安徽省滁州市定远县育才学校2022-2022学年高一物理下学期期末考试试题.doc

安徽省滁州市定远县育才学校2022-2021学年高一物理下学期期末考试试题第I卷选择题一、单项选择题(共32分)1(此题4分)两个质点之间万有引力的大小为F，如果将这两个质点之间的距离变为原来的4倍，那么它们之间万有引力的大小变为AB4FC16FD2(此题4分)从空中以40m/s的初速度平抛一质量为1kg的物体，物体在空中运动3s落地，不计空气阻力，取g10m/s2，那么物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为A300WB400WC500WD700W3(此题4分)质量为的汽车发动机额定功率为80kw，假设汽车在平直公路上所受阻力大小恒为，以下说法正确的选项是A汽车在公路上的最大行驶速度为B汽车以额定功率启动，当汽车速度为时，加速度为C汽车以的加速度做匀加速运动后第2s末发动机实际功率为32kwD汽车以的加速度做匀加速运动所能维持的时间为6s4(此题4分)如下图，将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆。重力加速度为g，细绳与竖直方向的夹角为。以下说法中正确的选项是A摆球受重力、拉力和向心力的作用B摆球的线速度大小为C摆球的周期为D摆线上的拉力大小为5(此题4分)如下图，物体放在水平平台上，系在物体上的绳子跨过定滑轮，由地面上的人以速度向右水平匀速拉动，设人从地面上平台的边缘开始向右行至绳与水平方向夹角为30°处，此时物体的速度为ABCD6(此题4分)如下图，某跳台滑雪运发动从斜坡顶端以20m/s的初速度沿水平方向跃出，经3s落到斜坡上。取g=10m/s2，不计空气阻力，该运发动在空中运动的水平位移和竖直位移的大小分别是A60m，45mB60m，30mC40m，45mD40m，30m7(此题4分)关于如图a、图b、图c、图d所示的四种圆周运动模型，以下说法不正确的选项是A图a圆形桥半径，假设最高点车速时，车对桥面的压力为零，车将做平抛运动B图b中，在固定圆锥筒内壁光滑内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力C图c中，仅在重力和轻绳拉力作用下，绕另一固定端在竖直面内做圆周运动的小球，最容易拉断轻绳的位置一定是最低点D图d中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道时，外轨对火车有侧压力，火车易脱轨做离心运动8(此题4分)如下图，一内外半径差不计的光滑圆环轨道位于竖直平面内。一质量为m可视为质点的金属小球从圆环轨道最低点以速度v1开始运动，到达最高点时对内侧轨道的压力大小为mg；当金属小球从圆环轨道最低点以速度v2开始运动时，到达最高点时对外侧轨道的压力大小也为mg。那么v1与v2的比值为A25B12CD23二、多项选择题(共16分)此题选不全得两分，选错一个不得分9(此题4分)如下图，一轻质弹簧竖直固定在水平地面上，O点为弹簧原长时上端的位置，一个质量为m的物体从O点正上方的A点由静止释放落到弹簧上，物体压缩弹簧到最低点B后向上运动，不计空气阻力，不计物体碰撞弹簧动能损失，弹簧一直在弹性限度范围内，重力加速度为g，那么以下说法正确的选项是A物体落到O点后，立即做减速运动B物体从O点运动到B点，物体机械能守恒C在整个过程中，物体与弹簧组成的系统机械能守恒D从O点运动到B点的过程中，物体的重力势能与弹簧的弹性势能之和先减小后增大10(此题4分)北斗导航系统又被称为“双星定位系统，具有导航、定位等功能。如下图，北斗导航系统中的两颗工作卫星均绕地心做匀速圆周运动，且轨道半径均为r，某时刻工作卫星1、2分别位于轨道上的A、B两个位置，假设两卫星均沿顺时针方向运行，地球外表的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力，以下判断正确的选项是A这两颗卫星的加速度大小相等，均为B卫星1由A位置运动到B位置所需的时间是C卫星1由A位置运动到B位置的过程中万有引力不做功D卫星1向后喷气就一定能够追上卫星211(此题4分)在平直公路上汽车由静止开始做匀加速直线运动，当速度到达时，立即关闭发动机，汽车滑行直到停止，运动的图象如下图，汽车牵引力大小为F，汽车受到的阻力恒为f，全过程中牵引力做的功为，克服阻力f所做的功为，那么以下各项中正确的选项是ABCD12(此题4分)如下图长木板A静止放在光滑的水平地面上，物体B以水平速度冲上A后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上，那么从B冲到木板A上到相对板A静止的过程中，下述说法中正确是A物体B动能的减少量大于系统损失的机械能B物体B克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量C物体B损失的机械能等于木板A获得机械能D物体B克服摩擦力做的功等于木板A增加的机械能与系统增加的内能之和第II卷非选择题三、实验题(共16分)13(此题6分)采用如下图的实验装置做“研究平抛运动的实验，计算结果保存两位小数。1实验时需要以下哪些器材_A弹簧秤 B重锤线 C打点计时器 D刻度尺2图中小方格的边长L=2.5cm，那么小球平抛的初速度为v0=_m/s取g=10m/s23b点的速度vb=_m/s取g=10m/s214(此题10分)在“验证机械能守恒定律的实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg，甲、乙、丙三位学生分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.18cm、0.19cm和0.25cm，可见其中肯定有一个学生在操作上有错误。1丙同学测量的距离明显大于甲、乙两位同学，假设是丙同学的操作有错误，其错误操作可能是_。2假设按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点O的距离如下图相邻计数点时间间隔为0.02s，那么纸带的_填“左或“右端与重物相连。在从起点O到打下计数点B的过程中重物重力势能的减少量是Ep_，此过程中重物动能的增加量是Ek_。结果均保存两位有效数字实验的结论是_。四、解答题(共36分)15(此题10分)中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。2022年11月19日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭以“一箭双星方式成功将北斗三号双星送入预定轨道，成功完成北斗三号根本系统部署。如下图为其中一颗北斗卫星的轨道示意图。该卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T，地球半径为R，地球外表附近的重力加速地速度为g，引力常量为G。1求地球的质量M；2求该卫星距离地面的高度h。16(此题12分)2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具欣赏性的工程之一、某滑道示意图如下，长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高，C是半径圆弧的最低点，质量的运发动从A处由静止开始匀加速下滑，加速度，到达B点时速度。取重力加速度。1求长直助滑道AB的长度L；2假设不计BC段的阻力，求运发动经过C点时对滑道的压力。17(此题14分)如下图，光滑的倾斜轨道AB与粗糙的竖直放置的半圆型轨道CD通过一小段圆弧BC平滑连接，BC的长度可忽略不计，C为圆弧轨道的最低点。一质量m=0.1kg的小物块在A点从静止开始沿AB轨道下滑，进入半圆型轨道CD半圆型轨道半径R=0.2m，A点与轨道最低点的高度差h=0.8m，不计空气阻力，小物块可以看作质点，重力加速度取g=10m/s2。求：1小物块运动到C点时速度的大小；2假设小物块恰好能通过半圆型轨道的最高点D，求在半圆型轨道上运动过程中小物块克服摩擦力所做的功。参考答案1D【详解】根据万有引力定律公式得，将这两个质点之间的距离变为原来的4倍，那么万有引力的大小变为原来的，故万有引力变为。应选D。2A【详解】3s末竖直分速度那么落地时重力的瞬时功率为应选A。3C【详解】A机车起动问题中的最大速度解得故A错误；B汽车以额定功率启动，当汽车速度为时根据牛顿第二定律可知解得故B错误；C汽车以的加速度做匀加速运动后，第2s末速度为根据牛顿第二定律可知解得联立解得故C正确；D汽车以的加速度做匀加速运动联立可得联立解得故D错误。应选C。4C【详解】A摆球只受重力和拉力作用。向心力是根据效果命名的力，是几个力的合力，也可以是某个力的分力，此题中向心力是由重力与绳子拉力的合力提供的，故A错误；BC摆球的周期是做圆周运动的周期，摆球做圆周运动所需要的向心力是重力沿水平方向指向圆心的分力提供的，如下图即所以故B错误，C正确。D由图可知，摆线上的拉力大小为故D错误。应选C。5C【详解】将人的速度分解为沿绳子方向的速度和垂直绳子方向的速度，那么沿绳子方向的速度等于物体的速度，大小为应选C。6A【详解】某跳台滑雪运发动从斜坡顶端以20m/s的初速度沿水平方向跃出，为平抛运动，那么水平位移竖直位移应选A。7B【详解】A图a中，在圆形桥最高点对车受力分析，根据牛顿第二定律，有代入数据，可得车将做平抛运动，故A正确，不符合题意；B图b中，在固定圆锥筒内壁光滑内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力，合力提供小球的向心力，故B错误，符合题意；C图c中，仅在重力和轻绳拉力作用下，绕另一固定端在竖直面内做圆周运动的小球，在最高点，有整理，可得在最低点，有整理，可得根据能量关系可知故最容易拉断轻绳的位置一定是最低点，故C正确，不符合题意；D图d中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道时，根据公式可知，重力与支持力的合力缺乏以提供向心力，故外轨对火车有侧压力，火车易脱轨做离心运动，故D正确，不符合题意。应选B。8C9CD【详解】A物体落到O点后，开始一段时间重力大于弹力，仍然加速。故A错误；B物体从O点运动到B点，除重力外还有弹力做功，故物体机械能不守恒。故B错误；C在整个过程中，物体与弹簧组成的系统只有重力与弹簧弹力做功，所以系统机械能守恒。故C正确；D系统机械能守恒，即物体的重力势能与弹簧的弹性势能之和与物体的动能的总量保持不变从O点运动到B点的过程中，物体的速度先增大后减小，即其动能先增大后减小。所以物体的重力势能与弹簧的弹性势能之和先减小后增大。故D正确。应选CD。10ABC【详解】A对卫星有地面质量为的物体所受重力等于万有引力，可得联立解得A正确；B根据从A到B轨迹对应圆心角为60°，故所用时间为t=T联立可解得B正确；C卫星1由位置A运动到位置B的过程中，由于万有引力方向始终与速度方向垂直，故万有引力不做功，C正确；D假设卫星1向后喷气，那么其速度会增大，卫星1将做离心运动，所以卫星1不可能追上卫星2，D错误。应选ABC。11BC【详解】上汽车由静止开始做匀加速直线运动，由牛顿第二定理可知闭发动机后，汽车滑行直到停止，做匀减速直线运动，由牛顿第二定理可知由图像可知，斜率表示加速度，所以联合可解由图像可知，面积表示位移，匀加速直线运动的位移x1，匀减速直线运动的位移x2，所以全过程中牵引力做的功为阻力f所做的功为联立可解应选BC。12AD【详解】A物体B以水平速度冲上A后，由于摩擦力作用，B做匀减速运动，A做匀加速运动，根据能量守恒定律，物体B动能的减少量等于A增加的动能和系统损失的机械能之和，故A正确； BD对B根据动能定理物体B克服摩擦力做的功等于B动能的减少量，再由能量守恒定律知，物体B克服摩擦力做的功等于木板A增加的机械能与系统增加的内能之和。故B错误，D正确；C物体B损失的机械能等于木板A获得的机械能与系统损失的机械能之和，故C错误。应选AD。13BD 1.00 1.25 【详解】11做“研究平抛物体的运动实验时，需要木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、白纸、米尺、重垂线。米尺的作用是能读出轨迹上某点的坐标。重垂线的作用是确保木板与白纸是在竖直面内，使其与小球运动平面平行。时间可以通过竖直方向做自由落体运动去求解，故不需要弹簧秤与打点计时器。应选BD；22根据y=L=gT2得那么初速度33b点竖直分速度那么b点的速率14在做实验时先释放纸带后开打点计时器；打点时纸带停留时间过长；没有等打点计时器稳定就开始测量；拉住纸带的手不够稳定合理即可 左 0.49J 0.48J 在实验误差允许范围内，重物的机械能守恒 【详解】(1)1在做实验时先释放纸带后开打点计时器；打点时纸带停留时间过长；没有等打点计时器稳定就开始测量；拉住纸带的手不够稳定(2)2重物做加速运动，纸带从左至右，相邻点迹的距离逐渐增大，所以纸带的左端与重物相连。3在从起点O到打下计数点B的过程中重物重力势能的减少量是Ep=4此过程中重物动能的增加量是Ek=5在实验误差允许范围内，重物的机械能守恒。151；2【详解】1设一物体的质量为，在地球外表附近，万有引定律等于重力解得地球质量2设卫星质量为，根据牛顿第二定律解得16150m；21500N【详解】1运发动在AB段做匀加速直线运动，由解得2根据动能定理，对运发动在BC段有在C点对运发动由牛顿第二定律得解得FN=1500N由牛顿第三定律得，运发动对滑道的压力为1500N，方向竖直向下。1714m/s；20.3J【详解】1从A到C，小物块的机械能守恒解得vc=4m/s2假设小物块恰好能通过圆弧轨道的最高点D，那么有物块从C到D，由动能定理得解得Wf=0.3J