山东省潍坊市高密开发区中学高一物理上学期期末试卷含解析

山东省潍坊市高密开发区中学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.（单选）两个共点力的大小分别为8N、3N，它们之间的夹角可任意变化，则其合力的大小可能是（

）A.3N

B.8N

C.12N

D.15N参考答案：B2.小车在水平直轨道上由静止开始运动，全过程运动的v-t图像如图所示，除2s-10s时间段内图象为曲线外，其余时间段图象均为直线。已知在小车运动的过程中，2s～14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末关闭发动机，让小车自由滑行.小车的质量为2kg，受到的阻力大小不变.则A.小车受到的阻力为1.5NB.小车额定功率为18WC.ls末小车发动机的输出功率为9WD.小车在变加速运动过程中位移为39m参考答案：BCD【详解】A.匀减速运动阶段加速度大小为：，根据牛顿第二定律得：f=ma=3N；故A错误.B.匀速运动阶段，牵引力等于阻力，则有：P=Fv=3×6W=18W．故B正确.C.匀加速运动阶段的加速度大小为：，根据牛顿第二定律得：F-f=ma，解得：F=6N.1s末的速度为：v1=a1t1=l.5m/s，则1s末小车发动机的输出功率为：P=Fv1=9W，故C正确；D.对2s～10s的过程运用动能定理得：，代入数据得解得：s1=39m，故D正确.3.下列说法中正确的是（）A．加速度很大，说明速度一定很大B．加速度很大，说明速度的变化一定很大C．加速度很大，说明速度的变化一定很快D．物体的速度为零，加速度也一定为零参考答案：C【考点】加速度．【分析】加速度等于单位时间内速度的变化量，反映速度变化快慢的物理量，物体有加速度，可能做加速运动，可能做减速运动．【解答】解：A、加速度大，知速度变化快，但物体的速度不一定很大．故A错误．B、加速度大，知速度变化快，但速度变化量不一定大．故B错误．C、加速度是反映速度变化快慢的物理量，加速度大，说明速度的变化率一定很大．即速度的变化一定快，故C正确．D、速度为零但加速度不一定为零，如竖直上抛的最高点，物体的速度为零，但加速度为g，故D错误．故选：C．4.如图所示，两个完全相同的通电圆环A、B圆心O重合，圆面相互垂直放置，通电电流相同．电流方向如图所示，设每个圆环在其圆心O处独立产生的磁感应强度大小为B。，则O处的磁感应强度大小为（

）A．

B．

C．

D．无法确定参考答案：C5.如图所示，长0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O在竖直平面内作匀速圆周运动，小球的速率为2m/s。取g=10m/s2，下列说法中正确的是(

)A．小球通过最高点时，对杆的压力大小是6NB．小球通过最高点时，对杆的压力大小是24NC．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24ND．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54N参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.“嫦娥一号”和“嫦娥二号”卫星相继完成了对月球的环月飞行，标志着我国探月工程的第一阶段己经完成。设“嫦娥二号竹卫星环绕月球的运动为匀速圆周运动，它距月球表面的高度为h，己知月球的质量为M、半径为R，引力常量为G，则卫星绕月球运动的向心加速度a=

线速度v=

.参考答案：

7.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．

⑶1808.从某高度处以12m/s的初速度水平抛出一物体，经2s落地，g取10m/s2，则物体抛出处的高度是

m，物体落地点的水平距离是

m，速度方向与竖直方向的夹角θ的正切tgθ=

．参考答案：20，24，0.6【考点】平抛运动．【分析】平抛运动在竖直方向做自由落体运动，根据求出抛出点的高度，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，根据x=v0t求出水平距离，求出落地时竖直方向上的分速度，从而求出落地时速度方向与竖直方向的夹角θ的正切值．【解答】解：该物体作平抛运动在竖直方向上做自由落体运动可得抛出高度为：物体在水平上做匀速直线运动可得物体落地点的水平距离为：x=v0t=12×2=24m落地时竖直方向上的分速度vy=gt=10×2=20m/s．落地时速度方向与竖直方向的夹角θ的正切值为tan故答案为：20，24，0.69.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，记录小车运动的纸带如图所示，图中前几个点模糊，从点开始每5个点取1个计数点，则小车通过点时速度是

，小车运动的加速度是

。（打点计时器的电源频率是）

参考答案：1.44

2.02

10.图3是甲物体的位移图象和乙物体的速度图象.试根据图象求出从A→B→C→D的各段时间内，甲物体在5s内的位移是

m，乙物体在5s内的位移是

m参考答案：

-2或2

m，16

m

11.海滨浴场的滑梯从顶端到入水处长12m，一人由滑梯顶端开始做初速度为零的匀加速直线运动，加速度的大小为1.5m/s2，人从顶端开始到入水的平均速度的大小是

m/s，人入水时速度的大小是

m/s。参考答案：3，612.如图所示，直径为d的纸筒，以角速度ω绕O轴转动，一颗子弹沿直径水平穿过圆纸筒，先后留下a、b两个弹孔，且Oa、Ob间的夹角为α，则子弹的速度为________参考答案：____13.某同学采用半径R=25cm的1/4圆弧轨道做平抛运动实验，其部分实验装置示意图如图甲所示。实验中，通过调整使出口末端B的切线水平后，让小球从圆弧顶端的A点由静止释放。图乙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4.85cm。己知闪光频率是10Hz。则根据上述的信息可知：

①小球到达轨道最低点B时的速度大小vB=__________m/s，小球在D点时的竖直速度大小vDy=________m/s，当地的重力加速度g=___________m/s2；（取三位有效数字）。②小球在圆弧槽轨道上是否受到了摩擦力：_____________（填“受到”、“未受到”或“条件不足，无法确定”）。参考答案：（1）vB=1.94m/s，vDy=1.94m／s，g=9.70m/s2；

（2）受到三、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）将一根细绳的中点拴紧在一个铝锅盖的中心圆钮上，再将两侧的绳并拢按顺时针（或逆时针）方向在圆钮上绕若干圈，然后使绳的两端分别从左右侧引出，将锅盖放在水平桌面上，圆钮与桌面接触，往锅盖内倒入少量水。再双手用力拉绳子的两端（或两个人分别用力拉绳的一端），使锅盖转起来，观察有什么现象发生，并解释为什么发生会这种现象。参考答案：随着旋转加快，锅盖上的水就从锅盖圆周边缘飞出，洒在桌面上，从洒出的水迹可以看出，水滴是沿着锅盖圆周上各点的切线方向飞出的。因为水滴在做曲线运动，在某一点或某一时刻的速度方向是在曲线（圆周）的这一点的切线方向上。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.汽车在行驶中，当驾驶员发现紧急情况直至踩下制动作用之前的这段时间称为反应时间，反应时间内车辆行驶的距离称为反应距离．汽车制动距离是指驾驶员踩下制动踏板产生作用至汽车完全停止时，轮胎在路面上出现明显的拖印的距离．汽车行驶的安全距离为反应距离和制动距离之和．某汽车以30km/h的速度行驶在柏油路面上的制动距离为5.0m，在冰雪路面上的制动距离为15m．不计空气阻力，取g=10m/s2．（1）求汽车轮胎与柏油路面间的动摩擦因数；（2）若汽车以90km/h的速度在柏油路面上行驶的安全距离为60m，求驾驶员的反应时间；（3）若汽车以90km/h的速度在冰雪路面上行驶，驾驶员看到前方108m处有静止的事故汽车，立即制动（不计反应时间）后还是与静止的事故汽车追尾，求汽车追尾瞬间的速度．参考答案：解：（1）30km/h=根据速度位移公式得，汽车制动的加速度大小．根据牛顿第二定律得，，解得μ1=0.7．（2）根据得，初速度变为原来的3倍，则制动距离变为原来的9倍，即制动距离x=5×9m=45m．则反应时间内的位移x1=60﹣45m=15m，则反应时间．（3）90km/h=25m/s，汽车在冰面上制动的加速度大小．根据v′2﹣v2=2a2x′，解得m/s≈11.3m/s．答：（1）汽车轮胎与柏油路面间的动摩擦因数为0.7；（2）驾驶员的反应时间为0.6s；（3）汽车追尾瞬间的速度为11.3m/s．【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】（1）根据匀变速直线运动的速度位移公式求出汽车与柏油路面间的加速度，结合牛顿第二定律求出动摩擦因数的大小．（2）根据速度位移公式求出制动距离的大小，从而得出反应距离，根据反应时间内做匀速直线运动求出驾驶员的反应时间大小．（3）根据速度位移公式求出汽车在冰雪路面上与事故车追尾的速度．17.如图，质量为的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，A、B都处于静止状态。一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A，另一端连一轻挂钩。开始时各段绳都处于伸直状态，A上方的一段绳沿竖直方向。现在挂钩上升一质量为的物体C并从静止状态释放，已知它恰好能使B离开地面但不继续上升。已知重力加速度为g。求此过程中：（1）物体A上升的高度；（2）弹簧弹性势能的增量；（3）若将C换成