山西省忻州市保德县窑洼乡中学2023年高一物理下学期期末试题含解析

山西省忻州市保德县窑洼乡中学2023年高一物理下学期期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（多选题）如图所示，一轻质弹簧的下端，固定在水平面上，上端叠放着两个质量均为M的物体A、B（物体B与弹簧拴接），弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动，测得两个物体的v﹣t图象如图乙所示（重力加速度为g），则（）A．施加外力的瞬间，A、B间的弹力大小为M（g﹣a）B．A、B在t1时刻分离，此时弹簧弹力大小不为零C．弹簧恢复到原长时，物体B的速度达到最大值D．B与弹簧组成的系统的机械能先逐渐减小，后保持不变参考答案：ABD【考点】机械能守恒定律．【分析】弹簧的弹力可根据胡克定律列式求解，先对物体AB整体受力分析，根据牛顿第二定律列方程；再对物体B受力分析，根据牛顿第二定律列方程；t1时刻是A与B分离的时刻之间的弹力为零．【解答】解：A、施加F前，物体A、B整体平衡，根据平衡条件，有：2Mg=kx；解得：x=施加外力F的瞬间，对B物体，根据牛顿第二定律，有：F弹﹣Mg﹣FAB=Ma其中：F弹=2Mg解得：FAB=M（g﹣a），故A正确．B、物体A、B在t1时刻分离，此时A、B具有共同的v与a；且FAB=0；对B：F弹′﹣Mg=Ma解得：F弹′=M（g+a）≠0，故B正确．C、B受重力、弹力及压力的作用；当合力为零时，速度最大，而弹簧恢复到原长时，B受到的合力为重力，已经减速一段时间；速度不是最大值；故C错误；D、B与弹簧组成的系统，开始时A对B的压力对A做负功，故开始时机械能减小；AB分离后，B和弹簧系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒．故D正确；故选：ABD2.一辆轿车正在通过如图所示的路段，关于该轿车的运动，正确的是（

）A．轿车的速度大小一定变化B．轿车的加速度的方向一定沿运动路线的切线方向C．轿车的速度方向一定发生变化。D．轿车可能处于平衡状态。参考答案：C3.“请确定物体在5s时的位置”，这里的“5s时”应理解为（

）A、0到5s这一段时间

B、4s末到5s末这一段时间C、5s初，即4s末这一时刻

D、5s末这一时刻参考答案：D5s时是指5s末这个时刻，D对；4.如图所示，在光滑水平面上，一质量为m的小球在绳的拉力作用下做半径为r的匀速圆周运动，小球运动的线速度为v，则绳的拉力F大小为A．

B．

C．mvr

D．mvr2参考答案：5.汽车甲沿着平直的公路以速度v0（数值已知）做匀速直线运动，若它路过某处的同时，该处有一辆汽车乙开始做初速度为零的匀加速运动去追赶甲车，仅根据上述已知条件A．可求出乙车追上甲车时乙车的速度B．可求出乙车追上甲车时所走的路程C．可求出乙车从开始启动到追上甲车时所用的时间D．不能求出上述三者中的任何一个参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，质量为M的物体靠在粗糙的竖直墙上，物体与墙面的动摩擦因数为μ。现用垂直于斜边的推力F作用于物体上，物体保持静止状态，则物体受到墙面的摩擦力为______________。参考答案：Mg+Fsinθ7.对于太阳的九大行星来说,轨道半径较大的,周期较大.冥王星绕太阳运动的轨道半径约为地球绕太阳运动轨道半径的40倍,它绕太阳运动一周需要____

年.（用根式表示）参考答案：8.质量为20g的子弹，以200m/s的速度射入木块，穿出木块的速度为100m/s，则子弹在穿过木块的过程中损失的动能为

J；，设木块的厚度为10㎝，子弹在穿过木块的过程中，受到的平均阻力为

N。参考答案：

300

；

3000

9.一辆汽车在平直公路上以15m/s的速度作匀速直线运动。从某时刻开始刹车，刹车的加速度大小为3m/s2，则刹车后10s末汽车离开始刹车点的距离是

m。参考答案：37.5

10.如右图是利用闪光照相研究平抛运动的示意图．小球A由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌边缘时，小球B也同时下落，闪光频率为10Hz的闪光器拍摄的照片中B球有四个像，像间距离已在图中标出，单位为cm，两球恰在位置4相碰．则A球离开桌面时的速度______．(g取10m/s2)

参考答案：小球做平抛运动满足x＝v0t，由闪光照片知t＝0.3s，v0＝1m/s.1m/s11.质量为0.1kg的物体做自由落体运动。该物体在下落过程中，第3s内重力做功的平均功率是

W，第3s末重力做功的瞬时功率是

W。参考答案：25,3012.一物体在水平面内沿半径R=20cm的圆形轨道做匀速圆周运动，线速度v=0.2m/s，那么，它的角速度为______rad/s。参考答案：113.既然能量是守恒的，但我们还是要节约能源，你觉得根本原因是______。参考答案：在能源使用过程中，存在能量的耗散。（或者能源的品质不断降低）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(实验)在“验证机械能守恒定律”的实验中：（1）实验中

（填需要或不需要）用天平测量重物的质量m．开始打点计时的时候，接通电源和松开纸带的顺序应该是先

．（2）供选择的重物有以下四个，应选择

．A．质量为100g的木球B．质量为10g的砝码C．质量为200g的砝码D．质量为10g的塑料球（3）使用质量为m的重物和打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，在选定的纸带上依次取计数点如图所示，纸带上所打的点记录了物体在不同时刻的位置，纸带的左端与重物相连．设相邻计数点间的时间间隔为T，且O为打下的第一个点．当打点计时器打点“3”时，物体的动能表达式为

．参考答案：（1）不需要，接通电源；（2）C；（3）．考点：验证机械能守恒定律解：（1）因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平．开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差．（2）实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体，这样能减少摩擦阻力的影响．故选C．（3）从图上看出，打点计时器先打出O点，与重物相连的纸带一端在实验时是处于下端，也就是计时器先打点的位置，所以纸带的左端与重物相连．利用匀变速直线运动的推论v3==所以Ek3=mv32=故答案为：（1）不需要，接通电源；（2）C；（3）．15.一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在该行星上，飞船上备有以下实验器材料：A．精确秒表一个

B．已知质量为m的物体一个C．弹簧测力计一个

D．天平一台（附砝码）已知宇航员在绕行时和着陆后各作了一次测量，依据测量数据，可求出该行星的半径R和行星密度ρ．（已知万有引力常量为G）（1）两次测量所选用的器材分别为、（用序号表示）（2）两次测量的物理量分别是、

（写出物理量名称和表示的字母）（3）用该数据推出半径R、密度ρ的表达式：R=，ρ=

．参考答案：（1）A；BC

（2）周期T；物体的重力F

（3），．【考点】万有引力定律及其应用．【分析】要测量行星的半径和质量，根据万有引力等于向心力，列式求解会发现需要测量出行星表面的重力加速度和行星表面卫星的公转周期，从而需要选择相应器材．【解答】解：（1）对于在轨道飞船，万有引力等于向心力，则有G=m=F得：由上还可得M===而ρ==因而需要用计时表测量周期T，用弹簧秤测量物体的重力F；故答案为：（1）A；BC

（2）周期T；物体的重力F

（3），．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.从地面上方某点，将一小球以10m/s的初速度沿水平方向抛出，小球经过1s落地，不计空气阻力，取g为10m/s2。求：

（1）小球落地时的速度；

（2）小球从抛出到落地的位移。参考答案：解：（1）小球落地时在竖直方向的分速度

……（2分）

小球落地时的速度

……（2分）

v与水平方向的夹角θ=45°

……（1分）

（2）小球落地时的水平位移

……（1分）

竖直方向的位移

……（1分）

从抛出到落地的位移

……（2分）

s与水平方向的夹角为α，有

……（1分）

17.如图所示，细绳一端系着质量M=0.6kg的物体A静止在水平转台上，另一端通过轻质小滑轮O吊着质量m=0.3kg的物体．A与滑轮O的距离为0.2m，且与水平面的最大静摩擦力为2N，为使B保持静止状态，水平转台做圆周运动的角速度ω应在什么范围内？（g取10m/s2）参考答案：解：当M所受的最大静摩擦力沿半径方向向外时，角速度最小，根据牛顿第二定律得：mg﹣Ff=Mrω12，解得ω1=；当M所受的最大静摩擦力沿半径向内时，角速度最大，根据牛顿第二定律，有：mg+Ff=Mrω22，解得ω2=．所以rad/s≤ω≤rad/s．答：角速度ω在ra