2022-2023学年广西壮族自治区柳州市第二十八中学高一物理期末试题含解析

2022-2023学年广西壮族自治区柳州市第二十八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.用m表示地球通讯卫星（同步卫星）的质量，h表示它离地面的高度，R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，ω表示地球自转的角速度，则通讯卫星所受万有引力的大小为A.等于零

B.等于

C.等于

D.以上结果都不正确参考答案：BC2.（单选）水平面上有一个三角板紧贴直尺，某时刻起从静止开始向右做匀加速直线运动，同时用笔尖靠在三角板下端匀速向上滑动，则笔尖画出的图形是（

）参考答案：D3.右图中，杂技演员在表演水流星节目时，盛水的杯子在竖直平面内做圆周运动，当杯子经过最高点时，里面的水也不会流出来，这是因为A.水处于失重状态,不受重力的作用

B.水受的合力为零C.水受的合力提供向心力，使水做圆周运动D.杯子特殊，杯底对水有吸引力参考答案：C4.（多选题）如图所示的xOy坐标系中，x轴上固定一个点电荷Q，y轴上固定一根光滑绝缘细杆（细杆的下端刚好在坐标原点O处），将一个套在杆上重力不计的带电圆环（视为质点）从杆上P处由静止释放，圆环从O处离开细杆后恰好绕点电荷Q做圆周运动．下列说法正确的是（）A．圆环沿细杆从P运动到O的过程中，速度可能先增大后减小B．圆环沿细杆从P运动到0的过程中，加速度可能先增大后减小C．增大圆环所带的电荷量，其他条件不变，圆环离开细杆后仍然能绕点电荷做圆周运动D．将圆环从杆上P的上方由静止释放，其他条件不变，圆环离开细杆后仍然能绕点电荷做圆周运动参考答案：BC【考点】库仑定律；牛顿第二定律．【分析】根据动能定理，通过合力做功情况判断动能的变化，根据所受合力的变化判断加速度的变化．圆环离开细杆后做圆周运动，靠库伦引力提供向心力．【解答】解：A、圆环从P运动到O的过程中，只有库仑引力做正功，根据动能定理知，动能一直增大，则速度一直增大．故A错误．B、圆环从P运动到O的过程中，受库仑引力，杆子的弹力，库仑引力沿杆子方向上的分力等于圆环的合力，滑到O点时，所受的合力为零，加速度为零．故B正确．C、根据动能定理得：qU=mv2，根据牛顿第二定律得：k=m，联立解得：k=，可知圆环仍然可以做圆周运动．故C正确，D、若增大高度，知电势差U增大，库仑引力与所需向心力不等，不能做圆周运动．故D错误．故选：BC．5.（多选）空降兵是现代军队的重要兵种。一次训练中，空降兵从静止在空中的直升机上竖直跳下（初速度可看做0），下落高度h之后打开降落伞，接着又下降高度H之后，空降兵达到匀速，设空降兵打开降落伞之后受到的空气阻力与速度平方成正比，比例系数为k，即，那么关于空降兵的说法正确的是（▲）A.空降兵从跳下到下落高度为h时，机械能一定损失了mgh

B.空降兵从跳下到刚匀速时，重力势能一定减少了mg(H+h)

C.空降兵匀速下降时，速度大小为D.空降兵从跳下到刚匀速的过程，空降兵克服阻力做功为

参考答案：BCD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.图为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置示意图。实验小组利用此装置来探究：在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源。①实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，则应满足的条件是：小吊盘和盘中物块的质量之和________小车和砝码的总质量。(填“接近于”、“远大于”或“远小于”)②下图是实验小组得到的一条纸带，两个相邻计数点的间距为s1、s2。由图可读出s1＝

cm，由此求得加速度的大小a＝

m/s2。（保留小数点后两位有效数字）③右图为实验小组以小车和砝码总质量为横坐标，小车的加速度a为纵坐标，在坐标纸上作出的a－关系图线。由图可分析得出：加速度与质量成

关系，（填“成正比”或“成反比”）；图线不过原点说明实验有误差，引起这一误差的主要原因是平衡摩擦力时长木板的倾角

（填“过大”或“过小”）。参考答案：①

远小于

②

2.36

cm；1.30

m/s2

③

成反比

；

过大

7.一个由静止开始做匀加速直线运动的物体，头4s内位移是32m，则它在第3s内位移为

m，前2s的平均速度大小为

m/s。参考答案：10

4

8.某人在地面上最多可举起49kg的物体，在竖直向上运动的电梯中可举起70kg的物体，则此电梯的加速度大小为3m/s2，方向竖直向下．参考答案：考点：牛顿运动定律的应用-超重和失重．版权所有专题：牛顿运动定律综合专题．分析：根据人在地面上最多能举起质量为50kg的物体，计算出人最大的举力．由牛顿第二定律求出人变速运动的电梯中能举起的物体的最大质量．解答：解；由题意知物体处于失重状态，此人最大的举力为F=mg=49×10N=490N．则由牛顿第二定律得，F﹣mg=ma，解得a=m/s2．方向向下．故答案为：3，竖直向下点评：本题是应用牛顿第二定律研究超重和失重的问题，关键抓住人的最大举力是一定的．9.一物体从某一行星表面竖直向上抛出（不计空气阻力），设抛出时t=0，得到物体上升高度随时间变化的h-t图像如图所示，则该行星表面重力加速度大小等于_______，物体被抛出时的初速度为________m/s。参考答案：8；20试题分析：由图读出，物体上升的最大高度为，根据对称性可得上升的时间为，对于上升过程，由得：；根据位移速度关系，上升的末速度为0，则：，得：考点：考查了竖直上抛运动【名师点睛】物体从行星表面竖直上抛，由图读出最大高度和上升的时间，根据运动学公式求出初速度和重力加速度．物体落回行星表面的速度与抛出时速度大小相等10.一个质量为m的物体在倾角为a光滑的斜面上匀加速下滑，加速度大小为

m/s2．参考答案：gsinα【考点】牛顿第二定律．【分析】对物体进行受力分析求出物体受到的合外力，再根据牛顿第二定律求解加速度．【解答】解：斜面光滑，物体受重力、支持力作用，物体受力分析如图：根据牛顿第二定律：mgsinα=ma得：a=gsinα故答案为：gsinα11.一个质量为ｍ的小球，用细线挂在电梯的顶板下，当电梯以g/3的加速度竖直加速下降时，细线的拉力为

．参考答案：2/3mg

12.如图所示是一个物体向东运动的速度图象。由图可知在0～10s内物体的加速度大小是

m/s2，方向是

；在40－60s内物体的加速度为

m/s2.参考答案：

3

向东

-1.5

13.一根左端封闭的U型细玻璃管，管内有A、B两段被汞柱封闭的空气柱，当时的大气压强为P0=75cmHg，各段汞柱的长度如图所示,h1=5cm，h2=18cm，h3=23cm。则空气柱B的压强为______，空气柱A的压强为________。参考答案：80cmHg、75cmHg三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一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，加速度为零15.（6分）如图所示为做直线运动的某物体的v—t图像，试说明物体的运动情况.参考答案：0～4s内物体沿规定的正方向做匀速直线运动，4～6s内物体沿正方向做减速运动，6s末速度为零，6～7s内物体反向加速，7～8s内沿反方向匀速运动，8～10s内做反向匀减速运动，10s末速度减至零。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，用一根长为l=1m的细线，一端系一质量为m=1kg的小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角θ=37°，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时，细线的张力为T．（g取10m/s2，结果可用根式表示）求：（1）若要小球离开锥面，则小球的角速度ω0至少为多大？（2）若细线与竖直方向的夹角为60°，则小球的角速度ω′为多大？参考答案：解：（1）若要小球刚好离开锥面，则小球受到重力和细线拉力如图所示．小球做匀速圆周运动的轨迹圆在水平面上，故向心力水平．在水平方向运用牛顿第二定律及向心力公式得：

mgtanθ=mωlsinθ解得：ω=，即ω0==rad/s．（2）同理，当细线与竖直方向成60°角时，由牛顿第二定律及向心力公式有：

mgtanα=mω′2lsinα解得：ω′2=，即ω′===2rad/s．答：（1）小球的角速度ω0至少为rad/s．（2）小球的角速度ω′为2rad/s．【考点】向心力．【分析】（1）小球刚要离开锥面时的速度，此时支持力为零，根据牛顿第二定律求出该临界角速度ω0．（2）若细线与竖直方向的夹角为60°时，小球离开锥面，由重力和细线拉力的合力提供向心力，运用牛顿第二定律求解．17.将一小球以10m/s的速度从15m的高度水平抛出,求：（1）小球速度方向和水平方向夹角为30°时在空中的飞行时间；（2）落地时它的速度方向和地面的夹角时多少?（提示：不计空气阻力,g=10m/s2）参考答案：（1）设小球飞行时间为t1；则有tan30°=Vy/Vｏ

2分又Vy=gt1

2分解得：t1=