2022-2023学年福建省福州市福清江阴中学高一物理下学期期末试卷含解析

2022-2023学年福建省福州市福清江阴中学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.长度为L=0.5m的轻质细杆OA，A端有一质量为m=3.0kg的小球，如图所示，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是2.0m/s，g取10m/s2，则此时细杆OA受到

（

）A．6.0N的拉力

B．6.0N的压力C．24N的拉力

D．24N的压力参考答案：B2.三颗人造地球卫星A、B、C绕地球作匀速圆周运动，如图2所示，已知MA=MB<MC，则对于三个卫星，正确的是

(

)

A.运行线速度关系为

B.运行周期关系为TA<TB=TC

C.向心力大小关系为FA=FB<FC

D.半径与周期关系为参考答案：AB3.设A、B两小球相撞，碰撞前后都在同一直线上运动，若测得它们碰前的速度为、，碰后的速度为、，则两小球的质量之比ma/mb等于：（

）

A．

B．

C．

D．参考答案：A4.（单选）如图所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，B、C为水平的，其距离d=0.40m盆边缘的高度为h=0.2m。在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止出发下滑。已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为μ=0.10．小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到B的距离为()A．0.40m

B．0.30m

C．0.20m

D．0参考答案：A5.(单选)如图所示，长为L的细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球．给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为θ.下列说法中正确的是()A．小球受重力、绳的拉力和向心力作用

B．小球做圆周运动的半径为LC．θ越大，小球运动的速度越大

D．θ越大，小球运动的周期越大参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.重为100N的货箱放在水平地面上，以25N的水平推力推货箱时，货箱没有动，此时货箱受到的摩擦力大小为

；当水平推力增至35N时，货箱刚好被推动，货箱被推动后，只需32N的水平推力作用即可保持货箱做匀速运动，则货箱与地面之间的动摩擦因数μ=

。参考答案：25N

，0.327.长度为0．5m的轻质细杆OA，A端有一质量为3kg的木球，以O点为圆心，在竖直面内作圆周运动，如图所示。小球通过最高点的速度为2m/s，取g=10m/s2，则此时球对轻杆的力大小是

，方向

.参考答案：6

竖直向下8.一个物体以初速度v0水平抛出，落地时速度为v，则物体在空中运动的时间为

，物体抛出时的竖直高度是

。参考答案：

，

9.（4分）如图所示，质量为2kg的物体从高度为h=0.8m，倾角为30°光滑斜面顶端A处开始下滑．若不计空气阻力，取g=10m/s2，则物体由A处滑到斜面下端B处时重力势能减少了

J，物体滑到B处时重力功率为

w。参考答案：16，4010.如图所示，将完全相同的两个小球A、B用长l＝0.8m的细绳悬于以v＝4m/s向右匀速参考答案：

3：1

11.在做《研究匀变速直线运动》的实验时，某同学得到一条纸带，如图所示，并且每隔四个计时点取一个计数点，已知每两个计数点间的距离为S1＝0.96cm，S2＝2.88cm，S3＝4.80cm，S4＝6.72cm，S5＝8.64cm，S6＝10.56cm，电磁打点计时器的电源频率为50Hz。计算此纸带的加速度大小a＝

m/s2，打第4号计数点时纸带的速度大小V＝

m/s。（保留3位有效数字）参考答案：1.92m/s2,0.768m/s。12.一辆质量是1.2×104kg的汽车在水平路面上由静止开始匀加速行驶，受到的牵引力是7.0×103N，阻力是1.0×103N。这辆汽车运动的加速度是

m/s2，10s末汽车的速度是

m/s。

参考答案：

0.5;513.如图所示，图给出了电火花计时器在纸带上打出的一些计数点，相邻的两个计数点间的时间间隔为0.1s，相邻的两个计数点间的距离如图中所标。（1）若认为某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的速度，则打计数点1、3时小车对应的速度分别为：v1=_________m/s，v3=________m/s，(小数点后保留二位)（2）据此可求出小车从1到3计数点内的加速度为a=____________m/s2。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，P为弹射器，PA、BC为光滑水平面分别与传送带AB水平相连，CD为光滑半圆轨道，其半径R=2m，传送带AB长为L=6m，并沿逆时针方向匀速转动。现有一质量m=1kg的物体（可视为质点）由弹射器P弹出后滑向传送带经BC紧贴圆弧面到达D点，已知弹射器的弹性势能全部转化为物体的动能，物体与传送带的动摩擦因数为=0.2。取g=10m/s2，现要使物体刚好能经过D点，求：（1）物体到达D点速度大小；（2）则弹射器初始时具有的弹性势能至少为多少。参考答案：（1）2m/s；（2）62J【详解】（1）由题知，物体刚好能经过D点，则有：解得：m/s（2）物体从弹射到D点，由动能定理得：解得：62J15.（6分）某质点在恒力F作用下，F从A点沿下图中曲线运动到B点，到达B点后，质点受到的力大小仍为F，但方向相反，试分析它从B点开始的运动轨迹可能是图中的哪条曲线？参考答案：a解析：物体在A点的速度方向沿A点的切线方向，物体在恒力F作用下沿曲线AB运动时，F必有垂直速度的分量，即F应指向轨迹弯曲的一侧，物体在B点时的速度沿B点的切线方向，物体在恒力F作用下沿曲线A运动到B时，若撤去此力F，则物体必沿b的方向做匀速直线运动；若使F反向，则运动轨迹应弯向F方向所指的一侧，即沿曲线a运动；若物体受力不变，则沿曲线c运动。以上分析可知，在曲线运动中，物体的运动轨迹总是弯向合力方向所指的一侧。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，长为4m的水平轨道AB与半径为R=0.5m的竖直半圆弧轨道BC在B处相连接，有一质量为1kg的滑块（大小不计），从A处由静止开始受水平向右的力F作用，F的大小随位移变化的关系如图乙所示，滑块与AB间的动摩擦因数为μ=0.25，取g=10m/s2．求：（1）滑块到达B处时的速度大小；（2）滑块刚滑上圆弧轨道时，对圆弧轨道的压力；（3）若到达B点时撤去力F，滑块沿半圆弧轨道内侧上滑，并恰好能到达最高点C，则滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功是多少？参考答案：解：（1）设0～2m过程中外力和位移分别为F1、x1，设3m～4m过程中外力和位移分别为F3、x3以及B点速度为vB．对滑块从A到B的过程，由动能定理得：F1x1﹣F3x3﹣μmgxAB=mvB2代入数据得：vB=2m/s．（2）滑块刚滑上圆弧轨道时，根据牛顿第二定律得：FN﹣mg=，可得：FN=90N由牛顿第三定律知，滑块对轨道的压力为90N．（3）当滑块恰好能到达最高点C时，由牛顿第二定律有：mg=m对滑块从B到C的过程，由动能定理得：W﹣mg?2R=mvC2﹣mvB2代入数值得：W=﹣7.5J，即克服摩擦力做的功为7.5J．答：（1）滑块到达B处时的速度大小为2m/s；（2）滑块刚滑上圆弧轨道时，对圆弧轨道的压力为90N；（3）滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功7.5J．【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力．【分析】（1）对滑块从A到B的过程，由动能定理得滑块到达B处时的速度大小；（2）滑块刚滑上圆弧轨道时，根据牛顿第二定律得求滑块对轨道的压力；（3）当滑块恰好能到达最高点C时，由牛顿第二定律求滑块在C点速度，因为滑块从B到C的过程摩擦力做的功是变力做功，由动能定理求解摩擦力做的功．17.甲、乙两车在同一条平直公路上运动，甲车以10m/s的速度匀速行驶，经过车站A时关闭油门以4m/s2的加速度匀减速前进，2s后乙车与甲车同方向以1m/s2的加速度从同一车站A出发，由静止开始做匀加速运动，问乙车出发后多少时间追上甲车？参考答案：解：设甲车运动时间t后停止

由v甲=a甲t，解得t=2.5s

……………2分

甲车前进距离S甲=v甲t-a甲t2=10×2.5m-×4×2.52m=12.5m………2分

2s后乙车出发，乙车行驶t1=0.5s位移为S乙=a乙t12=0.125m…………2分

由于S乙<S甲,故乙车在追上甲车前甲车已停止。……………1分设乙车经时间t2追上甲车,S甲=a乙t22,

…………2分解得t2=5s

……………………2分18.如图所示，OBD三点在同一竖直线上，OD的中点B为圆弧轨道CD的圆心．一小球用长为L=0.1m的不可伸长的细线悬挂在O点，细线能承受的最大拉力恰好为小球重力的2倍．现将小球拉到A点静止释放（细线拉直），小球恰好经过B点，且过B点时细线刚好被拉断．已知小球的运动平面与圆弧轨道CD线在同一竖直平面内，重力加速度g取10m/s2．求：（1）小球到达B点的速度大小？（2）小球从B点运动到圆弧轨道CD上所用时间？参考答案：解：（1）设小球的质量为m，到达B点的速度大小为v，在B点，由牛顿第二定律有：，Tm=2mg，解得：m/s=1m/s．（2）设小球从B点运动到圆弧轨道CD上所用的时间为