2022-2023学年湖北省黄冈市傅桥中学高一物理期末试题含解析

2022-2023学年湖北省黄冈市傅桥中学高一物理期末试
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）一艘船在静水中的速度是3m/s，它要横渡一条30m宽的河，水流速度为
4m/s，下列说法正确的是（）
A.船可以垂直河岸到达正对岸
B.船过河时相对河岸的速度一定是5m/s
C.船过河时间可能为6s
D.船过河时间可能为10s
参考答案：
考点：运动的合成和分解．
专题：运动的合成和分解专题．
分析：船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，这类题主要是问最短的时间和最短的路程，最短的时间主要是希望合速度在垂直河岸方向上的分量最大，这样就可以用最快的速度过河，这个分量一般刚好是船在静水中的速度，即船当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短；最短的路程主要是希望合速度的方向在垂直河岸方向上，这样就可以在垂直河岸方向上运动，最短的位移是河两岸的距离．
解答：解：A、由已知小船在静水中速度v1=3m/s，河宽d=30m，水速v2=4m/s，因v2＞v1，由矢量合成的平行四边形法则可知合速度不能垂直河岸，故船不可能垂直于河岸抵达正对岸，因此，故A错误．
B、只有v1与v2垂直时合速度v==m/s=5m/s，其余情况不为5m/s，故B 错误．
CD、当船头与岸垂直时，过河时间最短，最小时间：tmin==s=10s，当船头指向其它的方向时，过河时间大于10s，故C错误，D正确．
故选：D．
点评：小船过河问题属于运动的合成问题，要明确分运动的等时性、独立性，运用分解的思想，看过河时间只分析垂直河岸的速度，船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，使用平行四边形法则求合速度．
2. 物体在粗糙的水平面上运动，其运动图象如右图所示，已知沿着运动方向的作用力为F，所受的摩擦力为f，则由图象可知B
A.F > f
B.F = f
C.物体做减速运动
D.物体做加速运动
参考答案：
B
3. （单选）火箭从地面竖直升空，其速度与时间图象如图所示，由图可知（）A．火箭上升到最高点所用的时间是40 s
B．火箭前40 s上升，以后下降
C．火箭上升的最大高度是48000 m
D．火箭的加速度始终是20 m/s2
参考答案：
C
4. 三个质量相同的物体，与水平桌面的动摩擦因数相同，在不同的水平外力作用下，其中A做匀速运动，B做加速运动，C做减速运动，那么它们受到的摩擦力大小关系应是( )
A．F B>F A>F C B．F A<F B<F C C．F B＝F A＝
F C D．不能比较大小
参考答案：
C
5. （单选）如图，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大圆环上的质量为m的小环（可视为质点），从大圆环的最高处由静止滑下，重力加速度为g。

当小圆环滑到大圆环的最低点时，大圆环对轻杆拉力的大小为（）
A. Mg-5mg
B. Mg+mg
C. Mg+5mg
D. Mg+10mg
参考答案：
B
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 某学生用图（a）所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数．已知打点计时器所用
电源的频率为50Hz，物块下滑过程中所得到的只带的一部分如图（b）所示，图中标出了5个连续点之间的距离．
（1）物块下滑是的加速度a=m/s2打点C点时物块的速度v=m/s；
（2）已知重力加速度大小为g，为求出动摩擦因数，还需测量的物理量是（填正确答案标号）
A．物块的质量B．斜面的高度C．斜面的倾角．
参考答案：
解：（1）根据△x=aT2，有：
解得：
a===3.25m/s2
打C点时物块的速度为：
v=m/s=1.79m/s
（2）对滑块，根据牛顿第二定律，有：mgsinθ﹣μmgcosθ=ma
解得：μ=
故还需要测量斜面的倾角，故选：C；
故答案为：（1）3.25，1.79；（2）C．
7. 某人在地面上最多能举起60kg的物体，则他在以2m/s2的加速度匀加速下降的电梯里最多能举起 kg的物体。

（g取10m/s2）
参考答案：
75kg
8. 一个物体以v=10m／s的初速度作平抛运动，经s时物体的速度与水平方向的夹角为(g取10m/s2)_________.
参考答案：
60o
9. 如图所示为一圆拱桥，最高点的半径为40m．一辆质量为1.2×103kg的小车，以10m/s 的速度经过拱桥的最高点．此时车对桥顶部的压力大小为9.0×103N；当过最高点的车速等于20m/s时，车对桥面的压力恰好为零．（取g=10m/s2）
参考答案：
9.0×103，20．
解：当小车以10m/s的速度经过桥顶时，对小车受力分析，如图，小车受重力G和支持力N；
根据向心力公式和牛顿第二定律得到G﹣N=m；
车对桥顶的压力与桥顶对车的支持力相等N'=N；
因而，车对桥顶的压力N'=G﹣m=（1.2×103×10﹣1.2×103×）N=9.0×103N；
当车对桥面的压力恰好为零，此时支持力减小为零，车只受重力，根据牛顿第二定律，有
G=m；
得到v2==m/s=20m/s；
故答案为：9.0×103，20．
10. 如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长s=2.5cm。

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为vo=（用s、g表示）,其值是
m/s（取g=10m/s2）小球在c点的速率 m/s （保留两位有效数字）
参考答案：
11. A、B两物体做直线运动的V—t图象如图1—4所示，则A的运动速度大小为m/s，B的运动速度大小为m/s。

A和B的速度方向（填“相同”或“相反”），A的速度B的速度（填“大于”、“等于”或“小于”），物体A在3 s内的位移是，方向，物体B在 4 s内的位移是，方向。

参考答案：
10，5，相反，大于，30 m，与规定正方向相同，－20 m，与规定正方向相反
12. 改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生变化，使汽车的质量变为原来的1/2倍、速度变为原来的2倍时，其动能是原来的________倍
参考答案：
13. 在国际单位制中，三个力学基本物理量的单位分别是m 、kg 和s ，而速度的单位“m/s”属于导出单位．
参考答案：
考
点：
力学单位制．版权所有
分析：单位制包括基本单位和导出单位，规定的基本量的单位叫基本单位，国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位．
解答：解：际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位，所以三个力学基本物理量分别是长度、质量、时间，它们的单位分别为m、kg、s，而速度的单位“m/s”，是根
据速度的定义式V=推导出来的所以速度的单位“m/s”属于导出单位．
故答案为：m、kg、s；导出．
点评：国际单位制规定了七个基本物理量，这七个基本物理量分别是谁，它们在国际单位制分别是谁，这都是需要学生自己记住的．
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （3分）在“验证力的平行四边形定则”的实验中，用两个弹簧测力计分别钩住绳套1和2，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，如图所示，现用一个小钉固定住绳套1的位置不变，而改变弹簧测力计2的位置拉橡皮条，结点仍到达位置O，则绳套1的拉力大小和方向
A．力的大小不变，方向也不变
B．力的大小改变，方向不变
C．力的大小改变，方向不变
D．力的大小和方向都改变
参考答案：
B
15. 在“验证机械能守恒定律”的实验中：
（1）实验中（填需要或不需要）用天平测量重物的质量m。

开始打点计时的时候，接通电源和松开纸带的顺序应该是，先_______________。

（2）供选择的重物有以下四个，应选择．
A．质量为100 g的木球B．质量为10 g的砝码
C．质量为200 g的钩码D．质量为10 g的塑料球
（3）使用质量为m的重物和打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，在选定的纸带上依次取计数点如图所示，纸带上所打的点记录了物体在不同时刻的位置，那么纸带的端（填左或右）与重物相连．设相邻计数点的时间间隔为T，且O为打下的第一个点。

当打点计时器打点“3”时，物体的动能表达式为。

参考答案：
（1）不需要；接通电源
（2）C
（3）左端，m(S4－S2)2/8T2
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 摩托车障碍赛中，运动员在水平路面上遇到一个壕沟，壕沟的尺寸如图所示，要安全的越过这壕沟，求摩托车的速度v0至少为多大？（空气阻力不计，g=10m/s2）
参考答案：
解：根据h=得：t=
则：
答：摩托车的速度v0至少为15m/s
【考点】平抛运动．
【分析】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，运动的时间由高度决定，然后根据水平距离求出摩托车的速度．
17. 物体的质量为m，沿光滑的弯曲轨道滑下，轨道的形状如图所示，与弯曲轨道相接的圆轨道的半径为R，要使物体恰能通过圆轨道的最高点，物体应从离轨道最低处多高的地方由静止开始滑下?
参考答案：
【解法一】物体恰能通过圆轨道的最高点，有mg=m（ 3分）
重力势能的减少量：ΔEp = mg（h－2R）（1分）
动能的增加量：ΔEk = mv2 （1分）
根据机械能守恒，有ΔEp=ΔEk，（1分）
即 mg（h－2R）=mv2 （2分）
解得 h=R. （2分）
【解法二】物体恰能通过圆轨道的最高点，有mg=m（ 3分）
只有重力做功：WG = mg（h－2R）（1分）
动能的改变量：ΔEk = mv2 （1分）
根据动能定理：WG = ΔEk （1分）
即 mg（h－2R）=mv2 （2分）
解得 h=R.
18. 已知引力常量为G，地球半径为R，同步卫星距地面的高度为h，地球的自转周期为T，地球表面的重力加速度为g.某同学根据以上条件，提出一种估算地球赤道表面上的物体随地球自转的线速度大小的方法：地球赤道表面上的物体随地球做圆周运动，由牛顿第
二定律有又因为地球上的物体的重力约等于万有引力，有由
以上两式得：
(1)请判断上面的结果是否正确．如果正确，请说明理由；如不正确，请给出正确的解法和结果．
(2)由题目给出的条件还可以估算出哪些物理量？(写出估算过程)
参考答案：
解：(1)以上结果是不正确的
因为地球赤道表面的物体随地球做圆周运动的向心力并不是物体所受的万有引力，而是万有引力与地面对物体支持力的合力．
正确解法如下：地球赤道表面的物体随地球自转的周期为T，轨道半径为R，所以线速度大小。