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2022-2023學(xué)年北京百善中學(xué)高一物理期末試卷含解析一、選擇題:本題共5小題,每小題3分,共計(jì)15分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.我國(guó)未來(lái)將建立月球基地,并在繞月軌道上建造空間站.如圖所示,關(guān)閉動(dòng)力的航天飛機(jī)在月球引力作用下向月球靠近,并將與空間站在B處對(duì)接,已知空間站繞月軌道半徑為r,周期為T(mén),萬(wàn)有引力常量為G,下列說(shuō)法中正確的是(
)A.根據(jù)題中條件可以算出空間站質(zhì)量B.根據(jù)題中條件可以算出空間站受到月球引力的大小C.圖中航天飛機(jī)飛向B處的過(guò)程中速度在減小D.航天飛機(jī)在B處由橢圓軌道進(jìn)入空間站軌道必須點(diǎn)火減速參考答案:D2.同步衛(wèi)星是指相對(duì)于地面不動(dòng)的人造地球衛(wèi)星
(
)A.它只能在赤道的正上方,且離地心的距離是一定的B.它的線速度大小是一定的C.它的向心加速度是一定的D.它的角速度是一定的參考答案:3.(單選)如圖所示,輕繩的一端水平系在豎直的墻壁上,另一端系住一個(gè)小球,小球放在傾角為θ的光滑斜面上,當(dāng)輕繩在墻上的系點(diǎn)沿墻逐漸上移時(shí),繩的拉力將()A.先減小后增大B.先增大后減小C.逐漸增大
D.逐漸減小參考答案:A4.如圖甲所示,甲、乙兩個(gè)小球可視為質(zhì)點(diǎn),甲球沿固定在斜面上,傾角為30°的光滑足夠長(zhǎng)斜面由靜止開(kāi)始下滑,乙球做自由落體運(yùn)動(dòng),甲、乙兩球的動(dòng)能與路程的關(guān)系圖像如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是(
)A.甲球和乙球運(yùn)動(dòng)到地面時(shí)的速度相同B.甲乙兩球的質(zhì)量之比為C.甲乙兩球的動(dòng)能均為時(shí),兩球重力的瞬時(shí)功率之比為D.甲乙兩球的動(dòng)能均為時(shí),兩球高度相同參考答案:BC【詳解】A.兩球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有重力做功,甲、乙球的機(jī)械能都守恒,mgh=mv2,解得,甲球和乙球運(yùn)動(dòng)到地面時(shí)的速度大小相等,方向不同,故A錯(cuò)誤;B.由機(jī)械能守恒定律得,對(duì)甲球:EK0=m甲gx0sin30°,對(duì)乙球:EK0=m乙g?2x0,解得:m甲:m乙=4:1,故B正確;C.兩球重力的瞬時(shí)功率為:,甲、乙兩球的動(dòng)能均為Ek0時(shí),兩球重力的瞬時(shí)功率之比為:,故C正確;D.甲、乙兩球的動(dòng)能均為Ek0時(shí),兩球高度之比為:x0sin30°:2x0=1:4,故D錯(cuò)誤;5.如圖,一負(fù)點(diǎn)電荷Q放在O點(diǎn)處,過(guò)O點(diǎn)取正交坐標(biāo)x、y軸,點(diǎn)a、c在x軸上,;點(diǎn)b在y軸上,?,F(xiàn)將帶正電的另一點(diǎn)電荷q從a移至b,再?gòu)腷移至c,以下說(shuō)法正確的是(
)
A.點(diǎn)電荷q在a、b兩點(diǎn)所受的電場(chǎng)力相同B.點(diǎn)電荷q在b點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的大小是在c點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的大小的4倍C.點(diǎn)電荷q在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于c點(diǎn)的電勢(shì)能D.點(diǎn)電荷q從a移至b與從b移至c電場(chǎng)力做的功相同參考答案:BC二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.(3分)汽車(chē)剎車(chē)前速度為5m/s,剎車(chē)后獲得加速度大小為0.4m/s2,則汽車(chē)剎車(chē)開(kāi)始后20s內(nèi)滑行的距離為
參考答案:31.25m7.在長(zhǎng)為80cm的玻璃管中注滿清水,水中放一個(gè)可以勻速上浮的紅蠟燭,將此玻璃管豎直放置,讓紅蠟燭沿玻璃管從底部勻速上升,與此同時(shí),讓玻璃管沿水平方向向右勻速移動(dòng),若紅蠟燭在玻璃管中沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)的速度為8cm/s,玻璃管沿水平方向移動(dòng)的速度為6cm/s,則紅蠟燭運(yùn)動(dòng)的速度大小是
cm/s,紅蠟燭上升到水面的時(shí)間為
S。參考答案:8.三根不可伸長(zhǎng)的相同的輕繩,一端系在半徑為r0的環(huán)1上,彼此間距相等,繩穿過(guò)半徑為r0的第3個(gè)圓環(huán),另一端同樣地系在半徑為2r0的環(huán)2上,如圖1-38所示,環(huán)1固定在水平面上,整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).則第2個(gè)環(huán)中心與第3個(gè)環(huán)中心之間的距離____________。(三個(gè)環(huán)都是用相同的金屬絲制作的,摩擦不計(jì))參考答案:9.如圖所示皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)輪,大輪直徑是小輪直徑的2倍,A是大輪邊緣上一點(diǎn),B是小輪邊緣上一點(diǎn),C是大輪上一點(diǎn),C到圓心O1的距離等于小輪半徑。轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)皮帶不打滑,則A、B兩點(diǎn)的角速度之比ωA:ωB=_
,B、C兩點(diǎn)向心加速度大小之比:=___
。參考答案:10.甲、乙兩物體質(zhì)量之比m1∶m2=1∶2,它們與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,在水平桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí),因受摩擦力作用而停止.(1)若它們的初速度相同,則運(yùn)動(dòng)位移之比為 ;(2)若它們的初動(dòng)能相同,則運(yùn)動(dòng)位移之比為 .參考答案:11.放在桌上的書(shū)本,受到支持力的作用,其施力物體是______;支持力的產(chǎn)生原因是______發(fā)生了彈性形變。同時(shí),書(shū)對(duì)桌面的壓力,施力物體是______,其產(chǎn)生原因是______發(fā)生了彈性形變。參考答案:12.質(zhì)量為2kg的物體沿傾角為300的斜面由靜止開(kāi)始下滑,1秒內(nèi)下滑了2m,則其重力勢(shì)能改變了________J,1秒末重力的瞬時(shí)功率為_(kāi)_______w。(g=10m/s2)參考答案:20J
40W13.某同學(xué)在做平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)得到了如圖所示的物體運(yùn)動(dòng)軌跡,a、b、c三點(diǎn)的位置在運(yùn)動(dòng)軌跡上已標(biāo)出,則:(1)小球平拋的初速度為
m/s.(g取10m/s2)(2)小球開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)的位置坐標(biāo)為x=
cm,y=
cm.參考答案:(1)2;(2)﹣10,﹣1.25.【考點(diǎn)】研究平拋物體的運(yùn)動(dòng).【分析】(1)平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)豎直方向上△y=gT2,求出時(shí)間間隔,再根據(jù)水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)求出初速度;(2)求出b點(diǎn)在豎直方向上的速度,即可求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,從而求出此時(shí)小球水平方向和豎直方向上的位移,即可求出拋出點(diǎn)的坐標(biāo).【解答】解:(1)在豎直方向上△y=gT2得:T==0.1s則小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0=.(2)b點(diǎn)在豎直方向上的分速度:vby=小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的時(shí)間:t==0.15s.因此從平拋起點(diǎn)到O點(diǎn)時(shí)間為:△t=t﹣T=0.15s﹣0.1s=0.05s因此從開(kāi)始到O點(diǎn)水平方向上的位移為:x1=v△t=2m/s×0.05s=0.1m=10cm,豎直方向上的位移:y===0.0125m=1.25cm.所以開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)的位置坐標(biāo)為:x=﹣10cm,y=﹣1.25cm故答案為:(1)2;(2)﹣10,﹣1.25.三、簡(jiǎn)答題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.在上圖中,根據(jù)通電螺線管上方小磁針N極的指向,標(biāo)出電源的“十”“一”極。參考答案:15.一位旅客可用三種方法從自貢到瀘州:第一種是乘普客汽車(chē)經(jīng)鄧關(guān)、趙化到達(dá);第二種是乘快客汽車(chē)經(jīng)內(nèi)江、隆昌的高速公路到達(dá);第三種是乘火車(chē)到達(dá).下面是三種車(chē)的發(fā)車(chē)時(shí)刻及里程表.已知普客汽車(chē)全程平均速度大小為60km/h,快客汽車(chē)全程平均速度大小為100km/h,兩車(chē)途中均不停站,火車(chē)在中途需停靠?jī)?nèi)江站和隆昌各5min,設(shè)火車(chē)進(jìn)站和出站都做勻變速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小是2400km/h2,途中勻速行駛,速度為120km/h.若現(xiàn)在時(shí)刻是上午8點(diǎn)05分,這位旅客想早點(diǎn)趕到瀘州,請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算說(shuō)明他該選擇普客汽車(chē)、快客汽車(chē)還是火車(chē)?
普客汽車(chē)快客汽車(chē)火車(chē)?yán)锍?km116140118班次7∶208∶2010∶3014∶30……8∶008∶309∶009∶30……8∶3315∶00
參考答案:應(yīng)選擇火車(chē)四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.如圖所示,一小球從平臺(tái)上拋出,恰好無(wú)碰撞地落在臨近平臺(tái)的一傾角為α=53°的光滑斜面上并下滑,已知斜面頂端與平臺(tái)的高度差h=0.8m.(g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:(1)小球水平拋出的初速度v0是多少?(2)斜面頂端與平臺(tái)邊緣的水平距離s是多少?參考答案:小球落到斜面上并沿斜面下滑,說(shuō)明此時(shí)小球速度方向與斜面平行,所以vy=v0tan53°,又因?yàn)関=2gh(3分)代入數(shù)據(jù)解得vy=4m/s,v0=3m/s;(2分)(2)由vy=gt1得t1=0.4s(2分)則斜面頂端與平臺(tái)邊緣的水平距離為s=v0t1=3×0.4m=1.2m.(3分)17.長(zhǎng)征二號(hào)F型火箭托著載有三名宇航員的“神舟七號(hào)”飛船飛向太空.已知火箭總長(zhǎng)58.3m,發(fā)射塔高105.0m,點(diǎn)火后,經(jīng)7.0s火箭離開(kāi)發(fā)射塔.設(shè)火箭的運(yùn)動(dòng)為勻加速運(yùn)動(dòng),則在火箭離開(kāi)發(fā)射塔的過(guò)程中(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).(1)火箭的加速度多大?(2)質(zhì)量為65kg的宇航員受到飛船對(duì)他的作用力為多大?(g=10m/s2)參考答案:解:(1)設(shè)火箭的加速度為a,由,即x=at2,代入數(shù)據(jù)得出:a===4.29m/s2.
(2)宇航員加速度與火箭的相同,對(duì)宇航員受力分析知,其受重力mg,支持力FN,
由牛頓第二定律:F=ma,其中F為宇航員的合力,由題意知:F=FN﹣mg
所以得出:FN﹣mg=ma,代入數(shù)據(jù),解得:FN=929N.答:(1)火箭的加速度為4.29m/s2.
(2)質(zhì)量為65kg的宇航員受到飛船對(duì)他的作用力為929N.【考點(diǎn)】牛頓第二定律;勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系.【分析】(1)加速度可由位移時(shí)間公式直接得出.(2)分析宇航員受力,得出合力,結(jié)合牛頓第二定律求出.18.如圖所示,重物恰好能在傾角為30°的木板上勻速下滑.當(dāng)木板水平放置時(shí),若用與水平方向成30°斜向下的推力作用在重物上時(shí),仍可使重物勻速運(yùn)動(dòng).求:(1)重物與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù);(2)推力大小與重物重量的比值.參考答案:解:設(shè)重物的質(zhì)量為m,它與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ;(1)木板傾角為30°時(shí):重物受力如圖(甲),由平衡條件得:FN=mgcos30°,f1=mgsin30°,又滑動(dòng)摩擦力f1=μFN,解得μ=tan30°=;(2)木板水平時(shí),設(shè)推力大小為F,重物受力如圖(乙),由平衡條件得:N=mg+Fsin30°
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