2022-2023学年河北省石家庄市正定县第二中学高一物理期末试题含解析

2022-2023学年河北省石家庄市正定县第二中学高一物理期末试题含解析一、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）如图所示，光滑半圆形轨道固定，A点与圆心O等高，B为轨道最低点，一小球由A点从静止开始下滑，经B点时线速度为v，角速度为ω，向心加速度为α，所受轨道支持力为N，则这些物理量中，其大小与轨道半径R大小无关的是（）A．vB．NC．αD．ω参考答案：考点：向心力；牛顿第二定律．分析：小球由静止开始自由下滑过程中，受到重力和支持力作用，但只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律可求出小球到最低点的速度，然后由向心加速度公式求向心加速度，由牛顿第二定律求出支持力，从而判断是否与半径有关．解答：解：从A运动到B的过程中，由机械能守恒定律得：mgR=，解得：v=，=，小球的向心加速度为：，在最低点，由牛顿第二定律得：，解得：N=3mg，所以与轨道半径R大小无关的是a和N．故选：BC点评：小球下滑，机械能守恒，由机械能守恒定律、牛顿第二定律、向心力公式分别求出小球的向心加速度，可以看出它们与圆轨道的半径无关．2.若有一艘宇宙飞船绕某一行星表面做匀速圆周运动，测得其周期为T，已知引力常量为G，半径为R的球体体积公式，那么该行星的平均密度为（

）

A.

B.

C.

D.

参考答案：A3.（多选）下列所描述的运动中可能的是（）A．速度变化率很大，加速度很小

B速度变化的方向为正，加速度方向为负C．速度越来越大，加速度越来越小

D．加速度越来越大，速度越来越小参考答案：AD4.火车转弯处的外轨略高于内轨，若火车以规定的车速行驶时，则提供向心力的外力是下列各力中的（）A．外轨对轮的侧向压力 B．内外轨对轮的侧向压力C．火车的重力 D．内外轨对轮的支持力参考答案：D【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】火车转弯时，有向心加速度，如果内外轨道一样高，外侧车轮的轮缘会挤压外轨，使外轨发生弹性形变，外轨对轮缘的弹力就是火车转弯的向心力，但火车质量太大，靠这种办法得到向心力，轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨和车轮极易受损．所以，通常用垫高外轨的办法，来减小轮缘与铁轨之间的相互作用．【解答】解：火车转弯时，以规定的速度行驶，内外轨对火车没有侧向压力，此时火车受重力和支持力，靠这两个力的合力提供向心力．故D正确，A、B、C错误．故选：D．5.（单选）如图，光滑水平面上放有一光滑的斜面体，一物体沿斜面下滑的过程中，相对地面来说A．斜面对物体支持力垂直于斜面，对物体不做功B．斜面对物体支持力垂直于斜面，对物体做负功C．斜面对物体支持力垂直于斜面，对物体做正功D．斜面对物体支持力不垂直于斜面，对物体不做功参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（1）场是物理学中的重要概念，除电场和磁场，还有引力场。物体之间的万有引力就是通过引力场发生作用的，仿照电场强度的定义，写出地球周围（距离地心为r(r大于地球半径R)）的引力场强度表达式

。（已知地球的质量为M，万有引力常量为G）（2）在重力场中可以把物体的重力势能与它的质量的比值定义为重力势。如果物体在地面上的重力势能为0，写出高为h处的重力势的表达式

。参考答案：（1）

（2）7.一架飞机水平匀速地在某同学头顶飞过，当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来时，发现飞机在他前上方约与地面成60°角的方向上，据此可估算出此飞机的速度约为声速的______倍.(保留两位有效数字参考答案：0.58

19.机械手表的分针与时针从重合至第二次重合，中间经历的时间为___________h。参考答案：9.子弹水平射入静止在光滑水平面上的木块中，进入木块的最大深度为d。若子弹不断深入木块直到最大深度的过程中，木块沿桌面移动的距离为L，木块对子弹的平均阻力大小为f。那么在这一过程中，阻力对子弹做的功为

，子弹对木块做的功为

。参考答案：10.跳绳是一种健身运动。设某运动员的质量是50kg，他一分钟跳绳180次。假定在每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的2/5，则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是__________W（g取10m/s2）。参考答案：75W解析跳一次的时间是t0=60/180s=1/3s人跳离地面作竖直上抛，到最高点时间为t=此过程克服重力做功W=W跳绳时克服重力做功的平均功率W=75W11.用40N的水平力拉一个质量为10kg的物体在水平地面上前进，如图所示若物体前进了10m，拉力F做的功W1=______

__J，重力G做的功W2=___

_____J.如果物体与水平面问动摩擦因数μ=0.1，物体克服阻力做功W3=_____

___J.（g取10m/s2）参考答案：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.如图所示，一个小女孩从滑梯上加速下滑（摩擦阻力不能忽略），在这个过程中，她的动能将

，重力势能将

，机械能将

。（填“增加”“不变”或“减少”）参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一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。15.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：62J四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一个质量为0.6kg，边长为0.1m的正方体物块，放置在水平地面上，g取10N/kg．求：（1）物块受到的重力．（2）物块对地面的压强．（3）若将物块浸没在水中后松手，通过计算判断该物块的浮沉情况．参考答案：（1）G=mg=6N；（2）p=F/S=600Pa；（3）F浮=ρ水gV排10N﹥G，上浮。17.继神秘的火星之后，今年土星也成了世界关注的焦点.经过近7年时间，2亿千米在太空中风尘仆仆的穿行后，美航天局和欧航天局合作研究出“卡西尼”号土星探测器于美国东部时间6月30日（北京时间7月1日）抵达预定轨道，开始“拜访土星及其卫星家族.这是人类首次针对土星及其31颗已知卫星最详尽的探测.若“卡西尼”号土星探测器进入土星飞行的轨道，在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行，环绕n周飞行时间为t.求土星的质量和平均密度.参考答案：18.一辆汽车以10m/s的速度匀速前进，进站停车做匀减速直线运动，加速度大小为2m/s2，问：从开始减速起（1）3s末汽车的速度多大？（2）6s内汽车的位移多大？参考答案：