山西省太原市西谷乡中学2022-2023学年高一物理上学期期末试卷含解析

山西省太原市西谷乡中学2022-2023学年高一物理上学期期末试卷含解析一、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，地面上空有许多相交于A点的光滑硬杆，它们具有不同的倾角和方向，每根硬杆均套一个小环，小环的质量各不相同。设在t=0时，各小环都由A点从静止开始分别沿这些光滑硬杆下滑（空气阻力不计），那么将这些下滑速率相同的各点连接起来是一个（

）A.水平面

B.球面

C.抛物面

D.不规则曲面参考答案：A2.（多选）假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是（）A．地球的向心力变为缩小前的一半B．地球的向心力变为缩小前的C．地球绕太阳公转周期与缩小前的相同D．地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半参考答案：BC万有引力定律及其应用由于天体的密度不变而半径减半，导致天体的质量减小，所以有地球绕太阳做圆周运动由万有引力充当向心力．所以有所以B正确，A错误；由，整理得与原来相同，C正确．D错误；故选BC．3.（多选题）如图所示，一内壁光滑的固定圆锥形漏斗，其中心轴线竖直，有两个质量相同的小球甲和乙，分别紧贴着漏斗壁在水平面内做匀速圆周运动，其中小球甲的位置在小球乙的上方，则（）A．甲球的速率大于乙球的速率B．甲球的角速度大于乙球的角速度C．甲球的转动周期与乙球的转动周期相同D．甲球对漏斗壁的压力与乙球对漏斗壁的压力大小相等参考答案：AD【考点】向心力．【分析】小球受重力和支持力，靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律得出线速度、角速度和支持力的表达式，从而分析判断．【解答】解：AB、对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，如图根据牛顿第二定律，有：F=mgtanθ=，解得，，甲球的转动半径大，则甲球的线速度较大，角速度较小，故A正确、B错误．C、因为甲球的角速度小于乙球的角速度，根据T=知，甲球的转动周期大于乙球的转动周期，故C错误．D、因为支持力N=，支持力等于球对筒壁的压力，知甲球对漏斗壁的压力一定等于乙球对漏斗壁的压力．故D正确．故选：AD．4.假设行星围绕太阳所做的运动是匀速圆周运动，则

A．太阳对行星的引力大小与行星的质量成正比，与行星和太阳间的距离成反比B．太阳对行星的引力提供行星做匀速圆周运动的向心力C．行星同时受到太阳的引力和向心力这两个力的作用D．太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力

参考答案：B5.（单选）如图所示，Q带负电荷，导体P在a处接地，下列说法中正确的是（） A.导体P的a端带正电荷，b端不带电 B.导体P的a端不带电荷，b端带负电荷 C.导体P的a端带正电荷，b端带负电荷，且正、负电荷的电荷量相等 D.导体P的a端带正电荷，b端带负电荷，正电荷的电荷量大于负电荷的电荷量参考答案：考点： 静电场中的导体．分析： 带电小球Q靠近金属导体P时，由于静电感应，会使金属导体P带电，根据静电感应的现象来分析即可．解答： 解：金属导体P接地时与大地组成一个新的导体，a为新导体的靠近Q的一端，而大地是远离Q的一端，由于静电感应的作用，靠近Q的一端会带上与Q相反的电荷，即带上正电荷．接地的过程应是b端感应出来的负电荷被导到大地上，所以b端不带电．故A正确，BCD错误；故选：A点评： 本题是对静电感应现象的考查，根本的原因就是电荷之间的基本性质，即同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（5分）一个质量为5Kg的物体放置在光滑的水平面上，受到一个50N的恒力F作用，F的方向斜向上与水平面成60°角，力作用2s，在这段时间内，力F的冲量大小为＿＿＿＿＿，力F做的功是＿＿＿＿＿＿，若把物体钉在桌面上，力也作用2s，则力F的冲量大小为＿＿＿＿＿＿＿，力F做的功为＿＿＿＿＿＿＿。参考答案：100Ns，250J，100Ns，07.在乒乓球比赛中，以2米/秒的速度运动的小球在0.01秒时间内以8米/秒的速度被反向打回，在此过程中，小球的加速度大小是_________________。参考答案：1000m/s28.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面的动摩擦因数为μ，现使斜面水平向左匀速移动距离L.则斜面对物体的弹力做的功为________，物体克服摩擦力做的功为________（重力加速度为g）参考答案：9.我国列车第四次提速后，出现了“星级列车”。T14次列车从上海始发，途经蚌埠、济南等城市，最后到达北京。T14次列车时刻表如下，由其时刻表可知，列车在蚌埠至济南区间段运行过程中的平均速率为____________km/hT14次列车时刻表ks5u参考答案：10.如图是某个做平抛运动物体轨迹的一部分．A、B、C是轨迹上顺次的三个点，A与B、B与C的水平距离均为0.4m，A与B竖直距离为0.25m，B与C竖直距离为0.35m，则此物体的初速度为

m/s，物体经过B点的瞬时速度大小为

m/s，B点距抛出点的水平距离为

m．（g=10m/s2）参考答案：4，5，1.2．【考点】平抛运动．【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出平抛运动的初速度；根据竖直方向上某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点竖直分速度，通过平行四边形定则求出物体经过B点的速度．由B的竖直分速度，求出时间，即可求得B点距抛出点的水平距离．【解答】解：在竖直方向上，yBC﹣yAB=gT2，解得T==s=0.1s平抛运动的初速度v0==m/s=4m/s．物体经过B点的竖直分速度vyB==m/s=3m/s则物体经过B点的速度vB==5m/s．由vyB=gt得t=0.3s所以B点距抛出点的水平距离为x=v0t=1.2m故答案为：4，5，1.2．11.

甲同学的家和学校均坐落于一条笔直公路的路边，一天，他骑自行车去上学，先以4m/s的平均速度骑行，当走到一半路程时，被后边的乙同学追上，于是两人一起以6m/s的平均速度骑行直到学校，则甲同学全程的平均速度大小为

m/s。参考答案：4.812.一物体在水平面内沿半径R=0.4m的圆形轨道做匀速圆周运动，线速度v=0.2m/s，那么它的向心加速度为______m/s2，它的角速度为______

rad/s，它的周期为______s。参考答案：0.1m/s2

0.5rad/s

13.水平匀速运动的车厢内装满西瓜，在忽略摩擦力影响的条件下，其中质量为m的西瓜A受到周围其它西瓜施加的压力的合力大小为

。当车厢以加速度a向右加速运动时，西瓜A所受周围西瓜施加的压力的合力大小为

。参考答案：mg

。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在距离地面5m处将一个质量为1kg的小球以10m/s的速度水平抛出，若g＝10m/s2。求：（1）小球在空中的飞行时间是多少？（2）水平飞行的距离是多少米？（3）小球落地时的速度？参考答案：（1）1s，（2）10m，（3）m/s............（2）小球在水平方向上做匀速直线运动，得小球水平飞行的距离为：s＝v0t＝10×1m＝10m。

（3）小球落地时的竖直速度为：vy＝gt＝10m/s。

所以，小球落地时的速度为：v＝m/s＝10m/s，

方向与水平方向的夹角为45°向下。

15.一辆汽车在教练场上沿着平直道路行驶，以x表示它对于出发点的位移。如图为汽车在t＝0到t＝40s这段时间的x﹣t图象。通过分析回答以下问题。（1）汽车最远距离出发点多少米？（2）汽车在哪段时间没有行驶？（3）汽车哪段时间远离出发点，在哪段时间驶向出发点？（4）汽车在t＝0到t＝10s这段时间内的速度的大小是多少？（5）汽车在t＝20s到t＝40s这段时间内的速度的大小是多少？参考答案：（1）汽车最远距离出发点为30m；（2）汽车在10s～20s

没有行驶；（3）汽车在0～10s远离出发点，20s～40s驶向出发点；（4）汽车在t＝0到t＝10s这段时间内的速度的大小是3m/s；（5）汽车在t＝20s到t＝40s这段时间内的速度的大小是1.5m/s【详解】（1）由图可知，汽车从原点出发，最远距离出发点30m；（2）10s～20s，汽车位置不变，说明汽车没有行驶；（3）0～10s位移增大，远离出发点。20s～40s位移减小，驶向出发点；（4）汽车在t＝0到t＝10s，距离出发点从0变到30m，这段时间内的速度：；（5）汽车在t＝20s到t＝40s，距离出发点从30m变到0，这段时间内的速度：，速度大小为1.5m/s。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，飞机做俯冲拉起运动时，在最低点附近做半径r=240m的圆周运动，如果飞行员的体重（质量）m=72kg．飞机经过最低点P时的速度v=360km/h（g取10m/s2），求这时座位对飞行员的支持力．参考答案：解：v=360km/h=100m/s，由牛顿第二定律知：解得：=．答：这时座位对飞行员的支持力为3720N．【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】在P点，飞行员靠支持力和重力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律求出支持力的大小．17.一辆汽车以72km/h的速度在平直公路上行驶，现因故紧急刹车，已知汽车刹车过程中加速的的大小始终为5m/s2，求

（1）汽车刹车3s末的速度；

（2）汽车从开始刹车到6s末所通过的位移参考答案：(1)规定汽车初速度的方向为正方向，由已知条件可得V0＝72km/h＝20m/s

a＝－5m/s2

汽车刹车后3s末速度V＝V0+at＝20m/s+（－5m/s2×3s）＝5m/s(4分)(2)由V＝V0+at变形可以得到，代入数据可以求得汽车从刹车到停止运动的时间t＝4s，也就是说，从4s末到6s末，汽车已经停止运动，所以汽车整个刹车过程的运动时间为4s，由代入数据可以求得x＝40m(4分)18.如图所示，质量为M=4kg的木板长L=1.4m，静止在光滑且足够长的水平地面上，其水平顶面右端静置一质量m=1kg的小滑块（可视为质点），小滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.4．（不计空气阻力，g=10m/s2）（1）若用恒力F向右拉木板M，如图所示，为使m能从M上滑落，F至少应为多大？（2）现用恒力F=28N向右拉木板，要使木块m能从M上滑落，力F的作用时间至少要多长？参考答案：解：（1）对小滑块，由牛顿第二定律得：μmg=ma

小滑块加速度a1=μg=4m/s2对木板，由牛顿第二定律得：F﹣μmg=Ma’木板加速度要是小滑块从木板上面滑下，则要求a’≥a

解得F≥20N

至少为20N

（2）恒力F=28N＞20N，小滑块m、木板M相对运动，设恒力F作用了t1时间后撤去，又经时间t2，小滑块m从木板M上掉下，木板在t1时间内的位移为x1，时刻的速度为v1，由牛顿运动定律得：F﹣μmg=Ma1v1=a1t1木板在t2时间内的位移为x2，时刻的速度为v2，由牛顿运动定律得：μmg=Ma2v2=v1﹣a2t2小滑块在t1+t2时间内的位移为x3，时刻的速度为v3，由牛顿运动定律得：μmg=ma3v3=a3（t1+t2）恰能抽出时应满足

v2=v3且L=（x1+x2）﹣x3代入数据