河南省焦作市孝敬镇孝敬中学2022-2023学年高一物理期末试卷含解析

河南省焦作市孝敬镇孝敬中学2022-2023学年高一物理期末试卷含解析一、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.（单选）如图所示，一固定光滑杆与水平方向夹角为θ，将一质量为m1的小环套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球，静止释放后，小环与小球保持相对静止以相同的加速度a一起下滑，此时绳子与竖直方向夹角为β，则下列说法正确的是(

)A.杆对小环的作用力大于m1g+m2g

B.m1不变，则m2越大，β越小C.θ＝β，与m1、m2无关

D.若杆不光滑，β可能大于θ参考答案：C2.如图所示的实验装置中，充电后平行板电容器的极板A与一灵敏静电计相接，极板B接地，若极板B稍向上移动一点，由静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是：

（

）A.两极板的电压不变，极板上的电荷量变小B.两极板的电压不变，极板上的电荷量变大C.极板上的电荷量几乎不变，两板间的电压变小D.极板上的电荷量几乎不变，两板间的电压变大参考答案：D3.（多选题）一小球质量为m，用长为L的悬绳（不可伸长，质量不计）固定于O点，在O点正下方处钉有一颗钉子，如图所示，将悬线沿水平方向拉直无初速释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间，则（）A．小球线速度没有变化B．小球的角速度突然增大到原来的2倍C．小球的向心加速度突然增大到原来的2倍D．悬线对小球的拉力突然增大到原来的2倍参考答案：ABC解：A、当碰到钉子瞬间，小球到达最低点时线速度没有变化，故A正确．B、根据圆周运动知识得：ω=，而半径变为原来的，线速度没有变化，所以小球的角速度突然增大到原来的2倍，故B正确．C、根据圆周运动知识得：a=，而半径变为原来的，线速度没有变化，所以向心加速度突然增大到原来的2倍，故C正确；D、小球摆下后由机械能守恒可知，mgL=mv2，因小球下降的高度相同，故小球到达最低点时的速度相同，v=在最低点根据牛顿第二定律得：F﹣mg=ma=m，原来：r=L，F=mg+m=3mg而现在半径变为原来的，线速度没有变化．所以F′=mg+m=5mg悬线对小球的拉力突然增大到原来的倍，故D错误故选ABC．4.A、B、C三点在同一直线上，AB：BC=1：2，B点位于A、C之间，在B处固定一电荷量为Q的点电荷．当在A处放一电荷量为+q的点电荷时，它所受到的电场力为F；移去A处电荷，在C处放一电荷量为﹣2q的点电荷，其所受电场力为（）A．﹣ B． C．﹣F D．F参考答案：B解：根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引，分析可知电荷量为﹣2q的点电荷在C处所受的电场力方向与F方向相同．设AB=r，则有BC=2r．则有：F=k故电荷量为﹣2q的点电荷在C处所受电场力为：FC=k=故选B5.质量为m的小球，从离地面高h处以初速度v0竖直上抛，小球能上升到离抛出点的最大高度为H，若选取该最高点为零势能参考位置，不计阻力，则小球落回到抛出点时的重力能是（

）

A．0

B．mgH

c.-mg(h+H)

D．mgh参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一物体在水平面内沿半径R=10cm的圆形轨道做匀速圆周运动，线速度v=2m/s，则它的角速度为_____rad/s，周期为_____s,向心加速度为______m/s2参考答案：19.机械手表的分针与时针从重合至第二次重合，中间经历的时间为___________h。参考答案：8.一人坐在雪橇上，从静止开始沿着高度为15m的斜坡滑下，到达底部时速度为10m/s．人和雪橇的总质量为60kg，下滑过程中克服阻力做的功等于_______J．(g=10m/s2)参考答案：_6000J9.卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面几乎没有压力，所以在这种环境中已经无法用天平称量物体的质量．假设某同学在这种环境中设计了如图所示的装置（图中O为光滑小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动．设航天器中具有基本测量工具．（1）实验时需要测量的物理量是

．（2）待测物体质量的表达式为m=

．参考答案：（1）弹簧秤拉力F．圆周运动半经r．周期T；（2）．【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】物体做圆周运动时，由于物体处于完全失重状态，对支持面没有压力，则物体做圆周运动的向心力由拉力提供，结合牛顿第二定律列出表达式，从而得出待测物体质量的表达式以及所需测量的物理量．【解答】解：（1）物体做匀速圆周运动的向心力由拉力提供，根据牛顿第二定律有：，可知要测出物体的质量，则需测量弹簧秤的示数F，圆周运动的半径r，以及物体做圆周运动的周期T．（3）根据，得：．故答案为：（1）弹簧秤拉力F．圆周运动半经r．周期T；（2）．10.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。（1）上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），两相邻计数点间距如图所示。设相邻两计数点时间间隔，则加速度表达式为=

(用题目中给的符号表示)，根据图中的数据计算的加速度=

(保留三位有效数字)。（2）回答下列两个问题：①为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测的有

。（填入所选物理量前的字母）A.木板的长度

B.木板的质量

C.滑块的质量D.托盘和砝码的总质量

E.滑块运动的时间②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是

。（3）滑块与木板间的动摩擦因数＝

（用被测物理量的字母表示，重力加速度为）参考答案：）(1)

0.497～0.498m/s2

（4分）

(2)①

CD

（4分，漏选2分）

②天平（2分,多填扣1分）

(3)

（2分）11.如图,在倾角为α的固定光滑斜面上,有一用绳子拴着的长木板,木板上站着一只猫.已知木板的质量是猫的质量的2倍.当绳子突然断开时,猫立即沿着板向上跑,以保持其相对斜面的位置不变.则此时木板沿斜面下滑的加速度为__________。参考答案：a=1.5gsinα木板沿斜面加速下滑时，猫保持相对斜面的位置不变，即相对斜面静止，加速度为零；将木板和猫作为整体，由牛顿第二定律，受到的合力为，猫受到的合力为则整体受的合力等于木板受的合力：（a为木板的加速度），又整体受到的合力的大小为猫和木板沿斜面方向的分力的大小（垂直斜面分力问零）即，解得a=1.5gsinα。12.(多选)做直线运动的甲、乙两物体的位移—时间图象如图所示，则(

)A．乙开始运动时，两物体相距20mB．在0～10s这段时间内，物体间的距离逐渐变大C．在10s～25s这段时间内，物体间的距离逐渐变大D．两物体在10s时相距最远，在25s时相遇参考答案：BD13.如图所示，质量相等的两木块中间连有一弹簧，今用力F缓慢向上提A，

直到B恰好离开地面，设原来弹簧的弹性势能为EP1。B刚要离开地面时，弹簧的弹性势能为EP2，则EP1

EP2。（填“＞、＝、＜”）

参考答案：=三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学课外研究平抛物体的运动，并将实验中测出的两物理量p和S数值填表如下，p和S的单位相同但没有写出．（g=10m/s2）Q0.000.200.400.60

0.80

1.00S0.000.050.200.45

0.80

1.25（1）上表中Q表示的物理量是

；S表示的物理量是

．（2）若上表中Q和S用的都是国际单位制中的单位，则平抛物体的水平速度为m/S．参考答案：（1）水平位移

竖直位移

（2）2.0m/s【考点】研究平抛物体的运动．【分析】在研究平抛运动试验中测出的两物理量单位相同，那只能是位移，即水平方向位移和竖直方向位移．根据平抛运动的规律即可求得水平速度．【解答】解：（1）在研究平抛运动试验中测出的两物理量单位相同，那只能是位移，即水平方向位移和竖直方向位移．平抛运动水平方向做匀速直线运动，位移与时间成正比，故Q表示水平位移，则S为竖直位移．由于物体在竖直方向做自由落体运动，故在竖直方向有△h=gT2，由表格可知，△h=0.20﹣0.05﹣（0.05﹣0）m=0.1m将△h=0.1m，g=10m/s2带入△h=gT2解得T=0.1s．物体在水平方向做匀速直线运动故s=v0T，将s=20cm=0.2m带入解得v0==2m/s．故答案为：（1）水平位移

竖直位移

（2）2.0m/s15.某科学兴趣小组要验证小球平抛运动的规律，实验设计方案如图甲所示，用轻质细线拴接一小球，在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断；MN为水平木板，已知悬线长为L，悬点到木板的距离OO′=h（h＞L）．（1）电热丝P必须放在悬点正下方的理由是

．（2）将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的C点，O′C=x，则小球做平抛运动的初速度为v0=

．（3）图乙是以竖直方格板为背景通过频闪照相得到的照片，每个格的边长L=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图所示，则该频闪照相的周期为

s，小球做平抛运动的初速度为

m/s；过B点的速度为

m/s．（g=10m/s2）（4）在其他条件不变的情况下，若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角θ，小球落点与O′点的水平距离x将随之改变，经多次实验，以x2为纵坐标、cosθ为横坐标，得到如图丙所示图象，则当θ=30°时，x为

m．参考答案：（1）保证小球沿水平方向抛出，（2），（3）0.1，1.5，2.5，（4）0.52．【考点】研究平抛物体的运动．【分析】（1）电热丝P必须放在悬点正下方的理由是保证小球沿水平方向抛出．（2）根据竖直位移求出平抛运动的时间，结合水平位移和时间求出小球平抛运动的初速度．（3）根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出初速度，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出B点的速度．（4）根据x2﹣cosθ图线得出关系式，代入数据求出x的大小．【解答】解：（1）由于烧断细线前小球做圆周运动，故烧断方向沿圆周轨迹的切线方向，只有在悬点正下方时速度沿水平方向，要使小球做平抛运动，则应在悬线在悬点正下方烧断，抛出速度沿水平方向．（2）小球做平抛运动，在水平方向上有：x=v0t，在竖直方向上有：h﹣L=，联立解得=．（3）在竖直方向上，根据△y=2L=gT2得，T=，则小球平抛运动的初速度，B点的竖直分速度，根据平行四边形定则知，B点的速度=．（4）由图丙可知，x2=2﹣2cosθ，当θ=30°时，可得x==0.52m．故答案为：（1）保证小球沿水平方向抛出，（2），（3）0.1，1.5，2.5，（4）0.52．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.以初速度40m/s竖直上抛一物体，经过多长时间它恰好位于抛出点上方60m处（不计空气阻力，g取10m/s2）？参考答案：17.生活中各式各样的电加热器越来越多，学校科技小组的同学参考一台三档位加热器的加热原理，制作了一个简易“小小电热宝”，电路图如图所示，R1、R2都是发热电阻，电源电压保持36V不变。（1）（3分）当S1