河北省衡水市中國(guó)百強(qiáng)中學(xué)2022年高一物理下學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，光滑水平面上有一小車，車上有一木塊，當(dāng)水平恒力F作用在木塊上時(shí)，小車和木塊開始運(yùn)動(dòng)，且小車和木塊間無相對(duì)滑動(dòng)，小車質(zhì)量為M，木塊質(zhì)量為m，它們共同加速度為a，木塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則在運(yùn)動(dòng)過程中A．木塊受到的摩擦力一定是mg

B．木塊所受各力的合力為F

C．小車受到的摩擦力為

D．小車所受各力的合力為參考答案：D2.（單選）如圖所示，一圓環(huán)以直徑AB為軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，P、Q、R是環(huán)上的三點(diǎn)，則下列說法正確的是（

）A．向心加速度的大小aP＝aQ＝aRB．任意時(shí)刻P、Q、R三點(diǎn)向心加速度的方向不同C．線速度vP>vQ>vRD．任意時(shí)刻P、Q、R三點(diǎn)的線速度方向均不同參考答案：C3.（多選題）已知甲、乙兩行星的半徑之比為a，它們各自對(duì)應(yīng)的第一宇宙速度之比為b，則下列結(jié)論正確的是（）A．甲、乙兩行星的質(zhì)量之比為b2a：1B．甲、乙兩行星表面的重力加速度之比為b2：aC．甲、乙兩行星各自的衛(wèi)星的最小周期之比為a：bD．甲、乙兩行星各自的衛(wèi)星的最大角速度之比為a：b參考答案：ABC【考點(diǎn)】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．【分析】根據(jù)重力提供向心力求出行星的第一宇宙速度，結(jié)合半徑和第一速度之比求出甲乙行星表面的重力加速度之比．根據(jù)萬有引力等于重力求出甲乙兩行星的質(zhì)量之比．根據(jù)萬有引力提供向心力得出衛(wèi)星的最小周期之比和最大角速度之比．【解答】解：A、根據(jù)mg=，則第一宇宙速度為：v=，則行星表面的重力加速度為：g=，甲、乙兩行星的半徑之比為a，它們各自的第一宇宙速度之比為b，則甲乙兩行星的表面重力加速度之比為，根據(jù)mg=，則有：M=，因?yàn)榘霃街葹閍，重力加速度之比為，所以甲乙兩行星的質(zhì)量之比為b2a：1．故A、B正確．C、軌道半徑越小，周期越小，根據(jù)=m得，最小周期T=2π，甲乙兩行星的質(zhì)量之比為ab2：1，半徑之比為a，則最小周期之比為a：b．故C正確．D、軌道半徑越小，角速度最大，根據(jù)ω=，最小周期之比為a：b，則最大角速度之比為b：a．故D錯(cuò)誤．故選：ABC．4.有報(bào)道：“今年3月27日，泰國(guó)通過北斗衛(wèi)星搜尋馬航失聯(lián)客機(jī)時(shí)，在南印度洋發(fā)現(xiàn)了大約300個(gè)疑似與失聯(lián)客機(jī)有關(guān)的漂浮物”．北斗衛(wèi)星的核心功能是導(dǎo)航和定位．據(jù)了解，使用國(guó)產(chǎn)北斗技術(shù)的導(dǎo)航系統(tǒng)呈高清畫面，精準(zhǔn)誤差不超過2米，是美國(guó)GPS（技術(shù)6米誤差）精準(zhǔn)度的3倍．“北斗”系統(tǒng)中兩顆質(zhì)量不相等的工作衛(wèi)星沿同一軌道繞地心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為r，某時(shí)刻兩顆工作衛(wèi)星分別位于軌道上的A、B兩位置，如圖所示，若衛(wèi)星均沿順時(shí)針方向運(yùn)行，地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R，∠AOB=60°，則以下判斷正確的是（）A． 這兩顆衛(wèi)星的加速度大小不相等B． 衛(wèi)星1向后噴氣就一定能追上衛(wèi)星2C． 衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動(dòng)到位置B所需的時(shí)間為D． 衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動(dòng)到位置B的過程中地球?qū)πl(wèi)星的引力做功不為零參考答案：C考點(diǎn):人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬有引力定律及其應(yīng)用衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力提供向心力，列式得到加速度和周期的表達(dá)式，分析加速度的關(guān)系，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動(dòng)到位置B所需的時(shí)間；當(dāng)衛(wèi)星在引力方向上沒有位移時(shí)引力不做功．解：衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力提供向心力，則有：G=ma，①得a=，②；T=2③．A、兩衛(wèi)星的軌道半徑相同，由上式②得知，加速度大小相等，故A錯(cuò)誤．B、衛(wèi)星1向后噴氣時(shí)需要加速，所需要的向心力增大，而萬有引力不變，衛(wèi)星將做離心運(yùn)動(dòng)，軌道半徑增大，不可能追上衛(wèi)星2，故B錯(cuò)誤．C、物體地球表面時(shí)，重力等于萬有引力，則得：，得g=，④由③④得：T=，所以衛(wèi)星1由A到B所需時(shí)間t=，故C正確；D、因衛(wèi)星受到的萬有引力與速度垂直，故萬有引力不做功，D錯(cuò)誤．故選：C5.關(guān)于質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)的描述中，不正確的是A．曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)B．變速運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)C．質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)，它的瞬時(shí)速度方向沿曲線的切線方向D．質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的合力方向，與速度方向一定不在同一直線上參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.汽車關(guān)閉油門后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，最后停下來。在此過程中，最后連續(xù)三段相等的時(shí)間間隔內(nèi)的平均速度之比為

.參考答案：5：3：17.將一質(zhì)量為m=1kg的物體從離平地h=20m的高處，以速度v0=10m/s水平拋出，不計(jì)空氣阻力,在物體從拋出到落地過程中重力的平均功率為___________w；物體剛要落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率為___________w(g取10m/s2)。參考答案：_100__________

___200_____8.在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)打出了如圖所示的一條紙帶。已知相鄰點(diǎn)的時(shí)間間隔為0．02s，紙帶旁邊是一把最小刻度為1mm的直尺，試計(jì)算拖著紙帶做直線運(yùn)動(dòng)的物體在B點(diǎn)的瞬時(shí)速度______________。參考答案：9.在研究彈簧的形變與外力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，將一輕彈簧豎直懸掛讓其自然下垂，測(cè)出其自然長(zhǎng)度；然后在其下部施加外力F，測(cè)出彈簧的總長(zhǎng)度L，改變外力F的大小，測(cè)出幾組數(shù)據(jù)，作出外力F與彈簧總長(zhǎng)度L的關(guān)系圖線如上圖所示．(實(shí)驗(yàn)過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的)由圖可知該彈簧的自然長(zhǎng)度為___cm；該彈簧的勁度系數(shù)為______N/m.參考答案：10cm；50N/m.10.在一平直公路上，有三棵大樹，第一棵大樹與第二棵大樹間的距離為100m，第二棵大樹與第三棵大樹間的距離為140m,當(dāng)司機(jī)駕車勻加速經(jīng)過三棵樹時(shí)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過第一棵到第二棵樹時(shí)間與經(jīng)過第二棵樹到第三棵樹時(shí)間相等，時(shí)間均為10s，則汽車經(jīng)過第二棵樹時(shí)的速度大小為

m/s，加速度a=

m/s2參考答案：12；0.411.英國(guó)物理學(xué)家牛頓曾經(jīng)猜想地面上的重力、地球吸引月球與太陽吸引行星的力遵循同樣的“距離平方反比”規(guī)律，牛頓為此做了著名的“月一地”檢驗(yàn)。牛頓根據(jù)檢驗(yàn)的結(jié)果，把“距離平方反比”規(guī)律推廣到自然界中任意兩個(gè)物體間，發(fā)現(xiàn)了具有劃時(shí)代意義的萬有引力定律?！霸乱坏亍睓z驗(yàn)分為兩步進(jìn)行：（1）理論預(yù)期：假設(shè)地面的地球吸引力與地球吸引月球繞地球運(yùn)行的引力是同種力，遵循相同的規(guī)律。設(shè)地球半徑和月球繞地球運(yùn)行的軌道半徑分別為R和r（已知r=60R）。那么月球繞地球運(yùn)行的向心加速度與地面的重力加速度的比值1：

。（2）實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)算：月球繞地球運(yùn)行的軌道半徑r=3.80×108m，月球運(yùn)行周期T=27.3天=s，地面的重力加速度為g=9.80m/s2，由此計(jì)算月球繞地球運(yùn)行的向心加速度a′與地面的重力加速度的比值=1：

。若理論預(yù)期值與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)算值符合，表明，地面物體所受地球的引力、月球所受地球的引力，與太陽、行星間的引力，真的遵從相同的規(guī)律！參考答案：（1）

3600

；（2）

3640-3665之間都可以

12.一個(gè)鋼球由某一高處自由下落，到達(dá)地面的速度是40m/s.則這個(gè)鋼球下落時(shí)間為

s；鋼球是從

m高處落下的。（g取10m/s2）參考答案：13.在光滑水平面上，物體受兩個(gè)相互垂直的大小分別為F1=3N和F2=4N的恒力，其合力在水平方向上，物體從靜止開始沿合力方向運(yùn)動(dòng)了10m，則合力做功為_______J參考答案：50J三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，記錄小車運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖6所示。在紙帶上選擇0、1、2、3、4、5的6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，紙帶旁并排放著帶有最小分度值為毫米的刻度尺，零點(diǎn)跟“0”計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊，由圖可讀出3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)1、3、5跟0點(diǎn)的距離填入下列表格。距離測(cè)量值/cm

計(jì)算小車通過計(jì)數(shù)點(diǎn)“2”的瞬時(shí)速度=

m/s。小車的加速度是a=

。參考答案：0.21，0.6015.某同學(xué)按右圖安裝好器材，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記下小球穿過卡片孔的一系列位置A、B、C、D、E（圖中未標(biāo)出），取下白紙，分析發(fā)現(xiàn)小球拋出點(diǎn)O沒有記下，于是他用平滑曲線將A、B、C、D、E點(diǎn)連起來并延長(zhǎng)到紙邊緣，把拋物線與紙邊緣的交點(diǎn)定為O點(diǎn)，以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)，正確建立坐標(biāo)系，測(cè)出曲線上某點(diǎn)的坐標(biāo)x和y，利用v0=

，求出小球平拋初速度v0．假設(shè)該同學(xué)描出的小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是準(zhǔn)確的，由于裝置上的錯(cuò)誤，帶來他這樣測(cè)得的v0值比真實(shí)值（填“偏大”“偏小”“相等”）．參考答案：偏大四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.在平直公路上行駛的速度為20m/s的汽車，以大小為5m/s2的加速度制動(dòng)，試求制動(dòng)后5s內(nèi)汽車的位移。某同學(xué)解答如下：s=v0t+at2=[20×5+(-5)×52]=37.5m（1）判斷上述解答過程是否正確？并說明理由。（2）從該題解答過程中你受到什么啟發(fā)？參考答案：17.繩子系著裝有水的小水桶，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，水的質(zhì)量m=0.5kg，繩長(zhǎng)1m，若不考慮桶的尺寸，求：

（1）桶通過最高點(diǎn)時(shí)至少要有多大的速度水才不會(huì)流出？

（2）若水在最高點(diǎn)速度為＝5m/s，水對(duì)桶的壓力是多少？（g=10m/s2）參考答案：（1）在最高點(diǎn)時(shí)，若速度最小，則由水的重力提供向心力

（2）若水在最高點(diǎn)的速度為v=5m/s，則

18.如圖所示，用一根長(zhǎng)為l=1m的細(xì)線，一端系一質(zhì)量為m=1kg的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），另一端固定在一光滑錐體頂端，錐面與豎直方向的夾角θ=37°，當(dāng)小球在水平面內(nèi)繞錐體的軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為ω時(shí)，細(xì)線的張力為T．（g取10m/s2，結(jié)果可用根式表示）求：（1）若要小球離開錐面，則小球的角速度ω0至少為多大？（2）若細(xì)線與豎直方向的夾角為60°，則小球的角速度ω′為多大？參考答案：解：（1）若要小球剛好離開錐面，則小球受到重力和細(xì)線拉力如圖所示．小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡圓在水平面上，故向心力水平．在水平方向運(yùn)用牛頓第二定律及向心力公式得：

mgtanθ=mωlsinθ解得：ω=，即ω0==rad/s．（2