2022-2023学年福建省南平市卫闽中学高一物理上学期期末试卷含解析

2022-2023学年福建省南平市卫闽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.如图所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动。测得该星球对飞行器的最大张角为θ，飞行器离星球表面的高度为h，绕行周期为T.已知引力常量为G，由此可以求得A.该星球的半径B.该星球的平均密度C.该星球的第一宇宙速度D.该星球对飞行器的引力大小参考答案：ABC【详解】A.由题意，令星球的半径为R，则飞行器的轨道半径r=R+h，由几何关系，即，表达式中只有一个未知量R，故可以据此求出星球半径R；故A正确.B.由A项分析知，可以求出飞行器轨道半径r，据万有引力提供圆周运动向心力可知，已知r和T及G的情况下可以求得星球质量M，再根据密度公式可以求得星球的密度，故B正确.C.在求得星球质量M及星球轨道半径R的情况下，根据，已知引力常量G，可以求出星球的第一宇宙速度，故C正确；D.因为不知道飞行器的质量大小，故无法求得星球对飞行器的引力大小，故D错误.2.火星的质量和半径分别约为了地球的1/10和1/2，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为A．0.2g

B．0.4g

C．2.5g

D．5g参考答案：B略3.小球1、小球2和小球3等间距的排列在竖直方向上，使三个小球同时以相同的初速度做平抛运动。下列关于三个小球运动情况描述正确的是（

）A．三球都在空中运动时，始终处于同一条竖直线上B．三球都在空中运动时，间距保持不变C．三球落地的时间间隔相等D．三球落地的水平间距相等参考答案：AB4.（多选）如图(甲)所示，一物块在粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力F作用下，斜面和物块始终处于静止状态，当F按图(乙)所示规律变化时，关于物块与斜面间摩擦力的大小变化的说法中正确的是()A．一定增大

B．可能一直减小C．可能先减小后增大

D．可能一直增大参考答案：CD5.（多选）如图所示，电梯与地面的夹角为30?，质量为m的人站在电梯上。当电梯斜向上作匀加速运动时，人对电梯的压力是他体重的1.2倍，那么，电梯的加速度a的大小和人与电梯表面间的静摩擦力f大小分别是（

）A．a=g/2

B．a=2g/5

C．f=2mg/5

D．f=mg/5参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l=1.25cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为vo=（用l、g表示），其值是（取g=9.8m/s2），小球在b点的速率是参考答案：2（gL）1/2，0.7m/s，0.87m/s7.图为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置示意图。实验小组利用此装置来探究：在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源。①实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，则应满足的条件是：小吊盘和盘中物块的质量之和________小车和砝码的总质量。(填“接近于”、“远大于”或“远小于”)②下图是实验小组得到的一条纸带，两个相邻计数点的间距为s1、s2。由图可读出s1＝

cm，由此求得加速度的大小a＝

m/s2。（保留小数点后两位有效数字）③右图为实验小组以小车和砝码总质量为横坐标，小车的加速度a为纵坐标，在坐标纸上作出的a－关系图线。由图可分析得出：加速度与质量成

关系，（填“成正比”或“成反比”）；图线不过原点说明实验有误差，引起这一误差的主要原因是平衡摩擦力时长木板的倾角

（填“过大”或“过小”）。参考答案：①

远小于

②

2.36

cm；1.30

m/s2

③

成反比

；

过大

8.某实验小组使用力的传感器代替弹簧测力计研究摩擦力，在计算机屏幕上直接得到摩擦力随时间变化的关系图，装置如图所示：

（1）保持接触面的压力、面积等因素不变，只研究接触面粗糙程度对摩擦力的影响，这种研究方法称为___。（2）仅改变物块质量进行试验，得到甲、乙两图，可以判断物块质量较大的是___（填“甲”或者“乙”）（3）图甲所用物块质量为m=0.14kg，图中所示的最大静摩擦力为___N，物块与木板间的动摩擦因数为____。（保留两位有效数字，g=9.8m/s2）参考答案：

(1).控制变量法

(2).乙

(3).0.61（0.60~0.63）

(4).0.45（0.44~0.46）【详解】第一空、控制变量法多种因素影响到所测物理量时候，通常在保证其它因素不变的情况下，只考虑某一种因素对研究物理量的影响，这种方法称为控制变量法。第二空、乙仅改变物块质量，从甲、乙两图可知，乙物体的质量较大。第三空、0.61（0.60~0.63）图甲中所示的最大静摩擦力为0.61N；第四空、0.45（0.44~0.46）物块与木板间的动摩擦因数====0.45。9.（多选）如图所示，一水平的浅色足够长的传送带上放置一质量为m的煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a开始运动，当其速度达到v后，便以此速度作匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动，关于上述过程，以下判断正确的是（重力加速度为g）(

)

A．μ与a之间一定满足关系μ<a/g

B．黑色痕迹的长度为v2/(2μg);

C．煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间为v/(μg)

D．煤块与传送带间先有滑动摩擦力，当相对静止后有静摩擦参考答案：AC10.铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的，弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差h的设计不仅与r有关，还取决于火车在弯道上的行驶速率．下面表格中是铁路设计人员技术手册中弯道半径r及与之相对应的轨道高度差h的几组数据．弯道半径r（m）660330220165132110内外轨高度差h（m）0.050.100.150.200.250.30（1）根据表中数据，试导出h与r关系的表达式为

，并求出当r=440m时，h的设计值应为

（2）铁路建成后，火车通过弯道时，为保证绝对安全，要求内外轨道均不向车轮施加侧面压力，火车通过弯道时的向心力大小为mgtgθ．其中m为火车的质量，θ为路轨与水平面间的夹角．已知我国铁路内外轨的间距设计值L=1.5m，结合表中数据，算出我国火车的转弯速率v=

m/s．（计算时θ的正切值用正弦值来替代，保留一位小数．）参考答案：（1）h＝33/r，0.075．（2）14.8（1）由表中数据可见：弯道半径r越小，内外轨高度差h越大．

h与r成反比，即r？h=660×0.05=330×0.1=33（2）转弯中，当内外轨对车轮均没有侧向压力时，火车的受力如图

11.一辆汽车在平直公路上以15m/s的速度作匀速直线运动。从某时刻开始刹车，刹车的加速度大小为3m/s2，则刹车后10s末汽车离开始刹车点的距离是

m。参考答案：37.5

12.“嫦娥Ⅰ号”探月卫星沿半径为R的圆周轨道绕月球运动了一周，其位移大小是__________，路程是__________；若卫星绕月球运动了周，其位移大小是__________，路程是__________，此运动过程中最大位移是__________，最大路程是__________．参考答案：02πRRπR2RπR位移是指从初位置指向末位置的有向线段，路程是指物体运动的实际轨迹的长度；所以运动了一周，位置没有发生改变，位移为0；路程为s=2πR;球运动了周,位移x=,路程s’=×2πR=πR;此运动过程中最大位移是距离最远的点2R;最的路程就是最长的轨迹πR。13.雨滴下落时所受到的空气阻力与雨滴的速度有关，雨滴速度越大，它受到的空气阻力越大；此外，当雨滴速度一定时，雨滴下落时所受到的空气阻力还与雨滴半径的次方成正比。假设一个大雨滴和一个小雨滴从同一云层同时下落，最终它们都

（填“加速”、“减速”或“匀速”）下落。

（填“大”或“小”）雨滴先落到地面；接近地面时，

（填“大”或“小”）雨滴的速度较小。参考答案：匀速（2分） 大（1分） 小（1分）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在距离地面5m处将一个质量为1kg的小球以10m/s的速度水平抛出，若g＝10m/s2。求：（1）小球在空中的飞行时间是多少？（2）水平飞行的距离是多少米？（3）小球落地时的速度？参考答案：（1）1s，（2）10m，（3）m/s............（2）小球在水平方向上做匀速直线运动，得小球水平飞行的距离为：s＝v0t＝10×1m＝10m。

（3）小球落地时的竖直速度为：vy＝gt＝10m/s。

所以，小球落地时的速度为：v＝m/s＝10m/s，

方向与水平方向的夹角为45°向下。

15.一辆汽车在教练场上沿着平直道路行驶，以x表示它对于出发点的位移。如图为汽车在t＝0到t＝40s这段时间的x﹣t图象。通过分析回答以下问题。（1）汽车最远距离出发点多少米？（2）汽车在哪段时间没有行驶？（3）汽车哪段时间远离出发点，在哪段时间驶向出发点？（4）汽车在t＝0到t＝10s这段时间内的速度的大小是多少？（5）汽车在t＝20s到t＝40s这段时间内的速度的大小是多少？参考答案：（1）汽车最远距离出发点为30m；（2）汽车在10s～20s

没有行驶；（3）汽车在0～10s远离出发点，20s～40s驶向出发点；（4）汽车在t＝0到t＝10s这段时间内的速度的大小是3m/s；（5）汽车在t＝20s到t＝40s这段时间内的速度的大小是1.5m/s【详解】（1）由图可知，汽车从原点出发，最远距离出发点30m；（2）10s～20s，汽车位置不变，说明汽车没有行驶；（3）0～10s位移增大，远离出发点。20s～40s位移减小，驶向出发点；（4）汽车在t＝0到t＝10s，距离出发点从0变到30m，这段时间内的速度：；（5）汽车在t＝20s到t＝40s，距离出发点从30m变到0，这段时间内的速度：，速度大小为1.5m/s。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，某一小车中有一倾角为30°的斜面，当小车沿水平方向向左加速运动时，斜面上的物体m与小车始终保持相对静止，求：（1）若物体m所受的摩擦力为零，则小车的加速度为多大？（重力加速度为g）（2）若小车的加速度大小等于重力加速度g，求斜面对物体的摩擦力的大小和方向．参考答案：（1）若物体不受摩擦力，受力如图所示，F＝mgtanθ=ma，a＝（4分）（2）一般情况下m受三个力作用：重力mg，弹力FN，由于给定的加速度大于临界加速度，故斜面对物体的静摩擦力向下．由牛顿第二定律列方程：FNcos30°－Ffsin30°＝mg（3分）FNsin30°＋Ffcos30°＝ma（3分）得Ff＝(－1)mg(1分)，方向沿斜面向下（1分）．17.发射卫星一般用多级火箭，第一级火箭点火后，使卫星向上匀加速直线运动的加速度为50m/s2，燃烧30s后第一级火箭脱离，又经过10s后第二级火箭启动，卫星的加速度为80m/s2，经过90s后，卫星速度为8600m/s.求在第一级火箭脱离后的10s内，卫星做什么运动，加速度是多少？(设此过程为匀变速直线运动)参考答案：18.在香港海洋公园的游乐场中，有一台大型游戏机叫“跳楼机”．参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面H=40

m高处，然后由静止释放．座椅沿轨道自由下落一段时间后，开始受到压缩空气提供的恒