河北省衡水市恩察鎮(zhèn)中學2022-2023學年高一物理期末試卷含解析

河北省衡水市恩察鎮(zhèn)中學2022-2023學年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，自行車的大齒輪A、小齒輪B、后輪C的半徑之比為4：1：16，在用力蹬腳踏板前進的過程中，關(guān)于A、C輪緣的線速度和角速度說法正確的是A.ωA：ωC=1：4B.ωA：ωC=4：1C.vA：vC=1：4D.vA：vC=4：1參考答案：A【詳解】AB.因為A、B的線速度大小相等，根據(jù)，A、B的半徑之比為4:1，所以A、B的角速度之比為1:4，B、C的角速度大小相等，所以ωA：ωC=1:4，故A正確，B錯誤.CD.因為ωB=ωC，RB：RC=1:16，根據(jù)v=r?ω知vB:vC=1:16，所以vA:vC=1:16，故C,D均錯誤.2.下列說法正確的是（

）A.時刻表示時間較短，時間表示時間較長

B.作息時間表上的數(shù)字表示時間C.第ns內(nèi)就是﹙n－1﹚s末到ns末這一秒時間（n為任意正整數(shù)）D.1min內(nèi)有60個時刻參考答案：C3.（多選）如圖所示，物塊m放在斜面體M上，物塊m恰能沿斜面勻速下滑，而斜面體M靜止不動。則下列說法正確的是A．斜面體M對物塊m的作用力方向豎直向上

B．斜面體M對地面的壓力等于C．斜面體M受地面的摩擦力大小為零

D．斜面體M受地面的摩擦力方向水平向左參考答案：ABC4.（單選）利用傳感器與計算機結(jié)合，可以自動作出物體運動的圖象。某同學在一次實驗中得到運動小車的速度一時間圖象如圖所示，由此圖象可知（

）A. 18s時的加速度大于13s時的加速度B. 小車做曲線運動

C. 13s末小車距離出發(fā)點最遠D. 小車前10s內(nèi)的平均速度比后10s內(nèi)的大參考答案：A5.（多選題）如圖所示，斜劈A靜止放置在水平地面上．質(zhì)量為m的物體B在外力F1和F2的共同作用下沿斜劈表面向下運動．當F1方向水平向右，F(xiàn)2方向沿斜劈的表面向下時，斜劈受到地面的摩擦力方向向左．則下列說法中正確的是（）A．若同時撤去F1和F2，物體B的加速度方向一定沿斜面向下B．若只撤去F1，在物體B仍向下運動的過程中，A所受地面摩擦力方向可能向右C．若只撤去F2，在物體B仍向下運動的過程中，A所受地面摩擦力方向可能向右D．若只撤去F2，在物體B仍向下運動的過程中，A所受地面摩擦力不變參考答案：AD【考點】牛頓運動定律的綜合應(yīng)用；牛頓第二定律．【分析】由題意知，物體B沿斜劈向下運動，斜劈A保持靜止并受到地面給它向左的靜摩擦力作用，說明A有向右運動的趨勢．由于題目沒有明確物體B向下運動的性質(zhì)是勻速直線運動還是勻加速直線運動以及斜劈A表面的粗糙程度是光滑還是粗糙，這給該題的判斷和分析帶來了很大的困難．我們要用假設(shè)法去討論存在的問題．【解答】解：本題可以假設(shè)從以下兩個方面進行討論．（1）斜劈A表面光滑（設(shè)斜面的傾角為θ，A的質(zhì)量為mA，B的質(zhì)量為mB）A、同時撤去F1和F2，物體在其重力沿斜面向下的分力mBgsinθ的作用下也一定沿斜面向下做勻加速直線運動．故A是正確的；B、如果撤去F1，使A相對地面發(fā)生相對運動趨勢的外力大小是FN2sinθ=mBgcosθsinθ，方向向右．如圖1所示．由于mBgcosθsinθ＜（mBgcosθ+F1sinθ）sinθ，所以A所受地面的摩擦力仍然是靜摩擦力，其方向仍然是向左，而不可能向右．故B錯誤的；

C、撤去F2，在物體B仍向下運動的過程中，A所受地面摩擦力的變化情況要從A受地面摩擦力作用的原因角度去思考即尋找出使A相對地面發(fā)生相對運動趨勢的外力的變化情況．通過分析，使A相對地面有向右滑動趨勢的外力是（mBgcosθ+F1sinθ）sinθ．如圖2、3所示．與F2是否存在無關(guān)．所以撤去F2，在物體B仍向下運動的過程中，A所受地面的摩擦力應(yīng)該保持不變．故C錯誤的；D、根據(jù)以上判斷，故D正確的；因此，在斜劈表面光滑的條件下，該題的答案應(yīng)該是AD．那么，答案會不會因為斜劈表面粗糙而不同呢？（2）斜劈A表面粗糙（設(shè)A表面的動摩擦因數(shù)為μ）在斜劈A表面粗糙的情況下，B在F1、F2共同作用下沿斜面向下的運動就不一定是勻加速直線運動，也可能是勻速直線運動．如果在此再陷入對B的運動的討論中，勢必加大判斷的難度．退一步海闊天空．是不是可以不必糾纏于B的受力分析，看一看A會怎么樣呢？由題意知，在B沿斜劈下滑時，受到A對它彈力FN和滑動摩擦力f．根據(jù)牛頓第三定律，這兩個力反作用于A．斜劈A實際上就是在這兩個力的水平分力作用下有相對地面向右運動的趨勢的．FNsinθ＞fcosθ，又因為f=μFN，所以FNsinθ＞μFNcosθ，即μ＜tanθ．A、同時撤出F1和F2，由以上分析可知mBgsinθ＞μmBgcosθ．所以物體B所受的合力沿斜劈向下，加速度方向也一定沿斜劈向下．故A正確；B、如果撤去F1，在物體B仍向下運動的過程中，N=mgcosθ，f=μN，圖中假設(shè)A受的摩擦力fA方向向左Nsinθ=fcosθ+fA，則有：fA=Nsinθ﹣μNosθ=N（sinθ﹣μcosθ）＞0所以斜劈A都有相對地面向右運動的趨勢，摩擦力方向是向左．故B是錯誤的；C、又由于F2的存在與否對斜劈受地面摩擦力大小沒有影響，故撤去F2后，斜劈A所受摩擦力的大小和方向均保持不變．故C錯誤；D、根據(jù)以上判斷，故D正確；因此，在斜劈A表面粗糙的情況下，本題的正確選項仍然是AD．故選AD．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.地球同步衛(wèi)星到地心的距離r可用質(zhì)量M、地球自轉(zhuǎn)周期T與引力常量G表示為r=

．參考答案：【考點】同步衛(wèi)星．【分析】同步衛(wèi)星與地球相對靜止，因而與地球自轉(zhuǎn)同步，根據(jù)萬有引力提供向心力，即可求出相關(guān)的量．【解答】解：根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：=mr，r=故答案為：7.一物體從一行星表面某高度處自由下落（不計阻力）。自開始下落時計時，得到物體離行星表面高度h隨時間t變化的圖象如圖所示，則根據(jù)題設(shè)條件計算出行星表面重力加速度大小為

m/s2，物體落到行星表面時的速度大小為

m/s。參考答案：8m/s2

；20m/s

8.(1)物體的加速度(a)同時跟合外力(F)和質(zhì)量(M)兩個因素有關(guān)．研究這三個物理量之間的定量關(guān)系的思想方法是___________________（“理想實驗法”或“控制變量法”）．(2)某同學的實驗方案如圖所示，她想用沙和桶的總重力表示小車受到的合外力F，為了減小這種做法而帶來的實驗誤差，她先做了兩方面的調(diào)整措施：①用小木塊將長木板無滑輪的一端墊高，目的是__________________________；②使沙和桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，目的是使拉小車的力近似等于________________．

(3)該同學利用實驗中打出的紙帶求加速度時，處理方案有兩種：A．利用公式a＝計算；B．根據(jù)a＝利用逐差法計算．兩種方案中，你認為選擇方案________比較合理．(4)該同學在“保持小車合外力F不變，探究a與小車質(zhì)量M的關(guān)系”時記錄了實驗數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)在坐標系中描點，作出a－圖象，如圖所示；圖線與橫軸相交，原因可能是____________________________________．參考答案：（1）

控制變量法

（2）①

平衡摩擦力

②

沙和桶的總重力

（3）

B

（4）

木板傾角偏小

9.一個小球從傾角為370的斜面上O點以初速v0水平拋出，落在斜面上A點，如圖所示，則小球在空中的飛行時間為t=

。若第二次以水平速度，從同一位置同方向拋出，小球落在斜面上B點，兩次落至斜面時的動能與拋出時動能相比，其增量之比，則兩次拋出時的初速度大小之比為

。參考答案：

10.如圖5左所示的演示實驗中，A、B兩球同時落地，說明

，某同學設(shè)計了如圖所示的實驗:將兩個斜滑道固定在同一豎直面內(nèi)，最下端水平.把兩個質(zhì)量相等的小鋼球從斜面的同一高度由靜止同時釋放，滑道2與光滑水平板平滑連接，則將觀察到的現(xiàn)象是

，這說明

.參考答案：11.一質(zhì)點繞半徑是R的圓周運動了一周，則其位移大小是________，路程是________。若質(zhì)點只運動了1/4周，則路程是_______，位移大小是_________。參考答案：0，2πR，πR/2，R

12.長0.5m的輕桿，一端連著質(zhì)量0.5kg的小球，另一端繞過O點的水平固定軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動．當小球以2m/s的速率通過最高點時，受到輕桿的作用力為大小為

N，是

（選填“拉力”或“支持力”）．g=10m/s2．參考答案：1；支持力【考點】向心力．【分析】求出桿子作用力為零時，小球在最高點的速度，從而判斷出桿子的作用力，運用牛頓第二定律求出桿子作用力的大?。窘獯稹拷猓寒敆U子在最高達作用力為零時，有：mg=m，解得：v=．知桿子表現(xiàn)為支持力．根據(jù)牛頓第二定律得：mg﹣F=m，解得：F=mg﹣=5﹣=1N．故答案為：1；支持力13.用打點計時器測速度的實驗中，如圖所示為一次記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的記數(shù)點，相鄰記數(shù)點間的時間間隔T=0.1s圖中各長度的單位為：cm（1）由圖判斷小車做

運動。（填“勻速”或“加速”）

（2）計算各點的瞬時速度，VB=

m/s,VC=

m/s，

VD=

m/s

（3）BE間的平均速度VBE=

m/s參考答案：加速1.38

2.64

3.90

3.27三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，置于水平面上的木箱的質(zhì)量為m＝3.8kg，它與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.25，在與水平方向成37°角的拉力F的恒力作用下做勻速直線運動．(cos37°＝0.8，sin37°＝0.6，g取10m/s2)求拉力F的大?。畢⒖即鸢福?0N由平衡知識：對木箱水平方向：Fcosθ＝f豎直方向：Fsinθ＋FN＝mg且f＝μFN聯(lián)立代入數(shù)據(jù)可得：F＝10N15.（6分）如圖所示為做直線運動的某物體的v—t圖像，試說明物體的運動情況.參考答案：0～4s內(nèi)物體沿規(guī)定的正方向做勻速直線運動，4～6s內(nèi)物體沿正方向做減速運動，6s末速度為零，6～7s內(nèi)物體反向加速，7～8s內(nèi)沿反方向勻速運動，8～10s內(nèi)做反向勻減速運動，10s末速度減至零。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.某種型號的飛機起飛滑行時，從靜止開始做勻加速運動，加速度大小為4.0m/s2，飛機速度達到85m/s時離開地面升空.如果在飛機速度達到起飛速度時，突然接到命令停止起飛，飛行員立即使飛機制動，飛機做勻減速運動，加速度大小為5.0m/s2.如果要求你為該類型飛機設(shè)計一條跑道，使在這種情況下飛機停止起飛而不滑出跑道，你設(shè)計的跑道長至少要多少？參考答案：1625.6m17.一質(zhì)量為M＝1.0kg的小物塊隨足夠長的水平傳送帶一起運動，被一水平向左飛來的子彈擊中并從物塊中穿過，如圖甲所示。地面觀察者記錄了物塊被擊中后的速度隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示，圖中取向右運動的方向為正方向。已知傳送帶的速度保持不變，g取10m/s2。（1）指出傳送帶速度v0的方向及大小，說明理由；

（2）計算物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ；

（3）計算t=0開始物塊與傳送帶之間由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能Q。圖乙參考答案：解：（1）從v-t圖象看出，物塊被擊穿后，先向左減速到v=0，然后向右加速到v=2.0m/s，以后隨傳送帶一起做勻速運動，所以，傳送帶的速度方向向右，其速度v0=2.0m/s。

（3分）（2）由速度圖象可得，物塊在滑動摩擦力的作用下做勻變速運動的加速度為a，

（2分）由牛頓第二定律得，滑動摩擦力Ff＝μMg=Ma物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)

（2分）（3）由速度圖象可知，傳送帶與物塊存在摩擦力的時間只有3秒，0~2s內(nèi)：

（向左）

（向右）2~3s內(nèi)：

（向右）

（向右）所以，物塊與傳送帶之間的相對位移

ΔS相=4＋4＋2－1=9m

（4分）產(chǎn)生的內(nèi)能Q＝FfS相=μMgS相=0.2×1.0×10×9=18J

（2分）

（本題應(yīng)用功能關(guān)系求解正確的同樣得分）18.獵豹是陸地上奔跑速度最快的動物，但由于身體因素，其高速奔跑不能維持較長時間，否則將會身體過熱而危及生命；一只劉寶在一次追擊獵物時，先做勻加速直線運動，經(jīng)t1=4s的時間，其速度由靜止達到最大，然后勻速運動t2=6s的時間仍沒追上獵物，為保護自己它放棄了這次行動，并以a=