2022年河南省焦作市沁阳第十四中学高一物理上学期期末试题含解析

2022年河南省焦作市沁阳第十四中学高一物理上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.物体相对静止在匀速旋转的水平圆盘上，如图5所示，则物体所需的向心力是物体所受的A．合外力B．支持力C．平衡力D．静摩擦力参考答案：AD2.关于时间和时刻，下列说法错误的是A．物体在5秒时指的是物体在5秒末时，指的是时刻B．物体在5秒内指的是在4秒末到5秒末这1秒的时间C．物体在第5秒内指的是在4秒末到5秒末这1秒的时间D．第4秒末就是第5秒初，指的是时刻参考答案：B3.如图所示，小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动，下列关于小物体所受摩擦力f的叙述正确的是（

）A.圆盘匀速转动时，摩擦力f等于零B.圆盘转动时，摩擦力f方向总是指向轴OC.当圆盘匀速转动时，摩擦力f的大小跟物体P到轴O的距离成正比D.当物体P到轴O距离一定时，摩擦力f的大小跟圆盘转动的角速度成正比参考答案：C【详解】A.木块P随圆盘一起绕过O点的竖直轴匀速转动，做匀速圆周运动，P受到的静摩擦力提供向心力，P受到的静摩擦力不可能为零。故A错误。B.只有当圆盘匀速转动时，P受到的静摩擦力才沿PO方向指向转轴。故B错误。C.由f=mω2r得，在P点到O点的距离一定的条件下，P受到的静摩擦力f的大小跟物体P到轴O的距离成正比，故C正确。

D.根据向心力公式得到f=mω2r，当物体P到轴O距离r一定时，摩擦力f的大小跟圆盘转动的角速度平方成正比，故D错误。4.（单选）两相同金属小球A、B所带电荷量分别+Q、+3Q，固定于相距为r的两点，此时A、B间库仑力的大小为F。若将小球A、B相互接触后，固定于相距为2r的另外两点，则此时A、B间库仑力的大小为（两带电球均视为点电荷）A．

B．

C．

D．参考答案：B5.A、B叠放在水平面上，水平力F作用在B上，使二者保持相对静止一起向右做匀速直线运动，下列说法正确的是A．A与B之间没有摩擦力B．A受到B对它的摩擦力向右C．B受到三个力作用D.A给B的摩擦力向左参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一个质量为m=70kg的人站在电梯中体重计上称体重,当电梯静止时,体重计读数为_____N;当电梯以a=g的加速度向下做减速运动时,体重计上的读数为_____N.（g=10m/s2）参考答案：7.如图a所示，倾角为45°、高为h的斜面固定在水平地面上，小球从高为H（2h＞H＞h）的某处自由下落，与斜面碰撞（无能量损失）后做平抛运动．若小球做平抛运动后能直接落到水平地面上，自由下落的起始点距斜面左端的水平距离x应满足的条件是

（用符号表示）；若测得x=1m时，小球平抛运动的水平射程s最大，且水平射程的平方s2与x关系如图b所示，则斜面的高h应为

m．参考答案：h＞x＞h﹣H；4【考点】平抛运动．【分析】小球与斜面碰撞后做平抛运动，当正好落在斜面底端时，x最小，根据平抛运动的基本公式结合几何关系、动能定理求出x的最小值，而x的最大值即为h，从而求出x的范围；由图可知，当x=1m时，s最大，且s2=36m2，所以s=6m，根据平抛运动的基本公式及动能定理求出s2的表达式，根据数学知识求出满足什么条件时，s最大，从而求解h．【解答】解：小球与斜面碰撞后做平抛运动，当正好落在斜面底端时，根据几何关系可知，水平位移x1=h﹣x竖直位移y=h﹣x根据平抛运动竖直方向做自由落体运动得：t=所以平抛运动的初速度为小球从释放到与斜面碰撞的过程中，根据动能定理得：mg（H+x﹣h）=解得：x=h﹣H当小球正好在斜面底端释放时，x最大，则xmax=h所以若小球做平抛运动后能直接落到水平地面上，自由下落的起始点距斜面左端的水平距离x应满足的条件是h＞x＞h﹣H；由图可知，当x=1m时，s2=36m2，所以s=6m则水平方向：s=vt，竖直方向：h﹣x=gt2，根据动能定理得：2g（H﹣h+x）=v2，联立解得s2=4（H﹣h+x）（h﹣x）=﹣4[（h﹣x）2﹣H（h﹣x）+H2]+H2=﹣4[（h﹣x）﹣]2+H2．当（h﹣x）﹣=0时，s2取最大值，s最大值为6m，对应的H=6m，斜面的高h=x+=4m故答案为：h＞x＞h﹣H；48.物体做匀加速直线运动，位移方程为s＝（5t＋2t2）m，则该物体运动的初速度为

m／s，加速度为

m／s2，2s末的速度大小为

m／s。参考答案：5，4，139.如图展示了研究平行板电容器电容的实验。电容器充电后与电源断开，电量Q将＿＿＿（填变大、变小或不变），与电容器相连的静电计用来测量电容器的

。在常见的电介质中，由于空气的介电常数是最小的，当插入其它的电介质板时，电容器的电容将

（填“增大”、“减小”或“不变”），于是我们发现，静电计指针偏角

（填“增大”、“减小”或“不变”）。如果把两板之间的距离增大，电容器的电容将＿＿＿＿（填“增大”、“减小”或“不变”），静电计指针偏角

（填“增大”、“减小”或“不变”）。两板间的场强将＿＿＿＿（填“增大”、“减小”或“不变”），

参考答案：10.在“研究平抛物体的运动”实验中，某同学记录了A、B、C三点，取A点为坐标原点，建立了右图所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。那么小球平抛的初速度为

m/s；B点的竖直方向的速度为

m/s；小球抛出点的坐标为

m/s。参考答案：11.如图所示，一根长为l的直杆从一圆筒的上方高H处竖直自由下落，该圆筒高为h，则杆穿过筒所用的时间为___________。参考答案：12.某实验小组利用如图10所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验。（1）在实验中必须平衡摩擦力，调节斜面角度，以

沿斜面的分量平衡摩擦力，当小车_

运动时，摩擦力恰好被平衡

（2）为了减小误差，在平衡摩擦力后，每次实验必须通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力，获取多组数据。若小车质量为400g，实验中每次所用的钩码总质量范围应选

组会比较合理。（填选项前的字母）A．10g～40g

B．200g～400g

C．1000g～2000g

（3）实验中打点计时器所使用的是

（填交流或直流）电源频率为50Hz，图11中给出的是实验中获取的纸带的一部分：1、2、3、4、5是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点未标出每两个计数点间的时间间隔是

s，由该纸带可求得小车的加速度=

m/s2。（4）改变钩码的个数重复实验，得到加速度与合外力F的关系如图12所示，分析线段OA，可得出实验的结论是

参考答案：（1）

重力

匀速

…………（4分）（2）A

…………（2分）

（3）交流

0.1

1.07

……………（6分（4）在质量不变的条件下，加速度与合外力成正比…13.做匀速圆周运动的物体，当质量增大到2倍，周期减小到一半时，其向心力大小是原来的____倍，当质量不变，线速度大小不变，角速度大小增大到2倍时，其向心力大小是原来的____倍。参考答案：8、2三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）某质点在恒力F作用下，F从A点沿下图中曲线运动到B点，到达B点后，质点受到的力大小仍为F，但方向相反，试分析它从B点开始的运动轨迹可能是图中的哪条曲线？参考答案：a解析：物体在A点的速度方向沿A点的切线方向，物体在恒力F作用下沿曲线AB运动时，F必有垂直速度的分量，即F应指向轨迹弯曲的一侧，物体在B点时的速度沿B点的切线方向，物体在恒力F作用下沿曲线A运动到B时，若撤去此力F，则物体必沿b的方向做匀速直线运动；若使F反向，则运动轨迹应弯向F方向所指的一侧，即沿曲线a运动；若物体受力不变，则沿曲线c运动。以上分析可知，在曲线运动中，物体的运动轨迹总是弯向合力方向所指的一侧。15.下图是光线从空气射入水中的示意图。图中是小婷同学画的光的折射光路图。她画得对吗？为什么？参考答案：小婷同学画得不对。（1分）因为光线从空气射入水中，入射角大于反射角。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，倾角θ=30o的斜面固定在水平地面上，物块A重力G=20N，物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.4，物块放在斜面上。试求：（1）当物块在斜面上静止时，物块受到的摩擦力f1的大小和方向；（2）若用平行斜面向下的力F1拉物块沿斜面向下匀速运动，F1为多大？（3）若用平行斜面向上的力F2拉物块沿斜面向上匀速运动，F2为多大？参考答案：（1），方向沿斜面向上；（2）2N；（3）22N

17.如图所示，水平轨道PAB与四分之一圆弧轨道BC相切于B点，其中，PA段光滑，AB段粗糙，动摩擦因数μ=0.1，AB段长度L=2m，BC段光滑，半径R=1m．轻质弹簧劲度系数k=200N/m，左端固定于P点，右端处于自由状态时位于A点．现用力推质量m=2kg的小滑块，使其缓慢压缩弹簧（即推力做功全部转化为弹簧的弹性势能），当推力做功W=20J时撤去推力．重力加速度取g=10m/s2．（1）求滑块第一次到达圆弧轨道最低点B时的速度；（2）判断滑块能否越过C点，如果能，求出滑块到达C点的速度vc；如果不能，求出滑块能达到的最大高度h．（3）求滑块最终停止时距A点的距离．参考答案：解：（1）AB过程，动能定理可得：即：20﹣0.1×2×10=×2×解得：=4m/s（2）设他在C点速度为0，则有：即：﹣mgh=﹣解得：h=m=0.8m＜R不能越过C点（3）全过程摩擦力做的功为：W=μmgs，所以与：s==10m，所以正好停在B点，距离A点2m．答：（1）滑块第一次到达圆弧轨道最低点B时的速度为4m/s；（2）滑块不能越过C点，如果不能，求出滑块能达到的最大高度h为0.8m．（3）滑块最终停止时距A点的距离为2m．【考点】动能定理；向心力．【分析】（1）从A到B的过程中，利用动能定理计算到B时的速度的大小；（2）根据能量守恒，计算在速度为零时的高