河北省衡水市高施莊中學(xué)2022-2023學(xué)年高一物理期末試題含解析

河北省衡水市高施莊中學(xué)2022-2023學(xué)年高一物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.物體在光滑斜面頂端由靜止開(kāi)始勻加速下滑，最初4s內(nèi)經(jīng)過(guò)的位移為S1，最后4s內(nèi)經(jīng)過(guò)的位移為S2，且S2－S1＝8m，S1:S2＝1:2。則：物體運(yùn)動(dòng)的加速度及斜面長(zhǎng)度分別為

（

）A、1m/s2

18m

B、0.5m/s2

9m

C、0.1m/s2

8m

D、0.1m/s2

1.8m參考答案：A2.如圖在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平轉(zhuǎn)盤(pán)上，有一個(gè)相對(duì)盤(pán)靜止的物體，隨盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，關(guān)于它的受力情況，下列說(shuō)法中正確的是（

）A．只受到重力和盤(pán)面的支持力的作用B．只受到重力、支持力和靜摩擦力的作用C．除受到重力和支持力外，還受到向心力的作用D．受到重力、支持力、靜摩擦力和向心力的作用參考答案：B3.（多選題）如圖所示，甲、乙兩水平圓盤(pán)緊靠在一塊，甲圓盤(pán)為主動(dòng)輪，乙靠摩擦隨甲轉(zhuǎn)動(dòng)，接觸處無(wú)相對(duì)滑動(dòng)．甲圓盤(pán)與乙圓盤(pán)的半徑之比為r甲：r乙=3：1，兩圓盤(pán)和小物體m1、m2之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，m1距O點(diǎn)為2r，m2距O′點(diǎn)為r，當(dāng)甲緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)且轉(zhuǎn)速慢慢增加時(shí)（）A．滑動(dòng)前m1與m2的角速度之比ω1：ω2=1：3B．滑動(dòng)前m1與m2的向心加速度之比a1：a2=1：3C．隨轉(zhuǎn)速慢慢增加，m1先開(kāi)始滑動(dòng)D．隨轉(zhuǎn)速慢慢增加，m2先開(kāi)始滑動(dòng)參考答案：AD【考點(diǎn)】向心力；牛頓第二定律．【分析】抓住兩圓盤(pán)邊緣的線速度大小相等，結(jié)合圓盤(pán)的半徑關(guān)系得出兩圓盤(pán)的角速度之比，從而根據(jù)向心加速度公式求出向心加速度之比．抓住最大靜摩擦提供向心力求出發(fā)生滑動(dòng)時(shí)的臨界角速度，結(jié)合甲乙的角速度進(jìn)行分析判斷．【解答】解：A、甲、乙兩輪子邊緣上的各點(diǎn)線速度大小相等，有：ω1?3r=ω2?r，則得ω甲：ω乙=1：3，所以物塊相對(duì)盤(pán)開(kāi)始滑動(dòng)前，m1與m2的角速度之比為1：3．故A正確．B、物塊相對(duì)盤(pán)開(kāi)始滑動(dòng)前，根據(jù)a=ω2r得：m1與m2的向心加速度之比為a1：a2=ω12?2r：ω22r=2：9，故B錯(cuò)誤．C、D、根據(jù)μmg=mrω2知，臨界角速度，可知甲乙的臨界角速度之比為1：，甲乙線速度相等，甲乙的角速度之比為ω甲：ω乙=1：3，可知當(dāng)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，乙先達(dá)到臨界角速度，所以乙先開(kāi)始滑動(dòng)．故D正確，C錯(cuò)誤．故選：AD．4.（單選）水平勻速飛行的飛機(jī)上，相隔1s落下物體A和物體B，在落地前，A物體將A：在B物體的前方

B：在B物體的后方C：在B物體的正下方

D：在B物體的前下方參考答案：C兩物體都做平拋運(yùn)動(dòng)，在水平方向的運(yùn)動(dòng)都是勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以在水平方向的運(yùn)動(dòng)情況是一樣的，只是在豎直方向運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不一樣，所以A將始終在B物體正下方，故C正確。故選C。5.（單選）假如一個(gè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星，它的軌道半徑增大到原來(lái)的2倍后，仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A．根據(jù)公式v=ωr，可知衛(wèi)星的線速度增大到原來(lái)的2倍B．根據(jù)公式F=m，可知衛(wèi)星的線速度將增大到原來(lái)的倍C．根據(jù)公式F=m，可知衛(wèi)星所需的向心力減小到原來(lái)的D．根據(jù)公式F=G，可知地球提供的向心力將減小到原來(lái)的參考答案：考點(diǎn)：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用．專題：人造衛(wèi)星問(wèn)題．分析：人造衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力，當(dāng)軌道半徑變化時(shí)，萬(wàn)有引力變化，衛(wèi)星的線速度、角速度、周期隨著變化，所以，不能用向心力的表達(dá)式來(lái)討論一些物理量的變化．注意運(yùn)用控制變量法．解答：解：A、當(dāng)衛(wèi)星的軌道半徑變化時(shí)，衛(wèi)星的角速度ω=，隨著變化，所以不能用公式v=rω討論衛(wèi)星的線速度變化，故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)軌道半徑變化時(shí)，萬(wàn)有引力變化，衛(wèi)星的線速度v=隨著變化，所以不能用公式F=討論衛(wèi)星的線速度變化和向心力變化，故BC錯(cuò)誤；D、地球提供的向心力等于萬(wàn)有引力，根據(jù)公式F=，可知地球提供的向心力將減少到原來(lái)的，故D正確；故選：D．點(diǎn)評(píng)：人造衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力，衛(wèi)星的線速度、角速度、周期都與半徑有關(guān)，討論這些物理量時(shí)要找準(zhǔn)公式，正確使用控制變量法．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.火星的半徑是地球半徑的一半，其質(zhì)量是地球質(zhì)量的1/9，一宇航員的質(zhì)量是72kg，則他在火星上所受的重力為_(kāi)_____N。（地球表面的重力加速度取10m/s2）參考答案：7.一物體由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，它在最初0.5s內(nèi)的平均速度v1比它在最初1.5s內(nèi)的平均速度v2小2.5m/s，則最初1.5s內(nèi)的平均速度v2＝___________m/s。加速度a=

m/s2參考答案：3.75；58.質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的位移x與時(shí)間t的關(guān)系為（各物理量均采用國(guó)際單位制單位），則該質(zhì)點(diǎn)第1s內(nèi)的位移是______m，前2s內(nèi)的平均速度是________m/s。參考答案：6m；考點(diǎn)：考查了平均速度的計(jì)算【名師點(diǎn)睛】在計(jì)算平均速度的時(shí)候，需要明確這一段過(guò)程中發(fā)生的位移，以及所用時(shí)間，然后根據(jù)公式計(jì)算9.三個(gè)方向不同且在同一平面上的共點(diǎn)力作用在一個(gè)物體上，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知F1=5N，F(xiàn)2=7N，F(xiàn)3=4N，那么這三個(gè)力的合力大小為_(kāi)________N，若撤去F3，則物體所受合力大小為_(kāi)_______N。參考答案：10.如圖所示，某人用彈簧測(cè)力計(jì)在電梯中做實(shí)驗(yàn)。他先將測(cè)力計(jì)固定在電梯里，然后將一質(zhì)量為0.5kg的物體掛在測(cè)力計(jì)上。若電梯上升時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為6N，則電梯加速度的大小為_(kāi)_________m/s2，加速度方向向__________。（填“上”或“下”）參考答案：2、向上11.一輛汽車以18m/s的速度在平直道路上勻速行駛，看到前車突然停下，司機(jī)采取緊急剎車，留下27m長(zhǎng)的筆直剎車痕后停車，則[雨林木風(fēng)17]

汽車剎車過(guò)程中加速度的大小為_(kāi)_______m/s2，剎車_________s后汽車停下，這個(gè)過(guò)程中的平均速度為_(kāi)________m/s。參考答案：6，3，9

12.某質(zhì)點(diǎn)做變速直線運(yùn)動(dòng)，其速度﹣時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示，則該質(zhì)點(diǎn)做

直線運(yùn)動(dòng)，初速度大小為

m/s，加速度大小為

m/s2．參考答案：勻加速；

20；

6．【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像．【分析】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度﹣時(shí)間圖象是傾斜的直線，其斜率表示加速度．由圖直接讀出物體的速度．【解答】解：速度﹣時(shí)間圖象的斜率表示加速度，傾斜的直線表示加速度不變，所以質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，初速度為v0=20m/s，加速度a=故答案為：勻加速；

20；

6．13.（4分）一輛質(zhì)量為l000kg的小汽車駛上圓弧半徑為64m的拱橋，當(dāng)汽車以8m／s的速度到達(dá)橋頂時(shí)．汽車對(duì)橋的壓力大小為_(kāi)________________N。(g=lOm／s2)

參考答案：9000三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.一顆在赤道上空運(yùn)行的人造衛(wèi)星，其軌道半徑為r=2R(R為地球半徑)，衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同.已知地球自轉(zhuǎn)的角速度為，地球表面處的重力加速度為g.求：

(1)該衛(wèi)星所在處的重力加速度g′；

(2)該衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω；(3)該衛(wèi)星相鄰兩次經(jīng)過(guò)赤道上同一建筑物正上方的時(shí)間間隔.參考答案：（1）（2）（3）【詳解】(1)在地球表面處物體受到的重力等于萬(wàn)有引力mg=，在軌道半徑為r=2R處,仍有萬(wàn)有引力等于重力mg′=，解得：g′=g/4；(2)根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，mg=，聯(lián)立可得ω=，(3)衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，建筑物隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)過(guò)的角度與建筑物轉(zhuǎn)過(guò)的角度之差等于2π時(shí)，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上空以地面為參照物，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上方時(shí)，建筑物隨地球轉(zhuǎn)過(guò)的弧度比衛(wèi)星轉(zhuǎn)過(guò)弧度少2π.即ω△t?ω0△t=2π解得：【點(diǎn)睛】（1）在地球表面處物體受到的重力等于萬(wàn)有引力mg=，在軌道半徑為2R處，仍有萬(wàn)有引力等于重力mg′=，化簡(jiǎn)可得在軌道半徑為2R處的重力加速度；（2）人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由地球的萬(wàn)有引力提供向心力，結(jié)合黃金代換計(jì)算人造衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω；（3）衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，建筑物隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)過(guò)的角度與建筑物轉(zhuǎn)過(guò)的角度之差等于2π時(shí)，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上空．15.在距離地面5m處將一個(gè)質(zhì)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(shí)間是多少？（2）水平飛行的距離是多少米？（3）小球落地時(shí)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(yùn)動(dòng)，得小球水平飛行的距離為：s＝v0t＝10×1m＝10m。

（3）小球落地時(shí)的豎直速度為：vy＝gt＝10m/s。

所以，小球落地時(shí)的速度為：v＝m/s＝10m/s，

方向與水平方向的夾角為45°向下。

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，用兩根輕繩和一根輕彈簧將質(zhì)量均為m的A、B兩小球以及水平天花板上的固定點(diǎn)O之間兩兩連接，然后用一水平方向的力F（F未知）作用于A球上，此時(shí)兩根輕繩均處于直線狀態(tài)，且OB繩恰好處于豎直方向，兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知三段長(zhǎng)度之比為OA：AB：OB=3：4：5．試確定：（1）彈簧OA的拉力．（2）若突然將F撤去，則撤去瞬間，小球A的加速度．參考答案：)(1)(2)17.某人在高層樓房的陽(yáng)臺(tái)外側(cè)以20m/s的速度豎直向上拋一小球，小球運(yùn)動(dòng)到離拋出點(diǎn)15m處所經(jīng)歷的時(shí)間可以是多少（g取10m/