2022年黑龙江省哈尔滨市单城中学高一物理期末试卷含解析

2022年黑龙江省哈尔滨市单城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.下列所描述的运动中，可能发生的有：A．速度变化很大，加速度很小

B．速度变化的方向向东，加速度的方向向西C．速度变化越来越快，加速度越来越小

D．加速度越来越小，速度越来越大

参考答案：AD2.关于天体的运动，下列说法正确的是A．金星和木星绕太阳运动的轨道半径三次方与周期平方的比值相同B．围绕地球运动的所有同步卫星质量相同C．我国“神舟七号”的载人返回舱要返回地球就必须在原轨道上加速D．我国成功发射的“嫦娥一号”围绕地球运行时的速度大于11.2km/s参考答案：A3.下列物理量中属于矢量的是(

)

A．速率

B．加速度

C．路程

D．时间参考答案：B4.（单选）甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，t＝0时刻同时经过公路旁的同一个路标。如图所示，在描述两车运动的v-t图象中，直线a、b分别描述了甲、乙两车在0～20s的运动情况。关于两车之间的位移关系，下列说法正确的是A．在0～10s内，两车逐渐靠近

B．在5～15s内，两车的位移相等C．在t＝10s时，两车在公路上相遇

D．在10～20s内，两车逐渐远离参考答案：B5.（多选）船要渡过一条流速稳定的小河，关于船渡河的下列说法，正确的是（）A．船头向着垂直于河岸的方向开行时，航行时间最短B．船头向着垂直于河岸的方向开行时，实际航程最短C．实际航线垂直于河岸方向时，航程最短D．实际航线垂直于河岸方向时，航行时间最短参考答案：考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：船实际参与了两个分运动，沿船头指向的匀速运动和沿水流方向的匀速运动，两分运动同时发生，互不影响，因而渡河时间等于沿船头方向分运动的时间；当合速度与河岸垂直时，渡河位移最小．解答：解：由题意可知，若船速v1大于水速v2，A、当船头垂直河岸正对彼岸航行，渡河时间最短，而航行的距离最短时所用的时间却不是最短的，只有以当合速度与河岸垂直时航行的距离最短，由图所示，航行距离的最短值为河宽，因而A正确，B错误；C、船头朝上游转过一定角度，使实际航线垂直河岸，航程最短，因而C正确、D错误；故选：AC．点评：小船渡河问题关键要记住最小位移渡河与最短时间渡河两种情况，时间最短与位移最短不会同时发生．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在探究“恒力做功和物体动能变化之间的关系”的实验中，某同学的实验设计方案如图7所示．则：

(1)该实验用钩码的重力表示小车受到的合外力，在安装时首先要____________，其次钩码和小车还需要满足的条件是____________________．(2)实验中，除位移、速度外，还要测出的物理量有

(3)在上述实验中，打点计时器使用的交流电频率为50Hz.某同学打出的一段纸带如图8所示，则小车匀速运动时的速度大小为________m/s.(计算结果保留三位有效数字)参考答案：(1)平衡小车与木板之间的摩擦力钩码的重力远小于小车的总重力(2)钩码的重力和小车的总质量(3)1.407.（6分）如图所示，是探究某根弹簧的伸长量X与所受拉力F之间的关系图：（1）写出图线代表的函数

(x用m做单位)；（2）若这根弹簧被剪掉一半，则新弹簧的劲度系数变成

N／m；参考答案：（1）F=2×103x；（2）4×103N／m8.某地强风的风速v=20m/s，设空气密度ρ=1.3kg/m3．如果把通过横截面积为S=20m2的风的动能全部转化为电能，则利用上述已知量计算电功率的公式应为P=___，大小约为__W．参考答案：

在t时间内通过横截面积为20m2的风能全部转化为电能，根据能量守恒定律，有：其中故：。9.河宽d=200m，小船在静水中的速度v1=4m/s，河水速度v2=3m/s，那么小船船头垂直河岸过河的时间大小为

s．参考答案：50【考点】运动的合成和分解．【分析】船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短，从而即可求解．【解答】解：根据题意，由运动的独立性可知，当船头垂直河岸渡河时，垂直河岸方向速度最大，渡河时间最短，即：t=s，故答案为：5010.将一带电量为-1×10－10

C的点电荷放在电场中的P点，它受到的电场力大小为1×10－6N，方向向左。由此可知，P点的场强大小为

N／C，方向向

。若将电荷从P点移走，P点的场强大小为

N／C，方向向

。若在P点放一带电量为＋1×10－9C的点电荷，则P点的场强大小为

N／C，方向向

。参考答案：10000，右，10000，右，10000，右11.如图所示是甲、乙两物体运动的位移-时间图像，甲、乙两物体均做

，它们运动的方向

，0s时它们相距

m，它们在

时刻相遇在

位置处．参考答案：匀速直线运动;

相反;

10；

2.5s;

5m12.某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为

；太阳的质量可表示为

。参考答案：

；13.如图所示的皮带传动装置中，点A和B分别是两个同轴塔轮上的点，A、B、C分别是三个轮边缘的点，且RA＝RC＝2RB，则三质点角速度和线速度的关系分别为(皮带不打滑)ωA∶ωB∶ωC＝

，vA∶vB∶vC＝

参考答案：2：2：1 2：1：1三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一位旅客可用三种方法从自贡到泸州：第一种是乘普客汽车经邓关、赵化到达；第二种是乘快客汽车经内江、隆昌的高速公路到达；第三种是乘火车到达．下面是三种车的发车时刻及里程表．已知普客汽车全程平均速度大小为60km/h，快客汽车全程平均速度大小为100km/h，两车途中均不停站，火车在中途需停靠内江站和隆昌各5min，设火车进站和出站都做匀变速直线运动，加速度大小是2400km/h2，途中匀速行驶，速度为120km/h.若现在时刻是上午8点05分，这位旅客想早点赶到泸州，请你通过计算说明他该选择普客汽车、快客汽车还是火车？

普客汽车快客汽车火车里程/km116140118班次7∶208∶2010∶3014∶30……8∶008∶309∶009∶30……8∶3315∶00

参考答案：应选择火车15.一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．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，将质量m＝0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大于杆的截面直径。环与杆间动摩擦因数m＝0.8。对环施加一位于竖直平面内斜向上，与杆夹角q＝53°的拉力F，使圆环以a＝4.4m/s2的加速度沿杆运动，求F的大小。（取sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g＝10m/s2）。参考答案：令Fsin53°＝mg，F＝1.25N，当F＜1.25N时，杆对环的弹力向上，由牛顿定律Fcosq－mFN＝ma，(2分)FN＋Fsinq＝mg，(2分)解得F＝1N，(1分)当F＞1.25N时，杆对环的弹力向下，由牛顿定律Fcosq－mFN＝ma，(2分)Fsinq＝mg＋FN，(2分)解得F＝9N，(1分)17.图a为一电梯上升过程中的v-t图象，若电梯地板上放一质量为1kg的物体，g取10m／s2。

(1)求电梯前2s内和后3s内的加速度大小．

(2)求2—4s内物体对地板的压力大小．(3)在图b中画出电梯上升过程中地板对物体的支持力F随时间变化的图象．参考答案：（1）

，（2）2s—4s内电梯匀速上升，由平衡条件可得，物体对地板的压为。

（3）0—2内电梯加速上升，由牛顿第二定律得，解得；2s—4s内；4s—6s内电梯减速上升，由牛顿第二定律得，解得。所以电梯上升过程中地板对物体的支持力F随时间t变化的图象如图所示18.如图所示，存在一个高度d=0.3m的“相互作用区域”（下图中划有虚线的部分)．一个小圆环A套在一根均匀直杆B上，A和B的质量均为m，若它们之间发生相对滑动时，会产生f=0.5mg的摩擦力．开始时A处于B的最下端，B竖直放置，A距“相互作用区域”的高度h=0.2m．让A和B一起从静止开始下落，只要A处于“相互作用区域”就会受到竖直向上的恒力F的作用，已知F=2mg，而“相互作用区域”对处于其中的杆B不产生作用力．设杆B在下落过程中始终保持竖直，且杆的长度能够保证圆环A与杆不会分离，不计空气阻力，取g=10m/s2．求:A刚离开“相互作用区域”时,圆环A相对于直杆B移动的距离是多少？参考答案：AB做自由落体运动，设它们刚运动到相互作用区时的速度为V1,则V1２＝2gh,其中h=0.2m，则V1=2m/s在相互作用区，以Ａ为研究对象，受力分析如图所示，由牛顿第二定律，以竖直向下为正方向，mg－f－F=ma

，其中F=2mg,

f=0.5mg代入数值，Ａ的加速度a=-5m/s2

设A通过相互作用区的时间为t，由xＡ=V0t-1/