广西壮族自治区玉林市陆川县第三中学2022-2023学年高一物理下学期期末试卷含解析

广西壮族自治区玉林市陆川县第三中学2022-2023学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. 如图所示，两段等长细线串接着两个质量相等的小球a、b，悬挂于O点．现在两个小球上分别加上水平方向的外力，其中作用在b球上的力大小为F、作用在a球上的力大小为2F，则此装置平衡时的位置可能如下图中的哪幅图（）
A．B．C．D．
参考答案：
C
解：设每个球的质量为m，oa与ab和竖直方向的夹角分别为α、β．
以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图1，根据平衡条件可知，oa绳的方向不可能沿竖直方向，否则整体的合力不为零，不能保持平衡．
由平衡条件得：tanα=，
以b球为研究对象，分析受力情况，如图2，由平衡条件得：tanβ=，则α＜β．故C正确．
故选：C．
2. 物体做初速度为零的匀加速直线运动，第1s内的位移大小为5m，则该物体（）A．3s内位移大小为40m B．1s末速度的大小为5m/s
C．第3s内位移大小为25m D．2s末速度的大小为15m/s
参考答案：
C
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．
【分析】物体做匀速度为零的匀加速直线运动，由位移公式可求得运动的加速度；则可求得3s内及第3s内的位移；同速度公式可求得任意时刻的速度．
【解答】解：由x=v0t+可得物体的加速度为：a=；
A、3s内的位移为：x1=，故A错误；
B、1s末的速度为：v1=at=10m/s，故B错误；
C、第3s内的位移为=25m，故C正确；C、2s末的速度为v2=at=10×2=20m/s，故D错误．
故选：C．
3. （多选）如图4是一辆汽车做直线运动的x-t图象，对相应的线段所表示的运动，下列说法正确的是
A．AB段表示车静止
B．BC段发生的位移大于CD段发生的位移
C．CD段运动方向和BC段运动方向相反
D．CD段运动速度大于BC段运动速度
参考答案：
ACD
4. （单选）一石块从楼房阳台边缘向下做初速度为零的匀加速直线运动, 到达地面, 把它在空中运动的时间分为相等的三段, 如果它在第一段时间内的位移是1.2m, 那么它在第三段时间内的位移是（）
A．1.2m B．3.6m C．6.0m D．10. 8m
参考答案：
C
5. (单选)将两个相同的小球a、b同时水平抛出，不考虑空气阻力，运动轨迹如图所示，若小球a到达A点时的速率等于小球b到达B点时的速率，则
A.小球a到达A点的同时，小球b到达B点
B.小球a抛出的水平速度大于小球b抛出的水平速度
C.在运动过程中，小球a的加速度大于小球b的加速度
D.小球a在A点时的速度与水平方向的夹角大于小球b在B点时的速度与水平方向的夹角
参考答案：
D
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 一质量为m=2kg的木块在水平面上静止，现对它施加一水平打击力F=60N，该力作用于木块的时间是t=0.1s，已知木块与水平地面的动摩擦因数μ=0.2，则该木块在水平地面
上共滑行s才能停下来．（g=10m/s2）
参考答案：
1.5．
【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】对木块有F作用和没有F作用的两个阶段分别进行受力分析，求得合外力；进而根据牛顿第二定律求得加速度；然后由匀变速直线运动的速度公式求解即可．
【解答】解：木块受到的摩擦力f=μmg=4N，那么，在F作用期间，木块的合外力F1=F﹣
f=56N，加速度，所以，撤去F时，木块的速度v=a1t1=2.8m/s；
撤去F后，木块的合外力为摩擦力，加速度，所以，木块减速运动的时间
；
所以，该木块在水平地面上滑行时间t=t1+t2=1.5s；
故答案为：1.5．
7. 一个实验小组的同学设计了一个测量动摩擦因数的试验。

如图甲所示，把弹簧测力计的一端固定在墙上，另一端与一物块A相连，用力F水平向左拉物块下面的金属板B，金属板B向左运动，此时测力计的示数稳定(图乙中已把弹簧测力计的示数放大画出)，则物块A与金属板B间的滑动摩擦力的大小是____________N。

若用弹簧测力计测得物块A重13.00N，根据下面表格中给出的动摩擦因数，则可推算出物块A的材料是___________。

参考答案：
2.60(2分) 木头
8. 真空中有一电场，在电场中的P点放一电量为4.0×10-9C的检验电荷，它受到的电场力为2.0×10-5N，则P点的场强为________N／C；把检验电荷电量减小为2.0×10-9C，则该电荷在P点受到的电场力为__________N
参考答案：
9. 如图所示是骨折病人的牵引装置示意图,绳的一端固定,绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚,整个装置在同一竖直平面内.为了使脚所受的拉力增大,可采取的方法是
A、只增加绳的长度
B、只增加重物的质量
C、只将病人的脚向左移动
D、只将两定滑轮的间距增大
参考答案：
BC
10. 如图所示，质量为M的木板放在倾角为θ的光滑斜面上，质量为m的人在木板上跑，假如脚与板接触处不打滑。

欲使人相对斜面静止，则人以a等于__________向__________跑。

（填“沿斜面向上”或“沿斜面向下”）
参考答案：
（M+m）gsinθ/M
11. 某质点做变速直线运动，其速度﹣时间的变化规律如图所示，则该质点
做直线运动，初速度大小为m/s，加速度大小为m/s2．
参考答案：
匀加速；20；6．
【考点】匀变速直线运动的图像．
【分析】匀变速直线运动的速度﹣时间图象是倾斜的直线，其斜率表示加速度．由图直接读出物体的速度．
【解答】解：速度﹣时间图象的斜率表示加速度，倾斜的直线表示加速度不变，所以质点做匀加速直线运动，初速度为v0=20m/s，
加速度a=
故答案为：匀加速；20；6．
12. 铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于，则火车不挤压内外轨道，若速度大于则火车挤压轨道，若速度小于则火车挤压轨道．（填“内”或“外”）
参考答案：
外，内
【考点】向心力；牛顿第二定律．
【分析】火车在弯道处拐弯时火车的重力和轨道对火车的支持力的合力做为转弯需要的向心力，当合力恰好等于需要的向心力时，火车对内外轨道都没有力的作用，速度增加，就要对外轨挤压，速度减小就要对内轨挤压．
【解答】解：火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时，此时火车的速度正好是，由题知，质量为m的火车转弯时速度大于，所以外轨对内侧车轮轮缘有挤压，质量为m的火车转弯时速度小于，所以内轨对内侧车轮轮缘有挤压，
故答案为：外，内
13. 某物体做直线运动，下列图象表示该物体做匀变速直线运动的是( )
A. B. C. D.
参考答案：
CD
试题分析：做匀变速直线运动的加速大小和方向均不变，速度均匀变化。

A、速度大小和方向均不变，是匀速直线运动；错误
B、位移均匀增加，是匀速直线运动；错误
C、速度均匀增加且过原点，是初速度为零的匀加速直线运动；正确
D、加速度大小和方向均不变，是匀变速直线运动；正确
故选CD
考点：运动图像
点评：相同点图线形状，但纵轴所表示的物理量不同，运动情况也不同，要牢记不同图像的物理意义。

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 在做“研究平抛物体的运动”实验时
（1）除了木板、钢球、坐标纸、铅笔、重锤线、图钉之外，下列器材中还需要的是A．（填写选项序号）
A．斜槽 B．秒表 C．弹簧
秤 D．天平
（2）实验中，下列说法正确的是ABD
A．应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止滑下
B．斜槽轨道光滑与否对实验没有影响
C．斜槽轨道末端可以不水平
D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
（3）实验时某同学得到了如图实所示的物体运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，则小球平抛运动的初速度v0=2.0m/s（g=10m/s2）．
参考答案：
考点：研究平抛物体的运动．
专题：实验题．
分析：（1）根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定所需的器材；
（2）在实验中要画出平抛运动轨迹，必须确保小球做的是平抛运动．所以斜槽轨道末端一定要水平，同时斜槽轨道要在竖直面内．要画出轨迹，必须让小球在同一位置多次释放，才能在坐标纸上找到一些点．然后将这些点平滑连接起来，就能描绘出平抛运动轨迹；
（3）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据竖直方向上△y=gT2，求出时间间隔，再根据水平方向上的匀速直线运动求出初速度．
解答：解：（1）在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、钢球、坐标纸、铅笔、重锤线、图钉之外，下列器材中还需要重斜槽，不需要小球的质量以及小球运动的时间，所以不需要秒表、天平和测力计，故A正确．
故选：A．
（2）为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的．同时要让小球总是从同一位置释放，这样才能找到同一运动轨迹上的几个点，不需要把所有的点都连接起来，而是让更多的点分布在曲线两边．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些．故ABD正确，C错误．
故选：ABD
（3）在竖直方向上做自由落体运动，根据竖直方向上△y=gT2，
即：0.1m=gT2，得：T=0.1s
水平方向：v0==2.0m/s
故答案为：（1）A；（2）ABD；（3）2.0
点评：对于研究平抛运动的实验不要只是从理论上理解，一定动手实验才能体会每步操作的具体含义，对于该实验关键是理解水平和竖直方向的运动特点，熟练应用匀变速直线运动规律解题．
15. 在验证机械能守恒定律的实验中，质量为m＝1.00kg的重锤拖着纸带下落，在此过程中，打点计时器在纸带上打出一系列的点．在纸带上选取五个连续的点A、B、C、D和E，如图所示．其中O为重锤开始下落时记录的点，各点到O点的距离分别是31.4mm、49.0mm、70.5mm、95.9mm、124.8mm.当地重力加速度g＝9.8m/s2. 本实验所用电源的频率f＝50Hz.
(1)打点计时器打下点B时，重锤下落的速度v B＝________m/s，打点计时器打下点D时，重锤下落的速度v D＝m/s. (结果保留两位小数)
(2)从打下点B到打下点D的过程中，重锤重力势能减小量ΔE p＝________J，重锤动能增加量ΔE k＝J. (结果保留两位小数)
(3)在误差允许范围内，通过比较就可以验证重锤下落过程中机械能守恒了．
(4)设重锤在下落过程中受到恒定不变的阻力F，则可根据本实验数据求得阻力F的表达
式为
(用题中所给字母m，g，s1，s4，f表示)．
参考答案：
（1）v B＝0.98m/s （2分）v D＝1.4m/s （2分）
（2）ΔE p＝0.47_J （2分），ΔE k＝0.50J （2分）
（3）重锤重力势能减小量与重锤动能增加量的关系（2分）（4）解：（1）：利用匀变速直线运动的推论
根据重力势能的定义式得出：
从打下计数点B到打下计数点D的过程中，重锤重力势能减小量
△E P=mgh=mgx BD=1×9.8×（0.0959-0.049）J=0.460J
△E K=E k D-E k B=mv D2-mv B2=0.447J
（3）重锤重力势能减小量与重锤动能增加量的关系
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6．4倍，其半径r约为地球半径的2倍，假设有一艘飞船环绕该星球做匀速圆周运动，且飞行速度为v=8km／s。

(地球的半径R=6400km，地球表面的重力加速度g=lOm ／s2)求：
（1）该行星表面的重力加速度：
（2）飞船到该星球表面的距离。

(结果保留2位有效数字)
参考答案：
（1）①
②
=16m/s2 ③
（2）对飞船
⑤
=2.8×107m
17. 如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕中心轴OO′转动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为R和H，筒内壁A点的高度为筒高的一半。

内壁上有一质量为m的小物块，求∶（1）当筒不转动时，物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小；
（2）当物块在A点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度。

参考答案：
1）f静＝N＝（2）
18. 如图所示，在水平地面上有一个长L=1.5m，高h=0.8m的长方体木箱，其质量为M=1kg，与地面间的动摩擦因数μ=0.3．在它的上表面的左端放有一质量为m=4kg的小铁块，（铁块与木箱间的摩擦不计）．开始它们均静止．现对木箱施加一水平向左的恒力F=27N．（g=10m/s2）求：
（1）经过多长时间铁块从木箱上滑落？
（2）铁块滑落前后木箱的加速度a1与a2大小之比．
（3）铁块着地时与木箱右端的水平距离S．
参考答案：
解：（1）对木箱进行受力分析，根据牛顿第二定律得：
代入数据得：
解得：t1=0.5s
（2）铁块滑落前后，对木箱进行受力分析，根据牛顿第二定律得：
代入数据得：
∴
（3）铁块离开木箱后做自由落体运动，则有：
解得：t2=0.4s
铁块离开木箱时，木箱的速度为：v1=a1t1=6m/s
根据位移时刻公式得：
解得：s=4.32m
答：（1）经过0.5s铁块从木箱上滑落；
（2）铁块滑落前后木箱的加速度a1与a2大小之比为1：2；
（3）铁块着地时与木箱右端的水平距离为4.32m．
【考点】牛顿第二定律．
【分析】（1）对木箱进行受力分析，根据牛顿第二定律即可求得加速度，木箱做匀加速
运动，铁块静止，所以木箱运动的位移为L时，铁块从木箱上滑落；
（2）铁块滑落前后，对木箱进行受力分析，根据牛顿第二定律求出加速度，进而求出铁块滑落前后木箱的加速度a1与a2大小之比；
（3）铁块离开木箱后做自由落体运动，求出运动时间，则木箱的运动时间与铁块运动时间相同，根据运动学基本公式即可求解．。