2022-2023学年吉林省长春市榆树第一中学高一物理上学期期末试卷含解析

2022-2023学年吉林省长春市榆树第一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.（多选题）半径为R的光滑细圆环轨道被固定在竖直平面内．内有质量为2m和m的两个小球以相同的角速度经过图示位置．小球直径远小于轨道半径．下列说法正确的是（）A．ω＜则在图示位置两小球对轨道的作用力方向一定竖直向下B．ω=则在图示位置两小球对轨道的作用力为零C．ω＞则在图示位置两小球对轨道的作用力方向一定竖直向上D．ω=则在图示位置两小球对轨道的作用力为零参考答案：AD【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】在最高点和最低点根据牛顿第二定律求得对轨道的作用力，根据受力分析求得轨道受到的合力即可判断【解答】解：在最高点，对小球受力分析，档对轨道无作用力时，根据牛顿第二定律可知2mg=2mω2R，解得，当时，轨道对物体有向上的支持力，物体对轨道有向下的压力，当时，物体对轨道有向上的压力在最低点，根据可知，轨道对物体的支持力一定向上，故物体对轨道有向下的压力A、当ω＜时，对2m可知，解得；对m可知，解得，故对轨道的作用力为，方向向下，故A正确；B、当ω=，是2m的物体对轨道无作用力，m的物体对轨道有向下的作用力，故合力向下，故BC偶无；C、当ω＞时，对2m可知，解得，对m可知，解得，故对轨道的作用力，解得当ω=则在图示位置两小球对轨道的作用力为零，故C错误，D正确故选：AD2.（单选）如图所示，在粗糙水平面上放着一个三角形木块abc，在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个物体，已知m1>m2。若三角形木块和两物体都是静止的，则粗糙水平面对三角形木块A．有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向右B．有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向左C．有摩擦力的作用，但摩擦力的方向不能确定，因m1、m2、1、2的数值均未给出D．以上结论均不对参考答案：D解析解：将三个物体看作整体，则物体只受重力和支持力作用，水平方向没有外力，故三角形木块不受地面的摩擦力，故D正确；故选：D3.在趣味运动中，两个女同学提着一桶水在操场上匀速运动前进。设每个同学的提力相等，下列说法中正确的是

A．当她们提桶的两个力的夹角为100°时，每个同学提水的力与桶和水的重力的大小相等B．当她们提桶的两个力的夹角为90°时，每个同学提水的力大于桶和水的重力C．当她们提桶的两个力的夹角为150°时，每个同学提水的力大于桶和水的重力

D．无论她们提桶的两个力的夹角为多大，每个同学提水的力都大于桶和水的重力参考答案：C4.（单选）做匀速圆周运动的物体，下列物理量中不变的是（

）A

线速度

B

向心加速度

C

角速度

D

向心力参考答案：C5.（单选）如图所示，在平直公路上以一定速率(约为5m/s)行驶的自行车所受阻力为车和人总重量的0.02倍，则骑车人的功率最接近于(车和人的总质量约为100kg)()A．0.1kW

B．1×103kWC．1kWD．10kW

参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出.（g取10m/s2）则（1）小球平抛的初速度为

m/s．（2）小球运动到b点的速度为

m/s．（3）小球开始做平抛运动的位置坐标为x=

cm，y=

cm．参考答案：(1)2

(2)2.5

(3)-10，-1.257.一台额定功率为0.5W的收音机，在接收频率逐渐减小的过程中，所对应电磁波的波长将逐渐

（填“增大”、“减小”或“不变”）；该电磁波在空间传播的速度约为

m/s；在正常工作情下，若持续收听1h，将消耗

J的电能。参考答案：8.一辆小车沿着长5m，高1m的斜坡上滑下，小车抵达斜面底部时的速度是6m/s，不计一切阻力，则小车在斜面顶时的速度大小是

。参考答案：4m/s

9.如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取g=10m/s2，那么：（计算结果保留两位有效数字）（1）照相机的闪光周期是

s；（2）小球运动中水平分速度的大小是

m/s；（3）小球经过B点时的速度大小是

m/s．参考答案：（1）0.1；（2）1.5；（3）2.5【考点】研究平抛物体的运动．【分析】（1）平抛运动在竖直方向上是匀变速运动，由BC和AB之间的距离差可以求出时间间隔；（2）在水平方向上是匀速直线运动，由ABC三点在水平方向上的位移，和两点之间的时间间隔，可以求得水平速度，也就是小球的初速度；（3）B点水平速度与初速度相等，再求出竖直方向的速度，求它们的合速度，就是B的速度．【解答】解：（1）在竖直方向：hBC﹣hAB=g△t2，代入数据解得：△t==0.1s．（2）水平方向是匀速直线运动，v0=m/s=1.5m/s（3）物体在B点时竖直方向的速度为vy，则故B点的速度为：vB=m/s=2.5m/s．故答案为：（1）0.1；（2）1.5；（3）2.510.一个小球沿斜面向下运动，用每间隔1/10s曝光一次的频闪相机拍摄不同时刻小球位置的照片，如图所示，测得小球在几个连续相等的时间内位移（数据见下表），则：小球在相邻的相等时间内的位移差

(填相等或不相等)，小球的运动性质属

于

直线运动。（2）有甲、乙两同学计算小球加速度方法如下：甲同学：乙同学：你认为甲、乙中哪位同学的计算方法正确?

。参考答案：1）相等

匀加速

（2）乙11.在太阳系中，有八大行星绕着太阳运行，按着距太阳的距离排列，由近及远依次是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，如果把这些行星的运动近似为匀速圆周运动，那么它们绕太阳运行一周所用的时间最长的是

，运行角速度最大的是

。参考答案：12.“东方一号”人造地球卫星A和“华卫二号”人造地球卫星B，它们的质量之比为mA：mB=1：2，它们的轨道半径之比为2：1，则卫星A与卫星B的线速度大小之比

向心加速度大小之比

．参考答案：；．【考点】线速度、角速度和周期、转速．【分析】根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度和向心加速度的表达式进行讨论即可．【解答】解：万有引力提供向心力，由G=m可得：v=，它们的轨道半径之比为2：1，所以===；由G=ma可得：a=，所以：===．故答案为：；．13.曲线运动是一种_________________不断变化的运动,因此曲线运动是一种______运动.质点在做曲线运动时,在某一点的速度方向沿曲线在这一点的_______方向.参考答案：速度（速度方向），变速，切线；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.如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则以下说法中正确的是（）A．A球的线速度必定小于B球的线速度B．A球的角速度必定小于B球的角速度C．A球的运动周期必定小于B球的运动周期D．A球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力

参考答案：B四、计算题：本题共3小题，共计47分16.过山车是游乐场中常见的设施。下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点，B、C间距与C、D间距相等，半径R1=2.0m、R2=1.4m。一个质量为m=1.0kg的小球(视为质点)，从轨道的左侧A点以v0=12m/s的初速度沿轨道向右运动，A、B间距L1=6.0m。小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2，圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长，力加速度g=10m/s2。试求：(1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；(2)如果小球恰能通过第二个圆形轨道，B、C间距L应是多少；(3)在满足(2)的条件下，如果要使小球不脱离轨道，在第三个圆形轨道的设计中，半径R3应满足的条件；小球最终停留点与D点的距离。参考答案：(1)10N，竖直向下(2)12.5m(3),本题主要考查牛顿定律、圆周运动以及动能定理；（1）

对小球从出发到到达第一轨道最高点过程由动能定理可得解得对最高点由牛顿定律可得解得（2）

对第二轨道最高点有解得对小球从出发到到达第二轨道最高点过程由动能定理可得解得（3）

如果过山车能到达第三轨道最高点，则则对小球从出发到到达第三轨道最高点过程由动能定理可得结合解得；如果过山车不能到达第三轨道最高点，为使小球不脱离轨道，小球最多与第三圆轨道圆心等高时速度减为零，则有解得；因此第三圆轨道半径有设滑行最远距离为，对小球从出发到静止过程由动能定理可得解得17.总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下，经过2s拉开绳索开启降落伞，如图所示是跳伞过程中的v－t图，试根据图像求：（g取10m/s2）（1）t＝1s时运动员的加速度的大小。（2）估算14s内运动员下落的高度（3）估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间。参考答案：1）从图中可以看邮，在t＝2s内运动员做匀加速运动，其加速度大小为m/s2=8m/s2

（2）从图中估算得出运动员在14s内下落了39.5×2×2m＝158（3）14s后运动员做匀速运动的时间为s＝57s运动员从飞机上跳下到着地需要的总时间t总＝t＋t′＝（14＋57）s＝71s

18.神舟五号载人飞船在距地面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，已知地球半径为R，地面附近的重力加速度大小为g，引力常量为G。试求：（1）地球的质量M（2）飞船在上述圆轨道上运行的周期T。参考答案：解：（1）设飞船质量为m，速度为v，圆轨