江苏省连云港市灌云中学城西分校2022年高一物理期末试题含解析

江苏省连云港市灌云中学城西分校2022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.下列关于地球同步通信卫星的说法中，正确的是（

）A．为避免通信卫星在轨道上相撞，应使它们运行在不同的轨道上B．通信卫星定点在地球上空某处，各个通信卫星的角速度相同，但线速度大小可以不同C．通信卫星只能运行在赤道上空某一恒定高度上D．不同国家发射通信卫星的地点不同，这些卫星轨道不一定在同一平面内参考答案：C2.下列关于匀速圆周运动的说法中，正确的是()A．匀速圆周运动是一种线速度大小不变的运动B．匀速圆周运动是一种线速度方向不变的运动C．匀速圆周运动是一种线速度大小方向都不变的运动D．匀速圆周运动的角速度大小不变参考答案：AD3.以下说法正确的是：A.质量、加速度、力都是矢量

B.速度变化的越大，加速度就越大C.速度为零，加速度一定为零

D.力是使物体获得加速度的原因参考答案：D4.一物体从O点由静止出发做匀加速直线运动，途经A、B、C三点，其中|AB|=4m，|BC|=6m．若物体通过AB和BC这两段位移的时间相等，则OA之间的距离等于（）A．m B．m C．m D．m参考答案：A【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，设相等的时间为T，求出B点的速度，从而得出A点的速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，求出加速度的大小，再根据速度位移公式求出0A间的距离．【解答】解：设物体通过AB、BC所用时间分别为T，则B点的瞬时速度vB===根据△x=aT2得：a==则：vA=vB﹣aT=﹣=

xOA===m．故选：A5.（多选）某物体运动的速度图像如图，根据图像可知（）A.物体是从静止开始运动的

B.物体位移方向一直没有改变C．物体运动方向一直没有改变D．物体在运动过程中受到的合力一直没有改变参考答案：ABC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.用游标卡尺测量一根金属管的内径和外径，尺上的游标分别如图所示，这根金属管的内径的读数是

cm，外径的读数是

cm，管壁厚度是

cm．参考答案：解：10分度的游标卡尺，精确度是0.1mm，游标卡尺的主尺读数为24mm，游标尺上第5个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为5×0.1mm=0.5mm，所以最终读数为：24mm+0.5mm=24.5mm=2.45cm．测外径的读数时，游标卡尺的主尺读数为30mm，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为3×0.1mm=0.3mm，所以最终读数为：30mm+0.3mm=30.3mm=3.03cm．管壁厚度是（3.03cm﹣2.45cm）=0.29cm．故答案为：2.45；3.03；0.297.一圆环，其圆心为O，若以它的直径AB为轴做匀速转动，如图所示（1）圆环上P、Q两点的线速度大小之比是

；（2）若圆环的半径是20cm，绕AB轴转动的周期是0.01s，环上Q点的向心加速度大小是

．（此空保留一位有效数字）参考答案：：1，4×104m/s2【考点】线速度、角速度和周期、转速；向心加速度．【分析】（1）同一圆环以直径为轴做匀速转动时，环上的点的角速度相同，根据几何关系可以求得Q、P两点各自做圆周运动的半径，根据v=ωr即可求解线速度之比；（2）根据a=即可求得Q点的向心加速度大小．【解答】解：P、Q两点以它的直径AB为轴做匀速转动，它们的角速度相同都为ω，所以Q点转动的半径为：r1=Rsin30°，P点转动的半径为：r2=Rsin60°根据v=ωr得圆环上P、Q两点的线速度大小之比是：1根据a=得Q点的向心加速度大小为：a=4×104m/s2．故答案为：：1，4×104m/s28.某宇航员在月球上某处平坦月面做平抛实验，将某物体由距月面高h处水平抛出，经过时间t后落到月球表面，已知月球半径为R，万有引力常数为G，则月球表面的重力加速度为

，月球的质量为

。参考答案：

9.甲汽车以v=10m/s的速度行驶着，当它经过静止的乙车时，乙车开始做匀加速直线运动追赶甲车，其加速度大小为a=2m/s2，则乙开始运动_______S时甲和乙相距最远；这个最大间距是_______m。参考答案：5s;

25m10.第一宇宙速度大小为

km/s，第二宇宙速度大小为

km/s。参考答案：11.某物体做直线运动的v﹣t图象如图所示，则通过图象可知：物体在前2s内做正向匀加速直线运动，加速度为1.5m/s2；物体在第二个2s做正向匀速直线运动，物体在第6s内做反向匀加速直线运动，加速度为﹣3m/s2；物体8s内的位移是6m．参考答案：考点：匀变速直线运动的图像．.专题：运动学中的图像专题．分析：v﹣t图象中倾斜的直线表示物体做匀加速直线运动，斜率表示加速度，图线与坐标轴围成图形的面积表示位移．解答：解：通过图象可知：物体在前2s内做正向匀加速直线运动；加速度为a===1.5m/s2物体在第二个2s做正向匀速直线运动，物体在第6s内做反向匀加速直线运动，加速度为：a′===﹣3m/s2物体8s内的位移是x=×（2+5）×3﹣×3×3=6m；故答案为：正向匀加速直线；1.5m?s﹣2；正向匀速直线；反向匀加速直线﹣3m．s﹣2；

6m．点评：本题关键要掌握：速度图象的斜率等于物体的加速度，“面积”大小等于物体的位移，根据速度图象即可分析物体的运动情况．12.汽车发动机的额定功率为30kW，质量为2000kg，汽车在水平路面上行驶时受到阻力恒为车重的0.1倍，汽车以额定功率在水平路面上行驶。汽车在水平路面上能达到的最大速度是

m/s，当汽车速度为10m/s时的加速度为

m/s2。（g=10m/s2）参考答案：13.如右上图，一段水银柱将竖直放置的试管内气体隔成长度相等的两部分，试管两端均封闭。将试管缓慢的顺时针旋转180°。旋转前后相比，气体的压强将

（填“增大、减小”或“不变”），水银柱的机械能将________（填“增大、减小”或“不变”）.参考答案：增大

，

减小三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一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．15.质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v–t图象如图所示。g取10m/s2，求：（1）物体与水平面间的动摩擦因数μ；（2）水平推力F的大小；（3）0～10s内物体运动位移的大小。参考答案：（1）u=0.2，（2）F=6N，（3）46m试题分析：（1）由题中图象知，t＝6s时撤去外力F，此后6～10s内物体做匀减速直线运动直至静止，其加速度为又因为联立得μ＝0．2。（2）由题中图象知0～6s内物体做匀加速直线运动其加速度大小为由牛顿第二定律得F－μmg＝ma2联立得，水平推力F＝6N。（3）设0～10s内物体的位移为x，则x＝x1＋x2＝×（2＋8）×6m＋×8×4m＝46m。考点：牛顿第二定律【名师点睛】本题是速度--时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度--时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，能根据图象读取有用信息，并结合匀变速直线运动基本公式及牛顿第二定律求解．属于中档题。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和竖直平面内半径R=2.0m的光滑圆形轨道组成，B、C分别是圆形轨道的最低点和最高点．一个质量m=1.0kg、可视为质点的小滑块，从圆轨道的左侧A点以v0=12.0m/s的初速度沿轨道向右运动，最后停在圆轨道右侧D点（图中未画出）．已知A、B间距L=6.0m，小滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g=10m/s2，水平轨道足够长，求：（1）滑块经过C点时受到轨道的作用力F；（2）AD间的距离．参考答案：解：（1）滑块从A到C，根据动能定理得：﹣μmgL﹣mg?2R=﹣代入数据解得：vC=2m/s；滑块在C点时，受到重力mg和轨道对它的作用力F，根据牛顿第二定律有：mg+F=m代入数据解得：F=10N；（2）设AD间的距离为x．滑块在整个运动的过程中，重力做功为零，根据动能定理得：﹣μmgx=0﹣解得：x==36m；答：（1）滑块经过C点时受到轨道的作用力大小为10N；（2）AD间的距离为36m．【考点】动能定理的应用；向心力．【分析】（1）对滑块从A运动到C点的运动过程，运用动能定理得求得滑块经过C点的速度，再对小滑块在C点进行受力分析，并利用牛顿第二定律求出轨道对小滑块作用力F；（2）滑块在整个运动的过程中，分析摩擦力做功与小滑块动能的变化，写出方程即可求得AD间的距离．17.（计算）某学习小组做了轻重物体在空气环境下落的对比实验：在大楼的阳台边同高度、同时静止释放小铁球与硬纸片，落至一楼水平草地上，观察到小铁球先落地，并测出它们下落的时间分别为t1=2.0s、t2=3.0s。若假设小铁球所受的空气阻力忽略不计，硬纸片所受的空气阻力大小不变。重力加速度g取。求：（1）小铁球下落的高度；（2）硬纸片下落过程的加速度大小；（3）硬纸片下落过程所受空气阻力的大小与其重力的比值。参考答案：(1)h=20m

(2)

(3)（1）小铁球做自由落体运动，下落高度：

①

得h=20m

②

（2）硬纸片做初速度为零的匀加速直线运动，有：

③联立①③得：

④（3）对硬纸片有：

⑤