2022-2023學(xué)年河北省石家莊市正定縣第二中學(xué)高一物理期末試題含解析

2022-2023學(xué)年河北省石家莊市正定縣第二中學(xué)高一物理期末試題含解析一、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.（多選）如圖所示，光滑半圓形軌道固定，A點(diǎn)與圓心O等高，B為軌道最低點(diǎn)，一小球由A點(diǎn)從靜止開始下滑，經(jīng)B點(diǎn)時(shí)線速度為v，角速度為ω，向心加速度為α，所受軌道支持力為N，則這些物理量中，其大小與軌道半徑R大小無關(guān)的是（）A．vB．NC．αD．ω參考答案：考點(diǎn)：向心力；牛頓第二定律．分析：小球由靜止開始自由下滑過程中，受到重力和支持力作用，但只有重力做功，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律可求出小球到最低點(diǎn)的速度，然后由向心加速度公式求向心加速度，由牛頓第二定律求出支持力，從而判斷是否與半徑有關(guān)．解答：解：從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，由機(jī)械能守恒定律得：mgR=，解得：v=，=，小球的向心加速度為：，在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律得：，解得：N=3mg，所以與軌道半徑R大小無關(guān)的是a和N．故選：BC點(diǎn)評(píng)：小球下滑，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律、牛頓第二定律、向心力公式分別求出小球的向心加速度，可以看出它們與圓軌道的半徑無關(guān)．2.若有一艘宇宙飛船繞某一行星表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)得其周期為T，已知引力常量為G，半徑為R的球體體積公式，那么該行星的平均密度為（

）

A.

B.

C.

D.

參考答案：A3.（多選）下列所描述的運(yùn)動(dòng)中可能的是（）A．速度變化率很大，加速度很小

B速度變化的方向?yàn)檎铀俣确较驗(yàn)樨?fù)C．速度越來越大，加速度越來越小

D．加速度越來越大，速度越來越小參考答案：AD4.火車轉(zhuǎn)彎處的外軌略高于內(nèi)軌，若火車以規(guī)定的車速行駛時(shí)，則提供向心力的外力是下列各力中的（）A．外軌對(duì)輪的側(cè)向壓力 B．內(nèi)外軌對(duì)輪的側(cè)向壓力C．火車的重力 D．內(nèi)外軌對(duì)輪的支持力參考答案：D【考點(diǎn)】向心力；牛頓第二定律．【分析】火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，有向心加速度，如果內(nèi)外軌道一樣高，外側(cè)車輪的輪緣會(huì)擠壓外軌，使外軌發(fā)生彈性形變，外軌對(duì)輪緣的彈力就是火車轉(zhuǎn)彎的向心力，但火車質(zhì)量太大，靠這種辦法得到向心力，輪緣與外軌間的相互作用力太大，鐵軌和車輪極易受損．所以，通常用墊高外軌的辦法，來減小輪緣與鐵軌之間的相互作用．【解答】解：火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，以規(guī)定的速度行駛，內(nèi)外軌對(duì)火車沒有側(cè)向壓力，此時(shí)火車受重力和支持力，靠這兩個(gè)力的合力提供向心力．故D正確，A、B、C錯(cuò)誤．故選：D．5.（單選）如圖，光滑水平面上放有一光滑的斜面體，一物體沿斜面下滑的過程中，相對(duì)地面來說A．斜面對(duì)物體支持力垂直于斜面，對(duì)物體不做功B．斜面對(duì)物體支持力垂直于斜面，對(duì)物體做負(fù)功C．斜面對(duì)物體支持力垂直于斜面，對(duì)物體做正功D．斜面對(duì)物體支持力不垂直于斜面，對(duì)物體不做功參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（1）場(chǎng)是物理學(xué)中的重要概念，除電場(chǎng)和磁場(chǎng)，還有引力場(chǎng)。物體之間的萬有引力就是通過引力場(chǎng)發(fā)生作用的，仿照電場(chǎng)強(qiáng)度的定義，寫出地球周圍（距離地心為r(r大于地球半徑R)）的引力場(chǎng)強(qiáng)度表達(dá)式

。（已知地球的質(zhì)量為M，萬有引力常量為G）（2）在重力場(chǎng)中可以把物體的重力勢(shì)能與它的質(zhì)量的比值定義為重力勢(shì)。如果物體在地面上的重力勢(shì)能為0，寫出高為h處的重力勢(shì)的表達(dá)式

。參考答案：（1）

（2）7.一架飛機(jī)水平勻速地在某同學(xué)頭頂飛過，當(dāng)他聽到飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)聲從頭頂正上方傳來時(shí)，發(fā)現(xiàn)飛機(jī)在他前上方約與地面成60°角的方向上，據(jù)此可估算出此飛機(jī)的速度約為聲速的______倍.(保留兩位有效數(shù)字參考答案：0.58

19.機(jī)械手表的分針與時(shí)針從重合至第二次重合，中間經(jīng)歷的時(shí)間為___________h。參考答案：9.子彈水平射入靜止在光滑水平面上的木塊中，進(jìn)入木塊的最大深度為d。若子彈不斷深入木塊直到最大深度的過程中，木塊沿桌面移動(dòng)的距離為L(zhǎng)，木塊對(duì)子彈的平均阻力大小為f。那么在這一過程中，阻力對(duì)子彈做的功為

，子彈對(duì)木塊做的功為

。參考答案：10.跳繩是一種健身運(yùn)動(dòng)。設(shè)某運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量是50kg，他一分鐘跳繩180次。假定在每次跳躍中，腳與地面的接觸時(shí)間占跳躍一次所需時(shí)間的2/5，則該運(yùn)動(dòng)員跳繩時(shí)克服重力做功的平均功率是__________W（g取10m/s2）。參考答案：75W解析跳一次的時(shí)間是t0=60/180s=1/3s人跳離地面作豎直上拋，到最高點(diǎn)時(shí)間為t=此過程克服重力做功W=W跳繩時(shí)克服重力做功的平均功率W=75W11.用40N的水平力拉一個(gè)質(zhì)量為10kg的物體在水平地面上前進(jìn)，如圖所示若物體前進(jìn)了10m，拉力F做的功W1=______

__J，重力G做的功W2=___

_____J.如果物體與水平面問動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，物體克服阻力做功W3=_____

___J.（g取10m/s2）參考答案：有兩個(gè)力，它們的合力為12.0?，F(xiàn)把其中一個(gè)向東的6N的力改為向南（大小不變），它們的合力大小為

方向?yàn)?/p>

參考答案：.合力的大小為6N，方向?yàn)槲髌?5°13.如圖所示，一個(gè)小女孩從滑梯上加速下滑（摩擦阻力不能忽略），在這個(gè)過程中，她的動(dòng)能將

，重力勢(shì)能將

，機(jī)械能將

。（填“增加”“不變”或“減少”）參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.一輛汽車在教練場(chǎng)上沿著平直道路行駛，以x表示它對(duì)于出發(fā)點(diǎn)的位移。如圖為汽車在t＝0到t＝40s這段時(shí)間的x﹣t圖象。通過分析回答以下問題。（1）汽車最遠(yuǎn)距離出發(fā)點(diǎn)多少米？（2）汽車在哪段時(shí)間沒有行駛？（3）汽車哪段時(shí)間遠(yuǎn)離出發(fā)點(diǎn)，在哪段時(shí)間駛向出發(fā)點(diǎn)？（4）汽車在t＝0到t＝10s這段時(shí)間內(nèi)的速度的大小是多少？（5）汽車在t＝20s到t＝40s這段時(shí)間內(nèi)的速度的大小是多少？參考答案：（1）汽車最遠(yuǎn)距離出發(fā)點(diǎn)為30m；（2）汽車在10s～20s

沒有行駛；（3）汽車在0～10s遠(yuǎn)離出發(fā)點(diǎn)，20s～40s駛向出發(fā)點(diǎn)；（4）汽車在t＝0到t＝10s這段時(shí)間內(nèi)的速度的大小是3m/s；（5）汽車在t＝20s到t＝40s這段時(shí)間內(nèi)的速度的大小是1.5m/s【詳解】（1）由圖可知，汽車從原點(diǎn)出發(fā)，最遠(yuǎn)距離出發(fā)點(diǎn)30m；（2）10s～20s，汽車位置不變，說明汽車沒有行駛；（3）0～10s位移增大，遠(yuǎn)離出發(fā)點(diǎn)。20s～40s位移減小，駛向出發(fā)點(diǎn)；（4）汽車在t＝0到t＝10s，距離出發(fā)點(diǎn)從0變到30m，這段時(shí)間內(nèi)的速度：；（5）汽車在t＝20s到t＝40s，距離出發(fā)點(diǎn)從30m變到0，這段時(shí)間內(nèi)的速度：，速度大小為1.5m/s。15.如圖所示，P為彈射器，PA、BC為光滑水平面分別與傳送帶AB水平相連，CD為光滑半圓軌道，其半徑R=2m，傳送帶AB長(zhǎng)為L(zhǎng)=6m，并沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)有一質(zhì)量m=1kg的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）由彈射器P彈出后滑向傳送帶經(jīng)BC緊貼圓弧面到達(dá)D點(diǎn)，已知彈射器的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為物體的動(dòng)能，物體與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.2。取g=10m/s2，現(xiàn)要使物體剛好能經(jīng)過D點(diǎn)，求：（1）物體到達(dá)D點(diǎn)速度大?。唬?）則彈射器初始時(shí)具有的彈性勢(shì)能至少為多少。參考答案：（1）2m/s；（2）62J【詳解】（1）由題知，物體剛好能經(jīng)過D點(diǎn)，則有：解得：m/s（2）物體從彈射到D點(diǎn)，由動(dòng)能定理得：解得：62J四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一個(gè)質(zhì)量為0.6kg，邊長(zhǎng)為0.1m的正方體物塊，放置在水平地面上，g取10N/kg．求：（1）物塊受到的重力．（2）物塊對(duì)地面的壓強(qiáng)．（3）若將物塊浸沒在水中后松手，通過計(jì)算判斷該物塊的浮沉情況．參考答案：（1）G=mg=6N；（2）p=F/S=600Pa；（3）F浮=ρ水gV排10N﹥G，上浮。17.繼神秘的火星之后，今年土星也成了世界關(guān)注的焦點(diǎn).經(jīng)過近7年時(shí)間，2億千米在太空中風(fēng)塵仆仆的穿行后，美航天局和歐航天局合作研究出“卡西尼”號(hào)土星探測(cè)器于美國(guó)東部時(shí)間6月30日（北京時(shí)間7月1日）抵達(dá)預(yù)定軌道，開始“拜訪土星及其衛(wèi)星家族.這是人類首次針對(duì)土星及其31顆已知衛(wèi)星最詳盡的探測(cè).若“卡西尼”號(hào)土星探測(cè)器進(jìn)入土星飛行的軌道，在半徑為R的土星上空離土星表面高h(yuǎn)的圓形軌道上繞土星飛行，環(huán)繞n周飛行時(shí)間為t.求土星的質(zhì)量和平均密度.參考答案：18.一輛汽車以10m/s的速度勻速前進(jìn)，進(jìn)站停車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為2m/s2，問：從開始減速起（1）3s末汽車的速度多大？（2）6s內(nèi)汽車的位移多大？參考答案：