2022-2023学年北京庞各庄中学高一物理下学期期末试题含解析

2022-2023学年北京庞各庄中学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. 一条大河两岸平直，河水流速恒为v．一只小船，第一次船头正对河岸，渡河时间为t1；第二次行驶轨迹垂直河岸，渡河时间为t2．船在静水中的速度大小恒为v，则t1：t2等于（　　） A．1： B．：1 C．1： D．：1 参考答案： A 【考点】运动的合成和分解． 【分析】当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，由位移与速度的关系，即可求出时间；再根据平行四边形定则，即可求解最短时间的过河位移大小． 因船在静水中的速度大于水流速度，当船的合速度垂直河岸时，船渡河的位移最短，最短位移即为河宽，从而即可求解． 【解答】解：（1）设河宽为d，水速为v，船在静水中的航速为v， 当小船的船头始终正对河岸时，渡河时间最短设为t1，则t1=； （2）因船在静水中的速度大于水流速度，当船的合速度垂直河岸时，船渡河的位移最短，渡河时间t2==． 则t1：t2等于1：，故A正确，BCD错误； 故选：A． 2. （单选题）一列火车从静止开始做匀加速直线运动，一人站在第一节车厢前端的旁边，测得第一节车厢通过他用时2s，整列火车通过他用时6s，则这列火车的车厢有几节组成（车厢等长且不计车厢间的距离）（   ） A  3节        B  6节        C  9节        D   12节 参考答案： C 3. （单选）如图所示，物体静止于水平地面上，下列说法中正确的是 A．物体对地面的压力和重力是一对平衡力 B．物体受到的重力和地面对物体的支持力是一对平衡力 C．物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对平衡力 D．物体受到的重力和地面支持力是一对作用力和反作用力 参考答案： B 4. (单选)图示是一质点做直线运动的v－t图象，据此图象得到的结论是(　　) A．质点在第1 s末停止运动 B．质点在第1 s末改变运动方向 C．质点在第2 s内做减速运动 D．质点在前2 s内的位移为零 参考答案： C 由图象知，质点在第1 s内做加速直线运动，1 s末没有改变运动方向，而是继续沿原来的方向开始做减速运动，即质点在前2 s内沿同一个方向运动，位移不为零，C正确，其他都是错误的． 5. （单选）我国是世界上能够发射地球同步卫星的少数国家之一，关于同步卫星，正确的说法（） A.可以定点在北京市上空 B.卫星轨道平面与赤道平面重合 C.运动周期与地球自转周期相同的卫星肯定是同步卫星 D.在同一轨道上有沿同方向绕行的两颗同步卫星，若要后一颗卫星追上前一颗卫星并发生碰撞，只要将后者速率增大一些即可 参考答案： 考点： 同步卫星；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系． 专题： 人造卫星问题． 分析： 地球同步卫星即地球同步轨道卫星，又称对地静止卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，距离地球的高度约为36000km，卫星的运行方向与地球自转方向相同、运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道、运行周期与地球自转一周的时间相等，即23时56分4秒，卫星在轨道上的绕行速度约为3.1公里/秒，其运行角速度等于地球自转的角速度．在地球同步轨道上布设3颗通讯卫星，即可实现除两极外的全球通讯． 解答： 解：A：它们只能在赤道的正上方，它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的．所以不可能定点在北京正上方，故A错误； B：它们只能在赤道的正上方，它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的．所以它不可能沿着与赤道成一定角度的轨道运动，只能与赤道平面重合，故B正确； C：同步卫星是指与地球相对静止的卫星．这种卫星绕地球转动的角速度与地球自转的角度速度相同，而且只能与赤道平面重合，其他轨道上的周期是24小时的卫星却不是同步卫星．故C错误； D：卫星在轨道上运动时，半径越大，线速度越小同时需要的能量越大，瞬时增大速度后，会做离心运动，半径越来越大的同时，线速度越来越小，所以同一轨道上有沿同方向绕行的两颗同步卫星，若要后一颗卫星追上前一颗卫星并发生碰撞，先减小运动轨道半径，即减小速度，再将后者速率增大一些，让其做离心运动．故D错误． 故选：B． 点评： 本题考查了地球同步卫星的相关知识点．同步卫星有四个“定”：定轨道、定高度、定速度、定周期．本题比较简单，属于基础题． 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 经典力学的适用范围是：适用         运动，不适应      运动；适应于         世界，不适应于                世界。 参考答案： 低速          高速            宏观       微观 7. 在平直公路上一辆行驶的汽车经过某点，它们的位移随时间的变化关系：x＝10t－2t2（m）求初速度        m/s ，加速度           _m/s2 参考答案： 10            —4  8. 某同学做“研究平抛运动的规律”的实验，重复让小球从斜槽上相同位置由静止滚下，得到小球运动过程中的多个位置；根据画出的平抛运动轨迹测出小球多个位置的坐标（，），画出图像如图所示，图线是一条过原点的直线，说明小球运动的轨迹形状是_______；设该直线的斜率为，重力加速度为，则小铁块从轨道末端飞出的速度             。 参考答案： 9. 一个质量为2kg的物体在合外力F的作用下从静止开始运动。合外力F随时间t变化的关系如图示，则物体匀加速运动的加速度大小为       , 速度达到最大值的时刻是        . 参考答案： 5m/s2  ，15s 10. 如图所示，长为L的轻质细杆OA，O端为转轴，固定于竖直墙壁上，A端绕接（固定）两条细绳，一绳挂重力为10N的重物，另一绳跨过墙上的光滑小滑轮用力F拉，两绳子与杆的夹角为α= 900，β=370，则力F的大小为_________N，现让杆缓慢逆时针转动的过程中，则杆的弹力大小变化情况是_________。（填“一直变大”、“一直变小”、“一直不变”、“先变大后变小”或“先变小后变大”） 参考答案： ___6_________________  __________一直不变__ 11. 地球的两颗人造卫星质量之比m1∶m2=1∶2，轨道半径之比r1∶r2=1∶2.，则：线速度之比为______,运行周期之比为______,向心力之比为_______. 参考答案： (1).     (2).     (3). 2:1 设地球的质量为M，两颗人造卫星的线速度分别为v1、v2，角速度分别为ω1、ω2，运行周期分别为T1、T2，向心力分别为F1、F2； （1）根据万有引力和圆周运动规律     得 ∴ （2）根据圆周运动规律 ，则    （3）根据万有引力充当向心力公式   ∴ 12. 如图所示，你的左手拿一块表，右手拿一支彩色画笔。你的同伴牵动一条宽约1 cm的长纸带，使纸带在你的笔下沿着直线向前移动。每隔1s你用画笔在纸带上点一个点。你还可以练习在1s内均匀地点上两个点。这样，就做成了一台简单的“打点计时器”。由实验可知纸带速度越大，相邻两点的距离越________，纸带的速度与相邻两点所表示的时间__________（填“有”或“没有”）影响。 参考答案： 越远、没有 13. （5分）一辆车子作直线运动，从甲地到乙地的平均速度是10 m / s，所用时间是30 s，甲地到丙地（途经乙地）的平均速度是15 m / s，所用时间是40 s，则车从乙地到丙地的平均速度是＿＿＿＿＿＿＿＿。 参考答案： 30 m / s 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，用钩码所受重力作为小车所受的拉力，用DIS测小车的加速度。通过改变钩码的数量，多次重复测量，可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图象。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。 （1）图线_ ▲  _是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的；（选填“①”或“②”） （2）随着钩码的数量增大到一定程度时图（b）中的图线明显偏离直线，造成此误差的主要原因是所挂钩码的总质量太大，为消除此误差可采取的简便且有效的措施是 _ ▲  _ A．调整轨道的倾角，在未挂钩码时使小车能在轨道上长时间缓慢运动（即将小车与传感器发射部分的重力沿轨道方向的分力恰与其所受摩擦力平衡） B．在增加钩码数量进行实验的同时在小车上增加砝码，使钩码的总质量始终远小于小车与传感器发射部分的总质量 C．在钩码与细绳之间放置一力传感器，直接得到小车运动的加速度a和力传感器读数F的关系图象 D．更换实验中使用的钩码规格，采用质量较小的钩码进行上述实验     （3）小车和位移传感器发射部分的总质量为_ ▲  _kg；小车在水平轨道上运动时受到的摩擦力大小为_ ▲  __N。 参考答案： 1）①，（2）C，（3）0.5，1 15. 某学习小组做探究”合力的功和物体速度变化关系”的实验如图，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条、…，完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、…实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出． (1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和________电源(填”交流”或”直流”)； (2)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是________． A．放开小车，能够自由下滑即可           B．放开小车，能够匀速下滑即可 C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可  D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可 (3)在正确操作情况下，打在纸带上的点，并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的__________部分进行测量． 参考答案： 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，在某市区，一辆小汽车在平直公路上向东匀速行驶，一位游客正由南向北从斑马线上横穿马路，司机发现前方有危险（游客在D处），经0.7s作出反应，紧急刹车，仍将正步行至B处的游客撞伤，汽车最终停在C处，为了解现场，警方派一警车以法定最高速度vm=14m/s，行驶在同一路段，在肇事汽车的起始制动点A紧急刹车，经14m后停下来，现测得AB=17.5m、BC=14m、BD=2.6m，问：（1）肇事汽车的初速度是多大？（2）游客横穿马路的速度是多大？ 参考答案： 21    1.53 17. 一列火车做匀变速直线运动驶来，一人在轨道旁边观察火车运动，发现在相邻的两个10 s内，火车从他跟前分别驶过8节车厢和6节车厢，每节车厢长8 m(连接处长度不计)， 求： (1)火车的加速度的大小； (2)人开始观察时火车速度的大小． 参考答案： 3.5M/S2    6.8M/S 18. （6分）如图，在真空中的O点放一点电荷Q＝4.0×10-9C，直线MN过O点，OM＝20cm，M点放有一点电荷,如图所示，（静电力常量k=9.0×109N ?m2/C2）求： （1）M点的电场强度大小；Ks5u （2）若M点的电势比N点高20V，则电荷q从M点移到N点，求电场力做功为多少？   参考答案： ⑴ Ks5u ⑵WMN=qUMN=-4×10-9J