2022年湖南省长沙市雅礼建业中学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. （单选）如图所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行。在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T和斜面的支持力FN分别为（重力加速度为g） ( ）A B C D 参考答案：C2. 一小球沿斜面匀加速滑下，依次经过A、B、C三点。已知AB=6cm，BC=10cm，小球经过AB和BC两段所用的时间均为2s，则小球经过A、B、C三点时的速度大小分别是（ ）A.2 m/s，3 ms，4 m/s B.2 m/s，4 m/s，6 m/sC.3 m/s，4 ms，5 m/s D.3 m/s，5 m/s，7 m/s 参考答案：3. （多选）（2015春?青海校级月考）物体以v0的速度水平抛出，当竖直分位移与水平分位移大小相等时，以下说法不正确的是（）A 竖直分速度等于水平分速度 B 瞬时速度的大小为v0C 运动时间为 D 运动位移的大小为参考答案：AB平抛运动AC、据题意得：=v0t，则得平抛运动的时间t=则竖直分速度vy=gt=2v0，为水平分速度的2倍故A错误，C正确B、根据平行四边形定则得，物体的瞬时速度v=故B错误D、平抛运动的水平位移 x=v0t=，则物体运动的位移s=x=故D正确本题选不正确的，故选：AB4. 某球状行星具有均匀的密度，其自转速度逐渐增大，某时刻在该行星赤道上随行星一起转动的物体对行星表面的压力恰好为零时，该行星自转周期为（万有引力常量为G）（ 参考答案：C5. 一小球从空中由静止下落，已知下落过程中小球所受阻力与速度的平方成正比，设小球离地足够高，则 ( )A.小球在做减速运动 B.小球一直在做加速运动C.小球先加速后匀速 D.小球先加速后减速参考答案：C二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 质量为2kg的物体沿倾角为300的斜面由静止开始下滑，1秒内下滑了2m，则其重力势能改变了_J，1秒末重力的瞬时功率为_w。 （g=10m/s2）参考答案：20J 40W7. 如图所示是“用圆锥摆实验验证向心力公式”的实验，细线下悬挂了一个质量为m的小钢球，细线上端固定在O点将画有几个同心圆的白纸至于水平桌面上，使小钢球静止时（细线张紧）位于同心圆用手带动小钢球，使小钢球在水平面内做匀速圆周运动，随即手与球分离（当地的重力加速度为g）（1）用秒表记录小钢球运动n圈的时间t，从而测出此时钢球做匀速圆周运动的周期T= ；（2）再通过纸上的圆，测出小钢球的做匀速圆周运动的半径R； 可算出小钢球做匀速圆周运动所需的向心力F向= ；（3）测量出细绳长度L，小钢球做匀速圆周运动时所受的合力F合= （小钢球的直径与绳长相比可忽略）（4）这一实验方法简单易行，但是有几个因素可能会影响实验的成功，请写出一条： 参考答案：（1），（2），（3），（4）半径R比较难准确测量小球是否做圆周运动等【考点】向心力；牛顿第二定律【分析】周期等于做圆周运动一圈的时间，结合转过的圈数和时间求出周期根据周期，结合向心力公式求出向心力的大小对小球受力分析，结合平行四边形定则求出合力的大小【解答】解：（1）钢球做匀速圆周运动的周期T=（2）根据向心力公式得，小钢球所需的向心力（3）小钢球的受力如图所示，则合力（4）可能会影响实验成功的因素：半径R比较难准确测量小球是否做圆周运动等故答案为：（1），（2），（3），（4）半径R比较难准确测量小球是否做圆周运动等8. 一宇宙空间探测器从某一星球的表面垂直升空，宇宙探测器升空到某一高度，发动机关闭，其速度随时间的变化如图所示.宇宙探测器在该星球表面所能达到的最大高度是 m.该星球表面的重力加速度大小是 m/s2.参考答案：768m 4m/s29. 一个小球从某一高度下落到地面，由于有空气阻力，下落加速度为8m/s2，下落第1s和最后1s的位移比为1:2，则小球下落的时间为 s高度为_m。参考答案：10. 一台电动机的额定输出功率为,用这台电动机竖直向上提升质量为的货物,上升的最大速度为_.(取)参考答案：4 11. 将竖直向下的20N的力，分解为两个力，其中一个力的大小15N，水平向左，则另一个分力大小为 N，方向 参考答案：22、如图11所示，飞行员的质量为m=60kg，重力加速度为g=10m/s2，他驾驶飞机在竖直平面内做翻筋斗的圆周运动，当飞机飞到最高点时速度为，飞行员对机座的压力恰好为零，则轨道半径R= m，若飞机飞到最低点时速度为，飞行员对机座的压力N= N。参考答案：1000 300013. 为了探究弹性势能与弹簧形变量之间的关系，需要测定弹簧的弹性势能。一位同学采用了如图所示的一种装置：水平放置的弹簧一端固定在墙上，另一端靠着已知质量为m的木块，此时弹簧为原长，木块的左侧是光滑的，右侧是粗糙的，水平面足够大。现利用一块秒表和一把刻度尺，测量出弹簧被压缩的弹性势能。测量步骤如下：（1）用手水平向左推动木块，使弹簧缩短一定长度x；（2）放手让弹簧推动木块，用秒表测出木块自弹簧原长位置运动到最终静止位置的时间t；（3）用刻度尺测出木块 的距离S；（4）利用测量结果，导出弹性势能的表达式EP = （用S、t、m表示）参考答案：在粗糙水平面上滑动 、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；(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=，(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2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2.即t?0t=2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；（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2时，卫星再次出现在建筑物上空15. 在上图中，根据通电螺线管上方小磁针N极的指向，标出电源的“十”“一”极。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，遥控电动赛车(可视为质点)从A点由静止出发，经过时间t后关闭电动机，赛车继续前进至B点后水平飞出，恰好在C点沿着切线方向进入固定在竖直平面内的圆形光滑轨道，通过轨道最高点D后回到水平地面EF上，E点为圆形轨道的最低点。已知赛车在水平轨道AB部分运动时受到恒定阻力0.4N，赛车的质量0.4kg，通电后赛车的电动机以额定功率P=2W工作，轨道AB的长度L=2m，B、C两点的高度差0.45m，连线和竖直方向的夹角，圆形轨道的半径R=0.5m，空气阻力忽略不计，取重力加速度，。求：（1）赛车运动到C点时速度的大小；（2）赛车经过最高点D处时受到轨道对它压力ND的大小；（3）赛车电动机工作的时间。参考答案：17. （8分）在海滨游乐场有一种滑沙的娱乐活动，如图所示，人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始下滑，滑到斜坡底部B点后沿水平滑道再滑行一段距离到C点停下来，斜坡滑道与水平滑道间是平滑连接的。已知滑板在斜坡上下滑时的加速度大小为2m/s2，在水平滑道上滑行时加速度大小为5m/s2，斜坡的长度x1=36m。求 （1）人在斜坡上下滑的时间；（2）为确保人身安全，假如你是设计师，你认为在设计水平滑道时，长度至少为多少？参考答案：解析：（1）根据 x1=人在斜坡上下滑的时间t1=6s （2） 滑板滑到斜坡底部B点时速度 V=a1t1 =12m/s 滑板在水平滑道滑行的距离x2= 7.2m设计水平滑道时，长度至少为7.2m 18. 一辆质量为m、额定功率为P的汽车以额定功率在水平地面上匀速行驶，速度为v0从某时刻起关闭发动机试求（）汽车受到的平均阻力；（）汽车关闭发动机时的初动能；（）汽车关闭发动机后在水平地面上滑行的距离。参考答案：