2022年湖北省武汉市洪山初级中学高一物理期末试卷含解析

2022年湖北省武汉市洪山初级中学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.经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”．“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的半径远小于两颗星之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体．如图两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做匀速圆周运动．现测得两颗星之间的距离为l，质量之比约为m1：m2=3：2，则可知（）

A．m1：m2做圆周运动的线速度之比为2：3B．m1：m2做圆周运动的角速度之比为1：lC．m1做圆周运动的半径为lD．m2做圆周运动的半径为l参考答案：ABD【考点】万有引力定律及其应用．【分析】抓住双星围绕连线上的O点做匀速圆周运动的向心力由彼此间的万有引力提供，因此两星做圆周运动的角速度相等，由此展开讨论即可．【解答】解：双星围绕连线上的O点做匀速圆周运动，彼此间万有引力提供圆周运动向心力，可知双星做圆周运动的周期和角速度相等．令星m1的半径为r，则星m2的半径为l﹣r则有：据万有引力提供圆周运动向心力有：即m1r=m2（l﹣r）又∵∴则星m2的半径为，故C错误，D正确又因为v=rω可知，两星做圆周运动的线速度之比等于半径之比即：，所以A正确．双星运动的角速度相同，故B正确．故选：ABD．2.（多选题）一物体自t＝0时开始做直线运动，其速度图线如图所示．下列选项正确的是()

A．在0～6s内，物体离出发点最远为30mB．在0～6s内，物体经过的路程为40mC．在0～4s内，物体的平均速率为7.5m/sD.在第5秒末，物体的加速度为零参考答案：BC3.（单选）空中某点，将三个相同小球同时以相同的初速度v水平抛出、竖直上抛、竖直下抛，则从抛出到落地，设地面为零势面，忽略空气阻力，下列说法正确的是A．竖直向上抛的小球在下落过程中重力势能的变化量最大

B．三个小球落地的速度相同C．落地时重力的瞬时功率相同，方向都是竖直向下D．竖直下抛的小球，其重力的平均功率最大参考答案：D试题分析：三个小球在下落过程中重力势能的变化量都相同；根据，则三个小球落地的速度大小相同，但是方向不同；根据，做竖直上抛和竖直下抛小球落地的重力的瞬时功率相同，与平抛小球落地的重力瞬时功率不同；因为三个小球落地时重力做功都相同，而竖直下抛的小球落地的时间最小，根据竖直下抛的小球重力的平均功率最大,选项D正确。考点：此题考查了重力功和重力势能变化的关系；平均功率和瞬时功率的概念；机械能守恒定律。4.下列哪个量不是矢量（

）A、速度

B、力

C、功

D、加速度参考答案：C5.人造地球卫星以地心为圆心，做匀速圆周运动，下列说法正确的是A．半径越大，速度越小，周期越小B．半径越大，速度越小，周期越大C．所有卫星的速度均是相同的，与半径无关D．所有卫星的向心力均由万有引力提供参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示是某物体做平抛运动实验后在白纸上描出的轨迹和所测数据，图中0点为物体的抛出点，根据图中数据可知：（1）物体做平抛运动的初速度v0=

m/s；（g取10m/s2，计算结果保留三位有效数字）（2）物体从P点运动到Q点经历的时间t=

s．参考答案：1.62；

0.1

7.质量相等的两质点分别做匀速圆周运动，若在相等时间内通过的弧长之比为2∶3，而转过的角度之比为3∶2，则两质点周期之比=

，向心加速度之比=

,向心力之比为=

。参考答案：8.

某人从A点出发向东行6km，再向北行10km，又向南行2km，他运动的路程是

km，位移的大小是

km，方向是

。参考答案：9.（8分）图表示某物体做直线运动的v—t图像，从图可知OA段、AB段、BC段、CD段的加速度分别是______m/s2、______m/s2、______m/s2、______m/s2。

参考答案：1，0，－2，－0.510.某研究小组设计了“用刻度尺测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示，A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽（滑槽末端与桌面相切），B是质量为m的滑块（可视为质点）。第一次实验：如图（a）所示，将滑槽末端与桌面右端M对齐并固定，让滑块从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P点，测出滑槽最高点距离桌面的高度h、M距离地面的高度H、M与P间的水平距离x1；第二次实验：如图（b）所示，将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，让滑块B再次从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P′点，测出滑槽末端与桌面右端M的距离l、M与P′间的水平距离x2。（1）（4分）在第二次实验中，滑块在滑槽末端时的速度大小为_____________。（用实验中所测物理量的符号表示，已知重力加速度为g）（2）（3分）通过上述测量和进一步的计算，可求出滑块与桌面间的动摩擦因数μ，下列能引起实验误差的是（

）（多选）A．h的测量

B．H的测量C．l的测量

D．x2的测量（3）（3分）若实验中测得h＝15cm、H＝25cm、x1＝30cm、l＝10cm、x2＝20cm，则滑块与桌面间的动摩擦因数μ＝_________。参考答案：（1）（2）BCD（3）0.511.在“研究电磁感应现象”的实验中，首先要按图甲接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系；然后按图乙将电流表与线圈B连成一个闭合回路，将线圈A、电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路，在图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在正中央．在图乙中

(1)S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，电流表的指针________；(2)线圈A放在B中不动时，指针将________(3)线圈A放在B中不动，突然断开开关S，电流表指针将________．

参考答案：(1)由图甲知电流从左接线柱流入电流表时，其指针向左偏转．S闭合后，将A插入B中，磁通量增大，由楞次定律和安培定则可判断B中电流方向向上，从右接线柱流入，故电流表指针向右偏转；(2)A放在B中不动，磁通量不变，不产生感应电流；(3)断开开关，穿过B的磁通量减小，电流表指针向左偏转．答案：(1)向右偏转(2)不动(3)向左偏转12.汽车做匀加速直线运动，经过4s的时间，速度由2m/s增加到10m/s，则汽车的加速度是_______m/s2,加速的距离为________m参考答案：2

2413.如图，三个质点a、b、c质量分别为、、（）。在c的万有引力作用下，a、b在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动，轨道半径之比,则它们的周期之比=______;从图示位置开始，在b运动一周的过程中，a、b、c共线了____次。参考答案：它们的周期之比=__1：8____;从图示位置开始，在b运动一周的过程中，a、b、c共线了

14次。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一个同学做实验时用打点计时器打出了一条纸带，如图所示，纸带反映了一个小车做匀变速运动的情况．打点计时器工作时使用的是

（填“交流”或“直流”）电源，打点计时器相邻两次打点的时间间隔T=

s．利用这条纸带可以计算出的物理量有

（至少填两个）．参考答案：交流，0.02，任一点的瞬时速度、加速度、平均速度．【考点】打点计时器系列实验中纸带的处理．【分析】打点计时器使用的是交流电源，同过打出的纸带，可以计算某个点的速度的大小，平均速度的大小，运动的加速度．【解答】解：打点计时器使用的是交流电源，直流电不能是打点计时器工作，因交流频率为50Hz，则打点计时器相邻两次打点的时间间隔T=0.02s；通过打出的纸带，可计算某个点的速度的大小，两个点之间的平均速度的大小以及运动的加速度．故答案为：交流，0.02，任一点的瞬时速度、加速度、平均速度．15.图甲是“研究平抛物体的运动”实验装置图(1)在实验前应()A．将斜槽的末端切线调成水平B．将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行C．在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O，作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点D．测出平抛小球的质量(2)图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球作平抛运动的初速度为________m/s；(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L＝5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为_______m/s；B点的竖直分速度为_______m/s。参考答案：(1)AB(2)1.6m/s

(3)1.5m/s

2m/s四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在天花板上悬挂一轻质弹簧，当在弹簧下端挂上质量m1=0.5kg的重物时，弹簧的长度L1=22cm；当在弹簧下端挂上质量m2=0.75kg的重物时，弹簧的长度L2=23cm．已知弹簧始终在弹性限度内，取g=10m/s2，求该弹簧的劲度系数k．参考答案：解：设弹簧的自然长度为l0，由胡克定律可得：F1=k（l1﹣l0）F2=k（l2﹣l0）由题意：F1=m1g=0.5×10=5N；F2=m2g=0.75×10=7.5N代入数据得：k=250N/m答：该弹簧的劲度系数为250N/m．【考点】胡克定律．【分析】根据弹簧的弹力大小，结合胡克定律求出弹簧的劲度系数．17.如图所示，斜面与水平面在B点衔接，水平面与竖直面内的半圆形导轨在C点衔接，半圆形导轨的半径为r=0.4m。质量m=0.50kg的小物块，从A点沿斜面由静止开始下滑，测得它经过C点进入半圆形导轨瞬间对导轨的压力为35N，之后向上运动恰能完成半圆周运动到达D点。已知A到B的水平距离为l1=3.2m，B到C的水平距离为l2=1.6m，物块与斜面及水平面之间的动摩擦因数均为μ=0.25，不计物块通过衔接点时的能量损失，g取10m/s2。求：（1）物块从C至D克服阻力做了多少功？（2）A点离水平面的高度h为多大？（3）为使物块恰好不能越过C而进入半圆形导轨内，物块在斜面上下滑的起始高度应调节为多大？参考答案：18.如图所示，质量为M=4kg的木板长L=1.4m，静止在光滑且足够长的水平地面上，其水平顶面右端静置一质量m=1kg的小滑块（可视为质点），小滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.4．（不计空气阻力，g=10m/s2）（1）若用恒力F向右拉木板M，如图所示，为使m能从M上滑落，F至少应为多大？（2）现用恒力F=28N向右拉木板，要使木块m能从M上滑落，力F的作用时间至少要多长？参考答案：解：（1）对小滑块，由牛顿第二定律得：μmg=ma

小滑块加速度a1=μg=4m/s2对木板，由牛顿第二定律得：F﹣μmg=Ma’木板加速度要是小滑块从木板上面滑下，则要求a’≥a

解得F≥20N

至少为20N

（2）恒力F=28N＞20N，小滑块m、木板M相对运动，设恒力F作用了t1时间后撤去，又经时间t2，小滑块m从木板M上掉下，木板在t1时间内的位移为x1，时刻的速度为v1，由牛顿运动定律得：F﹣μmg=Ma1v1=a1t1木板在t2时间内的位移为x2，时刻的速度为v2，由牛顿运动定律得：μmg=Ma2v2=v1﹣a2t2小滑块在t1+t2时间内的位移为x3，时刻的速度为v3，由牛顿运动定律得：μmg=ma3v3=a3（t1+t2）恰能抽出时应满足

v2=v3且L=（x1+x2）﹣x3代入数据解得