湖南省湘西市毛沟中学2022-2023学年高一物理下学期期末试题含解析
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. (单选题)如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是1 s、2 s、3 s、4 s.下列说法错误的是( )
A.物体在AB段的平均速度为1 m/s
B.物体在ABC段的平均速度为 m/s
C.AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度
D.物体在B点的速度等于AC段的平均速度
参考答案:
D
2. 已知月球和地球中心距离大约是地球半径的60倍,则月球绕地球运行的向心加速度与地球表面的重力加速度的比为:
A.60∶1 B.1∶60 C.1∶600 D.1∶3600
参考答案:
D
3. (多选)质量为m的小球,用长为l的细线悬挂在O点,在O点的正下方处有一光滑的钉子P,把小球拉到与钉子P等高的位置,摆线被钉子挡住.如图所示,让小球从静止释放,当小球第一次经过最低点时( )
A.小球运动的线速度突然减小 B.小球的角速度突然减小
C.小球的向心加速度突然减小 D.悬线的拉力突然增大
参考答案:
BC
4. 洗衣机的甩干筒在旋转时有衣服附在筒壁上,则此时
A.衣服受重力,筒壁的弹力和摩擦力,及离心力作用
B.衣服随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力提供
C.筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大
D.筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量的减少而减少
参考答案:
BD
5. 一定长度的绳子的一端系一质量为m的小球,以另一端为圆心,使小球在光滑水平面内做匀速圆周运动。当角速度为ω时,绳子就要断裂。若用同样长的这样两股绳子系住小球m,使它仍在此水平面内作匀速圆周运动,则绳子不断裂的最大的角速度应为( )
A.ω B.4ω
C. D.
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. 一个质点做匀加速直线运动,它在3s末的速度是11m/s,第5s末的速度是17m/s,则该质点的加速度为 m/s2,初速度为 m/s,前10 s内的位移为 m。
参考答案:
3 m/s2, 2 m/s, 170
7. 如图所示是甲、乙两物体运动的位移-时间图像,甲、乙两物体均做 ,它们运动的方向 ,0s时它们相距 m,它们在 时刻相遇在 位置处.
参考答案:
匀速直线运动; 相反; 10; 2.5s ; 5m 。
8. 一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星,并进入靠近行星表面的圆形轨道绕行数圈后,着陆在该行星上,飞船上备有以下实验器材:
A.精确秒表一个 B.已知质量为m的物体一个
C.弹簧测力计一个 D.天平一台(附砝码)
已知宇航员在绕行时和着陆后各作了一次测量,依据测量数据,可求出该行星的半径R和行星质量M。(已知万有引力常量为G)
(1)绕行时所选用的测量器材为 ,
着陆时所选用的测量器材为 (用序号表示)。
(2)两次测量的物理量分别是 、 。
(3)用以上数据推出半径R、质量M的表达式:R= ,M= 。
参考答案:
(1)A;BC
(2)周期T;物体的重力F
(3)
9. 一辆汽车向悬崖匀速驶近时鸣喇叭,经t1=8s后听到来自悬崖的回声;再前进t2.=27s,第二次鸣喇叭,经t3=6s又听到回声.已知声音在空气中的传播速度v0=340m/s。则汽车第一次鸣喇叭时与悬崖的距离为 ;汽车行驶的速度为 。
参考答案:
,
设汽车第一次鸣喇叭时与悬崖的距离为s,汽车的速度为v,
, ①
第二次鸣喇叭时汽车与悬崖的距离为:
, ②
与①式类似关系可得:
, ③
由于,代入数据解得:
所以汽车第一次鸣喇叭时与悬崖的距离为,汽车的速度为。
10. (2分)两颗人造地球卫星,都在圆形轨道上运行,它们的质量相等,轨道半径之比,则它们的动能之比 。
参考答案:
1:2
11. 某同学设计了一个探究平抛运动特点的实验装置,如图所示.在水平桌面上放置一个斜面,每次都让钢球从斜面上的同一位置滚下,滚过桌边后钢球便做平抛运动.在钢球抛出后经过的地方水平放置一块木板(还有一个用来调节木板高度的支架,图中未画).木板上放一张白纸,白纸上有复写纸,这样便能记录钢球在白纸上的落点.桌子边缘钢球经过的地方挂一条铅垂线.
(1)根据平抛运动性质可知,在竖直方向上,小球做自由落体运动,从抛出开始,小球在两个相邻、相等时间内的竖直位移之比为 ▲ .
(2)在实验中,调节水平板距桌面(抛出位置)的距离,使三次实验中小球下落高度之比为1:4:9,如果测出小球三次运动的水平位移之比为 ▲ ,则说明小球在水平方向上的运动是匀速直线运动.
参考答案:
1:3,1:2:3 (
12. 如图所示,两根细直硬杆a、b分别沿与各自垂直的方向以v1、v2的速率运动,并保持两杆始终垂直.此时两杆交点O的运动速度大小v=____ __.
参考答案:
13. 如图河道宽L=100m,河水越到河中央流速越大,假定流速大小u=0.4 x (x是离河岸的垂直距离,0≤ x ≤)。一艘船静水中的航速V是10m/s,它自A处出发,船头垂直河岸方向渡河到达对岸B处,则过河时间为________s,AB直线距离为__________m。
参考答案:
10 , 141.42
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 在“验证机械能守恒定律”的实验中,电火花计时器接在220V、50Hz的交流电源上,自由下落的重锤质量为1kg,打下一条理想的纸带如图所示,取g=9.8m/s2,O为始起点,A、B、C各点均为计时点,则:
(1)打点计时器打B点时,重锤下落的速度vB= ▲ m/s,
(2)从始起点O到打B点的过程中,重锤的重力势能减少量△Ep= ▲ J,动能的增加量△Ek= ▲ J(结果均保留三位有效数字).△Ek>△Ep的原因是 ▲ .
参考答案:
0.775 0.308 0.300 由于纸带和打点计时器限位孔之间有摩擦以及空气阻力
15. 某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间还有4个打印点未画出。
(1)试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入下表要求保留3位有效数字。
(2)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。
(3)由所画速度—时间图像求出小车加速度为 m/s2
参考答案:
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图所示,在光滑水平面上,质量m1=2kg的小球以初速度v0=8m/s向右运动,与静止在水平面上质量m2=4kg的小球发生对心碰撞,碰撞以后小球m1的速度大小为v1=2m/s,方向与初速度方向相反。求:
(1)碰撞以后,小球的速度大小;
(2)碰撞过程,系统损失的机械能。
参考答案:
(1) ;(2)=10J
【详解】(1)选向右为正方向,由系统动量守恒定律得:
解得:;
(2)由系统能量守恒定律得:
解得:=10J。
17. 物体用一劲度系数为k=100N/m轻弹簧悬挂起来,弹簧伸长了20cm,将它放到动摩擦因数为0.1的水平地板上,用该轻弹簧水平拉它,当物体刚开始运动时,弹簧伸长了2.5cm,g取10 m/s2,求:
(1)物体所受的最大静摩擦力为多少?
(2)当拉着物体匀速前进时,弹簧伸长了多少?
参考答案:
(1)
(2)
18. 我国科学家正在研究设计返回式月球软着陆器,计划在2030年前后实现航天员登月,对月球进行科学探测。宇航员在月球上着陆后,自高h处以初速度v0水平抛出小球,测量出小球的水平射程为L(这时月球表面可以看成是平坦的),已知月球半径为R,万有引力常量为G。
(1)试求月球表面处的重力加速度g.
(2)试求月球的质量M
(3)字航员着陆后,发射了一颗绕月球表面做匀速圆周运动的卫星,周期为T,试求月球的平均密度ρ.
参考答案:
(1)(2) (3)
【详解】(1)根据题目可得小球做平抛运动,
水平位移: v0t=L
竖直位移:h=gt2
联立可得:
(2)根据万有引力黄金代换式,
可得
(3)根据万有引力公式;可得,
而星球密度,
联立可得