2022-2023學年山西省呂梁市文水城鎮(zhèn)第二中學高一物理上學期期末試卷含解析

2022-2023學年山西省呂梁市文水城鎮(zhèn)第二中學高一物理上學期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（2013春?西城區(qū)期末）發(fā)現(xiàn)萬有引力定律和首次比較精確地測出引力常量的科學家分別是（） A． 牛頓、卡文迪許 B． 牛頓、伽利略 C． 開普勒、卡文迪許 D． 開普勒、伽利略參考答案：A解：發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的科學家是牛頓，他提出了萬有引力定律．首次比較精確地測出引力常量的科學家是卡文迪許，牛頓得到萬有引力定律之后，并沒有測得引力常量，引力常量是由卡文迪許用扭秤實驗測得的．故A正確．故選：A2.（多選題）宇宙中，兩顆靠得比較近的恒星，只受到彼此之間的萬有引力作用互相繞轉(zhuǎn)，稱之為雙星系統(tǒng)．在浩瀚的銀河系中，多數(shù)恒星都是雙星系統(tǒng)．設某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點做勻速圓周運動，如圖所示．若AO＞OB，則（）A．星球A的質(zhì)量一定大于B的質(zhì)量B．星球A的線速度一定大于B的線速度C．雙星間距離一定，雙星的質(zhì)量越大，其轉(zhuǎn)動周期越大D．雙星的質(zhì)量一定，雙星之間的距離越大，其轉(zhuǎn)動周期越大參考答案：BD【考點】萬有引力定律及其應用．【分析】雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，具有相同的角速度，根據(jù)向心力公式判斷質(zhì)量關系，根據(jù)v=ωr判斷線速度關系．【解答】解：A、根據(jù)萬有引力提供向心力m1ω2r1=m2ω2r2，因為r1＞r2，所以m1＜m2，即A的質(zhì)量一定小于B的質(zhì)量，故A錯誤．B、雙星系統(tǒng)角速度相等，根據(jù)v=ωr，且AO＞OB，可知，A的線速度大于B的線速度，故B正確．CD、設兩星體間距為L，中心到A的距離為r1，到B的距離為r2，根據(jù)萬有引力提供向心力公式得：=，解得周期為T=，由此可知雙星的距離一定，質(zhì)量越大周期越小，故C錯誤；總質(zhì)量一定，轉(zhuǎn)動周期越大，雙星之間的距離就越大，故D正確．故選：BD．3.質(zhì)量為m的物體，由靜止開始下落，由于阻力作用，下落的加速度為4g/5，在物體下落h的過程中，下列說法中正確的是：

（

）A．物體的動能增加了4mgh/5

B．物體的機械能減少了4mgh/5C．物體克服阻力所做的功為mgh/5

D．物體的重力勢能減少了mgh參考答案：ACD4.在物理學中，突出問題的主要方面，忽略次要因素，建立理想化的“物理模型”，并將其作為研究對象，是經(jīng)常采用的一種科學方法。質(zhì)點就是這種物理模型之一。下列有關質(zhì)點的說法正確的是

A．只有細小的物體才能看成質(zhì)點B．物體在任何情況下都能看成質(zhì)點C．研究地球自轉(zhuǎn)的規(guī)律時，可以把地球看成質(zhì)點D．研究地球公轉(zhuǎn)的規(guī)律時，可以把地球看成質(zhì)點參考答案：D5.（多選題）已知萬有引力常量為G，利用下列數(shù)據(jù)可以計算出地球質(zhì)量的是（）A．某衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的周期T和角速度ωB．某衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的周期T和軌道半徑rC．地球繞太陽做勻速圓周運動的周期T和軌道半徑rD．地球半徑R和地球表面的重力加速度g參考答案：BD【考點】萬有引力定律及其應用．【分析】要求解地球的質(zhì)量，有兩種途徑，一種是根據(jù)地球表面重力等于萬有引力，另一種途徑是根據(jù)衛(wèi)星的萬有引力提供向心力列方程求解．【解答】解：A、衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，解得，因為軌道半徑未知，所以地球質(zhì)量求不出來，故A錯誤；B、衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，解得：，故B正確；C、地球繞太陽做勻速圓周運動的周期T和軌道半徑r，中心天體是太陽，根據(jù)萬有引力提供向心力只能求出中心天體的質(zhì)量，地球是環(huán)繞天體質(zhì)量被約掉，故地球質(zhì)量求不出來，故C錯誤；D、根據(jù)地球表面物體的重力等于萬有引力，得地球質(zhì)量，故D正確；故選：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.下圖為接在50Hz低壓交流電源上的打點計時器，在紙帶做勻加速直線運動時打出的一條紙帶，圖中所示的是每打5個點所取的記數(shù)點，但第3個記數(shù)點沒有畫出。由圖數(shù)據(jù)可求得（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）：（1）該物體的加速度為

m/s2，（2）第3個記數(shù)點與第2個記數(shù)點的距離約為

cm，（3）打第3個點時該物體的速度約為

m/s。參考答案：0.74m/s2;

4.4cm;

0.47m/s。7.將一小球豎直向上拋出，上升的最大高度為25m，然后落到拋出點，其路程為

m，位移為

m參考答案：8.小明和小帆同學利用如圖所示的裝置探究功與速度的變化關系，對于橡皮筋和小車連接的問題，小明和小帆同學分別有兩種接法，你認為正確的是_____（填“甲”或者“乙”）以下關于該實驗的說法中有一項不正確，它是

。A．本實驗設法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W、……。所采用的方法是選用同樣的橡皮筋，并在每次實驗中使橡皮筋拉伸的長度保持一致。當用1條橡皮筋進行實驗時，橡皮筋對小車做的功為W，用2條、3條、……橡皮筋并在一起進行第2次、第3次、……實驗時，橡皮筋對小車做的功分別是2W、3W……。B．小車運動中會受到阻力，補償?shù)姆椒?，可以使木板適當傾斜。C．某同學在一次實驗中，得到一條記錄紙帶。紙帶上打出的點，兩端密、中間疏。出現(xiàn)這種情況的原因，可能是沒有使木板傾斜或傾角太小。D．根據(jù)記錄紙帶上打出的點，求小車獲得的速度的方法，是以紙帶上第一點到最后一點的距離來進行計算。參考答案：甲

D

9.小佳同學利用運動鞋進一步探究“滑動摩擦力與壓力大小的定量關系”。（1）如圖27所示，他用彈簧測力計水平拉著運動鞋在水平桌面上做勻速直線運動，其目的是_____________；此時彈簧測力計的示數(shù)為____________N。（2）再往鞋子里添加砝碼并均勻擺放，改變的是鞋對桌面的_________，重復上述實驗步驟進行多次實驗，并將實驗數(shù)據(jù)記錄在下表中。實驗次數(shù)壓力F／N測力計示數(shù)／Nl2.3

23.32.634.33.445.34.2

（3）請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在圖28中作出運動鞋受到的滑動摩擦力與壓力大小關系的圖像。（4）分析圖像可得結(jié)論：______________________________________________________。（5）若他拉著運動鞋勻速前進的速度由0.02m/s變?yōu)?.04m/s，在其他情況不變時鞋受到的滑動摩擦力將_____________。(選填“變大”、“不變”或“變小”)參考答案：(1)使拉力大小與滑動摩擦力大小相等(表達合理即可)

1.8

(2)壓力

(3)如答圖5所示

(4)在接觸面粗糙程度相同時，滑動摩擦力與壓力大小成正比

(5)不變10.兩個質(zhì)量相等且材質(zhì)均勻的實心球體，球心相距r時，它們之間的引力為F，若它們的質(zhì)量都加倍，球心間的距離也加倍，則它們之間的引力為

。參考答案：11.質(zhì)點在A、B之間做勻變速直線運動，已知A點的速度為1m/s，B點的速度為7m/s，則經(jīng)過A、B中點的速度為

m/s，則經(jīng)過A、B中間時刻的速度為

m/s，參考答案：5，414.真空中有兩個點電荷，它們之間的相互作用力為F，若使它們的電量都加倍，同時使它們之間距離減為原來的1/2，則它們之間的相互作用將變?yōu)開___

參考答案：13.從同一高度水平拋出質(zhì)量分別為和的兩個物體，，，，則運動時間之比__________，水平位移之比__________。參考答案：P/μmg三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，在光滑水平面上，一輛質(zhì)量M=2kg、長度L=9.6m、上表面粗糙的平板車緊靠著被固定的斜面體ABC，斜面體斜邊AC長s=9m、傾角?，F(xiàn)將質(zhì)量m=lkg的小木塊從斜面頂端A處由靜止釋放，小木塊滑到C點后立即速度大小不變地水平?jīng)_上平板車。已知平板車上表面與C點等高，小木塊與斜面、平板車上表面的動摩擦系數(shù)分別為=0.5、=0.2,sin37°=0.6,cos37=0.8，g取10m/s2，求：(1)小木塊滑到C點時的速度大小？(2)試判斷小木塊能否從平板車右側(cè)滑出，若不能滑出，請求出最終小木塊會停在距離車右端多遠？若能滑出，請求出小木塊在平板車上運動的時間？參考答案：（1）6m/s（2）不會滑出，停在距車右端3.6m【詳解】（1）木塊在斜面上做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律可得：mgsin37°-f=ma

其中：f=μ1mgcos37°

解得a=2m/s2，

根據(jù)速度位移關系可得v2=2as

解得v=6m/s；

（2）木塊滑上車后做勻減速運動，根據(jù)牛頓第二定律可得：μ2mg=ma1

解得：a1=2m/s2

車做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律可得：μ2mg=Ma2

解得a2=1m/s2，

經(jīng)過t時間二者的速度相等，則：v-a1t=a2t

解得t=2s

t時間木塊的位移x1=vt-a1t2

t時間小車的位移x2=a2t2

則△x=x1-x2=6m

由于△x=8m＜L，所以木塊沒有滑出，且木塊距離車右端距離d=L-△x=3.6m15.質(zhì)量為2kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面做直線運動，一段時間后撤去F，其運動的v–t圖象如圖所示。g取10m/s2，求：（1）物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ；（2）水平推力F的大小；（3）0～10s內(nèi)物體運動位移的大小。參考答案：（1）u=0.2，（2）F=6N，（3）46m試題分析：（1）由題中圖象知，t＝6s時撤去外力F，此后6～10s內(nèi)物體做勻減速直線運動直至靜止，其加速度為又因為聯(lián)立得μ＝0．2。（2）由題中圖象知0～6s內(nèi)物體做勻加速直線運動其加速度大小為由牛頓第二定律得F－μmg＝ma2聯(lián)立得，水平推力F＝6N。（3）設0～10s內(nèi)物體的位移為x，則x＝x1＋x2＝×（2＋8）×6m＋×8×4m＝46m。考點：牛頓第二定律【名師點睛】本題是速度--時間圖象的應用，要明確斜率的含義，知道在速度--時間圖象中圖象與坐標軸圍成的面積的含義，能根據(jù)圖象讀取有用信息，并結(jié)合勻變速直線運動基本公式及牛頓第二定律求解．屬于中檔題。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一物體從離地高h=80m處自由下落，g=10m/s2，求：（1）該物體需要多長時間落地？（2）物體落地時的速度多大?（3）下落3s后物體離地面多高？參考答案：17.為了研究過山車的原理，物理小組提出了下列設想：取一個與水平方向夾角為37°、長L=2.0m的粗糙的傾斜軌道AB，通過水平軌道BC與豎直圓軌道相連，出口為水平軌道DE，整個軌道除AB段以外都是光滑的。其中AB與BC軌道以微小圓弧相接，如圖示。一個小物塊以初速度v0=4.0m/s，從某一高處水平拋出，到A點時速度方向恰沿AB方向，并沿傾斜軌道滑下。已知物塊與傾斜軌道的動摩擦因數(shù)μ=0.50（g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80）求：（1）求小物塊到達A點時速度；（2）豎直圓軌道的半徑滿足什么條件時，小物塊在圓軌道運動時不會脫離圓軌道？參考答案：（1）設小物塊到達A點時的速度為vA，則

解得：vA=5m/s

（2）設圓軌道半徑為R1時，小物塊到達圓心等高處速度為零。根據(jù)動能定理，得

Ks5u

解得：R1=1.65m

設圓軌道半徑為R2時，小物塊恰能通過圓軌道最高點，小物塊在最高點的速度為v。

根據(jù)牛頓第二定律，得Ks5u

Ks5u

在A至圓軌道最高點的過程中，由動能定理，得