河南省驻马店市芦庙中学2022年高一物理下学期期末试卷含解析

河南省驻马店市芦庙中学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.小球质量为m，用长为L的轻质细线悬挂在O点，在O点的正下方处有一钉子P，把细线沿水平方向拉直，如图所示，无初速度地释放小球，当细线碰到钉子的瞬间，设线没有断裂，则下列说法正确的是（

）A.小球的角速度突然增大

B.小球的瞬时速度突然增大C.小球的向心加速度突然增大

D.小球对悬线的拉力突然增大参考答案：ACD2.（多选）关于地球同步卫星，它们具有相同的（）A．质量B．高度C．向心力D．周期参考答案：考点：同步卫星．专题：人造卫星问题．分析：地球同步卫星相对地面静止，它绕地球做圆周运动的周期与地球自转周期相等，它做圆周运动的向心力由地球对它的万有引力提供，根据万有引力定律分析答题．解答：解：A、不同的同步卫星质量可能相等，也可能不相等，故A错误；B、设地球质量是M，同步卫星质量是m，卫星轨道半径是r，卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，由牛顿第二定律可得：G=m（）2r，轨道半径r=，G、M、T是定值，则同步卫星的轨道半径是定值，卫星到地面的高度是定值，所有同步卫星到地面的高度相等，故B正确；C、卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，F向=F万=G，不同的同步卫星G、M、r相同，m不一定相同，则向心力不一定相同，故C错误；D、所有的地球同步卫星周期都与地球自转周期相等，都相同，故D正确；故选：BD．点评：本题考查了地球卫星轨道相关知识点，地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，万有引力提供向心力，轨道的中心一定是地球的球心；同步卫星有四个“定”：定轨道、定高度、定速度、定周期．本题难度不大，属于基础题．3.物体做匀速圆周运动时，保持不变的物理量有：

①线速度

②角速度

③向心加速度

④转速

A．①③④

B．②③④

C．①②④

D．②④

参考答案：D4.（单选）关于曲线运动，以下说法正确的是(

)

A．曲线运动不可能是一种匀变速运动

B．做曲线运动的物体合外力可能为零

C．做曲线运动的物体所受的合外力一定是变化的

D．曲线运动是一种变速运动参考答案：D5.（多选）一弹簧振子作简谐振动,周期为T，则下列说法正确的是（

）

A．若t时刻和(t+△t)时刻振子偏离平衡位置的位移的大小相等、方向相同,则△t一定等于T的整数倍

B．若t时刻和(t+△t)时刻振子运动速度的大小相等、方向相反,则△t一定等于T/2的整数倍

C．若△t=T，则在t时刻和(t+△t)时刻振子的加速度一定相等

D．若△t=T/2，则在t时刻和(t+△t)时刻弹簧的形变量一定相等参考答案：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在一条直线上，从左向右依次固定A、B、C三个质量之比为mA：mB：mC=1：2：3的带电小球，小球所在的光滑平面是绝缘的。当只将A球释放的瞬间，它获得向左的加速度，大小为5m/s2；当只将B球释放的瞬间，它获得向右的加速度，大小为4m/s2；那么，当只将C球释放的瞬间，它获得向

？的加速度，大小为 m/s2。参考答案：左，17.一质点从A点开始运动，沿直线运动到B点停止，在运动过程中，质点能以=6.4m/s2的加速度加速，也能以=1.6m/s2的加速度减速，也可以做匀速直线动，若AB间的距离为1.6km，质点应该怎样运动

，才能使它的运动时间最短，最短时间为

s。参考答案：先加速后减速

，508.将一物体竖直向上抛出，空气阻力不计，经时间ｔ回到出发点，则物体到达最大高度一半处时的速度大小为

。参考答案：9.质量是5kg的物体，从足够高处自由落下，经过2s重力对物体做功的平均功率是＿＿＿＿W，瞬时功率是＿＿＿＿W．(g取10m/s2)参考答案：10.在下左图中，____________图（填“甲”或“乙”）表示远视眼成像示意图。矫正远视眼应佩戴眼镜的镜片是___________透镜（填“凸”或“凹”）。

甲

乙

参考答案：甲

凸11.（填空）一辆汽车以54km/h的速率通过一座拱桥的桥顶，汽车对桥面的压力等于车重的一半，这座拱桥的半径是

m．若要使汽车过桥顶时对桥面无压力，则汽车过桥顶时的速度大小至少是

m/s．参考答案：45；15．向心力；牛顿第二定律．以汽车为研究对象，根据牛顿第二定律得

mg﹣N1=m得到R==若要使汽车过桥顶时对桥面无压力，由牛顿第三定律得知，汽车过桥顶时不受支持力，故只受重力．则有mg=m解得，v2==15m/s故答案为：45；15．12.放在水平圆盘上质量为0.5kg的小物块离转轴距离为0.2m，物块与圆盘间的动摩擦因数为0.2．当小物块随圆盘一起以2rad/s的角速度做匀速圆周运动时，其受到的摩擦力大小为0.4N，方向为沿半径方向指向圆心．参考答案：解：由题意知，滑块受竖直向下的重力和竖直向上的支持力还有静摩擦力作用，根据合力提供圆周运动向心力知，此时静摩擦力与滑块圆周运动向心力相等，故滑块受到静摩擦力的大小Ff=mrω2=0.55×0.2×22N=0.4N因为静摩擦力提供圆周运动向心力知，静摩擦力的方向指向转轴；故答案为：0.4；沿半径方向指向圆心．13.如图所示装置中，三个轮的半径分别为r、2r、4r，则图中a、b、c各点的线速度之比va：vb：vc=

；角速度之比ωa：ωb：ωc=

．参考答案：1：1：2；2：1：1．【考点】线速度、角速度和周期、转速．【分析】共轴转动的各点角速度相等，靠传送带传动轮子上的点线速度大小相等，根据v=rω，a=rω2=比较各点线速度、角速度和向心加速度的大小．【解答】解：a、b两点的线速度大小相等，b、c两点的角速度相等，根据v=rω，因三个轮的半径分别为r、2r、4r，所以c的线速度等于b的线速度的2倍，则：va：vb：vc=1：1：2；a、b两点的线速度大小相等，b、c两点的角速度相等，根据v=rω，因三个轮的半径分别为r、2r、4r，所以ωa：ωb=2：1，因此：ωa：ωb：ωc=2：1：1．故答案为：1：1：2；2：1：1．三、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．15.24．（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分四、计算题：本题共3小题，共计47分16.经过天文望远镜的长期观测，人们在宇宙中已经发现了许多双星系统，通过对它们的研究，使我们对宇宙中物质的存在形式和分布情况有了较深刻的认识。双星系统由两个星体构成，其中每个星体的线度都远小于两星体之间的距离。一般双星系统距离其他星体很远，可以当作孤立系统处理。现根据对某一双星系统的光学测量确定，该双星系统中每个星体的质量都是M，两者间相距L，它们正围绕两者连线的中点做圆周运动。⑴试计算该双星系统的运动周期T⑵若实验上观测到运动周期为T′，为了解释两者的不同，目前有一种流行的理论认为在宇宙中可能存在一种望远镜观测不到的暗物质。作为一种简化的模型，我们假定在以这两个星体连线为直径的球体内均匀分布着密度为ρ的暗物质，而不考虑其它暗物质的影响，并假定暗物质与星体间的相互作用同样遵守万有引力定律。试根据这一模型计算该双星系统的运动周期T′参考答案：(1)v1=1.7m/s(2)当光束照射小车时，小车正远离N点，这时小车的速度应为2.9m/s.本题考查光的直线传播和匀速圆周运动规律，要求学生画出小车运动位置的示意图，才在Δt内光束转过角度为(①式)，如图所示，有两种可能:(1)光束照射小车时，小车正在接近N点，Δt内光束与MN的夹角从45°变为30°，小车走过l1，速度应为(②式)；由图可知l1=d(tan45°－tan30°)(③式)由②③两式并代入数值，得v1=1.7m/s(④式).(2)光束照射小车时，小车正在远离N点，Δt内光束与MN的夹角从45°变为60°，小车走过l2，速度应为(⑤式)由图可知l2=d(tan60°－tan45°)(⑥式)由⑤⑥两式并代入数值，得v2=2.9m/s.ks5u答案:(1)当光束照射小车时，小车正在接近N点，这时小车的速度应为1.7m/s；(2)当光束照射小车时，小车正远离N点，这时小车的速度应为2.9m/s【解析】17.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

t1=1s

答：（1）现用恒力F作用在木板M上，为使得m能从M上面滑落下来，F至少为20N．（2）其他条件不变，若恒力F=28N，欲抽出木板，水平恒力至少要作用1s时间【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．【分析】（1）小物块在木板上滑动时，根据牛顿第二定律，求出木块和木板的加速度，当木板的加速度大于木木块的加速度时，m就会从M上滑落下来．（2）恒力F=28N，m在M上发生相对滑动，设m