湖北省十堰市文武學(xué)校2022年高一物理期末試卷含解析

湖北省十堰市文武學(xué)校2022年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(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，繩子的一端固定在O點(diǎn)，另一端拴一重物在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法中正確的是（）A．轉(zhuǎn)速相同時(shí)，繩長(zhǎng)的容易斷B．周期相同時(shí)，繩短的容易斷C．角速度大小相等時(shí)，繩短的容易斷D．角速度大小相等時(shí)，繩長(zhǎng)的容易斷參考答案：考點(diǎn)：向心力；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．專題：勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題．分析：重物在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩子的拉力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，向心力分別用周期、角速度表示，研究拉力與它們的關(guān)系，分析求解．解答：解：A、根據(jù)牛頓第二定律得：F=mω2r，m一定，當(dāng)轉(zhuǎn)速相同時(shí)，ω也相同，繩長(zhǎng)r越長(zhǎng)，繩子拉力F越大，繩子越容易斷，故A、D正確，C錯(cuò)誤．B、根據(jù)牛頓第二定律得：F=mr，周期相同時(shí)，繩子越長(zhǎng)，拉力越大，繩子越容易斷，故B錯(cuò)誤．故選：AD．點(diǎn)評(píng)：本題考查靈活選擇公式的能力，向心力的公式形式通常有幾種，在不同條件下選用不同的形式．2.（單選題）一質(zhì)點(diǎn)在x軸上運(yùn)動(dòng)，初速度v0>0，加速度a>0，當(dāng)加速度a的值由零逐漸增大到某一值后再逐漸減小到零，則該質(zhì)點(diǎn)()A．速度先增大后減小，直到加速度等于零為止

B．速度一直在增大，直到加速度等于零為止C．位移先增大，后減小，直到加速度等于零為止

D．位移一直在增大，直到加速度等于零為止參考答案：BA、由題意知：加速度的方向始終與速度方向相同，加速度a的值由零逐漸增大到某一值后再逐漸減小到0的過程中，由于加速度的方向始終與速度方向相同，所以速度逐漸增大，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)A選項(xiàng)分析，故B正確；C、由于質(zhì)點(diǎn)做方向不變的直線運(yùn)動(dòng)，所以位移位移逐漸增大，故C錯(cuò)誤；D、由于質(zhì)點(diǎn)做方向不變的直線運(yùn)動(dòng)，所以位移位移逐漸增大，加速度等于零時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，位移仍然增大，故D錯(cuò)誤。故選B。3.宇宙飛船圍繞太陽(yáng)在近似圓周的軌道運(yùn)動(dòng)，若其軌道半徑是地球軌道半徑的4倍，則它們飛船繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期是（

）A．2年

B.4年

C.8年

D.16年參考答案：C4.(多選)關(guān)于開普勒定律，下列說法正確的是（

）A.開普勒定律是根據(jù)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)不斷的、對(duì)行星位置觀測(cè)記錄的大量數(shù)據(jù)，進(jìn)行計(jì)算分析后獲得的結(jié)論B.根據(jù)開普勒第二定律，行星在橢圓軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的過程中，其速度隨行星與太陽(yáng)之間距離的變化而變化，距離小時(shí)速度大，距離大時(shí)速度小C.行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道，可以近似看做為圓，即可以認(rèn)為行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D.開普勒定律，只適用于太陽(yáng)系，對(duì)其他恒星系不適用；行星的衛(wèi)星（包括人造衛(wèi)星）繞行星的運(yùn)動(dòng)，是不遵循開普勒定律的參考答案：ABC5.甲乙兩個(gè)物體沿同一直線同時(shí)做直線運(yùn)動(dòng)，其v﹣t圖象如圖所示，則以下說法正確的是（）A．2s時(shí)甲和乙一定相遇 B．2s時(shí)甲的速度方向開始反向C．4s時(shí)乙的加速度方向反向 D．2﹣6s內(nèi)乙的位移為零參考答案：D解：A、由圖可知，0﹣2s內(nèi)，甲、乙兩圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積相等，即通過的位移相等，但不知道初始位置，所以甲、乙不一定相遇，故A錯(cuò)誤；B、甲物體的速度一直沿正方向，速度方向沒有改變，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)v﹣t圖象的斜率等于加速度，知4s時(shí)乙的加速度方向沒有反向，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)v﹣t圖象與坐標(biāo)軸圍成面積代表位移，時(shí)間軸上方位移為正，時(shí)間軸下方位移為負(fù)，可知2～6s內(nèi)，乙的位移為零．故D正確；故選：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某物體做直線運(yùn)動(dòng)，下列圖象表示該物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的是()A.

B.

C.

D.參考答案：CD試題分析：做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速大小和方向均不變，速度均勻變化。A、速度大小和方向均不變，是勻速直線運(yùn)動(dòng)；錯(cuò)誤B、位移均勻增加，是勻速直線運(yùn)動(dòng)；錯(cuò)誤C、速度均勻增加且過原點(diǎn)，是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；正確D、加速度大小和方向均不變，是勻變速直線運(yùn)動(dòng)；正確故選CD考點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)圖像點(diǎn)評(píng)：相同點(diǎn)圖線形狀，但縱軸所表示的物理量不同，運(yùn)動(dòng)情況也不同，要牢記不同圖像的物理意義。7.（6分）質(zhì)點(diǎn)A受到在同一平面內(nèi)的三個(gè)力F1、F2、F3的作用，三個(gè)力F1、F2、F3的圖示如圖所示，則A所受合力大小F=

N，并在圖中表示出來。

參考答案：42.42；（3分）如圖所示(3分)8.向心力是指做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的指向圓心的合力，由牛頓第二定律F=ma，可推出向心力的公式（分別用r、T、f、n表示）F=

=

=

．參考答案：，4π2mf2r，4π2mn2r．【考點(diǎn)】向心力．【分析】根據(jù)物體做圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度與周期、轉(zhuǎn)速、頻率的關(guān)系，得出物體向心力公式．【解答】解：向心加速度為：a=rω2==，又T=，則a=4π2rf2，轉(zhuǎn)速的大小等于頻率，則有：a=4π2rn2，根據(jù)F=ma知向心力為：F==4π2mf2r=4π2mn2r．故答案為：，4π2mf2r，4π2mn2r．9.—個(gè)物體做半徑恒定的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期越小其線速度數(shù)值則越_____(填“大”或“小”)，線速度數(shù)值越小其角速度越___________(填“大”或“小”)參考答案：大

小

10.重140N的木箱放在水平地板上，至少用30N的水平推力，才能使它從原地開始運(yùn)動(dòng)。則地板給木箱的最大靜摩擦力為_____N;維持木箱做勻速直線運(yùn)動(dòng)只需28N的水平推力,則木箱與地板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為______;木箱在受到50N的水平推力而運(yùn)動(dòng)時(shí),受到地板的摩擦力為______N.參考答案：30N 0.2 28N11.A、B為兩個(gè)質(zhì)量相同的物體，在水平力F的作用下在水平面上以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，如圖所示。若撤去力F后，兩個(gè)物體仍能一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，則A、B兩物體停止之前，B與地面之間的摩擦力大小為

，A、B之間的作用力的大小是

。參考答案：

12.（4分）質(zhì)量為1000kg的汽車通過圓形拱橋時(shí)的速率恒定，拱橋的半徑為10m，g取10m/s2，則汽車對(duì)拱橋的壓力為車重的一半時(shí)汽車的速率是

m／s；汽車對(duì)拱橋的壓力為零時(shí)汽車的速率是

m/s。參考答案：，1013.西氣東輸工程的建設(shè)，大大改善了我們的生活環(huán)境．天然氣是

再生能源．在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，小李想把一壺盛有質(zhì)量為2kg溫度為20℃的水燒開，不計(jì)熱損失，則需完全燃燒

m3的天然氣．這是通過

方式使水的內(nèi)能增加．[天然氣的熱值為3.0×107J/m3，水的比熱容為4.2×103J/（kg．℃）]．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.（6分）如圖所示為做直線運(yùn)動(dòng)的某物體的v—t圖像，試說明物體的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，4～6s內(nèi)物體沿正方向做減速運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)，8～10s內(nèi)做反向勻減速運(yùn)動(dòng)，10s末速度減至零。15.如圖所示，在光滑水平面上，一輛質(zhì)量M=2kg、長(zhǎng)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(zhǎng)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(diǎn)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(diǎn)等高，小木塊與斜面、平板車上表面的動(dòng)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(diǎn)時(shí)的速度大?。?2)試判斷小木塊能否從平板車右側(cè)滑出，若不能滑出，請(qǐng)求出最終小木塊會(huì)停在距離車右端多遠(yuǎn)？若能滑出，請(qǐng)求出小木塊在平板車上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間？參考答案：（1）6m/s（2）不會(huì)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(yùn)動(dòng)，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(guān)系可得v2=2as

解得v=6m/s；

（2）木塊滑上車后做勻減速運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可得：μ2mg=Ma2

解得a2=1m/s2，

經(jīng)過t時(shí)間二者的速度相等，則：v-a1t=a2t

解得t=2s

t時(shí)間木塊的位移x1=vt-a1t2

t時(shí)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=3.6m四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.人類受飛鳥在空中飛翔的啟發(fā)而發(fā)明了飛機(jī)，飛鳥扇動(dòng)翅膀獲得向上的舉力可表示為F＝kSv2，式中S為翅膀的面積，v為飛鳥的飛行速度，k為比例系數(shù)。只有當(dāng)飛鳥的速度足夠大時(shí)，飛鳥的舉力至少等于它的重力時(shí)，飛鳥才能起飛。一個(gè)質(zhì)量為m=0.1kg、翅膀面積為S1的燕子，其最小的飛行速度為v1=10m/s。假設(shè)飛機(jī)飛行時(shí)獲得的向上舉力與飛鳥飛行時(shí)獲得的舉力有同樣的規(guī)律，一架質(zhì)量為M=7200kg，機(jī)翼的面積S2為燕子翅膀面積S1的2000倍的飛機(jī)，以a=2m/s2的加速度由靜止開始加速，則飛機(jī)在跑道上滑行多遠(yuǎn)才能起飛？參考答案：對(duì)飛鳥，有：

對(duì)飛機(jī)，設(shè)其最小起飛速度為v2，有：

兩式相比得，并代入數(shù)據(jù)得：

設(shè)飛機(jī)在跑道上滑行的距離為x，由公式：v22=2ax解得：x=900m

17.如圖為宇宙中有一個(gè)恒星系的示意圖。A為星系的一顆行星，它繞中央恒星O運(yùn)行的軌道近似為圓。天文學(xué)家觀測(cè)得到A行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R0、周期為T0。（1）中央恒星O的質(zhì)量為多大？（2）經(jīng)長(zhǎng)期觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，A行星實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌道與圓軌道總存在一些偏離，且周期性地每隔時(shí)間t0發(fā)生一次最大的偏離。天文學(xué)家認(rèn)為形成這種現(xiàn)象的原因可能是A行星外側(cè)還存在著一顆未知的行星B（假設(shè)其運(yùn)行軌道與A在同一水平面內(nèi)，且與A的繞行方向相同），它對(duì)A行星的萬有引力引起A軌道的偏離（由于B對(duì)A的吸引而使A的周期引起的變化可以忽略）根據(jù)上述現(xiàn)象及假設(shè)，試求未知行星B的運(yùn)動(dòng)周期T及軌道半徑R．參考答案：(1)設(shè)中央恒星質(zhì)量為M，A行星質(zhì)量為m，則有

(2)由題意可知：A、B相距最近時(shí),B對(duì)A的影響最大，且每隔時(shí)間相距最近。設(shè)B

行星周期為，則有：

解得：

設(shè)B行星的質(zhì)量為m′。運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為RB，則有

18.如圖所示，一小球從平臺(tái)上拋出，恰好落在臨近平臺(tái)的一傾角為α＝53°的光滑斜面并下滑，已知斜面頂端與平臺(tái)的高度差h＝0.8m，重力加速度g＝10m/s2，(sin53°＝0.8，cos53