湖南省永州市2022届高一物理上学期期末调研试卷

湖南省永州市2022届高一物理上学期期末调研试卷
一、选择题
1．风洞实验如图所示，风洞喷出竖直向上的气流将实验者向上加速“托起”。

则实验者在此过程中（）
A．处于失重状态
B．运动状态保持不变
C．所受重力小于气流对人的“托力”
D．所受重力的反作用力是气流对人的“托力”
2．如图所示，质量为10kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面，质量为2.5kg的物体B用细线悬挂起来，A、B紧挨在一起但A、B之间无压力。

某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，B对A的压力大小为（取g=10m/s2）（）
A．0
B．20N
C．25N
D．125N
3．如图所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行时，乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量大，这一现象表明( )
A．电梯一定是在上升
B．电梯一定是在下降
C．电梯的加速度方向一定是向下
D．乘客一定处于超重状态
4．假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。

如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的（）
A．4倍B．2倍C．2倍D．倍
5．静止的甲、乙两汽车，分别受到相同的牵引力后，甲车比乙车启动得快，若两车路面的摩擦因数相同，则在启动过程中
A．甲车的惯性大
B．甲车的质量大
C．经历相同的启动时间，甲车的速度大
D．通过相同的位移，甲车所用的时间多
6．如图所示，静止的小球沿不同的轨道由同一位置滑到水平桌面上，轨道高度为h，桌面距地面高为
H，物体质量为m，则以下说法正确的是
A．小球沿竖直轨道下滑到桌面上的过程，重力做功最少
B．小球沿曲线轨道下滑到桌面上的过程，重力做功最多
C．以桌面为参考面，小球的重力势能的减少量为mgh
D．以地面为参考面，小球的重力势能的减少量为
7．真空中带电荷量分别为和的两个相同的金属小球，相距一定距离时，相互作用力大小为F，若把它们接触一下放回原处，它们的相互作用力大小变为（）
A． B． C． D．
8．某人造地球卫星沿圆轨道运行，轨道半径，周期，已知万有引力常量。

根据这些数据可以求得的物理量为
A．地球的质量
B．地球的平均密度
C．地球表面的重力加速度大小
D．地球对该卫星的万有引力大小
9．中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。

预计2020年左右，北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力。

如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则( )
A．卫星a的角速度小于c的角速度
B．卫星a的加速度大于b的加速度
C．卫星a的运行速度大于第一宇宙速度
D．卫星b的周期大于24 h
10．如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M，长杆的一端放在地上通过铰链联结形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处，在杆的中点C处拴一细绳，绕过两个滑轮后挂上重物M．C点与O点距离为l．现在杆的另一端用力．使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度ω缓缓转至水平位置（转过了90°角），此过程中下述说法中正确的是（）
A ．重物M 做匀速直线运动
B ．重物M 做匀变速直线运动
C ．重物M 的最大速度是ωl
D ．重物M 的速度先减小后增大
11．质量为1kg 可视为质点的小球自由下落。

不计空气阻力，则在其下落的第2s 末重力的瞬时功率为
A ．10W
B ．20W
C ．100W
D ．200W
12．甲、乙两车某时刻由同一地点、沿同一方向开始做直线运动，若以该时刻作为计时起点，得到两车的位移—时间图象如图所示．甲图线过O 点的切线与AB 平行，过C 点的切线与OA 平行，则下列说法中正确的是(
)
A ．在两车相遇前，t 1时刻两车相距最近
B ．t 3时刻甲车在乙车的前方
C ．0～t 2时间内甲车的瞬时速度始终大于乙车的瞬时速度
D ．甲车的初速度等于乙车在t 3时刻的速度
二、填空题
13．如图所示，粗细均匀的U 形管内装有同种液体，在管口右端用盖板A 密闭，两管内液面的高度差为h ，U 形管中液柱的总长为3h 。

现拿去盖板A ，液体开始流动，不计液体内部及液体与管壁间的摩擦力，重力加速度为g ，则当两液面高度相等时，右侧液面下降的速度为 。

14．如图所示，重为200牛的重物由ON 、OM 绳悬挂在天花板上，已知ÐONM=60°，ÐOMN=30°，请画出O 点的受力分析图，绳ON 受到的拉力是 N ；
绳OM 受到的拉力是 N 。

15．用200 N 的拉力将地面上的一个质量为10 kg 的物体提升20 m （重力加速度g 取10 m/s 2，空气阻
力忽略不计），物体被提高后具有的动能为__________J。

16．如图所示，质量相同的A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动．两球间是一个轻质弹簧，如果突然剪断悬线，则在剪断悬线瞬间A球加速度为_____；B球加速度为_____．
17．为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离，已知某高速公路的最高限速为120km/h。

假设前方车辆因故突然停止，后面车上的司机从发现这一情况开始操纵刹车，到汽车开始减速所经历的时间（即反应时间）为0.50s，刹车时汽车受到的阻力大小为汽车重力的0.40倍，则汽车的加速度大小为_____m/s2, 正常行驶时汽车间的距离至少应为_____m 。

（g取10 m/s2）
三、实验题
18．科学探究活动通常包括以下环节：提出问题，作出假设，制定计划，搜集证据，评估交流等。

一组同学研究“运动物体所受空气阻力与其运动速度关系”的探究过程如下：
A．有同学认为：运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关。

B．他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象，用超声波测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律，以验证假设。

C．在相同的实验条件下，同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离，将数据填入下表中，图（a）是对应的位移-时间图线。

然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落，分别测出它们的速度-时间图线，如图（b）中图线1、2、3、4、5所示。

D．同学们对实验数据进行分析、归纳后，证实了他们的假设。

回答下列提问：
⑴与上述过程中A、C步骤相应的科学探究环节分别是___________，___________。

⑵图（a）中的AB段反映了运动物体在做_________运动，表中X处的值为_________。

⑶图（b）中各条图线具有共同特点：“小纸杯”在下落开始阶段做_______运动，最后“小纸杯”做
______运动。

⑷比较图（b）中的1和5，指出在1.0~1.5s时间段内，速度随时间变化关系的
差异：
_________________________________________________________________。

19．在“研究平抛运动”的实验中
（1）关于该实验的注意事项，下列说法正确的是_____（多选）
A．小球每次可以从斜槽上不同的位置由静止释放
B．斜槽轨道必须光滑
C．建立坐标系时，应该用重锤线来确定y轴
D．要使描绘的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
（2）现让小球多次从斜槽上滚下，在白纸上依次记下小球的位置，某同学得到的记录纸如上图所示，从图中可看出该实验装置存在的问题_____
20．某兴趣小组用频闪照相机拍摄小石子平抛运动的频闪照片，照片背景为一堵贴近的竖直砖墙，如图所示，已知当地重力加速度g 该同学根据所学平抛运动的知识，求取频闪照片的拍摄周期和小石子的水平初速度。

（1）他已经测出砖块的长度为a，还需要测量哪个数据（写出测量物理量及其物理符号）
____________；
（2）B点的竖直方向速度_________（用题设条件和测量的物理量的符号表示）；
（3）照相机频闪周期T=___，小石子水平初速度___（用题设条件和测量的物理量的符号表示）。

四、解答题
21．如图所示，一质量为m B=2kg的木板B静止在光滑的水平面上，其右端上表面紧靠一固定斜面轨道的底端(斜面底端与木板B右端的上表面之间有一段小圆弧平滑连接)，轨道与水平面的夹角一质量也为的物块A由斜面轨道上距轨道底端处静止释放，物块A刚好没有从木板B的左端滑出．已知物块A与斜面轨道间的动摩擦因数为，与木板B上表面间的动摩擦因数为
，，，，物块A可看做质点．请问：
（1）物块A刚滑上木板B时的速度为多大？
（2）物块A从刚滑上木板B到相对木板B静止共经历了多长时间？木板B有多长？
22．如图所示，用与水平方向成α=53°的力F拉物体，使物体由静止开始做匀加速直线运动，4s内物体前进的距离为20m.已知物体的质量m=4kg，它与水平面间的动摩擦因数μ=0.5.(重力加速度g取10 m/s²，sin53°=0.8，cos53°=0.6) 求：
(1)物体的加速度大小；
(2)拉力F 的大小；
(3)若F作用4s后撤去，此后再经2.5s，物体运动的位移大小。

23．假设几年后，你作为航天员登上了月球表面，如果你已知月球半径R，那么你用一个弹簧测力计和一个已知质量的砝码m，能否测出月球的质量M？怎样测定？
24．以18 m/s的速度行驶的小汽车，刹车后的加速度大小为6m/s2，则刹车后直到停止的过程中.求：
(1)所需要的时间.
(2)小汽车前进的位移
25．如图所示，一物体质量为m=2 kg，在倾角为θ=37°的斜面上的A点以初速度v0=3 m/s下滑，A点距弹簧上端B的距离为AB=4 m．当物体到达B后将弹簧压缩到C点，最大压缩量BC=0.2 m，然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为D点，D点距A点AD=3 m，挡板及弹簧质量不计，g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，求：
(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ
(2)物体第一次到达B点时的速度大小
(3)弹簧的最大弹性势能
【参考答案】***
一、选择题
13
14．173N； 100N
15．2000
16．2g 0
17．4m/s2 155.6m
三、实验题
18．作出假设；搜集证据；匀速直线； 1.937；加速度减小的加速；匀速；19．CD 斜槽末端未保持水平
20．砖块的厚度h
四、解答题
21．(1) ； (2) 2 s，8m.
【解析】
【详解】
（1）沿斜面下滑的加速度为a，则有：
解得：
由得：物块A刚滑上木板B时的速度
（2）物块A在B上滑动时，A的加速度大小：
木板B的加速度大小
物块A刚好没有从木板B左端滑出，即：物块A在木板B左端时两者速度相等；
设物块A在木板B上滑行的时间t，速度关系
物块A刚好没有从木板B左端滑出，位移关系：
联立解得：L=8m，t=2s
22．(1)2.5m/s2；（2）30N；（3）10m；
【解析】【分析】由运动学公式求出加速度大小，分析物体受力，由牛顿第二定律求出拉力F 的大小，撤去力后由牛顿第二定律求出加速度，物体做匀减速直线运动直到停止，由运动学公式求出位移。

解：(1)由运动学公式有：
解得：
(2)物体受力分析如图：
由牛顿第二定律得：
由平衡条件得：
又
联立解得：F=30N
(3)4s末的速度：
撤去力后。

由牛顿第二定律得：
若物体做匀减速直线运动直到停止，则物体停下来的时间为：
<2.5s
,2.5s时物体已经停止运动，由运动学公式：
此后再经2.5s，物体运动的位移：
23．能，；
【解析】将砝码挂在弹簧测力计上，测出弹簧测力计的读数F，由F＝mg月，得g月＝①
在月球表面，砝码的重力应等于月球的引力，mg月＝，则M＝，②
将①代入②，解得M＝.
故能测出月球的质量，用弹簧测力计测出砝码的重力F，依据表达式M＝求出月球质量．
点睛：用弹簧测力计测已知质量的钩码的重力，可得月球表面的重力加速度；在月球表面，砝码的重力应等于月球的万有引力，列方程即可得月球的质量。

24．(1)t=3s (2)x=27m
【解析】
【分析】
对匀减速运动，得先判断在给定时间内物体是否已经停下来，来确定题给时间是否为有效时间．再由运动学公式求解位移．
【详解】
(1)由速度公式v=at
解得t=3s
(2)由位移公式
解得x=27m
【点睛】
本题是运动学中的刹车问题，要注意汽车速度减为零后不再运动，要确定汽车有效运动时间. 25．(1)0.52；(2)；(3)24.4J
【解析】
【详解】
(1)物体由A运动到D过程中运用动能定理得：
重力做功为：
摩擦力做功为：
其中
解得：；
(2)物体由A运动到B过程中运用动能定理得：
代入数据解得：；
(3)弹簧压缩到C点时，对应的弹性势能最大，由A到C的过程根据能量守恒定律得：
代入数据解得：E pm=24.4 J。