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2022-2023學(xué)年河南省信陽(yáng)市泗店中學(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1.一輛空車和一輛滿載貨物的同型號(hào)的汽車,在同一路面上以相同的速度向同一方向行駛.緊
急剎車后(即車輪不滾動(dòng)只滑動(dòng))那么
(
)A.貨車由于慣性大,滑行距離較大
B.貨車由于受的摩擦力較大,滑行距離較小C.兩輛車滑行的距離相同
D.兩輛車滑行的時(shí)間相同參考答案:CD2.(單選)一物體以5m/s的速度垂直于墻壁,碰撞后,又以5m/s的速度反彈回來(lái)。若物體與墻壁作用時(shí)間為0.2s,取碰撞前初速度的方向?yàn)檎较?,那么物體與墻壁碰撞的過(guò)程中,物體的加速度為(
)
A.10m/s2
B.m/s2
C.50m/s2
D.m/s2參考答案:D3.(單選)一個(gè)足球以2m/s的速度水平飛向球門(mén)門(mén)框,又以1m/s的速度大小被水平碰回,設(shè)足球與門(mén)框的作用時(shí)間為0.1s,則這個(gè)過(guò)程的加速度大小為A.10m/s2
B.-10m/s2
C.30m/s2
D.-30m/s2參考答案:C4.如圖所示,在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過(guò)程中,衛(wèi)星首先進(jìn)入橢圓軌道I,然后在Q點(diǎn)通過(guò)改變衛(wèi)星速度,讓衛(wèi)星進(jìn)人地球同步軌道Ⅱ,則(
)A.該衛(wèi)星的發(fā)射速度必定大于11.2km/sB.衛(wèi)星在同步軌道II上的運(yùn)行速度大于7.9km/sC.在軌道I上,衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度大于在Q點(diǎn)的速度D.衛(wèi)星在Q點(diǎn)通過(guò)加速實(shí)現(xiàn)由軌道I進(jìn)人軌道II參考答案:CD5.小球自距地面17m的高度無(wú)初速自由下落,空氣阻力不計(jì),則小球在落地前通過(guò)最后lm所用的時(shí)間是它通過(guò)最初1m所用時(shí)間的A.(-4)倍
B.倍
C.倍
D.倍參考答案:A二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.質(zhì)量為4x103kg的汽車,發(fā)動(dòng)機(jī)的額度功率為P=40kw,汽車從靜止開(kāi)始以a=0.5m/s2的加速度行駛,所受阻力為2x103N,則汽車勻加速行駛的最長(zhǎng)時(shí)間是
S;汽車達(dá)到的最大速度為
m/s。參考答案:20
207.如圖所示,水平臺(tái)上的物體A重50N,在水平向右的拉力F的作用下以5cm/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為10N,若滑輪重及繩與滑輪之間的摩擦忽略不計(jì),則拉力F為
10牛,物體A受到的摩擦力為20
牛,拉力的功率為1
W.參考答案:10;20;1解析(1)因?yàn)槔與彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相等,所以F=10N.
(2)因?yàn)閯?dòng)滑輪省一半力,拉力F是摩擦力的一半,所以摩擦力f=2F=20N.
(3)因?yàn)閯?dòng)滑輪省一半力,但要多移動(dòng)一半的距離,所以繩子自由端運(yùn)動(dòng)的速度是物體A運(yùn)動(dòng)速度的2倍.
所以,V繩=2VA=2×5cm/s=0.1m/s.拉力的功率為:P=FV繩=10N×0.1m/s=1W.8.如圖所示,在一次救災(zāi)工作中,一架離水面高為H,沿水平直線飛行的直升機(jī)A,用懸索(重力可忽略不計(jì))救護(hù)困在湖水中的傷員B,已知傷員B的質(zhì)量為m,不計(jì)空氣阻力,在直升機(jī)A和傷員B以相同的水平速度水平勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí),懸索將傷員吊起。A、B之間的距離l隨時(shí)間t的變化規(guī)律為:l=H-kt2(SI制單位,k為給定常數(shù)),則在時(shí)間t內(nèi)傷員的機(jī)械能增加了________;t時(shí)刻懸索拉力的瞬時(shí)功率為_(kāi)_____________。參考答案:
2mk2t2+mgkt2
、
2ktm(2k+g)9.某宇航員登上沒(méi)有空氣的未知星球后,將一個(gè)小物體沿水平方向拋出,并采用頻閃照相的方法記錄下小物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的4個(gè)位置A、B、C、D,如圖所示,已知兩次曝光的時(shí)間間隔為0.1s,照片中每一小方格邊長(zhǎng)為5cm.則可知小物體拋出瞬間的速度為
m/s,該星球表面的重力加速度為
m/s2.若已知該星球的半徑為地球半徑的,地球表面重力加速度取10m/s2,地球的第一宇宙速度為7.9km/s,則該星球的第一宇宙速度為
km/s.參考答案:1,5,3.95.【考點(diǎn)】研究平拋物體的運(yùn)動(dòng).【分析】根據(jù)水平位移和時(shí)間間隔求出小物體拋出的初速度.根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出重力加速度.結(jié)合重力提供向心力求出第一宇宙速度的表達(dá)式,結(jié)合重力加速度和半徑之比求出第一宇宙速度之比,從而求出星球的第一宇宙速度.【解答】解:小物體拋出時(shí)的速度為:.在豎直方向上,根據(jù)△y=L=gT2得:g=.根據(jù)得第一宇宙速度為:v=因?yàn)樾乔蚺c地球的重力加速度之比為1:2,半徑之比為1:2,則第一宇宙速度之比為1:2,地球的第一宇宙速度為7.9km/s,可知該星球的第一宇宙速度為3.95km/s.故答案為:1,5,3.95.10.一質(zhì)點(diǎn)在x軸上運(yùn)動(dòng),開(kāi)始時(shí)的位置為x0=-2m,第1s末的位置為x1=3m,第2s末的位置為x2=1m。那么,在第1s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)位移大小為
m,方向沿x軸的
方向;
在第2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)位移的大小為
m,方向沿x軸的
方向。參考答案:11.在光滑的水平面上,質(zhì)量為4kg的物體以4m/s的速度向右運(yùn)動(dòng),另一質(zhì)量為8kg的物體以5m/s的速度向左運(yùn)動(dòng).兩物體正碰后粘在一起,則它們的共同速度大小為
m/s,方向
.參考答案:2,向左.【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律.【分析】?jī)晌矬w碰撞過(guò)程,兩物體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,應(yīng)用動(dòng)量守恒定律可以求出碰撞后的共同速度.【解答】解:兩物體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得:
m1v1﹣m2v2=(m1+m2)v,代入得:4×4﹣8×5=(4+8)v,解得:v=﹣2m/s,方向:水平向左.故答案為:2,向左.12.(單選)在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證重錘做自由落體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中機(jī)械能守恒”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)重復(fù)做了三次實(shí)驗(yàn),得到四條紙帶。則應(yīng)選用第一、二點(diǎn)間的距離為多少的那一條比較恰當(dāng):
(
) A.0mm
B.1mm
C.2mm
D.4mm參考答案:C13.如圖(a)所示,滑輪質(zhì)量、摩擦均不計(jì),質(zhì)量為2kg的物體在F作用下從靜止開(kāi)始向上做勻加速運(yùn)動(dòng),其速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖(b)所示,由此可知(g取10m/s2)在0至4s這段時(shí)間里F做的功的平均功率為
W,3s末F的瞬時(shí)功率大小為
W。參考答案:21w,
31.5W。三、簡(jiǎn)答題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.(6分)某質(zhì)點(diǎn)在恒力F作用下,F(xiàn)從A點(diǎn)沿下圖中曲線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),到達(dá)B點(diǎn)后,質(zhì)點(diǎn)受到的力大小仍為F,但方向相反,試分析它從B點(diǎn)開(kāi)始的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是圖中的哪條曲線?參考答案:a解析:物體在A點(diǎn)的速度方向沿A點(diǎn)的切線方向,物體在恒力F作用下沿曲線AB運(yùn)動(dòng)時(shí),F(xiàn)必有垂直速度的分量,即F應(yīng)指向軌跡彎曲的一側(cè),物體在B點(diǎn)時(shí)的速度沿B點(diǎn)的切線方向,物體在恒力F作用下沿曲線A運(yùn)動(dòng)到B時(shí),若撤去此力F,則物體必沿b的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng);若使F反向,則運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)彎向F方向所指的一側(cè),即沿曲線a運(yùn)動(dòng);若物體受力不變,則沿曲線c運(yùn)動(dòng)。以上分析可知,在曲線運(yùn)動(dòng)中,物體的運(yùn)動(dòng)軌跡總是彎向合力方向所指的一側(cè)。15.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(yùn)動(dòng),一段時(shí)間后撤去F,其運(yùn)動(dòng)的v–t圖象如圖所示。g取10m/s2,求:(1)物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;(2)水平推力F的大??;(3)0~10s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)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(shí)撤去外力F,此后6~10s內(nèi)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直至靜止,其加速度為又因?yàn)槁?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(yùn)動(dòng)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(shè)0~10s內(nèi)物體的位移為x,則x=x1+x2=×(2+8)×6m+×8×4m=46m??键c(diǎn):牛頓第二定律【名師點(diǎn)睛】本題是速度--時(shí)間圖象的應(yīng)用,要明確斜率的含義,知道在速度--時(shí)間圖象中圖象與坐標(biāo)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(yùn)動(dòng)基本公式及牛頓第二定律求解.屬于中檔題。四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.在一個(gè)水平面上建立x軸,在過(guò)原點(diǎn)O垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小E=6×105N/C,方向與x軸正方向相同,在O處放一個(gè)質(zhì)量m=10g的帶負(fù)電荷的絕緣小物塊,其帶電量q=5×10-8C.小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,沿x軸正方向給物塊一個(gè)初速度v0=2m/s,如圖所示.試求:
(1)小物塊沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)離O點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離;
(2)小物塊最終停止時(shí)的位置.
參考答案:)解:(1)當(dāng)物塊沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)時(shí),受到沿x軸負(fù)方向的電場(chǎng)力F和動(dòng)摩擦力f電場(chǎng)力
①
滑動(dòng)摩擦力
②
設(shè)物塊沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)離O點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離為s,此過(guò)程中由動(dòng)能定理得
由①②③得
(2)由于,當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)離O點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離時(shí)又返回向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),設(shè)最終停止時(shí)在距O點(diǎn)左側(cè)處
在物塊向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,由動(dòng)能定理得:
17.跨過(guò)定滑輪的輕繩兩端,分別系著物體A和物體B,物體A放在傾角為θ的斜面上(所示),已知物體A的質(zhì)量為m,物體A與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ(μ<tanθ),滑輪的摩擦不計(jì),要使物體A靜止在斜面上,求物體B的質(zhì)量的取值范圍。(視最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)參考答案:先選物體B為研究對(duì)象,它受到重力mBg和拉力T的作用,根據(jù)平衡條件有:T=mBg
①
(2分)再選物體A為研究對(duì)象,它受到重力mg、斜面支持力N、輕繩拉力T和斜面的摩擦力作用,假設(shè)物體A處于將要上滑的臨界狀態(tài),則物體A受的靜摩擦力最大,且方向沿斜面向下,這時(shí)A的受力情況如圖所示,根據(jù)平衡條件有:N-mgcosθ=0
②(2分)Tmax-fm-mgsinθ=0
③
(2分)由摩擦力公式知:fm=μN(yùn)
④
(1分)
以上四式聯(lián)立解得mB=m(sinθ+μcosθ)
(2分)再假設(shè)物體A處于將要下滑的臨界狀態(tài),則物體A受的靜摩擦力最大
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