2022-2023学年山东省济宁市曲阜小雪镇北林中学高一物理期末试题含解析

2022-2023学年山东省济宁市曲阜小雪镇北林中学高一物理期末试题含解析一、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.关于匀速圆周运动的线速度、角速度、周期之间的关系，下列说法中正确的是A.线速度大的角速度一定大

B.线速度大的周期一定小C.角速度大的半径一定小

D.角速度大的周期一定小参考答案：D2.（多选题）铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度小于，则（

）A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压B.外轨对外侧车轮轮缘有挤压C.这时铁轨对火车的支持力大于D.这时铁轨对火车的支持力小于参考答案：AD考点：圆周运动的实例分析【名师点睛】此题考查了圆周运动的实例分析；火车在弯道处拐弯时火车的重力和轨道对火车的支持力的合力做为转弯需要的向心力，当合力恰好等于需要的向心力时，火车对内外轨道都没有力的作用，速度增加，就要对外轨挤压，速度减小就要对内轨挤压。3.在解决一些物理问题时，常常借助图象来分析，用图象法解决问题较为直观、简明。如图所示为A、B两人运动的位移—时间图象，则下列判断正确的是（

）A．两人一定是向同一方向运动的B．两人一定是从同一地点出发的C．A运动t1秒后B才开始运动D．两人在运动过程中的速率相同参考答案：AC4.一物体从H高处自由下落，经时间t落地；则当它下落t/2时，离地的高度是A．

B．

C．

D．参考答案：C5.一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内

（

）A、速度一定在不断地改变，加速度也一定在不断地改变B、速度一定不断地改变，但加速度可能不变C、速度可能不变，但加速度一定不断改变D、速度可能不变，加速度也可能不变参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.利用实验探究“当合外力大小一定时，物体运动的加速度大小与其质量成反比”.给定的器材有：倾角可以调节的长斜面（如图所示），小车、计时器、米尺、天平（含砝码）、钩码等.在实验过程中不考虑摩擦，重力加速度为g，请结合下列实验步骤回答相关问题.（1）用天平测出小车的质量为mo

．（2）让小车自斜面上一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2，用计时器记下所用的时间为to．（3）用米尺测出A1与A2之间的距离s；则小车的加速度大小为a=

．（4）用米尺测出A1A2的竖直高度差ho，则小车所受的合外力大小为F=

．（5）在小车中加钩码，用天平测出此时小车与钩码的总质量m，同时通过改变斜面的倾角来改变固定点A1相对于A2的竖直高度差h，测出小车从A1由静止开始下滑到斜面底端A2所需的时间t；问：质量不相等的前后两次应怎样操作才能使小车所受合外力大小一定？答：

.（6）多次改变小车与钩码总质量，测出各次对应的m、h、t值.以1/t2为纵坐标，1/m为横坐标建立坐标系，将各组数据在坐标系中描点，连点成线，得出结论.参考答案：(3)2s/t02

(4)m0gh0/s

(5)使mh为定值7.如图所示，为某物体做直线运动的速度图象。由图像可知；物体在这段时间内最大加速度大小为

m／s2，物体在这段时间内发生的位移是

m。参考答案：8.一个有一定厚度的圆盘可以绕通过中心垂直于圆盘的水平轴转动，用下面的方法测量它匀速转动时的角速度．实验器材：电磁打点计时如图11所示，

（１）将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘的侧面上．（2）启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点（3）经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带进行测量．①由已知量和测得量表示角速度的表达式为ω=

，式中各量的意义是

．②某次实验测得圆盘半径r=5．50×10-2米，得到的纸带一段如下图12所示，求得角速度为

．

参考答案：(1)．T为打点计时器打点时间间隔；r为圆盘的半径;，是纸带上指定的两点分别对应的米尺上的刻度值，n为选定的两点间的打点数（包含两点）（2）6．8r/s．纸带的速度大小与圆盘处的各点的速率相等，而，所以，而可以由纸带上的读数求得．9.用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中，如图所示，已知绳ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°，则ac绳的拉力大小为

，bc绳的拉力大小为

。参考答案：10.一质点以初速度为30m/s，加速度5m/s2做匀减速运动，则经

s速度为零，第10s末速度为

m/s，位移为

m．参考答案：6，﹣20，50【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】由速度公式即可求出速度等于0的时间；由速度公式即可求出10s末的速度；由位移公式即可求出位移．【解答】解：以初速度的方向为正方向，则质点的初速度为30m/s，加速度为﹣5m/s2做匀减速运动，速度为零时：0=v0+at1代入数据得：t1=6s第10s末速度为：v10=v0+at2=30+（﹣5）×10=﹣20m/s，负号表示与初速度的方向相反；10s内的位移：x=m故答案为：6，﹣20，5011.如图所示，用50N的推力去推100N重的铁块，铁块不动，F的反作用力是

（填写是哪一物体对哪一物体的何种作用)作用于

，G的反作用力是

作用于

，N的反作用力是

作用于

，f反作用力是

作用于

，图中互为平衡力的是

以及

。参考答案：铁块手铁块地球铁块地面铁块地面

N和G

F和f12.下图为接在50Hz低压交流电源上的打点计时器，在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带，图中所示的是每打5个点所取的计数点（相邻计数点时间间隔为0.1s），但第3个计数点没有画出。由图数据可求得：（1）该物体的加速度为

m/s2，（保留两位小数）（2）第3个计数点与第2个计数点的距离约为

cm，（保留两位小数）（3）打第3个计数点时该物体的速度为

m/s。（保留两位小数）参考答案：13.如图所示，一木块放在光滑水平面上，一个子弹水平射入木块中，K^S*5U.C#O%M射入深度为d，平均阻力为f．设木块离原点s远时开始匀速前进则：（1）子弹损失的动能为

，（2）木块增加的动能为

。参考答案：f（s+d）

fs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.如图，质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L=20m．用大小为30N，方向水平向右的外力F0拉此物体，经t0=2s，拉至B处．（1）求物块运动的加速度a0大小；（2）求物体与地面间的动摩擦因数μ；（3）若用大小为20N的力F沿水平方向拉此物体，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间t．（取g=10m/s2）参考答案：（1）10m/s，（2）0.5，（3）试题分析：（1）物体在水平地面上从A点由静止开始向B点做匀加速直线运动，根据解得：。（2）对物体进行受力分析得：，解得：。（3）设力F作用的最短时间为，相应的位移为，物体到达B处速度恰为0，由动能定理：，整理可以得到：由牛顿运动定律：，，整理可以得到：。考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系【名师点睛】本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用，要求同学们能正确进行受力分析，抓住位移之间的关系求解。

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）过山车是游乐场中常见的设施.下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点，B、C间距与C、D间距相等，半径,.一个质量为kg的小球（视为质点），从轨道的左侧A点以的初速度沿轨道向右运动，A、B间距m.小球与水平轨道间的动摩擦因数，圆形轨道是光滑的.假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠.重力加速度取，计算结果保留小数点后一位数字.试求（1）如果小球恰能通过第二圆形轨道，B、C间距应是多少；（2）在满足（1）的条件下，如果要使小球不能脱离轨道，在第三个圆形轨道的设计中，半径应满足的条件.

参考答案：解析：（1）设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为v2，由题意

联立得

（2）要保证小球不脱离轨道，可分两种情况进行讨论：I．轨道半径较小时，小球恰能通过第三个圆轨道，设在最高点的速度为v3，应满足

联立得

II．轨道半径较大时，小球上升的最大高度为R3，根据动能定理

解得

为了保证圆轨道不重叠，R3最大值应满足

解得

R3=27.9m综合I、II，要使小球不脱离轨道，则第三个圆轨道的半径须满足下面的条件

或

17.光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点平滑连接，导轨半径为R，一个质量m的小物块在A点以V0=3的速度向B点运动，如图所示，AB=4R，物块沿圆形轨道通过最高点C后做平抛运动，最后恰好落回出发点A。（g取10m/s2），求：(1)物块在C点时的速度大小VC(2)物块在C点处对轨道的压力大小FN(3)物块从B到C过程阻力所做的功参考答案：解：（1）由C点平抛运动到A点Y=2R=

X=VCt

得VC=

（2）在C点时轨道对物块的压力为N，则N+mg=mks5u

N=3mg