2022-2023学年陕西省西安市武屯中学高一物理下学期期末试卷含解析

2022-2023学年陕西省西安市武屯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.如图，广州塔摩天轮位于塔顶450米高空处，摩天轮由16个“水晶”观光球舱组成，沿着倾斜的轨道做匀速圆周运动，则坐于观光球舱中的某游客A.动量不变B.线速度不变C.合外力不变D.机械能不守恒参考答案：D【详解】坐于观光球舱中的某游客线速度的大小不变，但方向不断改变，可知动量也不断变化，线速度不断改变；由于向心加速度方向不断变化，可知合外力大小不变，但方向不断改变，选项ABC错误；由于动能不变，重力势能不断变化，可知机械能不守恒，选项D正确.2.(单选)一个摆长为的单摆，在地面上做简谐运动，周期为，已知地球的质量为，半径为，另一摆长为的单摆，在质量为，半径为的星球表面做简谐运动，周期为。若，则地球半径与星球半径之比为

A．2：1 B．2：3 C．1：2 D．3：2参考答案：B根据单摆的周期公式和万有引力公式可以求出B选项正确。3.（单选题）中国著名篮球运动员姚明在一次投篮中对篮球做功为W，出手高度为h1，篮筐距地面高度为h2，球的质量为m。不计空气阻力，则篮球进筐时的动能为(

)A．W＋mgh1－mgh2

B．mgh2－mgh1－W

C．mgh1＋mgh2－W

D．W＋mgh2－mgh1参考答案：A4.已知某星球的质量和半径均为地球质量和半径的6倍；地球的半径为r，地球表面的重力加速度大小为g；忽略地球和该星球的自转，且不计其他星球的影响，则该星球的第一宇宙速度大小为（）A．v= B．v= C．v= D．以上不对参考答案：A【考点】万有引力定律及其应用；向心力．【分析】第一宇宙速度是卫星绕天体表面附近做圆周运动的线速度，根据万有引力提供向心力列式求解．【解答】解：设地球质量为m，半径为r，表面的重力加速度为g，某星球的质量为ml，半径为r1，表面的重力加速度为g1，根据：G=m′g有：g=同理，g1=所以：==解得：g1=g

设该星球第一宇宙速度为v1，由m′g1=m′得v1===故选：A．5.有两个力，它们的合力为0，现把其中一个向东的6N的力改为向南（大小不变），则它们的合力为（）A．0

B．6N

向南C．6N，方向南偏西45°

D．6N，方向南偏东45°参考答案：C考点：合力的大小与分力间夹角的关系．专题：平行四边形法则图解法专题．分析：因物体两力而平衡，将一个正东6N的力改为正南方向，即可看成两个大小相等，相互垂直的两力的合成．解答：解：由题意知，两力的大小为6N，方向相互垂直，根据力的平行四边形定则，由勾股定理可得，合力大小为：F=6N；方向为两力夹角的角平分线上，即西偏南45°；故选：C．点评：力的合成与分解的依据为等效性，故在解题中应明确等效替代的作用，再由力的平行四边形定则求解即可．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.长度为1m的轻质细杆OA，A端有一质量为4kg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3m/s，取g=10m/s2，则此时球对轻杆的力大小是

，方向向

．参考答案：4N，竖直向下【考点】向心力．【分析】小球运动到最高点时受到重力与轻杆的弹力，根据合力提供向心力列出牛顿第二定律解得结果．【解答】解：小球运动到最高点时受到重力与轻杆的弹力，假设杆子对球的弹力方向向上为FN，根据合力提供向心力为：mg﹣FN=m代入数据解得：FN=4N根据牛顿第三定律可知，球对杆的作用力也是4N，方向竖直向下故答案为：4N，竖直向下7.某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,(g取10m/s2)物体上升的最大高度为

m，物体在抛出5s内位移大小为

m，5s时物体速度大小为

m／s.参考答案：45m,

25m,

20m/s8.以10m/s速度前进的汽车，制动后经4s停下来，则汽车的加速度是

．参考答案：﹣2.5m/s2．【考点】加速度．【分析】已知初速度、末速度和时间，根据匀变速直线运动的速度时间公式求出汽车的加速度．【解答】解：根据v=v0+at得，a==﹣2.5m/s2．故答案为：﹣2.5m/s2．9.物体以5m/s的初速度沿光滑斜槽向上做直线运动，经4s滑回原处时速度大小仍为5m/s，则物体的速度变化为_______，加速度为__________．（规定初速度方向为正）参考答案：10.为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选用：铁架台、打点计时器、复写纸、重锤、纸带、低压直流电源、导线、电键、天平。其中不必要的器材有

；缺少的器材是 。参考答案：低压直流电源、天平 低压交流电源、刻度尺11.一物体以2m/s2的加速度由静止开始运动，则第5s末物体的速度是_______m/s，第5s内物体的平均速度是________m/s,第5s内物体的位移是___________m。参考答案：12

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4512.一颗绕地球运转的卫星，距地面高度为.已知地球半径为R，地面重力加速度为.则这颗卫星运转的线速度大小

参考答案：13.水平传送带带速恒定为V1，设传送带足够长也足够宽。现有一小物块以垂直于传送带边沿的水平速度V2冲上传送带，若物块与传送带之间的动摩擦因数保持恒定。小物块运动的最小速度为

。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，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：B15.如图所示，置于水平面上的木箱的质量为m＝3.8kg，它与水平面间的动摩擦因数μ＝0.25，在与水平方向成37°角的拉力F的恒力作用下做匀速直线运动．(cos37°＝0.8，sin37°＝0.6，g取10m/s2)求拉力F的大小．参考答案：10N由平衡知识：对木箱水平方向：Fcosθ＝f竖直方向：Fsinθ＋FN＝mg且f＝μFN联立代入数据可得：F＝10N四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（14分）一根轻绳，两端分别固定在竖直棒上相距为L的A、B两点，一个质量为m的光滑小圆环套在绳子上，当竖直棒以一定的角速度转动时，圆环以A为圆心在水平面上做匀速圆周运动，这时轻绳上端与竖直棒成45夹角，如图所示，求竖直棒转动的角速度。参考答案：解析：对小圆环受力分析如图所示：小圆环在竖直方向上受力平衡：

（1）小圆环在水平方向上做匀速圆周运动：

（2）由（1）和（2）得小圆环转动的角速度为：

17.如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为θ，已知该星球半径为R，引力常量为G，求：(1)该星球表面的重力加速度g；(2)若要从该星球发射一颗人造卫星，求最小的发射速度v；(3)人造卫星绕该星球做匀速圆周运动的最小周期T.参考答案：(1)

(2)

(3)π18.（10分）小船在200m宽的河中渡水，水流速度是2m/s，船在静水中的航速是4m/s，求：

(1)当小船的船头始终正对对岸时，它将在何时、何处到达对岸？

(2)要使小船到达正对岸，应如何行驶？耗时多少？参考答案：解析：小船参与了两个运动，随水漂流和船在静水中的运动．因为分运动之间是互不干扰的，具有等时的性质，故：(1)小船渡河时间等于垂直河