河北省衡水市恩察镇中学2022-2023学年高一物理期末试卷含解析

河北省衡水市恩察镇中学2022-2023学年高一物理期末试卷含解析一、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.如图所示，自行车的大齿轮A、小齿轮B、后轮C的半径之比为4：1：16，在用力蹬脚踏板前进的过程中，关于A、C轮缘的线速度和角速度说法正确的是A.ωA：ωC=1：4B.ωA：ωC=4：1C.vA：vC=1：4D.vA：vC=4：1参考答案：A【详解】AB.因为A、B的线速度大小相等，根据，A、B的半径之比为4:1，所以A、B的角速度之比为1:4，B、C的角速度大小相等，所以ωA：ωC=1:4，故A正确，B错误.CD.因为ωB=ωC，RB：RC=1:16，根据v=r?ω知vB:vC=1:16，所以vA:vC=1:16，故C,D均错误.2.下列说法正确的是（

）A.时刻表示时间较短，时间表示时间较长

B.作息时间表上的数字表示时间C.第ns内就是﹙n－1﹚s末到ns末这一秒时间（n为任意正整数）D.1min内有60个时刻参考答案：C3.（多选）如图所示，物块m放在斜面体M上，物块m恰能沿斜面匀速下滑，而斜面体M静止不动。则下列说法正确的是A．斜面体M对物块m的作用力方向竖直向上

B．斜面体M对地面的压力等于C．斜面体M受地面的摩擦力大小为零

D．斜面体M受地面的摩擦力方向水平向左参考答案：ABC4.（单选）利用传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的图象。某同学在一次实验中得到运动小车的速度一时间图象如图所示，由此图象可知（

）A. 18s时的加速度大于13s时的加速度B. 小车做曲线运动

C. 13s末小车距离出发点最远D. 小车前10s内的平均速度比后10s内的大参考答案：A5.（多选题）如图所示，斜劈A静止放置在水平地面上．质量为m的物体B在外力F1和F2的共同作用下沿斜劈表面向下运动．当F1方向水平向右，F2方向沿斜劈的表面向下时，斜劈受到地面的摩擦力方向向左．则下列说法中正确的是（）A．若同时撤去F1和F2，物体B的加速度方向一定沿斜面向下B．若只撤去F1，在物体B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力方向可能向右C．若只撤去F2，在物体B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力方向可能向右D．若只撤去F2，在物体B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力不变参考答案：AD【考点】牛顿运动定律的综合应用；牛顿第二定律．【分析】由题意知，物体B沿斜劈向下运动，斜劈A保持静止并受到地面给它向左的静摩擦力作用，说明A有向右运动的趋势．由于题目没有明确物体B向下运动的性质是匀速直线运动还是匀加速直线运动以及斜劈A表面的粗糙程度是光滑还是粗糙，这给该题的判断和分析带来了很大的困难．我们要用假设法去讨论存在的问题．【解答】解：本题可以假设从以下两个方面进行讨论．（1）斜劈A表面光滑（设斜面的倾角为θ，A的质量为mA，B的质量为mB）A、同时撤去F1和F2，物体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匀加速直线运动．故A是正确的；B、如果撤去F1，使A相对地面发生相对运动趋势的外力大小是FN2sinθ=mBgcosθsinθ，方向向右．如图1所示．由于mBgcosθsinθ＜（mBgcosθ+F1sinθ）sinθ，所以A所受地面的摩擦力仍然是静摩擦力，其方向仍然是向左，而不可能向右．故B错误的；

C、撤去F2，在物体B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力的变化情况要从A受地面摩擦力作用的原因角度去思考即寻找出使A相对地面发生相对运动趋势的外力的变化情况．通过分析，使A相对地面有向右滑动趋势的外力是（mBgcosθ+F1sinθ）sinθ．如图2、3所示．与F2是否存在无关．所以撤去F2，在物体B仍向下运动的过程中，A所受地面的摩擦力应该保持不变．故C错误的；D、根据以上判断，故D正确的；因此，在斜劈表面光滑的条件下，该题的答案应该是AD．那么，答案会不会因为斜劈表面粗糙而不同呢？（2）斜劈A表面粗糙（设A表面的动摩擦因数为μ）在斜劈A表面粗糙的情况下，B在F1、F2共同作用下沿斜面向下的运动就不一定是匀加速直线运动，也可能是匀速直线运动．如果在此再陷入对B的运动的讨论中，势必加大判断的难度．退一步海阔天空．是不是可以不必纠缠于B的受力分析，看一看A会怎么样呢？由题意知，在B沿斜劈下滑时，受到A对它弹力FN和滑动摩擦力f．根据牛顿第三定律，这两个力反作用于A．斜劈A实际上就是在这两个力的水平分力作用下有相对地面向右运动的趋势的．FNsinθ＞fcosθ，又因为f=μFN，所以FNsinθ＞μFNcosθ，即μ＜tanθ．A、同时撤出F1和F2，由以上分析可知mBgsinθ＞μmBgcosθ．所以物体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正确；B、如果撤去F1，在物体B仍向下运动的过程中，N=mgcosθ，f=μN，图中假设A受的摩擦力fA方向向左Nsinθ=fcosθ+fA，则有：fA=Nsinθ﹣μNosθ=N（sinθ﹣μcosθ）＞0所以斜劈A都有相对地面向右运动的趋势，摩擦力方向是向左．故B是错误的；C、又由于F2的存在与否对斜劈受地面摩擦力大小没有影响，故撤去F2后，斜劈A所受摩擦力的大小和方向均保持不变．故C错误；D、根据以上判断，故D正确；因此，在斜劈A表面粗糙的情况下，本题的正确选项仍然是AD．故选AD．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.地球同步卫星到地心的距离r可用质量M、地球自转周期T与引力常量G表示为r=

．参考答案：【考点】同步卫星．【分析】同步卫星与地球相对静止，因而与地球自转同步，根据万有引力提供向心力，即可求出相关的量．【解答】解：根据万有引力提供向心力，列出等式：=mr，r=故答案为：7.一物体从一行星表面某高度处自由下落（不计阻力）。自开始下落时计时，得到物体离行星表面高度h随时间t变化的图象如图所示，则根据题设条件计算出行星表面重力加速度大小为

m/s2，物体落到行星表面时的速度大小为

m/s。参考答案：8m/s2

；20m/s

8.(1)物体的加速度(a)同时跟合外力(F)和质量(M)两个因素有关．研究这三个物理量之间的定量关系的思想方法是___________________（“理想实验法”或“控制变量法”）．(2)某同学的实验方案如图所示，她想用沙和桶的总重力表示小车受到的合外力F，为了减小这种做法而带来的实验误差，她先做了两方面的调整措施：①用小木块将长木板无滑轮的一端垫高，目的是__________________________；②使沙和桶的总质量远小于小车的质量，目的是使拉小车的力近似等于________________．

(3)该同学利用实验中打出的纸带求加速度时，处理方案有两种：A．利用公式a＝计算；B．根据a＝利用逐差法计算．两种方案中，你认为选择方案________比较合理．(4)该同学在“保持小车合外力F不变，探究a与小车质量M的关系”时记录了实验数据，并将数据在坐标系中描点，作出a－图象，如图所示；图线与横轴相交，原因可能是____________________________________．参考答案：（1）

控制变量法

（2）①

平衡摩擦力

②

沙和桶的总重力

（3）

B

（4）

木板倾角偏小

9.一个小球从倾角为370的斜面上O点以初速v0水平抛出，落在斜面上A点，如图所示，则小球在空中的飞行时间为t=

。若第二次以水平速度，从同一位置同方向抛出，小球落在斜面上B点，两次落至斜面时的动能与抛出时动能相比，其增量之比，则两次抛出时的初速度大小之比为

。参考答案：

10.如图5左所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明

，某同学设计了如图所示的实验:将两个斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平.把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板平滑连接，则将观察到的现象是

，这说明

.参考答案：11.一质点绕半径是R的圆周运动了一周，则其位移大小是________，路程是________。若质点只运动了1/4周，则路程是_______，位移大小是_________。参考答案：0，2πR，πR/2，R

12.长0.5m的轻杆，一端连着质量0.5kg的小球，另一端绕过O点的水平固定轴在竖直平面内自由转动．当小球以2m/s的速率通过最高点时，受到轻杆的作用力为大小为

N，是

（选填“拉力”或“支持力”）．g=10m/s2．参考答案：1；支持力【考点】向心力．【分析】求出杆子作用力为零时，小球在最高点的速度，从而判断出杆子的作用力，运用牛顿第二定律求出杆子作用力的大小．【解答】解：当杆子在最高达作用力为零时，有：mg=m，解得：v=．知杆子表现为支持力．根据牛顿第二定律得：mg﹣F=m，解得：F=mg﹣=5﹣=1N．故答案为：1；支持力13.用打点计时器测速度的实验中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的记数点，相邻记数点间的时间间隔T=0.1s图中各长度的单位为：cm（1）由图判断小车做

运动。（填“匀速”或“加速”）

（2）计算各点的瞬时速度，VB=

m/s,VC=

m/s，

VD=

m/s

（3）BE间的平均速度VBE=

m/s参考答案：加速1.38

2.64

3.90

3.27三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，置于水平面上的木箱的质量为m＝3.8kg，它与水平面间的动摩擦因数μ＝0.25，在与水平方向成37°角的拉力F的恒力作用下做匀速直线运动．(cos37°＝0.8，sin37°＝0.6，g取10m/s2)求拉力F的大小．参考答案：10N由平衡知识：对木箱水平方向：Fcosθ＝f竖直方向：Fsinθ＋FN＝mg且f＝μFN联立代入数据可得：F＝10N15.（6分）如图所示为做直线运动的某物体的v—t图像，试说明物体的运动情况.参考答案：0～4s内物体沿规定的正方向做匀速直线运动，4～6s内物体沿正方向做减速运动，6s末速度为零，6～7s内物体反向加速，7～8s内沿反方向匀速运动，8～10s内做反向匀减速运动，10s末速度减至零。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某种型号的飞机起飞滑行时，从静止开始做匀加速运动，加速度大小为4.0m/s2，飞机速度达到85m/s时离开地面升空.如果在飞机速度达到起飞速度时，突然接到命令停止起飞，飞行员立即使飞机制动，飞机做匀减速运动，加速度大小为5.0m/s2.如果要求你为该类型飞机设计一条跑道，使在这种情况下飞机停止起飞而不滑出跑道，你设计的跑道长至少要多少？参考答案：1625.6m17.一质量为M＝1.0kg的小物块随足够长的水平传送带一起运动，被一水平向左飞来的子弹击中并从物块中穿过，如图甲所示。地面观察者记录了物块被击中后的速度随时间变化的关系如图乙所示，图中取向右运动的方向为正方向。已知传送带的速度保持不变，g取10m/s2。（1）指出传送带速度v0的方向及大小，说明理由；

（2）计算物块与传送带间的动摩擦因数μ；

（3）计算t=0开始物块与传送带之间由于摩擦而产生的内能Q。图乙参考答案：解：（1）从v-t图象看出，物块被击穿后，先向左减速到v=0，然后向右加速到v=2.0m/s，以后随传送带一起做匀速运动，所以，传送带的速度方向向右，其速度v0=2.0m/s。

（3分）（2）由速度图象可得，物块在滑动摩擦力的作用下做匀变速运动的加速度为a，

（2分）由牛顿第二定律得，滑动摩擦力Ff＝μMg=Ma物块与传送带间的动摩擦因数

（2分）（3）由速度图象可知，传送带与物块存在摩擦力的时间只有3秒，0~2s内：

（向左）

（向右）2~3s内：

（向右）

（向右）所以，物块与传送带之间的相对位移

ΔS相=4＋4＋2－1=9m

（4分）产生的内能Q＝FfS相=μMgS相=0.2×1.0×10×9=18J

（2分）

（本题应用功能关系求解正确的同样得分）18.猎豹是陆地上奔跑速度最快的动物，但由于身体因素，其高速奔跑不能维持较长时间，否则将会身体过热而危及生命；一只刘宝在一次追击猎物时，先做匀加速直线运动，经t1=4s的时间，其速度由静止达到最大，然后匀速运动t2=6s的时间仍没追上猎物，为保护自己它放弃了这次行动，并以a=