山西省长治市城区第二中学2022-2023学年高一物理下学期期末试卷含解析

山西省长治市城区第二中学2022-2023学年高一物理下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.（多选题）火星的半径约为地球半径的一半，质量约为地球质量的，那么（）A．火星的密度约为地球密度的B．火星表面的重力加速度约为地球表面的重力加速度的C．火星表面的重力加速度约为地球表面的重力加速度的D．火星上的第一宇宙速度约为地球上第一宇宙速度的参考答案：CD【考点】万有引力定律及其应用；向心力．【分析】根据求解密度之比，根据g=求解重力加速度之比，根据v=求解第一宇宙速度之比．【解答】解：A、密度=，故，故A错误；B、C、重力加速度g=，故，故B错误，C正确；D、第一宇宙速度v=，故，故D正确；故选CD．2.（单选）由理想电动机带动的水平传送带匀速运动，速度大小为v，现将一小工件放到传送带左端点上。设工件初速为零，当它在传送带上滑动一段距离后速度达到v而与传送带保持相对静止。设工件质量为m，它与传送带间的滑动摩擦系数为μ，左右端相距L，则该电动机每传送完一个工件消耗的电能为（

）

A．μmgL

B．

C．μmgL+

D．参考答案：D在运动的过程中只有摩擦力对物体做功，由动能定理可知，摩擦力对物体做的功等于物体动能的变化，即为：，根据牛顿第二定律知道工件的加速度为μg，所以速度达到v而与传送带保持相对静止所用时间：，而工件的位移为，工件相对于传送带滑动的路程大小为：则产生的热量：传送带克服摩擦力做功是W，整个过程中能量守恒，根据能量守恒得：得，故D正确。故选D。3.（多选）如图所示，平板车置于水平地面上，下列说法正确的是A．人站在平板车上保持静止时，人所受的重力和地面对平板车的支持力是一对平衡力B．人站在平板车上保持静止时，平板车对人的支持力与平板车对地的压力是一对作用力和反作用力C．人向上起跳时，人所受的重力小于人对平板车的压力D．人向上起跳时，平板车对人的支持力等于人对平板车的压力参考答案：CD4.关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（▲）A．其速度大小必定变化

B．其速率一定不变化 C．其加速度一定为零

D．其所受合外力一定不为零参考答案：D5.参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.长度为0．5m的轻质细杆OA，A端有一质量为3kg的木球，以O点为圆心，在竖直面内作圆周运动，如图所示。小球通过最高点的速度为2m/s，取g=10m/s2，则此时球对轻杆的力大小是

，方向

.参考答案：6

竖直向下7.如图所示是行星m绕恒星M运动情况的示意图，则行星运动到A点时速度达

，运动到B点时速度达

（填“最大”或“最小”）。参考答案：最大

最小8.（2分）两个摆长相同的单摆，摆球质量之比是4:1，在不同地域振动，当甲摆振动4次的同时，乙摆恰振动5次，则甲、乙二摆所在地区重力加速度之比为

参考答案：16：259.我国在2004年10月19日成功发射了第7颗气象卫星﹣﹣“风云”二号C星，这颗卫星运行在赤道上方高度约为地球半径5.6倍的轨道上，且相对地球静止，该卫星的运动速度

7.9km/s（填“大于”、“等于”或“小于”），运行周期为h．参考答案：小于，24．【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】卫星绕地球做匀速圆周运动时，由地球的万有引力提供向心力，根据万有引力定律和向心力公式得到卫星的速度、周期与轨道半径的关系式，再进行分析．【解答】解：设卫星的质量为m，轨道半径为r，地球的质量为M．则对于在轨卫星，有：=m得：v=，可知，卫星的轨道半径越大，运行速度越小，由于“风云”二号气象卫星的轨道半径比近地卫星大，所以它的运行速度比近地卫星的速度小，7.9km/s是近地卫星的速度大小，所以该卫星的运动速度小于7.9km/s．这颗卫星运行在赤道上方高度约为地球半径5.6倍的轨道上，且相对地球静止，所以这颗卫星的运行周期和地球的自转周期相同，即运行周期为24h．故答案为：小于，24．10.某人从A点出发向东行6km，再向北行10km，又向南行2km，他运动的路程是

km，位移的大小是

km，方向是

。（sin370=0.6）参考答案：11.

如图所示是打点计时器打出的一条纸带，图中ABCDE是振针打出的一系列点，经过测量B．C．D．E各点到A点的距离分别是：s1=2.00cm，s2=4.00cm，s3=6.00cm，s4=8.00cm，打点计时器所用电源频率为50赫兹，由此可知纸带的运动为

运动，C点到E点间的运动速度为

cm/s，D点的瞬时速度为

cm/s。参考答案：12.（填空）一辆汽车以54km/h的速率通过一座拱桥的桥顶，汽车对桥面的压力等于车重的一半，这座拱桥的半径是

m．若要使汽车过桥顶时对桥面无压力，则汽车过桥顶时的速度大小至少是

m/s．参考答案：45；15．向心力；牛顿第二定律．以汽车为研究对象，根据牛顿第二定律得

mg﹣N1=m得到R==若要使汽车过桥顶时对桥面无压力，由牛顿第三定律得知，汽车过桥顶时不受支持力，故只受重力．则有mg=m解得，v2==15m/s故答案为：45；15．13.在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：（1）让小球每次从同一高度位置滚下，是为了保证

．（2）保持斜槽末端切线水平的目的是

．（3）如图为一个同学在实验中画出的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离相等的三点A、B、C，量得△s=0.2m．又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1m，h2=0.2m，g取10m/s2，利用这些数据，可求得：①物体抛出时的初速度为m/s；②物体经过B时的速度大小为

m/s．

参考答案：（1）保证小球平抛运动的初速度相等，（2）保证小球的初速度水平，（3）①2，②2.5．【考点】研究平抛物体的运动．【分析】根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出初速度．根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出B点的速度．【解答】解：（1）让小球每次从同一高度位置滚下，是为了保证小球平抛运动的初速度相等．（2）保持斜槽末端切线水平的目的是保证小球的初速度水平．（3）①在竖直方向上，根据得，，则物体的初速度．②B点的竖直分速度，根据平行四边形定则知，B点的速度=m/s=2.5m/s．故答案为：（1）保证小球平抛运动的初速度相等，（2）保证小球的初速度水平，（3）①2，②2.5．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.24．（2分）螺线管通电后，小磁针静止时指向如图所示，请在图中标出通电螺线管的N、S极，并标出电源的正、负极。参考答案：N、S极1分电源+、-极1分15.一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16.一辆车箱长为L=2m的汽车，在平直的公路上以V0=36km/h的速度匀速行驶，车箱后挡板处放有一小木块，与车箱的动摩擦因数为μ=0.2，若汽车以大小为a=6m/s2的加速度刹车，求：（设木块对刹车没有影响，g取10m/s2）（1）汽车从刹车到停止所用的时间？（2）开始刹车后2s内，汽车的位移是多大？（3）如果相对车箱而言，木块与车箱挡板碰撞时都以碰前的速率反弹。则从刹车起，木块经多长时间最终停下？参考答案：解：V0=36km/h=10m/s(1)从刹车起汽车停下所用时间：<2s

(2)2秒内汽车已经停止，所以汽车的位移为：

（3）设从刹车起木块经时间t1后与前挡板相碰。木块向前运动受滑动摩擦力，由牛顿第二定律得

μmg=ma1a1=μg=2m/s2碰前木块的位移：碰前车的位移：另有s1-s2=L解得t1=1s

碰前木块速度：V1=V0-a1t1=10-2×1m/s=8m/s碰前汽车速度：V2=V0-at1=10-6×1m/s=4m/s相对汽车，木块碰前速度为4m/s，碰后以4m/s的速度反弹。相对地，碰后木块速度为0，在车厢摩擦力作用下将向前作匀加速直线运动，加速度大小仍为a1=2m/s2.设又经时间t2木块的速度与汽车相等，则木块速度：V1/=a1t2汽车速度：V2/=V2-at2

因为V1/=V2/所以t2=0.5s

V1/=V2/=1m/s此时木块与前挡板距离为：木块再经时间t3停下，则：木块再通过的位移为S3=V1/t3/2=0.25m<L/=1m不会与前板再碰。而汽车再经时间t4=（t0-t1-t2）=0.17s停止运动，汽车先于木块停止运动。木块运动的总时间：t=t1+t2+t3=2s

答案：（1）8.3m

（2）2s17.地铁列车从A站出发沿直线运动，行驶过程先做加速度大小为1m/s2的运动，经过一段时间后改做加速度大小为0.5m/s2的匀减速运动，到达B站时恰好零．若列车从A站到B站所用的总时间为90s．（1）求AB两站间的距离．（2）画出地铁列车从A站到B站的v一t图象．参考答案：解：设加速运动时间为t，减速运动时间为t′则加速获得的最大速度为v=a1t，通过的位移减速运动，逆向看为初速度为零的匀加速直线运动，故v=a2t′通过的位移所需总时间t总=t+t′解得t=30s，t′=60s，v=30m/sx1=450m，x2=900m通过的总位移为：x=x1+x2=1350m（2）v﹣t图象如图所示答：（1）AB两站间的距离为1350m．（2）地铁列车从A站到B站的v一t图象如图所示【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】加速运动的末速度是减速运动的初速度，根据速度和时间关系求出加速运动和减速运动的时间比，根据匀变速直线运动的速度时间公式和位移时间公式即可求得．18.如图所示,BC为半径等于竖直放置的光滑细圆管，O为细圆管的圆心，在圆管的末端C连接倾斜角为450、的足够长粗糙斜面，一质量为m=0.5kg的小球从O点正上方某处A点以V0水平抛出，恰好能垂直OB从B点进入细圆管，小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力F=5N的作用，当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失，能平滑的冲上粗糙斜面。（g=10m/s2）求：（1）小球从