浙江省杭州市潘板中学2022年高一物理上学期期末试卷含解析

浙江省杭州市潘板中学2022年高一物理上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,长为L的细绳的一端固定于O点,另一端系一个小球,在O点的正下方L/2钉一个光滑的钉子A,小球开始时θ=60°的位置摆下.则细绳碰到钉子前后，下列说法正确的是（

）A.绳对小球的拉力之比为2：3 B.小球所受合外力之比为1：2C.小球做圆周运动的线速度之比为2：3 D.小球做圆周运动的角速度之比为1：2参考答案：ABD【详解】A．在最低点由牛顿第二定律得T?mg＝m，则拉力为T＝mg+m，和钉子接触前绳子拉力为T1＝mg+m＝2mg，接触钉子后半径变为原来的一半，绳子对小球的拉力T′＝mg+m＝3mg，所以接触钉子前后绳子的拉力之比为2：3，故A正确；B．线速度大小不变，半径变为原来的一半，向心力（合力）增大为原来的2倍，故B正确；C．小球由初始位置到最低点的过程中，由动能定理得：mgl（1-cos60°）=mv2，则到达最低点的速度为，和钉子接触瞬间速度不突变，故C错误；D．根据ω＝知，线速度不变，半径变为原来的一半，故角速度变为原来的两倍，所以角速度之比为1：2，故D正确；2.关于弹力，下列说法正确的是：A．两物体间有弹力作用时，一定是相互接触的B．放在桌面上的书本，它对桌面的压力是由于桌面发生形变而产生的C．放在桌面上的书本，它受到桌面的支持力是由于桌面发生形变而产生的D．绳子对物体的拉力总是竖直向上的参考答案：3.一个物体沿粗糙斜面匀速滑下，则下列说法正确的是（

）A．物体机械能不变，内能也不变B．物体机械能减少，内能不变C．物体机械能减少，内能增加，机械能和内能总量不变D．物体机械能减少，内能增加，机械能和内能总量减少参考答案：C4.如图所示是物体做平抛运动的x-y图象，物体从O点水平抛出，x、y分别为其水平位移和竖直位移，若在物体运动的过程中，经过点P（x，0.5x）时，其速度的反向延长线交x轴于A点，则PA的长为（

）A．x

B．0.5x

C．

D．不能确定参考答案：D5.某同学通过Internet查询“神舟”九号飞船绕地球运行的相关科技数据，从而将其与地球同步卫星进行比较，他了解到“神舟”九号飞船在圆周轨道上运转一圈大约需要90min，则“神舟”九号飞船在圆周轨道运行的过程中（

）A、速率比地球同步卫星的小 B、角速度比地球同步卫星的小C、离地面高度比地球同步卫星的低 D、向心加速度比地球同步卫星的小参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.现今，有一种工程和家用的梯子叫“人字梯”，有些是木头做的比较笨重，有些是用铝合金制成，搬运比较轻便也有足够的牢度，如图所示，梯子顶部连接处为光滑的转轴，底部四个梯子脚与地面接触。若在使用中，梯子顶角为θ，一个重为G的人站在梯子顶端保持静止，则地面对每个梯子脚的平均作用力大小为

。参考答案：、7.如右图所示是某运动物体在0～10s内的位移和时间的s-t图象,则物体在第1s内的位移为________m；物体在第5s内的位移为_____m；物体在后5s内的位移为________m。参考答案：4

0

88.探究能力是进行物理学研究的重要能力之一．物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关．为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系，某同学采用了下述实验方法进行探究：如图所示，先让砂轮由动力带动匀速旋转，测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据，得出结论．经实验测得的几组ω和n如下表所示：ω/(rad/s)0.51234n5.02080180320Ek/J

另外已测试砂轮转轴的直径为1cm，转轴间的摩擦力为N.⑴计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中．⑵由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为_____________________．⑶若测得脱离动力后砂轮的角速度为5rad/s，则它转过________圈时角速度将变为4rad/s.

参考答案：⑴1、4、16、36、64

⑵Ek=4ω2．

⑶1809.一个人从A井竖直向下运动了10m到井底，在井底又沿着水平隧道向东走了40m，然后又从B井竖直向上返回地面．若A、B两个井口恰在同一水平面上，则：此人发生的位移是_______方向_________通过的路程是___________。参考答案：

(1).40m

(2).向东

(3).60m解：位移是从初位置到末位置的有方向的线段为：40m，方向自然是从始位指向终位也就是向东；路程就是此人实际运动轨迹的长度之和为：10+40+10=6010.物体从静止开始做匀加速直线运动，第2s内位移是6m，则其加速度为

，第5s内位移是

。参考答案：4m/s2，18m11.子弹以水平速度连续射穿三个并排着的完全相同的静止并固定的木块后速度恰好为零，则它在射穿每个木块前的速度之比为

，穿过每个木个块所用时间之比为

。参考答案：，；12.物体沿着两个半径均为R的半圆弧由A点运动到C点，A、B、C三点在同一直线上．在此过程中，物体位移的大小是

，方向为

，物体通过的路程为

参考答案：4R

AC

2ЛR13.如图所示，粗细均匀的U型玻璃管两端开口，竖直向上放置，右管水银柱下封有一定质量的气体，其液面高度差分别为h1、h2，如向右管倒入少量水银，则有h1______；如向左管倒入少量水银，则有h1_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。参考答案：增大，不变三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一颗在赤道上空运行的人造卫星，其轨道半径为r=2R(R为地球半径)，卫星的转动方向与地球自转方向相同.已知地球自转的角速度为，地球表面处的重力加速度为g.求：

(1)该卫星所在处的重力加速度g′；

(2)该卫星绕地球转动的角速度ω；(3)该卫星相邻两次经过赤道上同一建筑物正上方的时间间隔.参考答案：（1）（2）（3）【详解】(1)在地球表面处物体受到的重力等于万有引力mg=，在轨道半径为r=2R处,仍有万有引力等于重力mg′=，解得：g′=g/4；(2)根据万有引力提供向心力，mg=，联立可得ω=，(3)卫星绕地球做匀速圆周运动，建筑物随地球自转做匀速圆周运动，当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时，卫星再次出现在建筑物上空以地面为参照物，卫星再次出现在建筑物上方时，建筑物随地球转过的弧度比卫星转过弧度少2π.即ω△t?ω0△t=2π解得：【点睛】（1）在地球表面处物体受到的重力等于万有引力mg=，在轨道半径为2R处，仍有万有引力等于重力mg′=，化简可得在轨道半径为2R处的重力加速度；（2）人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，结合黄金代换计算人造卫星绕地球转动的角速度ω；（3）卫星绕地球做匀速圆周运动，建筑物随地球自转做匀速圆周运动，当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时，卫星再次出现在建筑物上空．15.（6分）如图所示为做直线运动的某物体的v—t图像，试说明物体的运动情况.参考答案：0～4s内物体沿规定的正方向做匀速直线运动，4～6s内物体沿正方向做减速运动，6s末速度为零，6～7s内物体反向加速，7～8s内沿反方向匀速运动，8～10s内做反向匀减速运动，10s末速度减至零。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某娱乐场所欲建一大型娱乐设施，为论证其可行性，专家评委对所规划的项目先进行理想化分析，若该设施关键部分可简化为模型如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形光滑导轨在B点相切,半圆形导轨的半径R为5m.一个质量为10kg的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧,当它经过B点进入导轨之后沿导轨向上运动，恰能到达最高点C.(不计空气阻力，AB间足够长)试求:物体在A点时弹簧的弹性势能。（2）物体到达B点时对轨道的压力的大小。参考答案：：1)由分析知m在最高点C时：…………①（2分）

v=7m/s…………②（1分）m从A到C过程系统机械能守恒：Ep=2mgR+………③（3分）则Ep==1225J………④（1分）2）m从B到C过程由动能定理，得

—2mgR=

—

…………①（3分）m在B点：FN-…………②（2分）

FN=588N

………③（1分）即物体在B点对轨道压力大小为588N

………④（1分）17.（10分）某质点做直线运动的-图象如图所