2022年湖北省咸宁市南嘉中学高一物理上学期期末试卷含解析

2022年湖北省咸宁市南嘉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.质量为m的物体，从静止开始，以g/2的加速度竖直下落高度h的过程中（

）

A.物体的机械能守恒

B.物体的机械能减少了C.物体的重力势能减少了

D.物体克服阻力做功为0参考答案：B2.从波兰中部城市罗兹往返四川成都的直达火车线路“蓉欧快铁”开通于2013年，全长9826公里，行车时间约13天，比历时40至50天的海路运输快许多，它是中国雄心勃勃的“一带一路”计划的一部分．关于“蓉欧快铁”，下列说法正确的是（

）A.班列长度太大，质量太大，任何时候都不能看成质点B.研究“蓉欧快铁”线路上的班列行程时，可以将班列看成质点C.分析班列通过阿拉山口的时间时，可以将班列看成质点D.只要班列处于运动状态，就可以看成质点参考答案：B试题分析：研究“蓉欧快铁”线路上的班列行程时，班列的大小能忽略，可以看成质点，故B正确，A错误；分析班列通过阿拉山口的时间时，班列的大小不能忽略，不能看作质点；故C错误；班列能否看成质点与是否运动无关；故D错误；故选B．考点：质点【名师点睛】可视为质点的运动物体有以下两种情况：（1）运动物体的形状和大小跟它所研究的问题相比可忽略不计，如研究地球绕太阳的公转，可把地球当作一质点．（2）做平动的物体，由于物体上各点的运动情况相同，可以用一个点代表整个物体的运动。3.2019年1月19日，西昌卫星发射中心以“一箭双星”方式成功发射第42、43颗北斗导航卫星。对于那些在同一轨道上绕地球做匀速圆周运动的北斗卫星，下列物理量一定相同的是A.线速度的大小B.向心力的大小C.周期D.向心加速度的大小参考答案：ACD【详解】根据万有引力等于向心力，则有，解得，，，对于在同一轨道上绕地球做匀速圆周运动的北斗卫星，故其线速度大小相同，周期相同，向心加速度的大小相同，由于北斗卫星的质量未知，所以向心力的大小不一定相同，故选项A、C、D正确，B错误。4.质量为m的物体，在F1、F2、F3三个共点力的作用下做匀速直线运动，保持F1、F2不变，仅将F3的方向改变90°(大小不变)后，物体可能做(

)A．加速度大小为的匀变速直线运动

B．加速度大小为的匀变速曲线线运动C．加速度大小为的匀变速曲线运动

D．匀速直线运动参考答案：C解：物体在F1、F2、F3三个共点力作用下做匀速直线运动，三力平衡，必有F3与F1、F2的合力等大反向，当F3大小不变，方向改变90°时，F1、F2的合力大小仍为F3，方向与改变方向后的F3夹角为90°，故F合=,加速度a=，则物体可能做加速度大小为的匀变速直线运动，可能做加速度大小为的匀变速曲线运动．故B正确，A、C、D错误．故选：B．5.为了使高速公路交通有序、安全，路旁立了许多交通标志．如图所示，甲图是限速标志(白底、红圈、黑字)，表示允许行驶的最大速度是110km/h；乙图是路线指示标志，表示到泉州还有100km.上述两个数据的物理意义是(

)A．110km/h是平均速度，100km是位移B．110km/h是平均速度，100km是路程C．110km/h是瞬时速度，100km是位移D．110km/h是瞬时速度，100km是路程参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在2008年8月16日，牙买加选手尤塞恩－博尔特在国家体育场“鸟巢”进行的北京奥运会男子100米决赛中以9秒69的成绩夺得金牌并打破9秒72的世界纪录．设高度为H的博尔特正在进行100m短跑就要到达比赛的终点处，有一摄影记者用照相机拍摄下了运动员冲刺的一幕．已知摄影记者使用的照相机的光圈(控制进光量的多少)是16，快门(曝光时间)是s，得到照片后测得照片中人高度为h，胸前号码布上模糊部分的宽度是ΔL.则由以上数据可以知道牙买加选手尤塞恩－博尔特100米决赛冲刺时s内的位移大小为____________，冲刺速度约为______________．

参考答案：ΔL；ΔL7.17．（8分）某同学在“研究小车的加速度与质量关系"的探究实验中，使用的装置如图所示．他将光电门固定在光滑水平轨道上的某点B，用同一重物拉不同质量的小车，每次小车都从同一位置A由静止释放．（1）若遮光板的宽度d=1.2cm.实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt=4.0×10-2s，则小车经过光电门时的瞬时速度为

m/s；（2）若再用米尺测量出光电门到小车出发点之间的距离为s，则计算小车加速度大小的表达式为a=

（各量均用字母表示）；（3）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为

；（4）测出对应不同质量的小车上遮光板通过光电门的时间Δt，然后经过数据分析得出(Δt)2与小车的质量M成正比．则能得出的结论是

．参考答案：（1）0.30（2分）（2）（2分）

（3）m<<M（2分）

（4）外力不变时，物体运动的加速度与质量成反比（2分）8.将一个1.0×10－5C的电荷从电场外移到电场里一点A，外力克服电场力作功6.0×10－3J，则A点的电势为Ua＝_____V；如果此电荷从电场外移到电场里的另一点B时，电场力作功0.02J，则A、B两点电势差为Uab＝______V；如果另一个电量是0.2C的负电荷从A移到B，则电场作功______J．计算题（共32分。要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不得分。）参考答案：9.某同学为了测定气垫导轨上滑块的加速度，他在滑块上安装了宽度为2cm的遮光板。然后他利用气垫导轨和数值毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为Δt1=0.2s,通过第二个光电门的时间Δt2=0.1s,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为2s,请你根据上面他通过实验得到的数据,计算出滑块的加速度为____________m/s2。参考答案：0.0510.学校实验小组在“验证牛顿第二定律”的实验中，图甲为实验装置简图。(所用交变电流的频率为50Hz)。(1)同学们在进行实验时，为了减小实验时的系统误差，使分析数据时可以认为砂桶的重力等于小车所受的合外力，你认为应采取的措施有：①

②__________________________________________________(2)图乙所示为某小组在做实验中，由打点计时器得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm。则打A点时小车的瞬时速度的大小是_________m/s，小车加速度的大小是__________m/s2(计算结果保留三位有效数字)。(3)另一小组在该实验中得到了如下一组实验数据:F/N0.1960.2940.3920.4900.588a/m·s-20.250.580.901.201.53[]

①在图丙的坐标中画出a-F的图线②从图中可以发现实验操作中存在的问题可能是___________(填字母序号)A．实验没有平衡摩擦力

B．实验中平衡摩擦力时木板倾角过小C．实验中平衡摩擦力时木板倾角过大

D．实验中小车质量发生变化参考答案：(1)①把长木板不带滑轮的一端垫高，形成斜面以平衡摩擦力（2分）

②让砂桶的质量m远远小于小车的质量M（2分）(2)0.864（2分）0.640（2分）(3)①

图（2分）

②AB（2分）11.如图所示，将质量为m的小球从倾角为θ的光滑斜面上A点以速度v0水平抛出（即v0∥CD），小球运动到B点，已知A点的高度h，则小球到达B点时的速度大小为

.参考答案：12..如图所示是一质点做直线运动的x-t图线，则质点在BC段中运动时的速度大小为___________m/s，速度方向沿___________（填x的正方向或x负方向）参考答案：2；X负方向13.甲、乙两个做匀速圆周运动的物体，其质量比为l：2，周期比为2：3．半径比为2：3，则它们所受的向心力之比为

。参考答案：3:4

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中(电源频率为50Hz)。

（1）下列说法中不正确或不必要的是______。（填选项前的序号）

A．长木板的一端必.须垫高，使小车在不挂钩码时能在木板上做匀速运动

B．连接钩码和小车的细线应与/长木板保持平行

C．小车应靠近打点计时器，先接通电源，后释放小车

D.

选择计数点时，必须从纸带上第一个点开始

(2)如图所示是实验中打下-的一段纸带，打计数点2时小车的速度为____m/s，其余计数点1、3、4、5对应的小车瞬时速度已在坐标纸上标出。

(3)在坐标纸上补全计数点2对/的数据，描点作图，求得小车的加速度为_______m/s2。参考答案：

(1).AD

(2).0.60

(3).如图所示（1）此实验要研究小车的匀加速直线运动，所以不需要平衡摩擦力，选项A不必要；连接钩码和小车的细线应与长木板保持平行，选项B有必要；小车应靠近打点计时器，先接通电源，后释放小车，选项C有必要；选择计数点时，应该从点迹较清晰的开始选点，没必要必须从纸带上第一个点开始，选项D不必要；故选AD.（2）根据图中x1=3.80cm=0.0380m，x3=15.70cm=0.1570m，所以有：；

（3）根据描点作一条过原点的直线，如图所示：

直线的斜率即为小车的加速度，所以加速度为：．15.如图，质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L=20m．用大小为30N，方向水平向右的外力F0拉此物体，经t0=2s，拉至B处．（1）求物块运动的加速度a0大小；（2）求物体与地面间的动摩擦因数μ；（3）若用大小为20N的力F沿水平方向拉此物体，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间t．（取g=10m/s2）参考答案：（1）10m/s，（2）0.5，（3）试题分析：（1）物体在水平地面上从A点由静止开始向B点做匀加速直线运动，根据解得：。（2）对物体进行受力分析得：，解得：。（3）设力F作用的最短时间为，相应的位移为，物体到达B处速度恰为0，由动能定理：，整理可以得到：由牛顿运动定律：，，整理可以得到：。考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系【名师点睛】本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用，要求同学们能正确进行受力分析，抓住位移之间的关系求解。

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，轮半径r很小的传送带，水平部分AB的长度L=1.5m，与一圆心在O点、半径R=1m的竖直光滑圆轨道的末端相切于A点，AB高出水平地面H=1.25m，一质量m=0.1kg的小滑块（可视为质点），由圆轨道上的P点从静止释放，OP与竖直线的夹角θ=37°．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，不计空气阻力．（1）求滑块对圆轨道末端的压力的大小；（2）若传送带一直保持静止，求滑块的落地点与B间的水平距离；（3）若传送带以v0=2.4m/s的速度沿顺时针方向运行（传送带上部分由A到B运动），求滑块从A点到B点过程中摩擦力做功的功率．参考答案：解：（1）滑块从P到圆轨道末端的过程中，由动能定理可得：

mgR（1﹣cos37°）=mv2﹣0可得滑块到达A点时的速度v==m/s=2m/s；滑块在轨道末端时，根据牛顿第二定律有：N﹣mg=m可得N=mg+m=0.1×10+0.1×=1.4N根据牛顿第三定律得：滑块对圆轨道末端的压力大小为1.4N，方向竖直向下；（2）从A到B的过程中，只有摩擦力对滑块做功，根据动能定理得：﹣μmgL=﹣mv2代入数据可解得滑块到达B时的速度vB=1m/s滑块从B点开始做平抛运动，则滑块落地点距B点的水平距离：

x=vBt=vB=1×m=0.5m（3）若传送带以v0=2.4m/s的速度沿顺时针方向运行，滑块先做匀加速运动，加速度为a==μg=1m/s2．从滑上传送带到与传送带共速的时间t1===0.4s匀加速的位移x1===0.88m＜L=1.5m接着滑块做匀速运动，用时t2==≈0.25s滑块从A点到B点的总时间t=t1+t2=0.65s摩擦力做功为W=μmgx1=0.1×1×10×0.88=0.88J所以滑块从A点到B点过程中摩擦力做功的功率为P==≈1.4W答：（1）滑块对圆轨道末端的压力为1.4N；（2）若传送带一直保持静止，滑块的落地点与B间的水平距离为0.5m；（3）滑块从A点到B点过程中摩擦力做功的功率为1.4W．【考点】牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系．