2022-2023學年廣西壯族自治區(qū)柳州市第二十八中學高一物理期末試題含解析

2022-2023學年廣西壯族自治區(qū)柳州市第二十八中學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.用m表示地球通訊衛(wèi)星（同步衛(wèi)星）的質(zhì)量，h表示它離地面的高度，R表示地球的半徑，g表示地球表面處的重力加速度，ω表示地球自轉(zhuǎn)的角速度，則通訊衛(wèi)星所受萬有引力的大小為A.等于零

B.等于

C.等于

D.以上結(jié)果都不正確參考答案：BC2.（單選）水平面上有一個三角板緊貼直尺，某時刻起從靜止開始向右做勻加速直線運動，同時用筆尖靠在三角板下端勻速向上滑動，則筆尖畫出的圖形是（

）參考答案：D3.右圖中，雜技演員在表演水流星節(jié)目時，盛水的杯子在豎直平面內(nèi)做圓周運動，當杯子經(jīng)過最高點時，里面的水也不會流出來，這是因為A.水處于失重狀態(tài),不受重力的作用

B.水受的合力為零C.水受的合力提供向心力，使水做圓周運動D.杯子特殊，杯底對水有吸引力參考答案：C4.（多選題）如圖所示的xOy坐標系中，x軸上固定一個點電荷Q，y軸上固定一根光滑絕緣細桿（細桿的下端剛好在坐標原點O處），將一個套在桿上重力不計的帶電圓環(huán)（視為質(zhì)點）從桿上P處由靜止釋放，圓環(huán)從O處離開細桿后恰好繞點電荷Q做圓周運動．下列說法正確的是（）A．圓環(huán)沿細桿從P運動到O的過程中，速度可能先增大后減小B．圓環(huán)沿細桿從P運動到0的過程中，加速度可能先增大后減小C．增大圓環(huán)所帶的電荷量，其他條件不變，圓環(huán)離開細桿后仍然能繞點電荷做圓周運動D．將圓環(huán)從桿上P的上方由靜止釋放，其他條件不變，圓環(huán)離開細桿后仍然能繞點電荷做圓周運動參考答案：BC【考點】庫侖定律；牛頓第二定律．【分析】根據(jù)動能定理，通過合力做功情況判斷動能的變化，根據(jù)所受合力的變化判斷加速度的變化．圓環(huán)離開細桿后做圓周運動，靠庫倫引力提供向心力．【解答】解：A、圓環(huán)從P運動到O的過程中，只有庫侖引力做正功，根據(jù)動能定理知，動能一直增大，則速度一直增大．故A錯誤．B、圓環(huán)從P運動到O的過程中，受庫侖引力，桿子的彈力，庫侖引力沿桿子方向上的分力等于圓環(huán)的合力，滑到O點時，所受的合力為零，加速度為零．故B正確．C、根據(jù)動能定理得：qU=mv2，根據(jù)牛頓第二定律得：k=m，聯(lián)立解得：k=，可知圓環(huán)仍然可以做圓周運動．故C正確，D、若增大高度，知電勢差U增大，庫侖引力與所需向心力不等，不能做圓周運動．故D錯誤．故選：BC．5.（多選）空降兵是現(xiàn)代軍隊的重要兵種。一次訓(xùn)練中，空降兵從靜止在空中的直升機上豎直跳下（初速度可看做0），下落高度h之后打開降落傘，接著又下降高度H之后，空降兵達到勻速，設(shè)空降兵打開降落傘之后受到的空氣阻力與速度平方成正比，比例系數(shù)為k，即，那么關(guān)于空降兵的說法正確的是（▲）A.空降兵從跳下到下落高度為h時，機械能一定損失了mgh

B.空降兵從跳下到剛勻速時，重力勢能一定減少了mg(H+h)

C.空降兵勻速下降時，速度大小為D.空降兵從跳下到剛勻速的過程，空降兵克服阻力做功為

參考答案：BCD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.圖為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗裝置示意圖。實驗小組利用此裝置來探究：在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系。圖中打點計時器的電源為50Hz的交流電源。①實驗中，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時，小車所受的拉力近似不變，則應(yīng)滿足的條件是：小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和________小車和砝碼的總質(zhì)量。(填“接近于”、“遠大于”或“遠小于”)②下圖是實驗小組得到的一條紙帶，兩個相鄰計數(shù)點的間距為s1、s2。由圖可讀出s1＝

cm，由此求得加速度的大小a＝

m/s2。（保留小數(shù)點后兩位有效數(shù)字）③右圖為實驗小組以小車和砝碼總質(zhì)量為橫坐標，小車的加速度a為縱坐標，在坐標紙上作出的a－關(guān)系圖線。由圖可分析得出：加速度與質(zhì)量成

關(guān)系，（填“成正比”或“成反比”）；圖線不過原點說明實驗有誤差，引起這一誤差的主要原因是平衡摩擦力時長木板的傾角

（填“過大”或“過小”）。參考答案：①

遠小于

②

2.36

cm；1.30

m/s2

③

成反比

；

過大

7.一個由靜止開始做勻加速直線運動的物體，頭4s內(nèi)位移是32m，則它在第3s內(nèi)位移為

m，前2s的平均速度大小為

m/s。參考答案：10

4

8.某人在地面上最多可舉起49kg的物體，在豎直向上運動的電梯中可舉起70kg的物體，則此電梯的加速度大小為3m/s2，方向豎直向下．參考答案：考點：牛頓運動定律的應(yīng)用-超重和失重．版權(quán)所有專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：根據(jù)人在地面上最多能舉起質(zhì)量為50kg的物體，計算出人最大的舉力．由牛頓第二定律求出人變速運動的電梯中能舉起的物體的最大質(zhì)量．解答：解；由題意知物體處于失重狀態(tài)，此人最大的舉力為F=mg=49×10N=490N．則由牛頓第二定律得，F(xiàn)﹣mg=ma，解得a=m/s2．方向向下．故答案為：3，豎直向下點評：本題是應(yīng)用牛頓第二定律研究超重和失重的問題，關(guān)鍵抓住人的最大舉力是一定的．9.一物體從某一行星表面豎直向上拋出（不計空氣阻力），設(shè)拋出時t=0，得到物體上升高度隨時間變化的h-t圖像如圖所示，則該行星表面重力加速度大小等于_______，物體被拋出時的初速度為________m/s。參考答案：8；20試題分析：由圖讀出，物體上升的最大高度為，根據(jù)對稱性可得上升的時間為，對于上升過程，由得：；根據(jù)位移速度關(guān)系，上升的末速度為0，則：，得：考點：考查了豎直上拋運動【名師點睛】物體從行星表面豎直上拋，由圖讀出最大高度和上升的時間，根據(jù)運動學公式求出初速度和重力加速度．物體落回行星表面的速度與拋出時速度大小相等10.一個質(zhì)量為m的物體在傾角為a光滑的斜面上勻加速下滑，加速度大小為

m/s2．參考答案：gsinα【考點】牛頓第二定律．【分析】對物體進行受力分析求出物體受到的合外力，再根據(jù)牛頓第二定律求解加速度．【解答】解：斜面光滑，物體受重力、支持力作用，物體受力分析如圖：根據(jù)牛頓第二定律：mgsinα=ma得：a=gsinα故答案為：gsinα11.一個質(zhì)量為ｍ的小球，用細線掛在電梯的頂板下，當電梯以g/3的加速度豎直加速下降時，細線的拉力為

．參考答案：2/3mg

12.如圖所示是一個物體向東運動的速度圖象。由圖可知在0～10s內(nèi)物體的加速度大小是

m/s2，方向是

；在40－60s內(nèi)物體的加速度為

m/s2.參考答案：

3

向東

-1.5

13.一根左端封閉的U型細玻璃管，管內(nèi)有A、B兩段被汞柱封閉的空氣柱，當時的大氣壓強為P0=75cmHg，各段汞柱的長度如圖所示,h1=5cm，h2=18cm，h3=23cm。則空氣柱B的壓強為______，空氣柱A的壓強為________。參考答案：80cmHg、75cmHg三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.一個物體沿著直線運動，其v﹣t圖象如圖所示。（1）物體在哪段時間內(nèi)做加速運動？（2）物體在哪段時間內(nèi)做減速運動？（3）物體的速度方向是否改變？（4）物體的加速度方向是何時改變的？t＝4s時的加速度是多少？參考答案：（1）物體在0﹣2s內(nèi)做加速運動；（2）物體在6s﹣8s時間內(nèi)做減速運動；（3）物體的速度方向未發(fā)生改變；（4）物體的加速度方向在6s末發(fā)生改變，t＝4s時的加速度是0【詳解】（1）在0﹣2s內(nèi)速度均勻增大，做加速運動；（2）在6s﹣8s速度不斷減小，做減速運動；（3）三段時間內(nèi)速度均沿正方向，故方向不變；（4）圖象的斜率表示加速度，由圖可知，0﹣2s的加速度方向和6s﹣8s加速度方向不同，所以加速度方向在6s末發(fā)生變化了，t＝4s物體做勻速直線運動，加速度為零15.（6分）如圖所示為做直線運動的某物體的v—t圖像，試說明物體的運動情況.參考答案：0～4s內(nèi)物體沿規(guī)定的正方向做勻速直線運動，4～6s內(nèi)物體沿正方向做減速運動，6s末速度為零，6～7s內(nèi)物體反向加速，7～8s內(nèi)沿反方向勻速運動，8～10s內(nèi)做反向勻減速運動，10s末速度減至零。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，用一根長為l=1m的細線，一端系一質(zhì)量為m=1kg的小球（可視為質(zhì)點），另一端固定在一光滑錐體頂端，錐面與豎直方向的夾角θ=37°，當小球在水平面內(nèi)繞錐體的軸做勻速圓周運動的角速度為ω時，細線的張力為T．（g取10m/s2，結(jié)果可用根式表示）求：（1）若要小球離開錐面，則小球的角速度ω0至少為多大？（2）若細線與豎直方向的夾角為60°，則小球的角速度ω′為多大？參考答案：解：（1）若要小球剛好離開錐面，則小球受到重力和細線拉力如圖所示．小球做勻速圓周運動的軌跡圓在水平面上，故向心力水平．在水平方向運用牛頓第二定律及向心力公式得：

mgtanθ=mωlsinθ解得：ω=，即ω0==rad/s．（2）同理，當細線與豎直方向成60°角時，由牛頓第二定律及向心力公式有：

mgtanα=mω′2lsinα解得：ω′2=，即ω′===2rad/s．答：（1）小球的角速度ω0至少為rad/s．（2）小球的角速度ω′為2rad/s．【考點】向心力．【分析】（1）小球剛要離開錐面時的速度，此時支持力為零，根據(jù)牛頓第二定律求出該臨界角速度ω0．（2）若細線與豎直方向的夾角為60°時，小球離開錐面，由重力和細線拉力的合力提供向心力，運用牛頓第二定律求解．17.將一小球以10m/s的速度從15m的高度水平拋出,求：（1）小球速度方向和水平方向夾角為30°時在空中的飛行時間；（2）落地時它的速度方向和地面的夾角時多少?（提示：不計空氣阻力,g=10m/s2）參考答案：（1）設(shè)小球飛行時間為t1；則有tan30°=Vy/Vｏ

2分又Vy=gt1

2分解得：t1=