湖南省湘潭市湘乡谷水中学2022年高一物理下学期期末试卷含解析

湖南省湘潭市湘乡谷水中学2022年高一物理下学期期末试卷含解析一、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.如图所示，蜡块在竖直玻璃管内的水中匀速上升，速度为v，若在蜡块从A点开始匀速上升的同时，玻璃管从AB位置由静止开始水平向右做匀加速直线运动，加速度大小为a，则蜡块的实际运动轨迹可能是图中的：A.直线P

B.曲线Q

C.曲线R

D.无法确定参考答案：B2.（多选题）如图所示，轻质不可伸长的细绳，绕过光滑定滑轮C，与质量为m的物体A连接，A放在倾角为θ的光滑斜面上，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接．现BC连线恰沿水平方向，从当前位置开始B以速度v0匀速下滑．设绳子的张力为T，在此后的运动过程中，下列说法正确的是（）A．物体A做匀速运动 B．物体A做加速运动C．T可能小于mgsinθ D．T一定大于mgsinθ参考答案：BD【考点】运动的合成和分解．【分析】根据运动的合成与分解，将B的竖直向下的运动分解成沿着绳子方向与垂直绳子方向的两个分运动，结合力的平行四边形定则，即可求解．【解答】解：由题意可知，将B的实际运动，分解成两个分运动，如图所示，根据平行四边形定则，可有：vBsinα=v绳；因B以速度v0匀速下滑，又α在增大，所以绳子速度在增大，则A处于加速运动，根据受力分析，结合牛顿第二定律，则有：T＞mgsinθ，故BD正确，AC错误；故选：BD．3.关于地球同步卫星下列说法正确的是（

）A．地球同步卫星和地球同步，因此同步卫星的高度和线速度大小是一定的B．地球同步卫星的角速度虽被确定，但高度和速度可以选择，高度增加，速度增大，高度降低，速度减小C．地球同步卫星只能定点在赤道上空，相对地面静止不动D．以上均不正确参考答案：AC4.于地球的自转，地球表面上各点均做匀速圆周运动，所以（

）A．地球表面各处具有相同大小的线速度

B．地球表面各处具有相同大小的角速度C．地球表面各处具有相同大小的向心加速度D．地球表面各处的向心加速度方向都指向地球球心参考答案：B5.（多选）如图所示是小球做平抛运动的闪光照片，照片中的每个正方形小格的边长代表的实际长度为5.0cm。己知闪光频率是10Hz。则根据上述的信息下列说法正确的是：（）A.

当地的重力加速度大小为9.80m/s2B小球平抛的初速度大小为2.0m/sC小球在D点时速度大小为m/sD.小球到达E点时的速度方向与水平方向夹角的正切值为3/2参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.毛泽东在《七律·送瘟神》这首诗中有一句为“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”，请你根据所学知识及诗中的有用信息，估算一下身处赤道附近的人随地球自转的线速度大小为_________m/s。（1km=2里）参考答案：7.一物体由静止开始做匀加速直线运动，前4s内的位移是64m，则物体在前一半时间内所通过的位移是_______m，经过后一半位移所需的时间是_____s。参考答案：16

考点：考查了匀变速直线运动规律的应用【名师点睛】根据匀变速直线运动的位移时间公式求出物体的加速度，从而根据位移时间公式求出前一半时间内的位移和前一半位移所需的时间8.一物体在F=10N的拉力作用下向前运动2m。所用时间为2s，该时刻的瞬时速度为5m/s。则该力在2s内的平均功率是

，2s末的瞬时功率为

。参考答案：9.某质点做匀速圆周运动的轨道半径为80cm，周期为2s，则它做匀速圆周运动的线速度为_________m/s；向心加速度为____________m/s2。参考答案：__0.8π______；______0.8_π2__10.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器在纸带上打点以记录小车的运动情况．在这一实验中，某同学操作以下实验步骤，A．将打点计时器固定在平板上，并接好电路。B．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔。C．把一条绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码。D．拉住纸带，将小车靠近打点计时器，先放开纸带，再接通电源。E．先断开电源再取下纸带处理数据。其中错误的步骤有：(1)________________（2）打点计算器是一种

仪器，电磁打点计时器工作时连接的是4-6V的低压

电源，如电源频率为50HZ，则打点计时器每隔

S打一个点。参考答案：11.如图甲所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明B球在竖直方向上是______；某同学设计了如图乙的实验：将两个斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板平滑连接，则他将观察到的现象是________，这说明平抛运动的小球在水平方向上是___________________．参考答案：自由落体运动，两球相碰（或相遇），匀速直线运动12.一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系．①首先，让一砝码在一个比较光滑的平面上做半径r为0.08m的圆周运动，数字实验系统得到若干组向心力F和对应的角速度ω，他们根据实验数据绘出了F﹣ω的关系图象如图中B图线所示，兴趣小组的同学猜测r一定时，F可能与ω2成正比．你认为，可以通过进一步转换，做出

关系图象来确定他们的猜测是否正确．②将同一砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m，又得到了两条F﹣ω图象，如图中A、C图线所示．通过对三条图线的比较、分析、讨论，他们得出ω一定时，F∝r的结论，你认为他们的依据是

．③通过上述实验，他们得出：做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r，其中比例系数k的单位是

．参考答案：①F与ω2；②取任意相同ω，A、B、C三图线对应向心力之比均约为3：2：1，与其对应半径之比相同．③kg．【考点】线速度、角速度和周期、转速；向心力．【分析】①若F与ω2成正比，则F﹣ω2图象是过原点的倾斜直线，可很直观作出判断．②在探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系时，应当应用控制变量法，先保证圆周运动的半径不变，探究向心力与角速度之间的关系，然后再更换半径继续探究向心力与角速度之间的关系，最后可以得到向心力与角速度与半径的关系式．③由F=kω2r表达式，结合各个量的单位分析k的单位．【解答】解：①通过对图象的观察，兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比．可以通过进一步的转换，通过绘出F与ω2关系图象来确定他们的猜测是否正确，如果猜测正确，做出的F与ω2的关系式应当是一条过原点的倾斜直线．②在证实了F∝ω2之后，他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m，又得到了两条F﹣ω图象，取任意相同ω，A、B、C三图线对应向心力之比均约为3：2：1，与其对应半径之比相同．如果比例成立则说明向心力与物体做圆周运动的半径成正比．③表达式F=kω2r中F、ω、r的单位分别是N、rad/s、m，又由v=ωr有：1m/s=1（rad/s）?m，由F=ma，有1N=1kg?m/s2，则得：1N=k×（1rad/s）2×1m=k?m/s2；则得k的单位是kg．故答案为：①F与ω2；②取任意相同ω，A、B、C三图线对应向心力之比均约为3：2：1，与其对应半径之比相同．③kg．13.力是：

，力是________量，不但有________而且有________，力的大小可以用________测量。在国际单位制中，力的单位是________简称________符号________。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，在“研究平抛物体的运动”的实验时，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=1.6cm．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v0=

（用L、g表示），其值是

，小球在b点的速率是

．（取g=10m/s2结果保留2位）参考答案：2，0.80m/s，1.0m/s．【考点】研究平抛物体的运动．【分析】平抛运动竖直方向是自由落体运动，对于竖直方向根据△y=gT2求出时间单位T．对于水平方向由公式v0=求出初速度．由a、c间竖直方向的位移和时间求出b点竖直方向的分速度，运用速度的合成，求解b的速率．【解答】解：设相邻两点间的时间间隔为T竖直方向：2L﹣L=gT2，得：T=水平方向：v0===2，代入数据解得：v0=2=0.80m/sb点竖直方向分速度为：vy====0.6m/s；b点的速率为：vb=代入解得：vb==1.0m/s故答案为：2，0.80m/s，1.0m/s．15.某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验，如图是在白纸上根据实验结果画出的图．（1）如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿图甲中AO方向的是【10】

（2）本实验采用的科学方法是【11】A．理想实验法

B．等效替代法

C．控制变量法

D．建立物理模型法．参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量m=2kg的物体上，另一端施一水平拉力F．（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g=10m/s2，弹簧始终在弹性限度内）（1）若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至12cm时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数多大？（2）若将弹簧拉长至11cm，物体受到的摩擦力大小为多少？（3）若将弹簧拉长至13cm，物体受到的摩擦力大小为多少？参考答案：解：（1）物体匀速运动时，根据平衡条件，有：k（x﹣x0）=μmg则：k==N/m=200N/m．（2）弹力：F1=k（x1﹣x0）=200×（0.11﹣0.10）N=2N最大静摩擦力可看做等于滑动摩擦力，故：Ffm=0.2×2×10N=4N物体没动，故所受静摩擦力：Ff1=F1=2N．（3）弹力：F2=k（x2﹣x0）=200×（0.13﹣0.10）N=6N物体将运动，此时所受到的滑动摩擦力为：Ff2=μFN=μmg=0.2×2×10N=4N．答：（1）当弹簧长度为12cm时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数200N/m．（2）若将弹簧拉长到11cm时，物体所受到的摩擦力大小为2N．（3）若将弹簧拉长到13cm时，物体所受的摩擦力大小为4N．【考点】共点力平衡的条件及其应用；滑动摩擦力；物体的弹性和弹力．【分析】（1）物体匀速运动时，弹簧的拉力与滑动摩擦力平衡，由平衡条件和胡克定律求出弹簧的劲度系数．（2）若将弹簧拉长到11cm时，弹簧的拉力小于最大静摩擦力，物体仍静止，由平衡条件求解物体所受到的静摩擦力大小．（2）若将弹簧拉长到13cm时，物体将加速前进，此时所受到的是滑动摩擦力，由平衡条件求解．17.如图甲所示，质量为m=1kg的物体置于倾角为α=37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8）的固定且足够长的粗糙斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力F，物体运动的v﹣t图象如图乙所示，已知物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2．求：（1）物体运动的加速度和受到的摩擦力的大小；（2）求拉力F的大小．参考答案：（1）物体运