山东省烟台市莱阳第二中学2022年高一物理上学期期末试卷含解析

山东省烟台市莱阳第二中学2022年高一物理上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.(单选)如图所示，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上；a、b带正电，电荷量均为q，c带负电。整个系统置于方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为k。若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为参考答案：B2.（多选题）如图，物块P置于水平转盘上随转盘一起运动，图中c沿半径指向圆心，a与c垂直，下列说法可能正确的是（）A．当转盘匀速转动时，P受摩擦力方向为a方向B．当转盘加速转动时，P受摩擦力方向为b方向C．当转盘加速转动时，P受摩擦力方向为c方向D．当转盘减速转动时，P受摩擦力方向为d方向参考答案：BD【考点】向心力．【分析】做圆周运动的物体受到的力正交分解：平行速度方向的合力，即切向力，产生切向加速度，改变速度的大小；垂直速度方向的合力，指向圆心，产生向心加速度，只改变速度的方向，不改变速度的大小．按照这个思路来分析判断物块所受到的摩擦力方向．【解答】解：A：圆周运动的物体，速度方向在改变，沿半径指向圆心方向一定受力．匀速圆周运动的物体，切向方向不受力，合力指向圆心，而物块P的向心力是摩擦力提供的，∴当转盘匀速转动时，P受摩擦力方向为c方向，因此，选项A错误．B、C：当转盘加速转动时，物块P做加速圆周运动，不仅有沿c方向指向圆心的向心力，还有指向a方向的切向力，使线速度大小增大，两方向的合力即摩擦力可能指向b，∴选项B正确，选项C错误．D：当转盘减速转动时，物块P做减速圆周运动，不仅有沿c方向指向圆心的向心力，还有指向a相反方向的切向力，使线速度大小减小，两方向的合力即摩擦力可能指向d，∴D选项正确．故选：B、D．3.如图1所示，细杆上固定两个小球a和b，杆绕0点做匀速转动．下列说法正确的是(

)A．a、b两球角速度相等B．a、b两球线速度相等C．a球的线速度比b球的大D．a球的角速度比b球的大参考答案：A4.如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点．现用水平力F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力N以及绳对小球的拉力T的变化情况是（）A．FN保持不变，FT不断增大B．FN不断增大，FT不断减小C．FN保持不变，FT先增大后减小D．FN不断增大，FT先减小后增大参考答案：D解：先对小球进行受力分析，重力、支持力FN、拉力FT组成一个闭合的矢量三角形，由于重力不变、支持力FN方向不变，斜面向左移动的过程中，拉力FT与水平方向的夹角β减小，当β=θ时，FT⊥FN，细绳的拉力FT最小，由图可知，随β的减小，斜面的支持力FN不断增大，FT先减小后增大．故D正确．ABC错误．故选D5.（多选题）图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷．一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点．则该粒子（）A．带负电B．在c点受力最大C．在b点的电势能大于在c点的电势能D．由a点到b点的动能变化大于有b点到c点的动能变化参考答案：CD【考点】等势面．【分析】电场线与等势面垂直．电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，沿电场线的方向，电势降低，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加．【解答】解：A：根据轨迹弯曲方向判断出，粒子在a→b→c的过程中，一直受静电斥力作用，根据同性电荷相互排斥，故粒子带正电荷，故A错误；B：点电荷的电场强度的特点是离开场源电荷距离越大，场强越小，粒子在C点受到的电场力最小，故B错误；C：根据动能定理，粒子由b到c，电场力做正功，动能增加，故粒子在b点电势能一定大于在c点的电势能，故C正确；D：a点到b点和b点到c点相比，由于点电荷的电场强度的特点是离开场源电荷距离越大，场强越小，故a到b电场力做功为多，动能变化也大，故D正确．故选：CD．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一个物体从某一高处以初速度水平抛出，它落地时的速度为大小为，方向和水平地面成θ角，那么sinθ＝

；它运动的时间为

。参考答案：7.如果物体沿直线运动，为了定量描述物体的位置及变化，可以以这条直线为x轴，在直线上规定

、

和

，建立直线坐标系，如图所示，若物体运动到A点，此时它的位置坐标xA=

，若它运动到B点，则此时它的位置坐标xB=

。参考答案：原点

正方向

单位长度

3m

-2m本题考查了利用坐标轴表示位置变化，利用上面坐标可读取8.某同学采用半径R=25cm的1/4圆弧轨道做平抛运动实验，其部分实验装置示意图如图甲所示。实验中，通过调整使出口末端B的切线水平后，让小球从圆弧顶端的A点由静止释放。图乙是小球做平抛运动的闪光照片，照片中的每个正方形小格的边长代表的实际长度为4.85cm。己知闪光频率是10Hz。则根据上述的信息可知：

①小球到达轨道最低点B时的速度大小vB=__________m/s，小球在D点时的竖直速度大小vDy=________m/s，当地的重力加速度g=___________m/s2；（取三位有效数字）。②小球在圆弧槽轨道上是否受到了摩擦力：_____________（填“受到”、“未受到”或“条件不足，无法确定”）。参考答案：（1）vB=1.94m/s，vDy=1.94m／s，g=9.70m/s2；

（2）受到9.实验室常用的打点计时器有电磁打点计时器和电火花计时器，所接电源均为50Hz的

电（填“直流”或“交流”），那么它们打点的时间间隔是

s。下图是某学生在实验室中用打点计时器打出的一条记录小车运动情况的纸带，已知纸带上相邻计数点间的时间间隔均为T=0.1s。从纸带上的数据可以看出，该小车运动的加速度a=

m/s2，打下计数点C时小车的瞬时速度vC=

m/s。参考答案：.交流；0.02；6；2.1；10.汽车的额定功率为P,汽车的质量为m，与平直路面的动摩擦因数为m，则汽车在水平路面上行驶的最大速度为_________.。20．起重机在5s内将2t的货物由静止开始匀加速提升10m高，则起重机的功率是_____kw。（g=10m/s2

）参考答案：43.211.水平桌面上有一重100N的物体，与桌面的动摩擦因数为0.2，若依次用0N，7N，20N，30N的水平力拉此物体时，物体受到的摩擦力依次为N，N，N，N．（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）参考答案：0；7；20；20．【考点】摩擦力的判断与计算．【分析】物体静止置于水平桌面上，对地面的压力等于物体的重力，由最大静摩擦力等于滑动摩擦力求出最大静摩擦力．根据水平拉力与最大静摩擦力的关系判断物体的状态，确定摩擦力的大小．【解答】解：物体所受滑动摩擦力Fmax=μFN=μmg=0.2×100N=20N，即最大静摩擦力为20N，当水平拉力F=0N，物体不受外力，故没有相对运动的趋势或相对运动，故摩擦力为零；当拉力为7N＜Fmax，则物体未被拉动，受到静摩擦力作用，大小为7N．当水平拉力F=20N=Fmax，此时物体刚好受到最大静摩擦力；大小为20N；当水平拉力F=30N＞Fmax，则物体被拉动，受到滑动摩擦力作用，大小为f=μFN=μmg=20N．故答案为：0；7；20；20．12.为了测定一根轻弹簧压缩到最短时具有的弹性势能的大小，可以将弹簧固定在一带有凹槽光滑轨道的一端，并将轨道固定在水平桌面边缘上，如图所示，用已知质量为m钢球将弹簧压缩至最短，而后突然释放，钢球将沿轨道飞出桌面，实验时可用的测量仪器只有一把量程足够大的刻度尺。（1）实验中还需要测定的物理量是_____________________________；（2）用已知量和测得的量表示弹性势能EP=

_______________。参考答案：（1）桌面高度h和钢球落地点与桌面边缘的水平距离s（2）13.在建的港珠澳大桥是连接香港、珠海及澳门的大型跨海通道，全长50千米，主体工程由“海上桥梁、海底隧道及连接两者的人工岛”三部分组成。

(1)若一辆汔车以100千米／时的平均速度通过港珠澳大桥，则需要

小时。(2)为了了解大风对港珠澳大桥的影响情况，桥梁专家用鼓风机等设备对大桥模型进行抗风能力测试。通过调节鼓风机功率改变风力大小，观察桥梁模型晃动幅度，并绘制图像（如图甲）。请结合图像说明大桥模型晃动幅度与风力大小有怎样的关系？

。(3)当汽车进入海底隧道时，需要选择正确的照明方式以确保行车安全。汽车大灯通常有两种照明方式——“远景照明”和“近景照明”，且“远景照明”时大灯的功率较大。如图乙是某汽车大灯的灯泡示意图，A和B是灯泡内的2条灯丝。通过开关S分别与触点“l”或“2”连接，使灯丝A或B工作，以改变照明方式。已知灯泡的额定电压为12伏，灯丝A的电阻RA为1.2欧，灯丝B的电阻RB为1.6欧，电源电压U保持12伏不变。则当开关S与触点“2”接通时，汽车大灯处在哪种照明方式？通过计算加以说明。参考答案：(1)0.5

(2)大桥模型晃动幅度随风力增加先增大后减小，在10级风力左右晃动幅度最大

(3)解法一：

IA=U/RA=12伏／1.2欧=10安，PA=UIA=12伏×10安=120瓦

IB=U/RB=12伏／1.6欧=7.5安，PB=UIB=12伏×7.5安=90瓦

当S与触点2接通时灯丝B工作，且PB<PA，所以此时照明方式是“近景照明”

解法二：

PA=U2/RA=(12伏)2／1.2欧=120瓦

PB=U2/RB=(12伏)2／1.6欧=90瓦

当S与触点2接通时灯丝B工作，且PB<PA，所以此时照明方式是“近景照明”三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）将一根细绳的中点拴紧在一个铝锅盖的中心圆钮上，再将两侧的绳并拢按顺时针（或逆时针）方向在圆钮上绕若干圈，然后使绳的两端分别从左右侧引出，将锅盖放在水平桌面上，圆钮与桌面接触，往锅盖内倒入少量水。再双手用力拉绳子的两端（或两个人分别用力拉绳的一端），使锅盖转起来，观察有什么现象发生，并解释为什么发生会这种现象。参考答案：随着旋转加快，锅盖上的水就从锅盖圆周边缘飞出，洒在桌面上，从洒出的水迹可以看出，水滴是沿着锅盖圆周上各点的切线方向飞出的。因为水滴在做曲线运动，在某一点或某一时刻的速度方向是在曲线（圆周）的这一点的切线方向上。15.决定平抛运动物体飞行时间的因素是

A.初速度

B.抛出时的高度

C.抛出时的高度和初速度 D.以上均不对参考答案：C四、计算题：本题共3小题，共计47分16.从离地面80m的空中自由落下一个小球，取g=10m/s2，求：（1）经过多长时间落到地面？（2）自开始下落计时，在第1s内的位移多大，最后1s内的位移多大？参考答案：解：（1）由h=得：t===4s（2）第1s内的位移：最后1s内的位移：h′=80m﹣m=35m答：（1）经过4s落到地面；（2）第1s内的位移为5m，最后1s内的位移为35m．【考点】自由落体运动．【分析】（1）已知物体下落的高度，故由h=可求得下落时间；（2）第1s内的位移直接由位移公式求出，而最后1s内的位移要由总位移减去1s前的总位移；17.（10分）一颗人造卫星的质量为m，离地面的高度为h，卫星做匀速圆周运动，已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，求：（1）卫星受到的向心力的大小；（2）卫星的速率；（3）卫星环绕地球运行的周期。参考答案：解析：①卫星做匀速圆周运动

（2分）

（2分）

（1分）②

（2分）

（1分）③

（1分）

（1分）18.（10分）如图所示，质量为m=2kg的小球从R=40cm的竖直圆弧轨道的顶端A点由静止开始下滑，通过圆弧轨道最低点B后作平抛运动，不计空气阻力，g取10m/s2。已知B点到地面的竖直高度H=45cm，水平距离L=60cm，求：（1）小球通过圆弧轨道最低点B时的速度大小为多少？（2）小球通过圆弧轨道最低点B时对轨道的压力为多少？（3）小球从A点运动到距地面的D点（D点未标出）的过程中有多少机械能转化为内能？参考答案：解析：设小球在B点的速度为v小球在B点竖直方向受到重力mg和轨道对小球的支持力N，根据牛顿第二定律有

①

（2分）小球从B至C做平抛运动有：