2022-2023学年广东省河源市田家炳实验中学高一物理上学期期末试卷含解析

2022-2023学年广东省河源市田家炳实验中学高一物理
上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. 质量为m的物体，在距地面h高处以的加速度由静止释放竖直下落到地面，下列说法中正确的是（）
A．物体的重力势能减少mgh B．物体的动能增加mgh
C．物体的机械能减少mgh D．落地前瞬间重力的功率为mgh
参考答案：
BC
2. 质量为m的物体，在F1、F2、F3三个共点力的作用下做匀速直线运动，保持F1、F
2
不变，仅将F3的方向改变90°(大小不变)后，物体可能做( )
A．加速度大小为的匀变速直线运动
B．加速度大小为的匀变速曲线线运动
C．加速度大小为的匀变速曲线运动
D．匀速直线运动
参考答案：
C
解：物体在F
1、F
2
、F
3
三个共点力作用下做匀速直线运动，三力平衡，必有F
3
与
F 1、F
2
的合力等大反向，当F
3
大小不变，方向改变90°时，F
1
、F
2
的合力大小仍为
F 3，方向与改变方向后的F
3
夹角为90°，故F
合
= ,加速度a=，则物体
可能做加速度大小为的匀变速直线运动，可能做加速度大小为的匀变速曲线运动．故B正确，A、C、D错误．故选：B．
3. 把自由落体物体的总位移分成相等的三段，则按由上到下的顺序经过这三段位移所需时间之比是（）
A．1：3：5 B．1：4：9 C．1：：D．1：（﹣1）：（﹣）参考答案：
D
【考点】自由落体运动．
【分析】根据位移时间公式，求出通过前一段、前两段、前三段的位移所用的时间之比，最后得到物体通过每段位移的时间之比．
【解答】解：自由落体运动，根据位移时间公式，有
前一段位移：
前两段位移：
前三段位移：
解得：
故通过第一段位移、第二段位移、第三段位移的时间之比为1：（﹣1）：（﹣）
故选D
4. 一个自由下落的物体，前3s内下落的距离是第1s内下落距离的多少倍？（落地时间超过3s）
A. 9倍
B. 6倍
C. 5倍
D.3倍参考答案：
A
5. 如图，实线为某一点电荷产生的电场线，虚线为等势面，A、C点的场强大小分
别为2E和E。

则
A．该点电荷为负电荷
B．该点电荷在A点的左侧
C．B、C两点场强相同
D．B点到点电荷的距离是A点到点电荷距离的倍
参考答案：
BD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示，用静电计可测量已经充电的平行板电容器两极板间的电势差U．现仅向上移动A极板以减小两极板的正对面积，发现静电计指针偏角增大，说明此时电容器的电容▲（选填“增大”或“减小”）；若仅增大两板间的距离，则可观察到静电计指针偏角▲（选填“增大”或“减小”）．
参考答案：
减小增大
7. 地球的半径取6400km，某物在地面上所受地球引力为9×，当它在距地面高度为12800km时，所受地球引力为__________N。

17．两颗人造地球卫星的质量之比轨道半径之比，那么，它
们的周期之比__________，它们所受向心力之比__________。

参考答案：
1:1 2:1
8. 打点计时器有电火花打点计时器和，它们是记录直线运动物
体和的仪器。

参考答案：
电磁打点计时器，位置，时间
9. 小船欲渡过宽420m的河，已知船在静水中的速度是4m/s，水流速度是3m/s，则过河的最短时间为，以最短时间渡河小船的位移是；若小船斜向上游行驶可是渡河位移最短为。

参考答案：
10. 某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．
若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：
（1）你认为还需要的实验器材有．
（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是，实验时首先要做的步骤是．
（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L 和这两点的速度大小v1与v2（v1< v2）．则本实验最终要验证的数学表达式
为（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）．
参考答案：
（1）天平（1分），刻度尺（1分）
（2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量（2分），平衡摩擦力（2分）
（3）
11. 如图所示，质量为m的小球，用一长为l的细线悬于O点，将悬线拉直成水平状态，并给小球一个向下的速度让小球向下运动，O点正下方D处有一钉子，小球运动到B处时
会以D为圆心做圆周运动，并经过C点，若已知OD＝l，则小球由A点运动到C点的过
程中，重力势能减少，重力做功
为
参考答案：
12. 我们研究物体的运动时，在某些特定情况下，可以不考虑物体的________和
________，把它简化为一个________的点，称为质点，质点是一个________的物理模型。

参考答案：
13. 向心力是指做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力，由牛顿第二定律F=ma，可推出向心力的公式（分别用r、T、f、n表示）F===．
参考答案：
，4π2mf2r，4π2mn2r．
【考点】向心力．
【分析】根据物体做圆周运动向心加速度与周期、转速、频率的关系，得出物体向心力公式．
【解答】解：向心加速度为：
a=rω2==，
又T=，则a=4π2rf2，
转速的大小等于频率，则有：
a=4π2rn2，
根据F=ma知向心力为：
F==4π2mf2r=4π2mn2r．
故答案为：，4π2mf2r，4π2mn2r．
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 某同学在《验证机械能守恒定律》的实验中，他选取了第一二个点之间距离接近0.2mm的一条纸带，纸带上打出的部分点和测量数据如图所示，若重物的质量为m千克，图中点P为打点计时器打出的第一个点，A、B、C为中途打下的几个连续点，根据测量和计算可得：从起点P到打下点B的过程中，重物的重力势能的减少量ΔE P= 0.47m J，则重物的动能的增加量ΔE K= J（打点计时器的打点周期为0.02s，g=9.8m/s2，小数点后面保留两位）。

请根据实验情况分析误差及产生误差的原因：。

该同学测量、计算或处理纸带时有一处错误，请指出错误并帮他更正在横线上：。

参考答案：
（1）0.46m；（2分）；（2）实验中动能的增加量0.46m略小于势能的减少量0.47m，是因为重物和纸带在下落过中要克服阻力做功，部分减少的势能转化为内
能。

（2分，能发现“略小于。

”给1分，有“克服阻力做功”或“转化为内能”给1分）；
（3）数据4.8应该记为：4.80（2分）。

15. 如图所示，在“研究平抛物体的运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L=1.25 cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式v0＝ .(用L、g表示)，其值
是 (g取9.8 m/s2)，小球在b点的速率是 .
参考答案：
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动，星球A和B两者中心之间的距离为L。

已知A、B的中心和O三点始终共线，A和B 分别在O的两侧，引力常数为G。

(1)求两星球做圆周运动的周期；
(2)在地月系统中，若忽略其它星球的影响，可以将月球和地球看成上述星球A和B，月球绕其轨道中心运行的周期记为T1。

但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动的，这样算得的运行周期记为T2。

已知地球和月球的质量分别为 5.98×1024 kg和7.35×1022 kg。

求T2与T1两者平方之比。

(结果保留3位小数)
参考答案：
(2)在地月系统中，由于地月系统旋转所围绕的中心O不在地心，由题意知，月球做圆周运动的周期可由⑤式得出
17. 一个做匀加速直线运动的质点，初速度为0.5m/s，在第9秒内的位移比第8秒内的位
移多1m，求：
（1）质点的加速度；
（2）质点在9s内通过的位移．
参考答案：
解：（1）第9s内的位移比第8s的位移多△s=aT2，
代入数据得：a=1m/s2；
（2）根据位移公式，
解得s=45m．
答：（1）质点的加速度a=1m/s2；
（2）质点在9s内通过的位移为45m．
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出质点的加速度，通过匀变速直线运动的位移时间公式求出质点的位移．
18. 甲车以加速度1 m/s2由静止开始做匀加速直线运动。

乙车落后6 s在同一地点由静止开始，以加速度4 m/s2做匀加速直线运动。

两车的运动方向相同。

求：
(1)在乙车追上甲车之前，两车距离的最大值是多少？
(2)乙车出发后经多长时间可追上甲车？此时它们离出发点多远？
参考答案：。