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安徽省合肥市第七十二中学2022-2023学年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.(单选)关于运动的合成,下列说法中正确的是() A.合运动的速度一定比每一个分运动的速度大 B.两个匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动 C.只要两个分运动是直线运动,那么合运动也一定是直线运动 D.两个分运动的时间一定与它们合运动的时间相等参考答案:考点: 运动的合成和分解.专题: 运动的合成和分解专题.分析: 分运动与合运动具有等时性,根据平行四边形定则,可以得出合速度与分速度的大小关系.根据合加速度的方向与合速度方向是否在同一条直线上,判断合运动是直线运动还是曲线运动.解答: 解:A、根据平行四边形定则,知合速度可能比分速度大,可能比分速度小,可能与分速度相等.故A错误.
B、两个初速度不为零的互成角度的匀加速直线运动合成,不一定是曲线运动,若合速度的方向与合加速度的方向在同一条直线上,合运动为直线运动,故B错误.
C、两个分运动是直线运动,那么合运动也不一定是直线运动,比如:平抛运动.故C错误.
D、分运动与合运动具有等时性.故D正确.故选:D.点评: 解决本题的关键掌握判断合运动是直线运动还是曲线运动的条件,以及知道分运动与合运动具有等时性.2.利用离心运动的机械叫做离心机械。下列机械属于是离心机械的是A.秋千
B.洗衣机脱水筒
C.棉花糖制作机
D.离心沉淀器参考答案:BCD3.以下表示物体做匀速直线运动的速度图象的是(
)
参考答案:D4.(多选题)如图所示,A、B、C、D四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同,现从同一高度h处由静止释放小球,使之进入右侧不同的轨道:除去底部一小段圆弧,A图中的轨道是一段斜面,高度大于h;B图中的轨道与A图中轨道相比只是短了一些,且斜面高度小于h;C图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道,其上部为直管,下部为圆弧形,与斜面相连,管的高度大于h;D图中的轨道是个半圆形轨道,其直径等于h.如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失,小球进入右侧轨道后能到达h高度的是
参考答案:AC5.关于质点和参考系,下列说法正确的是A.甲乙两人一前一后向正东方向行走,若以甲为参考系,则乙一定是静止的B.不选取参考系,就无法准确研究物体的运动情况C.由于地球在不停地自转,所以在任何情况下地球都不能视为质点D.行驶的火车在任何情况下,都可以视为质点参考答案:B二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6..甲乙两颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动,它们的质量之比m1:m2=2:3,运行轨道的半径之比为4:9,则它们向心力之比为__________,运动的线速度之比为__________,周期之比为__________。参考答案:27:8
3:2
8:277.质量m=0.2kg的物体在光滑水平面上运动,其分速度vx和vy随时间变化的图线如图所示,则物体所受的合力的大小为
;物体的初速度的大小为
;t=4s时物体的位移大小为
。参考答案:8.以20m/s的初速度将一物体由足够高的某处水平抛出,当它的竖直速度跟水平速度相等时经历的时间为s;这时物体的速度方向与水平方向的夹角。(g取10m/s2)参考答案:2
45o
9.位移表示物体
的变化,用从
到
的有向线段去表示。参考答案:位置
出位置
末位置10.在“探究加速度与力的关系”实验中,小车所受的拉力为绳子所挂钩码的重力,有三位同学通过测量,分别作出a—F图象如图七所示,试分析:A线不过坐标原点的原因是______________;B线不过坐标原点的原因是____________;C线当拉力F较大时发生弯曲的原因是__________________。
参考答案:没有平衡好摩擦力;斜面倾角过大;F较大时,钩码重力与绳的拉力有较大的差异,从而产生很大的误差。11.一辆汽车以18m/s的速度在平直道路上匀速行驶,看到前车突然停下,司机采取紧急刹车,留下27m长的笔直刹车痕后停车,则汽车刹车过程中加速度的大小为_________m/s2,刹车_________s后汽车停下,这个过程中的平均速度为_________m/s。参考答案:6;3;912.有以下物理量单位:吨(t)、毫米(mm)、小时(h)、秒(s)、焦耳(J)、千克(kg)、帕斯卡(Pa)、千克/米3(kg/m3);属于国际单位制中的基本单位是
。参考答案:13.在研究弹簧的形变与外力的关系实验时,将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂,测出其自然长度;然后在其下部施加外力F,测出弹簧的总长度L,改变外力F的大小,测出几组数据,作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如上图所示.(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)由图可知该弹簧的自然长度为___cm;该弹簧的劲度系数为______N/m.参考答案:10cm;50N/m.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:.15.一个物体沿着直线运动,其v﹣t图象如图所示。(1)物体在哪段时间内做加速运动?(2)物体在哪段时间内做减速运动?(3)物体的速度方向是否改变?(4)物体的加速度方向是何时改变的?t=4s时的加速度是多少?参考答案:(1)物体在0﹣2s内做加速运动;(2)物体在6s﹣8s时间内做减速运动;(3)物体的速度方向未发生改变;(4)物体的加速度方向在6s末发生改变,t=4s时的加速度是0【详解】(1)在0﹣2s内速度均匀增大,做加速运动;(2)在6s﹣8s速度不断减小,做减速运动;(3)三段时间内速度均沿正方向,故方向不变;(4)图象的斜率表示加速度,由图可知,0﹣2s的加速度方向和6s﹣8s加速度方向不同,所以加速度方向在6s末发生变化了,t=4s物体做匀速直线运动,加速度为零四、计算题:本题共3小题,共计47分16.黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体,探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律.天文学家观测河外星系大麦哲伦云时,发现了LMCX-3双星系统,它由可见星A和不可见的暗星B构成。两星视为质点,不考虑其它天体的影响,A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动,它们之间的距离保持不变,如图所示。引力常量为G,由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T。(1)可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m’的星体(视为质点)对它的引力,设A和B的质量分别为m1、m2,试求m’(用m1、m2表示);(2)求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式;(3)恒星演化到末期,如果其质量大于太阳质量ms的2倍,它将有可能成为黑洞。若可见星A的速率v=2.7×105m/s,运行周期T=4.7π×104s,质量m1=6ms,试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗?(G=6.67×10-11N·m2/kg2,ms=2.0×1030kg)参考答案:设A、B圆轨道半径分别为r1、r2,由题意知,A、B做匀速圆周运动的角速度相同,设其为ω.由牛顿运动定律,有FA=m1ω2r1,FB=m2ω2r2,FA=FB设A、B之间的距离为r,又r=r1+r2,
①由万有引力定律,有FA=G将①代入得FA=G令FA=G比较可得
m′=.
②(2)由牛顿第二定律,有
G=m1
③又可见星A的轨道半径
r1=
④由②③④式解得
=.
⑤(3)将m1=6ms代入⑤式,得
=代入数据得
=3.5m5
⑥设m2=nms(n>0),将其代入⑥式,得
=可见,分的值随n的增大而增大,试令n=2,得
ms=0.125m
下标s<3.5ms
⑧若使⑦式成立,则n必大于2,即暗星B的质量m2必大于2m,由此得出结论:暗星B有可能是黑洞.17
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