2022-2023學年云南省曲靖市宣威市東山鎮(zhèn)第一中學高一物理期末試卷含解析

2022-2023學年云南省曲靖市宣威市東山鎮(zhèn)第一中學高一物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，壓路機后輪的半徑是前輪半徑的兩倍，M為前輪邊緣上的一點，N為后輪上一點，它離后輪軸的距離是后輪半徑的一半，則M、N的角速度之比為A．4∶1

B．2∶1

C．1∶1

D．1∶2參考答案：B2.長l的細繩一端固定，另一端系一個小球，使球在豎直平面內做圓運動。則錯誤的是（

）

A．小球通過圓周上頂點時的速度最小可以等于零

B．小球通過圓周上頂點時的速度最小不能小于

C．小球通過圓周上最低點時，小球需要的向心力最大D．小球通過最低點時繩的張力最大參考答案：A3.如圖所示為一皮帶傳動裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點．左側是一套輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r.b點在小輪上，到小輪中心的距離為r.已知c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上．若在傳動過程中皮帶不打滑，則以下判斷正確的是()A．a點與b點的向心加速度大小相等B．a點與b點的角速度大小相等C．a點與c點的線速度大小相等D．a點與d點的向心加速度大小相等參考答案：AD4.（單選）如圖，物體A靜置于長木板B上，當B與水平面的夾角θ緩慢增大時，A仍靜止在木板B上，則物體A所受的彈力N和摩擦力f的變化情況是A.N增大，f減小

B.N減小，f增大C.N減小，f減小

D.N增大，f增大參考答案：B5.如圖所示，在光滑的圓錐面內，兩個質量不相同的小球P和Q，沿其內表面在不同的水平面內作半徑不同的勻速圓周運動，其中球P的軌道半徑較大，則可判定

A.球P的向心力較大

B.球P的線速度較大

C.球P的角速度較大

D.兩球的向心加速度一樣大參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在太陽系中有九大行星繞太陽運動，按照距太陽的距離排列，由近及遠依次是：水星、金星、地球、火星、木星、土星……。如果把距離太陽較近的六顆行星的運動近似為勻速圓周運動，那么這六顆行星繞太陽運行一周所用的時間最長的是

，運動的線速度最大的是

，運動的向心加速度最小的是

。

參考答案：土星

水星

土星7.如圖質量為20kg的物體在動摩擦系數(shù)為0.1的水平面上向左運動，在運動過程中受到水平向右、大小為10N的拉力作用，則物體所受摩擦力的大小為_______方向向_____（g=10N/kg）參考答案：20N

向右8.一物理興趣小組利用學校實驗室的數(shù)字實驗系統(tǒng)探究物體作圓周運動時向心力與角速度、半徑的關系．①首先，讓一砝碼在一個比較光滑的平面上做半徑r為0.08m的圓周運動，數(shù)字實驗系統(tǒng)得到若干組向心力F和對應的角速度ω，他們根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了F﹣ω的關系圖象如圖中B圖線所示，興趣小組的同學猜測r一定時，F(xiàn)可能與ω2成正比．你認為，可以通過進一步轉換，做出

關系圖象來確定他們的猜測是否正確．②將同一砝碼做圓周運動的半徑r再分別調整為0.04m、0.12m，又得到了兩條F﹣ω圖象，如圖中A、C圖線所示．通過對三條圖線的比較、分析、討論，他們得出ω一定時，F(xiàn)∝r的結論，你認為他們的依據(jù)是

．③通過上述實驗，他們得出：做圓周運動的物體受到的向心力F與角速度ω、半徑r的數(shù)學關系式是F=kω2r，其中比例系數(shù)k的單位是

．參考答案：①F與ω2；②取任意相同ω，A、B、C三圖線對應向心力之比均約為3：2：1，與其對應半徑之比相同．③kg．【考點】線速度、角速度和周期、轉速；向心力．【分析】①若F與ω2成正比，則F﹣ω2圖象是過原點的傾斜直線，可很直觀作出判斷．②在探究物體作圓周運動時向心力與角速度、半徑的關系時，應當應用控制變量法，先保證圓周運動的半徑不變，探究向心力與角速度之間的關系，然后再更換半徑繼續(xù)探究向心力與角速度之間的關系，最后可以得到向心力與角速度與半徑的關系式．③由F=kω2r表達式，結合各個量的單位分析k的單位．【解答】解：①通過對圖象的觀察，興趣小組的同學猜測F與ω2成正比．可以通過進一步的轉換，通過繪出F與ω2關系圖象來確定他們的猜測是否正確，如果猜測正確，做出的F與ω2的關系式應當是一條過原點的傾斜直線．②在證實了F∝ω2之后，他們將砝碼做圓周運動的半徑r再分別調整為0.04m、0.12m，又得到了兩條F﹣ω圖象，取任意相同ω，A、B、C三圖線對應向心力之比均約為3：2：1，與其對應半徑之比相同．如果比例成立則說明向心力與物體做圓周運動的半徑成正比．③表達式F=kω2r中F、ω、r的單位分別是N、rad/s、m，又由v=ωr有：1m/s=1（rad/s）?m，由F=ma，有1N=1kg?m/s2，則得：1N=k×（1rad/s）2×1m=k?m/s2；則得k的單位是kg．故答案為：①F與ω2；②取任意相同ω，A、B、C三圖線對應向心力之比均約為3：2：1，與其對應半徑之比相同．③kg．9.做物體平拋運動的實驗時，只畫出了如圖所示的一部分曲線，在曲線上取A、B、C三點，測得它們的水平距離均為x＝0.2m，豎直距離h1＝0.1m，h2＝0.2m，試由圖示求出平拋物體的初速度v0＝______m/s，平拋原點距A的水平距離為x＝_____m.(g取10m/s2)．參考答案：2

0.110.電路中的電流強度為0.2A，則1min內通過導線橫截面定向移動的自由電子數(shù)為

參考答案：7．5×1019

11.（6分）有一高度為1.70米的田徑運動員正在進行100米短跑比賽，在終點處，有一站在跑道終點旁邊的攝影記者用照相機給他拍攝沖刺運動．攝影記者使用的照相機的光圈(控制進光量的多少)是16，快門(曝光時間)是1/60秒。得到照片后測得照片中人的高度為1.7×10-2米，胸前號碼布上模糊部分的寬度是2×10-3米，由以上數(shù)據(jù)可以知道運動員沖刺時1/60秒內的位移是

米；沖刺時的速度大小是

m/s。參考答案：0.2；1212.如圖為某質點在一條直線上運動的速度—時間圖象，根據(jù)此圖象判斷，（1）在0—4s內物體運動的方向

（填“發(fā)生變化”、“不變”），（2）該質點的位移隨時間變化的關系式是s＝

，（3）0—4s內運動過程中，在t=

s時質點距坐標原點最遠；（4）0—4s內物體的位移是

。參考答案：發(fā)生變化

s＝5t2-20t

t=2s

013.在一個未知星球上用如圖（a）所示裝置研究平拋運動的規(guī)律。懸點O正下方P點處有水平放置的熾熱電熱絲，當懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷，小球由于慣性向前飛出作平拋運動．現(xiàn)對采用頻閃數(shù)碼照相機連續(xù)拍攝。在有坐標紙的背景屏前，拍下了小球在作平拋運動過程中的多張照片，經(jīng)合成后，照片如圖所示。a、b、c、d為連續(xù)四次拍下的小球位置，已知照相機連續(xù)拍照的時間間隔是0.10s，照片大小如圖中坐標所示，又知該照片的長度與實際背景屏的長度之比為1:4，則：（1）由以上信息，可知a點

（填“是”或“不是”）小球的拋出點；（2）由以上及圖信息，可以推算出該星球表面的重力加速度為

m/s2（3）由以上及圖信息可以算出小球平拋的初速度是

m/s；（4）由以上及圖信息可以算出小球在b點時的速度是

m/s。參考答案：（1）是

（2）0.8

（3）8

（4）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在距離地面5m處將一個質量為1kg的小球以10m/s的速度水平拋出，若g＝10m/s2。求：（1）小球在空中的飛行時間是多少？（2）水平飛行的距離是多少米？（3）小球落地時的速度？參考答案：（1）1s，（2）10m，（3）m/s............（2）小球在水平方向上做勻速直線運動，得小球水平飛行的距離為：s＝v0t＝10×1m＝10m。

（3）小球落地時的豎直速度為：vy＝gt＝10m/s。

所以，小球落地時的速度為：v＝m/s＝10m/s，

方向與水平方向的夾角為45°向下。

15.（6分）將一根細繩的中點拴緊在一個鋁鍋蓋的中心圓鈕上，再將兩側的繩并攏按順時針（或逆時針）方向在圓鈕上繞若干圈，然后使繩的兩端分別從左右側引出，將鍋蓋放在水平桌面上，圓鈕與桌面接觸，往鍋蓋內倒入少量水。再雙手用力拉繩子的兩端（或兩個人分別用力拉繩的一端），使鍋蓋轉起來，觀察有什么現(xiàn)象發(fā)生，并解釋為什么發(fā)生會這種現(xiàn)象。參考答案：隨著旋轉加快，鍋蓋上的水就從鍋蓋圓周邊緣飛出，灑在桌面上，從灑出的水跡可以看出，水滴是沿著鍋蓋圓周上各點的切線方向飛出的。因為水滴在做曲線運動，在某一點或某一時刻的速度方向是在曲線（圓周）的這一點的切線方向上。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（8分）質量m＝10kg的物體，以v0＝20m/s的初速度滑上傾角θ＝37°的斜面，物體與斜面間的滑動摩擦力是它們間彈力的0．2倍，取g＝10m／s2．sin37°＝0.6,cos37°＝0.8求：①物體所受的滑動摩擦力的大小；②物體向上運動的時間；③物體沿斜面向上運動的最大距離．參考答案：①N=mgcos37°=80N

f=uN=16N（2分）；②f+mgsin37°=ma

a==7.6m/s2（2分）t=v0/a=20/7.6=50/19=2.63s

（2分）③x=(v0+0)×t/2=10×50/19=500/19=26.3m（2分）

17.如圖，航空母艦上的水平起飛跑道長度L=160m。一架質量為m=2.0×104kg的飛機從跑道的始端開始，在大小恒為F=1.2×105N的動力作用下，飛機做勻加速直線運動，在運動過程中飛機受到的平均阻力大小為Ff=2×104N。飛機可視為質點，取g=10m/s2。求：（1）飛機在水平跑道運動的加速度大??；（2）若航空母艦靜止不動，飛機加速到跑道末端時速度大?。唬?）若航空母艦沿飛機起飛的方向以10m/s勻速運動，飛機從始端啟動到跑道末端離開，這段時間內航空母艦對地位移大小。參考答案：（1）飛機在水平跑道上運動時，水平方向受到推力與阻力作用，設加速度大小為a，由牛頓第二定律可得

（2分）代入數(shù)據(jù)得a=5.0m/s2

由運動學公式可知

（2分）代入數(shù)據(jù)得飛機到達水平跑道末端時的速度大小v=40m/s

（1分）（3）對于飛機