山西省长治市原庄中学2022-2023学年高一物理期末试题含解析

山西省长治市原庄中学2022-2023学年高一物理期末试题含解析一、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.如图所示，细绳的一端固定于O点，另一端系一质量为m的小球，使小球在竖直平面内作圆周运动，周期一定，当小球在最高点时绳的张力为T1，在最低点时，绳的张力为T2，则T1和T2的差值为

A．2mg

B．4mg

C．6mg

D．8mg参考答案：C2.（2014?金水区校级一模）我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星．某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动．由天文观察测得其运动周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知引力常量为G．由此可求出S2的质量为（）A.

B.

C.

D.参考答案：D解：设星体S1和S2的质量分别为m1、m2，星体S1做圆周运动的向心力由万有引力提供得：解得m2=，故D正确、ABC错误．故选：D．3..从空中某处平抛一个物体，不计空气阻力，物体落地时，末速度与水平方向的夹角为,取地面物体重力势能为零，则物体抛出时，其动能与势能之比为（

)

Asin2

B.cos2

C.tan2

D

cot2参考答案：D4.（多选题）如图所示，小球A质量为m，固定在轻细直杆一端，并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动，小球运动到最高点时，杆对小球的作用力大小为F，（）A．小球恰好能通过最高点时F=0B．若F＞mg，则F的方向一定竖直向下C．若F＞mg，则F的方向一定竖直向上D．小球在最高点的速度不同时，F的大小可能相同参考答案：BD【考点】向心力．【分析】当小球恰好过最高点时，绳子的拉力为零，重力提供圆周运动的向心力．根据牛顿第二定律求出最高点的临界速度，根据速度的不同判断杆的作用力【解答】解：A、小球恰好通过最高点时，速度为零，则此时向心力为0，根据mg﹣FN=0可知FN=mg，故A错误；B、当杆对小球外刚好无作用力时，此时，解得，时，当杆对球为支持力，当速度为零时，支持力最大，为mg，当时，杆对球为拉力，速度越大拉力越大，故BD正确，C错误；故选：BD5.某物体受到一个-6N·s的冲量作用，则A.物体的动量一定减小B.物体的末动量一定是负值C.物体动量增量的方向一定与规定的正方向相反D.物体原来动量的方向一定与这个冲量的方向相反参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（单选）在“用打点计时器验证重锤做自由落体运动的过程中机械能守恒”的实验中，某同学重复做了三次实验，得到四条纸带。则应选用第一、二点间的距离为多少的那一条比较恰当：

（

） A．0mm

B．1mm

C．2mm

D．4mm参考答案：C7.一质量为5kg的滑块在F=15N的水平拉力作用下，由静止开始做匀加速直线运动，若滑块与水平面间的动摩擦因数是0.2，g取10m/s2，问：（1）滑块运动的加速度是多大？（2）滑块在力F作用下经5s，通过的位移是多大？参考答案：（1）1m/s2（2）12.5m【详解】（1）根据牛顿第二定律：F-μmg=ma解得（2）滑块在力F作用下经5s，通过的位移是8.物体做自由落体运动时（）A．重力势能一定增加，动能一定减少

B.

重力势能一定减少，动能一定增加C.

重力势能不一定减少，动能一定增加

D.

重力势能一定减少，动能不一定增加参考答案：B9.一个做匀变速直线运动的质点，其位移随时间的变化规律x=2t+3t2（m),则该质点的初速度为______m/s，加速度为______m/s2，速度与时间的关系式为

。参考答案：10.如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l=1.25cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为vo=（用l、g表示），其值是（取g=9.8m/s2），小球在b点的速率是参考答案：2（gL）1/2，0.7m/s，0.87m/s11.汽车安全驶过半径为R的凸桥顶点时的最大速度是．参考答案：．【考点】向心力．【分析】当汽车在凸形桥的顶点支持力为零时，速度最大，根据牛顿第二定律求出最大速度．【解答】解：当支持力为零时，速度最大，根据mg=得：v=．故答案为：．12.长为L=0.5m的轻杆，其一端固定于O点，另一端连着质量m=1kg的小球，小球绕O点在竖直平面内做圆周运动，当它通过最高点速度v=3m/s时，小球受到细杆的作用力为大小为

N，是

。（填“拉力”或“支持力”）(g＝10m/s2)

参考答案：8

拉力13.近年，我国的高铁发展非常迅猛．为了保证行车安全，车辆转弯的技术要求是相当高的．如果在转弯处铺成如图所示内、外等高的轨道，则车辆经过弯道时，火车的

（选填“外轮”、“内轮”）对轨道有侧向挤压，容易导致翻车事故．为此，铺设轨道时应该把

（选填“外轨”、“内轨”）适当降低一定的高度．参考答案：外轮，内轨【考点】向心力．【分析】火车拐弯需要有指向圆心的向心力，若内、外轨等高，则火车拐弯时由外轨的压力去提供，若火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，要靠重力和支持力的合力提供向心力，进而判断降低哪一侧的高度．【解答】解：火车拐弯需要有指向圆心的向心力，若内、外轨等高，则火车拐弯时由外轨的压力去提供，则火车的外轮对轨道有侧向挤压，若火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，要靠重力和支持力的合力提供向心力，则铺设轨道时应该把内轨降低一定的高度，使外轨高于内轨．故答案为：外轮，内轨三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.24．（2分）螺线管通电后，小磁针静止时指向如图所示，请在图中标出通电螺线管的N、S极，并标出电源的正、负极。参考答案：N、S极1分电源+、-极1分15.如图所示，在光滑水平面上，一辆质量M=2kg、长度L=9.6m、上表面粗糙的平板车紧靠着被固定的斜面体ABC，斜面体斜边AC长s=9m、倾角。现将质量m=lkg的小木块从斜面顶端A处由静止释放，小木块滑到C点后立即速度大小不变地水平冲上平板车。已知平板车上表面与C点等高，小木块与斜面、平板车上表面的动摩擦系数分别为=0.5、=0.2,sin37°=0.6,cos37=0.8，g取10m/s2，求：(1)小木块滑到C点时的速度大小？(2)试判断小木块能否从平板车右侧滑出，若不能滑出，请求出最终小木块会停在距离车右端多远？若能滑出，请求出小木块在平板车上运动的时间？参考答案：（1）6m/s（2）不会滑出，停在距车右端3.6m【详解】（1）木块在斜面上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得：mgsin37°-f=ma

其中：f=μ1mgcos37°

解得a=2m/s2，

根据速度位移关系可得v2=2as

解得v=6m/s；

（2）木块滑上车后做匀减速运动，根据牛顿第二定律可得：μ2mg=ma1

解得：a1=2m/s2

车做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得：μ2mg=Ma2

解得a2=1m/s2，

经过t时间二者的速度相等，则：v-a1t=a2t

解得t=2s

t时间木块的位移x1=vt-a1t2

t时间小车的位移x2=a2t2

则△x=x1-x2=6m

由于△x=8m＜L，所以木块没有滑出，且木块距离车右端距离d=L-△x=3.6m四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示的半圆形轨道，该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，放置在竖直平面内，圆半径比细管内径大得多，轨道底端与水平地面相切，轨道在水平方向不可移动．弹射装置将一个小球(可视为质点)从a点水平弹射向b点并进入轨道，经过轨道后从最高点c抛出。已知小球与地面ab段间的动摩擦因数μ＝0.2，不计其他机械能损失，ab段长L＝3m，圆的半径R＝0.1m，小球质量m＝0.01kg，轨道质量为M＝0.19kg，g取10m/s2，求：(1)若v0＝5m/s，小球从最高点c抛出后的水平射程．(2)若v0＝5m/s，小球经过轨道的最高点c时，管道对小球作用力的大小和方向．(3)设小球进入轨道之前，轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力，当v0至少为多少时，小球经过c点时，轨道对地面的压力为零．参考答案：(1)设小球到达c点处速度为v，由动能定理，得17.地面的重力加速度为g，地球绕太阳公转的周期为T，地球的半径为R．太阳发出的光经过时间t到达地球，光在真空中的传播速度为c，根据以上条件推算太阳的质量M与地球的质量m之比．（地球到太阳的间距远大于它们的大小）．参考答案：解：根据题意可知，地球和太阳之间的距离为r=ct地球绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力周期公式得：解得：M==地球表面重力等于万有引力，则有：g=解得：m=所以答：太阳的质量M与地球的质量m之比为【考点】万有引力定律及其应用．【分析】根据太阳发出的光经过时间t到达地球，求出地球与太阳之间的距离，地球绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力周期公式求出太阳的质量，再根据地球表面重力等于万