陕西省西安市铁道部第一工程局子弟中学2022-2023学年高一物理上学期期末试题含解析

陕西省西安市铁道部第一工程局子弟中学2022-2023学年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.（单选）质量为m的物体放在质量为M、倾角为θ的斜面体上，斜面体置于粗糙的水平地面上，用平行于斜面的力F拉物体m使其沿斜面向下匀速运动，M始终静止，则下列说法正确的是（

）A.M相对地面有向右运动的趋势

B.地面对M的摩擦力大小为FcosθC.地面对M的支持力为（M+m）g

D.物体m对M的摩擦力的大小为F参考答案：B2.如图5所示，质量为m的物体P放在光滑的倾角为θ的直角劈上．同时用力F向左推劈，使P与劈保持相对静止．当前进的水平位移为s时，劈对P做的功为（

）

A.Fs

B.

C.

D.参考答案：D3.一个质点正在做匀加速直线运动，用固定的照相机对该质点进行闪光照相，闪光时间间隔为1s．分析照片得到的数据，发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了2m；在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了8m，由此不可求得

A．第1次闪光时质点的速度

B．质点运动的加速度

C．从第2次闪光到第3次闪光这段时间内质点的位移

D．质点运动的初速度参考答案：D4.如右图所示，有四块相同的坚固石块垒成弧形的石拱，其中第3、4块固定在地面上，每块石块的两个面间所夹的圆心角为30o,假定石块间的摩擦力可以忽略不计，则第1石块对第2石块的作用力F1和第1石块对第3石块的作用力F2的大小关系为：（

）A．F1>F2

B．F1<F2

C．F1=F2

D．无法判定参考答案：B5.（单选）一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为1m/s。从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图a和图b所示。设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3，则以下关系正确的是（

）A．W1=W2=W3

B．W1<W3<W2

C．W1<W2<W3

D．W1=W2<W3参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.把质量为2kg的石块，从高10m的某处，以5m/s的速度向斜上方抛出，(g取10m/s2)，不计空气阻力，石块落地时的速率是

；若石块在运动过程中克服空气阻力做了125J的功，石块落地时的速率又为

。

参考答案：15m/s

10m/s

7.一块放在水平地面上重40N的砖，用斜向上与水平成370的10N力拉它，砖没有动，此时受到的静摩擦力是

；若拉力增加到20N，砖能在地面上作匀速直线运动，砖与地面间滑动摩擦力为____________,动摩擦因数为

。参考答案：8N.

16N

N

8.有A、B两个小球，在不同高度上做自由落体运动，A球下落1s后，B球开始下落，两球同时落到地面．已知B球离地面高度为20m，问A球从_________m高处下落.(g取10m/s2)参考答案：45m

解析：先求出B球下落的时间，根据h＝gt2，得t＝＝2s，故A球下落的时间是3s，下落的高度为hA＝gt＝×10×9m＝45m.9.修建铁路弯道时，为了保证行车的安全，应使弯道的内侧__________（填“略高于”或“略低于”）弯道的外侧，并根据设计通过的速度确定内外轨高度差。若火车经过弯道时的速度比设计速度小，则火车车轮的轮缘与铁道的_______（填“内轨”或“外轨”）间有侧向压力。参考答案：

(1).略低于

(2).内轨试题分析：火车以轨道的速度转弯时，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，当转弯的实际速度大于或小于轨道速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供向心力或大于所需要的向心力，火车有离心趋势或向心趋势，故其轮缘会挤压车轮．如果内外轨道等高，火车转弯，靠外轨对车轮向内的挤压提供向心力，这样容易破坏铁轨，不安全，所以应使弯道的内侧略低于弯道的外侧，靠重力和支持力的合力来提供向心力一部分；火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力．由图可以得出（为轨道平面与水平面的夹角），合力等于向心力，故，如果火车以比规定速度稍小的速度通过弯道，重力和支持力提供的合力大于向心力，所以火车车轮的轮缘与铁道的内轨间有侧向压力．10.（8分）如图所示，是自行车传动结构的示意图，假设脚踏板每ｎ秒转一圈，要知道在这种情况下自行车的行驶速度大小，则①还须测量的物理量是（写出符号及物理意义）

、

、

②自行车的行驶速度大小是

（用你假设的物理量及题给条件表示）参考答案：大齿轮半径r1；小齿轮半径r2；后轮半径r3（各1分

共3分）；（5分）11.汽车在平直公路上行驶，在第1min内的平均速度为5m/s，第2、3min内的平均速度为6m/s，第4min内的平均速度为10m/s，第5min内的平均速度为13m/s，则汽车在这5min内的平均速度是______m/s．参考答案：812.如图5所示，A、B两轮半径之比为1：3，两轮边缘挤压在一起，在两轮转动中，接触点不存在打滑的现象，则两轮边缘的线速度大小之比等于_____。两轮的转数之比等于_____，A轮半径中点与B轮边缘的角速度大小之比等于______。参考答案：1∶1，3∶1，3∶113.如图所示，物体受两个在同一平面上的共点力的作用，两个力的大小分别是F1=F2=10N，且它们的夹角成120°。则它们的合力大小是_____N。参考答案：10三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一颗在赤道上空运行的人造卫星，其轨道半径为r=2R(R为地球半径)，卫星的转动方向与地球自转方向相同.已知地球自转的角速度为，地球表面处的重力加速度为g.求：

(1)该卫星所在处的重力加速度g′；

(2)该卫星绕地球转动的角速度ω；(3)该卫星相邻两次经过赤道上同一建筑物正上方的时间间隔.参考答案：（1）（2）（3）【详解】(1)在地球表面处物体受到的重力等于万有引力mg=，在轨道半径为r=2R处,仍有万有引力等于重力mg′=，解得：g′=g/4；(2)根据万有引力提供向心力，mg=，联立可得ω=，(3)卫星绕地球做匀速圆周运动，建筑物随地球自转做匀速圆周运动，当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时，卫星再次出现在建筑物上空以地面为参照物，卫星再次出现在建筑物上方时，建筑物随地球转过的弧度比卫星转过弧度少2π.即ω△t?ω0△t=2π解得：【点睛】（1）在地球表面处物体受到的重力等于万有引力mg=，在轨道半径为2R处，仍有万有引力等于重力mg′=，化简可得在轨道半径为2R处的重力加速度；（2）人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，结合黄金代换计算人造卫星绕地球转动的角速度ω；（3）卫星绕地球做匀速圆周运动，建筑物随地球自转做匀速圆周运动，当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时，卫星再次出现在建筑物上空．15.在上图中，根据通电螺线管上方小磁针N极的指向，标出电源的“十”“一”极。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.已知某星球的质量是地球质量的81倍，半径是地球半径的9倍。在地球上发射一颗卫星，其第一宇宙速度为7.9km／s，则在某星球上发射一颗人造卫星，其发射速度最小是多少？参考答案：解：设地球质量为，半径为；某星球的质量为，半径为,则：…………………3分

………1分同理……………………1分………1分………………2分17.把一小球从离地面处，以的初速度水平抛出，不计空气阻力，（g=10m/s2）。求：（1）小球在空中飞行的时间；（2）小球落地点离抛出点的水平距离；（3）小球落地时的速度大小参考答案：18.如图所示，一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量m=2kg的物体上，另一端施一水平拉力F．（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g=10m/s2，弹簧始终在弹性限度内）（1）若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至12cm时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数多大？（2）若将弹簧拉长至11cm，物体受到的摩擦力大小为多少？（3）若将弹簧拉长至13cm，物体受到的摩擦力大小为多少？参考答案：解：（1）物体匀速运动时，根据平衡条件，有：k（x﹣x0）=μmg则：k==N/m=200N/m．（2）弹力：F1=k（x1﹣x0）=200×（0.11﹣0.10）N=2N最大静摩擦力可看做等于滑动摩擦力，故：Ffm=0.2×2×10N=4N物体没动，故所受静摩擦力：Ff1=F1=2N．（3）弹力：F2=k（x2﹣x0）=200×（0.13﹣0.10）N=6N物体将运动，此时所受到的滑动摩擦力为：Ff2=μFN=μmg=0.2×2×10N=4N．答：（1）当弹簧长度为12cm时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数200N/m．（2）若将弹簧拉长到11cm时，物体所受到的摩擦力大小