2022-2023學年山東省日照市第三實驗中學高一物理期末試卷含解析

2022-2023學年山東省日照市第三實驗中學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.單選)如圖是某科技小組制作的利用太陽能驅動小車的裝置．當太陽光照射到小車上方的光電板,光電板中產生的電流經電動機帶動小車前進．若小車在平直的水泥路上從靜止開始加速行駛,經過時間t前進距離s,速度恰好達到最大值vm,設這一過程中電動機的功率恒為P,小車所受阻力恒為F,那么（）A．這段時間內小車先勻加速運動,然后勻速運動B．這段時間內阻力所做的功為PtC．這段時間內合力做的功為D．這段時間內電動機所做的功為參考答案：C2.在“研究互成角度兩個共點力的合成”實驗中，下列措施中可減小實驗誤差的是（

）A．兩個力F1、F2之間的夾角要適當大些

B．兩個力F1、F2的大小要適當大些C．拉橡皮條的細繩要稍長一些

D．F1、F2方向間夾角應為90°參考答案：ABC3.如圖為“2016中國好聲音”娛樂節(jié)目所設計的“導師戰(zhàn)車”戰(zhàn)車可以在傾斜直軌道上運動．當坐在戰(zhàn)車中的導師按下按鈕，戰(zhàn)車就由靜止開始沿長10m的傾斜軌道沖到學員面前，最終剛好停止在軌道末端，此過程歷時4s．在戰(zhàn)車運動過程中，下列說法正確的是（）A．導師戰(zhàn)車在整個運動過程中處于失重狀態(tài)B．根據題中信息可以估算導師戰(zhàn)車運動的加速度大小為1.25m/s2C．戰(zhàn)車在傾斜軌道上做勻變速直線運動D．根據題中信息可以估算導師戰(zhàn)車運動的平均速度大小為2.5m/s參考答案：D【考點】加速度；平均速度．【分析】由題可知，“導師戰(zhàn)車”先加速后減速，結合車運動的特點分析車的超重與失重、車的受力以及平均速度【解答】解：A、由題可知，“導師戰(zhàn)車”沿斜面的方向先加速后減速，加速的過程中有沿斜面向下的分加速度，車處于失重狀態(tài)；當車減速時，車有向上的分加速度，車處于超重狀態(tài)．故A錯誤；B、“導師戰(zhàn)車”沿斜面的方向先加速后減速，加速度大小不好估算．故BC錯誤；D、車的位移是10m，時間是4s，所以可以求出平均速度：m/s．故D正確．故選：D4.半圓柱體P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的豎直擋板MN，在P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q，整個裝置處于靜止．如圖所示是這個裝置的縱截面圖．若用外力使MN保持豎直，緩慢地向右移動，在Q落到地面以前，發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止．在此過程中，下列說法中正確的是（）A． Q所受的合力始終為零 B． 地面對P的摩擦力逐漸增大C． P、Q間的彈力先減小后增大 D． MN對Q的彈力逐漸減小參考答案：AB考點：共點力平衡的條件及其應用；物體的彈性和彈力解：先對Q受力分析，受重力、P對Q的支持力和MN對Q的支持力，如圖根據共點力平衡條件，有N1=N2=mgtanθ再對P、Q整體受力分析，受重力、地面支持力、MN擋板對其向左的支持力和地面對其向右的支持力，如圖根據共點力平衡條件，有f=N2N=（M+m）g故f=mgtanθMN保持豎直且緩慢地向右移動過程中，角θ不斷變大，故f變大，N不變，N1變大，N2變大，P、Q受到的合力始終為零；故選：AB．5.上海錦江樂園新建的“摩天轉輪”，它的直徑達98m，世界排名第五．游人乘坐時，轉輪始終不停地勻速轉動，每轉一周用時25min，下列說法中正確的是(

)A．每時每刻，每個乘客受到的合力都不等于零B．每個乘客都在做加速度為零的勻速運動C．乘客在乘坐過程中對座位的壓力始終不變D．乘客在乘坐過程中有失重和超重的感覺參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.現(xiàn)有下列物理量或單位，按下面的要求選擇填空．（填序號字母）A．密度 B．米/秒

C．牛頓

D．加速度

E．質量

F．秒

G．厘米

H．長度

I．時間 J．千克（1）屬于物理量的是

．（2）在國際單位制中，作為基本物理量的有

．（3）在物理量的單位中不屬于基本單位的是

．（4）在國際單位制中屬于基本單位的是

，屬于導出單位的是

．參考答案：（1）ADEHI；（2）EHI；（3）BC；（4）FJ，BC解：（1）屬于物理量的是密度、加速度、質量、長度、時間，即選：ADEHI．（2）在國際單位制中，作為基本物理量的有質量、長度、時間，故選：EHI．（3）米/秒、牛頓是導出單位．故選：BC（4）在國際單位中屬于基本單位的是秒、千克，故選：FJ，屬于導出單位的是米/秒，牛頓，故選：BC．故答案為：（1）ADEHI；（2）EHI；（3）BC；（4）FJ，BC7.河寬60m，水流速度為6m/s，小船在靜水中的速度為3m/s，則（1）它渡河的最短時間是多少

S？（2）最短航程是多少

m？參考答案：20s

120m.（1）當船速v1垂直對岸的時候，渡河時間最短，最短時間為（2）由于船速小于水速，所以合速度不可能垂直于對岸，如圖所示，當θ=300時，航程最短，最短的航程為120m.8.劉剛通過實驗探究彈力與彈簧長度變化的關系，他應該得到的正確結論是：在發(fā)生彈性形變時，彈簧的彈力與彈簧的______成正比。實驗中劉剛在彈簧下端懸掛50N重物時，彈簧長度為12cm，已知彈簧在彈性限度內，且彈簧原長為10cm，則他所用彈簧的勁度系數為______。參考答案：形變量

2分

2500N/m

9.某探究學習小組的同學要驗證“牛頓第二定律”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，水平軌道上安裝兩個光電門，小車上固定有力傳感器和擋光板，細線一端與力傳感器連接另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤，實驗時，調整軌道的傾角正好能平衡小車所受的摩擦力（圖中未畫出）．（1）該實驗中小車所受的合力________（填“等于”或“不等于”）力傳感器的示數，該實驗是否________(填”需要”或”不需要”)滿足砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量?

（2）實驗獲得以下測量數據：小車、傳感器和擋光板的總質量M，擋光板的寬度l，光電門1和2的中心距離為s.某次實驗過程：力傳感器的讀數為F，小車通過光電門1和2的擋光時間分別為t1、t2（小車通過光電門2后，砝碼盤才落地），已知重力加速度為g，則該實驗要驗證的式子是______________.參考答案：（1）等于（2分）

不需要（2分）

（2）F＝

10.在空中某固定點，懸掛一根均勻繩子，然后讓其做自由落體運動。若此繩經過懸點正下方H=20m處某點A共用時間1s(從繩下端抵達A至上端離開A)，則該繩全長為________m。參考答案：1511.如圖所示，質量相等的兩木塊中間連有一彈簧，今用力F緩慢向上提A，

直到B恰好離開地面，設原來彈簧的彈性勢能為EP1。B剛要離開地面時，彈簧的彈性勢能為EP2，則EP1

EP2。（填“＞、＝、＜”）

參考答案：=12.月球繞地球轉動的周期為T，軌道半徑為r，由此可得地球質量的表達式為，若地球半徑為R，則其密度表達式是．（萬有引力常量為G）參考答案：，【考點】萬有引力定律及其應用．【分析】根據萬有引力提供向心力，結合軌道半徑和周期求出地球的質量，通過地球的體積求出密度．【解答】解：根據得，M=．地球的密度故答案為：，13.（6分）A、B兩個物體相距L時，它們之間的萬有引力為F；當它們相距3L時，它們之間的萬有引力大小為__________F；按國際單位制，萬有引力恒量____________。參考答案：；m3/(kg.s2)三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）某質點在恒力F作用下，F(xiàn)從A點沿下圖中曲線運動到B點，到達B點后，質點受到的力大小仍為F，但方向相反，試分析它從B點開始的運動軌跡可能是圖中的哪條曲線？參考答案：a解析：物體在A點的速度方向沿A點的切線方向，物體在恒力F作用下沿曲線AB運動時，F(xiàn)必有垂直速度的分量，即F應指向軌跡彎曲的一側，物體在B點時的速度沿B點的切線方向，物體在恒力F作用下沿曲線A運動到B時，若撤去此力F，則物體必沿b的方向做勻速直線運動；若使F反向，則運動軌跡應彎向F方向所指的一側，即沿曲線a運動；若物體受力不變，則沿曲線c運動。以上分析可知，在曲線運動中，物體的運動軌跡總是彎向合力方向所指的一側。15.在距離地面5m處將一個質量為1kg的小球以10m/s的速度水平拋出，若g＝10m/s2。求：（1）小球在空中的飛行時間是多少？（2）水平飛行的距離是多少米？（3）小球落地時的速度？參考答案：（1）1s，（2）10m，（3）m/s............（2）小球在水平方向上做勻速直線運動，得小球水平飛行的距離為：s＝v0t＝10×1m＝10m。

（3）小球落地時的豎直速度為：vy＝gt＝10m/s。

所以，小球落地時的速度為：v＝m/s＝10m/s，

方向與水平方向的夾角為45°向下。

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，圓弧軌道AB是在豎直平面內的圓周，B點離地面的高度h=0.8m，該處切線是水平的，一質量為m=200g的小球（可視為質點）自A點由靜止開始沿軌道下滑（不計小球與軌道間的摩擦及空氣阻力），小球從B點水平飛出，最后落到水平地面上的D點．已知小物塊落地點D到C點的距離為x=4m，重力加速度為g=10m/s2．求：（1）圓弧軌道的半徑（2）小球滑到B點時對軌道的壓力．參考答案：解：（1）小球由B到D做平拋運動，有：

x=vBt解得：vB=x=4×=10m/sA到B過程，由動能定理得：解得，軌道半徑

R=5m（2）在B點，由向心力公式得：解得：N=6N根據牛頓第三定律，小球對軌道的壓力N’=N=6N，方向豎直向下答：（1）圓弧軌道的半徑是5m．（2）小球滑到B點時對軌道的壓力為6N，方向豎直向下．【考點】動能定理的應用；平拋運動；向心力．【分析】（1）小球離開B點后做平拋運動，根據水平距離和豎直高度，由平拋運動的規(guī)律求得滑塊在B點的速度．小球自A點運動到B點的過程，根據動能定理即可求解軌道的半徑；（2）小球在B點時，由合外力提供向心力，根據向心力公式即可求解壓力．17.一輛質量t的小轎車，駛過半徑m的一段圓弧形橋面，重力加速度．求：（1）若橋面為凹形，汽車以20m／s的速度通過橋面最低點時，對橋面壓力是多大？（2）若橋面為凸形，汽車以10m／s的速度通過橋面最高點時，對橋面壓力是多大？（3）汽車以多大速度通過凸形橋面頂點時，對橋面剛好沒有壓力？參考答案：首先要確定汽車在何位置時對橋面的壓力最大，汽車經過凹形橋面時，向心加速度方向向上，汽車處于超重狀態(tài)；經過凸形橋面時，向心加速度方向向下，汽車處于失重狀態(tài)，所以當汽車經過凹形橋面的最低點時，汽車對橋面的壓力最大。1）汽車通過凹形橋面最低點時，在水平方向受到牽引力F和阻力f．在豎直方向受到橋面向上的支持力和向下的重力，如圖（甲）所示．圓弧形軌道的圓心在汽車上方，支持力與重力的合力為，這個合力就是汽車通過橋面最低點時的向心力，即．由向心力公式有：ks5u，ks5u解得橋面的支持力大小為根據牛頓第三定律，汽車對橋面最低點的壓力大小是N．（2）汽車通過凸形橋面最高點時，在水平方向受到牽引力F和阻力f，在豎直方向受到豎直向下的重力和橋面向上的支持力，如圖（乙）所示．圓弧形軌道的圓心在汽車的下方，重力與支持力的合力為，這個合力就是汽車通過橋面頂點時的向心力，即，由向心力公式有，解得橋面的支持力大小為根據牛頓第三定律，汽車在橋的頂點時對橋面壓力的大小為N．（3）設汽車速度為時，通過凸形橋面頂點時對橋面壓力為零．根據牛頓第三定律，這時橋面對汽車的支持力也為零，汽車在豎直方向只受到重力G作用，重力就是汽車駛過橋頂點時的向心力，即，由向心力