广东省汕头市澄海莲阳中学2022年高一物理下学期期末试卷含解析

广东省汕头市澄海莲阳中学2022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.在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹．在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7，g取10m/s2，则汽车刹车前的速度大小为（）A．7m/s B．10m/s C．14m/s D．20m/s参考答案：C【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】汽车刹车看作是匀减速直线运动，末速度为零，刹车加速度由滑动摩擦力提供，然后根据匀变速直线运动的位移﹣速度公式即可求解．【解答】解：刹车过程中由牛顿第二定律可得：mgμ=ma，解得：a=gμ=0.7×10=7m/s2，刹车位移为：x===14m，故ABD错误，C正确．故选：C．2.某同学进行篮球训练，如图所示，将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直墙面上，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A．篮球撞墙的速度，第一次较大B．篮球在空中运动的加速度第一次较大C．从抛出到撞墙，第一次篮球在空中运动的时间较长D．抛出时的速度，第一次一定比第二次大参考答案：C解：ABC、由于两次篮球垂直撞在竖直墙面上，因为在两次中，篮球被抛出后的运动可以看作是平抛运动的逆反运动．加速度都为g．在竖直方向上：h=，因为h1＞h2，则t1＞t2，因为水平位移相等，根据x=v0t知，撞墙的速度v01＜v02．即第二次撞墙的速度大．故AB错误，C正确．D、根据平行四边形定则知，抛出时的速度，第一次的水平初速度小，而上升的高度大，则无法比较抛出时的速度大小．故D错误．故选：C．3.（单选）在越野赛车时，一辆赛车在水平公路上减速转弯，从俯视图中可以看到赛车沿曲线由向行驶。下图中分别画出了汽车转弯时所受合力的四种方向，你认为正确的是参考答案：C4.(单选)关于物体的重心,下列说法正确的是(

)A.物体的重心是物体所受重力的等效作用点

B.物体的重心一定在物体上C.重心就是物体内最重的一点

D.形状规则的物体的重心,一定在物体的几何中心上参考答案：A5.A、B两个物体的质量比为1:3，速度之比是3:1，那么它们的动能之比是（

）

A.1：1

B.1：3

C.3：1

D.9：1参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.物体做匀变速直线运动，已知在第3s内的位移是4.5m，在第10s内的位移是11.5m，则物体的初速度为

m/s，加速度为

m/s2。参考答案：2，17.用如图所示的装置做实验时,小车放在水平桌面上，保持小车的质量不变,测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示.(1)根据表中的数据在图中画出a-F图线;

F/N0.200.300.400.50a/(ms-2)0.100.210.290.40

(2)把图线延长,发现图线不通过原点,其原因是

.（3）在处理数据时，总是把小桶和沙子的重力当作小车所受合力。而实际上小车所受合力比小桶和沙子的重力要__

_一些（选填“大”或“小”）。因此，为使实验结论的可信度更高一些，应使小桶和沙子的总质量尽可能______一些（选填“大”或“小”）。参考答案：

（2）没有平衡摩擦力

;（3）

小

;

小

;8.一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系．①首先，让一砝码在一个比较光滑的平面上做半径r为0.08m的圆周运动，数字实验系统得到若干组向心力F和对应的角速度ω，他们根据实验数据绘出了F﹣ω的关系图象如图中B图线所示，兴趣小组的同学猜测r一定时，F可能与ω2成正比．你认为，可以通过进一步转换，做出

关系图象来确定他们的猜测是否正确．②将同一砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m，又得到了两条F﹣ω图象，如图中A、C图线所示．通过对三条图线的比较、分析、讨论，他们得出ω一定时，F∝r的结论，你认为他们的依据是

．③通过上述实验，他们得出：做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r，其中比例系数k的单位是

．参考答案：①F与ω2；②取任意相同ω，A、B、C三图线对应向心力之比均约为3：2：1，与其对应半径之比相同．③kg．【考点】线速度、角速度和周期、转速；向心力．【分析】①若F与ω2成正比，则F﹣ω2图象是过原点的倾斜直线，可很直观作出判断．②在探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系时，应当应用控制变量法，先保证圆周运动的半径不变，探究向心力与角速度之间的关系，然后再更换半径继续探究向心力与角速度之间的关系，最后可以得到向心力与角速度与半径的关系式．③由F=kω2r表达式，结合各个量的单位分析k的单位．【解答】解：①通过对图象的观察，兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比．可以通过进一步的转换，通过绘出F与ω2关系图象来确定他们的猜测是否正确，如果猜测正确，做出的F与ω2的关系式应当是一条过原点的倾斜直线．②在证实了F∝ω2之后，他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m，又得到了两条F﹣ω图象，取任意相同ω，A、B、C三图线对应向心力之比均约为3：2：1，与其对应半径之比相同．如果比例成立则说明向心力与物体做圆周运动的半径成正比．③表达式F=kω2r中F、ω、r的单位分别是N、rad/s、m，又由v=ωr有：1m/s=1（rad/s）?m，由F=ma，有1N=1kg?m/s2，则得：1N=k×（1rad/s）2×1m=k?m/s2；则得k的单位是kg．故答案为：①F与ω2；②取任意相同ω，A、B、C三图线对应向心力之比均约为3：2：1，与其对应半径之比相同．③kg．9.将20kg的物体从静止开始以2m/s2的加速度竖直提升4m，拉力做功的平均功率为480W，到达4m末端时拉力的瞬时功率为960W．参考答案：解：对物体受力分析，由牛顿第二定律可得，

F﹣mg=ma所以拉力F=mg+ma=20×10+20×2N=240N．根据x=解得；t=2s所以=由v2=2ax得v=4m/s由瞬时功率的公式，P=Fv=240×4N=960W，故答案为：480；96010.在“研究平抛物体的运动”的实验中，某同学在平抛运动轨迹上选取A、B两点，现测得A点的速度方向与水平方向的夹角为30°，B点的速度方向与水平方向的夹角为60°．从抛出点分別到A、B点的水平位移之比为

；从抛出点分别到A、B点的竖直位移之比为

．参考答案：1：3；1：9．【考点】研究平抛物体的运动．【分析】根据速度与水平方向之间夹角的大小，利用公式tanθ=，求出运动时间之比，根据水平方向匀速直线运动，即可求出水平位移之比；平抛运动在竖直方向自由落体运动，根据时间之比即可求出竖直位移之比．【解答】解：设平抛运动的初速度为v0，由平抛运动规律tanθ=得：tan30°=tan60°=联立得：=由x=v0t，得：==竖直方向自由落体运动，因此有：y=gt2，得：==故答案为：1：3；1：9．11.为了测定木块A和木板B之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验，图甲为其实验装置示意图．该同学在实验中主要操作有：A．用弹簧测力计测出木块A的重力为；B．用弹簧测力计测出木板B的重力为；C．按图甲的装置安装器材，安装过程中用手按住木块和木板；D．松开按住木块和木板的手，让其运动，并即刻读出弹簧测力计的示数（1）该同学的上述操作中有一个步骤是多余的，有一个步骤存在错误．多余的步骤是________，存在错误的步骤是________．（2）存在错误的步骤应该修改为________________________．（3）按正确方法重新操作，弹簧测力计的示数如图乙所示，根据该同学的测量数据，可得到木块A和木块B之间的动摩擦因数为____________．参考答案：B

D

松开按住木块和木板的手，让其运动，待木块静止后读出弹簧测力计的示数

0.35

12.一个质量为m的质点在n个共点的恒力作用下处于静止状态，现将其中的一个恒力F转过，其余的力大小和方向都不变，则质点的加速度大小为

。参考答案：F/m13.A物体做匀速直线运动，速度是2m/s，A出发4s后，B物体从同一地点从静止开始出发做匀加速直线运动，加速度是2m/s2，且A、B运动方向相同，B出发后s才能追上A，A、B相遇前的它们的最大距离为m．参考答案：4；9．【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】结合位移相等，运用运用运动学公式求出追及的时间．当两者速度相等时，相距最远，结合速度时间公式和位移公式求出最大距离．【解答】解：设B出发后经t时间赶上A，则有：代入数据解得：t=4s；由题意在A、B相遇前，两者速度相等时，距离最大，设B出发后经t0时间，两者速度相等．则有：，此时A的位移：x1=v（t0+4）=2×（1+4）=10mB的位移：A、B间距离：△x=x1﹣x2=10﹣1=9m故答案为：4；9．三、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.（6分）为了确定平面上物体的位置，我们建立以平面直角坐标系如图所示，以O点为坐标原点，沿东西方向为x轴，向东为正；沿南北方向为y轴，向北为正。图中A点的坐标如何表示?其含义是什么?

参考答案：A点横坐标x＝2m，纵坐标:y＝3m，表示A点在坐标原点东2m，偏北3m处。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，A是地球的同步卫星，另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h．已知地球半径为R，地球自转角速度为ω0，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心．（1）求卫星B的运行周期以及运行的线速度；（2）如卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A在同一直线上），则至少经过多长时间，它们再一次相距最近？参考答案：解：（1）设地球质量为M，卫星质量为m，根据万有引力和牛顿运动定律，有：．又GM=gR2联立两式解得：v=，T=．（2）它们再一次相距最近时，一定是B比A多转了一圈，有：ωBt﹣ω0t=2π其中ωB=得：t=．答：（1）卫星B的线速度为，周期为．（2）至少经过时间，它们再一次相距最近．17.在倾角为α的斜面上P点，以水平速度υ0向斜面下方抛出一小球，落在O点(图).不计空气阻力，试求小球落在O的速度.参考答案：18.如图所示，一轻质直角三角形框架B处悬挂一定滑轮（质量可忽略不计）。一体重为600N的人通过跨定滑轮的轻绳提起一质量为20kg的物体，物体在拉力作用下由静止匀加速上升，当物体的速度v=5m/s时物体上升了2.5m

(取