2022年湖南省郴州市湘南中学高一物理期末试卷含解析

2022年湖南省郴州市湘南中学高一物理期末试卷含解析一、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）用细线拴住小球在光滑的水平面内做匀速圆周运动，下列描述小球运动的物理量发生变化的是（）

A.动能

B.周期

C.向心加速度

D.角速度参考答案：解：A、动能Ek=mv2是标量，只有大小没有方向，由于速度的大小不变，所以动能不变，故A错误；B、周期是标量，T=，v的大小不变，故匀速圆周运动的周期不变．故B错误．C、小球做匀速圆周运动，速度的大小不变，方向时刻改变．所以小球的速度不断改变，则向心加速度也不断变化．故C正确．D、角速度虽然是矢量，但方向不变，大小ω=，v大小不变，角速度不变．故D错误．故选：C．2.一个高一新生的体积最接近于下列选项中的(

)A．5×104厘米3

B．5×105厘米3

C．5×106厘米3

D．5×107厘米3参考答案：A3.如图为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点．在这一运动过程中克服重力做的功为2.0J，电场力做的功为1.5J．则下列说法正确的是：（

）A．粒子带负电B．粒子在A点的电势能比在B点少1.5JC．粒子在A点的动能比在B点多0.5JD．粒子在A点的机械能比在B点少1.5J参考答案：CD4.下列说法符合物理学史实的是（

）A．牛顿发现了行星的运动规律B．开普勒发现了万有引力定律C．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量D．牛顿发现了海王星和冥王星参考答案：C5.（多选）如图所示，P、O是质量均为m的两个质点，分别置于地球表面不同纬度上，如果把地球看成是一个均匀的球体，P、O两个质点随地球自转做匀速圆周运动，则(

)A．P、O受地球引力大小相等B．P、O做圆周运动的向心力大小相等C．P、O做圆周运动的角速度大小相等D．P、O做圆周运动的周期相等参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在市区，若汽车急刹车时轮胎与路面擦痕（刹车距离）超过10m，行人就来不及避让，因此必须限制车的速度.若刹车加速度大小按5m/s2计算，则限速路程牌上应标出的车速为____________m/s.参考答案：10m/s7.一段粗细均匀的电阻丝电阻值为16，将它围成一个封闭

的圆圈，如图所示，则A、B两点间的电阻为

。参考答案：8.气球以10m/s的速度匀速上升，当它上升到离地15米高处，从气球上掉下一个物体，不计空气阻力则物体__________s后落地。参考答案：3

9.（6分）如图所示，在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为+4Q和－Q的点电荷。将另一个点电荷放在该直线上，可以使三个点电荷都只在电场力作用下保持静止，那么引入的这个点电荷的位置

（AB之间，A左侧，B右侧），电性为

（正，负）电荷，电荷量为

。

参考答案：B右侧，正，4Q10.一质点绕半径是R的圆周运动了一周，则其位移大小是________，路程是________。若质点只运动了1/4周，则路程是_______，位移大小是_________。参考答案：11.某兴趣小组从离地面125m的空中自由下落一个小球，不计空气阻力，则可求出小球在落到地面前最后1s内的位移大小为__________m。（取g=10m/s2）

参考答案：45有两个力，它们的合力为12.0。现把其中一个向东的6N的力改为向南（大小不变），它们的合力大小为

方向为

参考答案：.合力的大小为6N，方向为西偏南45°13.已知小船在静水中的航行速度为5m/s，河水的速度为4m/s，河的宽度为120m。则：①小船过河的最短时间为

s；②小船以最短位移过河，所需的时间为

s。参考答案：24

s；

40

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：62J15.一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．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.已知一汽车在平直公路上运动，它的位移一时间图象如图（甲）所示.

（1）根据图象在图（乙）所示的位置坐标轴上标出A、B、C、D、E各点代表的汽车的位置（2）求8h内汽车的路程和位移大小（3）计算6h内的平均速度和第7小时末的瞬时速度。（4）画出8h内物体的V－t图像。参考答案：17.如图所示的装置可绕竖直轴OO′转动，可视为质点的小球A与细线1、2连接后分别系于B、C两点，装置静止时细线1水平，细线2与竖直方向的夹角θ=37°．已知小球的质量m=1kg，细线2长l=1m，B点距C点的水平和竖直距离相等．重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．（1）若装置匀速转动的角速度为ω1时，细线1上的张力为零而细线2与竖直方向的夹角仍为37°，求角速度ω1的大小；（2）若装置匀速转动的角速度ω2=rad/s，求细线2与竖直方向的夹角．参考答案：解：（1）当细线1上的张力为零时，小球的重力和细线2对小球的拉力的合力提供小球做圆周运动的向心力，即：mgtan37°=mωlsin37°，代入数据解得：ω1=rad/s；（2）当ω2=rad/s时，由于ω2＞ω1，故小球应向左上方摆起．由几何关系可知，B点距C点的水平和竖直距离均为：d=lcos37°=0.8m，细线1的长度为：l′=0.2m．假设细线1上的张力仍为零，设此时细线2与竖直轴的夹角为α，则可得：mgtanα=mωlsinα，代入数据可解得：cosα=0.6，即：α=53°，由几何关系可知，此时细线1恰好竖直且细线的张力为零，故此时细线2与竖直方向的夹角为53°．答：（1）角速度ω1的大小为rad/s；（2）细线2与竖直方向的夹角为53°．【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】（1）当细线AB张力为零时，绳子AC拉力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出角速度的大小．（2）装置匀速转动的角速度ω2=