辽宁省大连市庄河第四初级中学2022-2023学年高一物理期末试题含解析

辽宁省大连市庄河第四初级中学2022-2023学年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.天文学家发现某恒星周围有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和运行周期．由此可推算出 ()A．行星的质量 B．行星的半径C．恒星的质量

D．恒星的半径参考答案：C2.物体由静止开始做匀加速直线运动，若第1秒内物体通过的位移是0.5m，则第3s内通过的位移是A．0.5m

B．1.5m

C．2.0m

D．2.5m参考答案：D3.（单选）如图所示，在与水平方向成θ角的F力作用下，重为G的物体贴在墙壁上保持静止。若物体与墙壁之间的动摩擦因数为μ，则物体所受的摩擦力的大小一定为(A)Fsinθ (B)μFcosθ (C) (D)参考答案：C4.河宽d=400m，水速u=3m/s，船在静水中的速度v=4m/s，分别按下列要求过河时，计算正确的是A.若以最短时间过河，最短时间为80sB.若以最短时间过河,路程为400mC.若以最短路程过河，实际速度为m/sD.若以最短路程过河，路程为500m参考答案：C【详解】A．船最短渡河时间为：，故A错误；B．若以最短时间过河，则船头指向河岸，合速度为，路程为：，故B错误；C．若以最短路程过河，船头偏向上游，所以实际速度为：，故C正确；D．由船速大于水速，若以最短路程过河，则最短路程为400m，故D错误。5.关于匀速直线运动，下列说法中正确的是（

）A.各个时刻的的速度相同

B.各段时间内通过的位移相同C.在相同时间内通过的路程和位移大小不一定相同

D.在相同时间内通过的路程和位移大小一定相同参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20kg的建筑材料以0．5m／s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为________N.(g取lOm／s2)参考答案：对物体，以加速度0.5m/s2匀加速被拉升，由牛顿第二定律有：解得：对工人，处于平衡状态，则有：解得：，由牛顿第三定律可得：。7.双星靠相互吸引绕同一固定点O转动，己知它们的质量分别为M和m，则它们的向心力大小之比为FM：Fm=

．转动半径之比为RM：Rm=

．参考答案：1：1，m：M．【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】双星绕固定点做圆周运动，它们做圆周运动的角速度相等，万有引力提供向心力，应用万有引力公式与牛顿第二定律可以求出轨道半径之比．【解答】解：双星做圆周运动，万有引力提供向心力，两星受到的万有引力为作用力与反作用力，它们大小相等，则：它们的向心力大小之比为：FM：Fm=1：1；设双星间的距离为L，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G=Mω2RM，G=mω2Rm，解得：=；故答案为：1：1，m：M．8.假设地球是一半径为R，质量分布均匀的球体，一矿井深度为d．已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零．矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为

．参考答案：【考点】万有引力定律及其应用．【分析】根据题意知，地球表面的重力加速度等于半径为R的球体在表面产生的加速度，矿井深度为d的井底的加速度相当于半径为R﹣d的球体在其表面产生的加速度，根据地球质量分布均匀得到加速度的表达式，再根据半径关系求解即可．【解答】解：令地球的密度为ρ，则在地球表面，重力和地球的万有引力大小相等，有：g=，由于地球的质量为：M=ρπR3所以重力加速度的表达式可写成：g===GρπR．根据题意有，质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，故在深度为d的井底，受到地球的万有引力即为半径等于（R﹣d）的球体在其表面产生的万有引力，故井底的重力加速度为：g′=Gρπ（R﹣d）．所以有：==故答案为：9.利用超声波遇到物体发生反射，可测定物体运动的有关参量，图甲中仪器A和B通过电缆线驳接，B为超声波发射与接收一体化装置，而仪器A为B提供超声波信号源而且能将B接收到的超声波信号进行处理并在屏幕上显示其波形。现固定装置B，并将它对准匀速行驶的小车C，使其每隔固定时间T0发射一短促的超声波脉冲(如图乙中幅度大的波形)，而B接收到的由小车C反射回的超声波经仪器A处理后显示如图乙中幅度较小的波形，反射波滞后的时间已在图乙中标出，其中T和ΔT为已知量，另外还知道该测定条件下声波在空气中的速度为v0，则根据所给信息可判断小车的运动方向为

(填“向左”或“向右”)，速度大小为

。参考答案：10.如图所示，水平皮带的速度保持不变，现将一物体放在皮带A端，开始时物体在皮带上滑动，当它到达位置C后随皮带一起匀速运动，直至传送到B端，则在此过程中()A.物体由A运动到B过程中始终受水平向左的滑动摩擦力B.物体在AC段受摩擦力逐渐减小C.物体在CB段受水平向右的静摩擦力D.物体在CB段不受摩擦力作用参考答案：D在AC段，物体向右做匀加速运动，加速度向右，合力向右，物体受重力、支持力和滑动摩擦力，重力与支持力二力平衡，则滑动摩擦力向右；由f=μN=μmg知，物体在AC段受摩擦力不变．在CB段物体做匀速直线运动，加速度为零，故合力为零，物体受到重力和支持力，不受摩擦力，故ABC错误，D正确；故选D.点睛：本题关键是明确小滑块的运动情况和受力情况，要结合运动情况分析受力情况．不能认为在CB段物体受到向右的摩擦力，可假设法判断．11.一条河宽为S，水流速度为v1,一只船要划到对岸，但在船出发点的下游距离为l处有一瀑布，求船要划到对岸而不从瀑布上掉下，船划行的最小速度v2=

船头与上游河岸成的夹角为

参考答案：

12.在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中，需要精确的重力加速度g值，g值可由实验精确测得，今年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g转变为测长度和时间，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点上抛小球又落到原处的时间为T1，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点到又回到P点所用的时间为T2，测得T1、T2和H，则g=

．参考答案：【考点】自由落体运动．【分析】解决本题的关键是将竖直上抛运动分解成向上的匀减速运动和向下的匀加速，所以从最高点落到O点的时间为，落到B点的时间为，可以求出VP和VO，根据OP之间可得H=×（）可求出g．【解答】答：解：将小球的运动分解为竖直向上的匀减速直线运动和竖直向下的自由落体运动，根据t上=t下则从最高点下落到O点所用时间为，故V0=g从最高点下落到O点所用时间为，则VP=g，则从B点下落到O点的过程中的平均速度为=从B点下落到O点的时间为t=﹣根据H=t可得H=（）（﹣）=（g+g）×（T1﹣T2）解得g=故答案为：13.如图甲所示，是研究小车做匀变速直线运动的实验装置．（1）某同学打出了一条纸带，已知计时器打点的时间间隔为0.02s，他按打点先后顺序每5个点取1个计数点，得到了O、A、B、C、D等几个计数点，如图乙所示，则相邻两个计数点之间的时间间隔为

s．（2）电火花计时器使用的电源是

．A．220V交流电源

B．220V直流电源C．6V以下交流电源

D．6V以下直流电源（3）用刻度尺量得OA=1.50cm，AB=1.90cm，BC=2.30cm，CD=2.70cm．由此可知，打C点时小车的速度大小为

m/s．加速度大小为

m/s2（4）如果当时电网中交变电源的电压变成210V，打计时点的周期不变，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值将

．（填“偏大”、“偏小”或“不变”）参考答案：（1）0.1

（2）A

（3）0.25

0.40

（3）不变【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【分析】正确解答本题需要掌握：了解打点计时器的构造、工作原理、工作特点等，比如工作电压、打点周期等，掌握基本仪器的使用，能够正确的使用打点计时器；根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出打C点的瞬时速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小车的加速度；打点计时器的打点频率是与交流电源的频率相同，所以即使电源电压降低也不改变打点计时器打点周期．【解答】解：（1）打点计时器的打点的时间间隔为0.02s，由于每五个点取一个计数点，则相邻计数点之间的时间间隔为0.1s，（2）电火花打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，实验室中的电火花计时器的工作电压是220V，故选A（3）C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，则==0.25m/s．因为连续相等时间内的位移之差△x=0.40cm，根据△x=aT2得，加速度a=（4）电网电压变化，并不改变打点的周期，故测量值与实际值相比不变．故答案为：（1）0.1

（2）A

（3）0.25

0.40

（3）不变三、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.中国是礼仪之邦，接待客人时常常会泡上一杯热茶。某同学用热水泡茶时发现茶叶很快就会沉入水底，他想如果用冷水来泡茶情况又是怎样的呢？为此他做了用不同温度的水泡茶的实验，并测出了茶叶从加水到下沉所需的时间，结果如下表所示。温度（℃）20406080100时间（分）22013025104【现象分析】茶叶吸水膨胀，它的重力增大，浮力

，由于重力大于浮力，所以下沉。【原因解释】由上表可知，温度越高，茶叶从加水到下沉的时间越短，请从微观角度解释其可能的原因：

。【实际应用】夏季到了，又是电蚊香大显身手的时候。使用时，接上电源，使蚊香片温度升高，香味很快散发到空气中。请你再举出一个上述原理在生活中应用的例子：

。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如右图所示，A、B两同学在直跑道上练习4×100m接力，他们在奔跑时有相同的最大速度．B从静止开始全力奔跑需25m才能达到最大速度，这一过程可看做匀变速运动，现在A持棒以最大速度向B奔来，B在接力区伺机全力奔出．若要求B接棒时速度达到最大速度的80%，则：(1)B在接力区需跑出的距离x1为多少？(2)B应在离A的距离x2为多少时起跑？参考答案：(1)16m(2)24m17.如图所示，一水平传送装置A、B两端相距2m，传送带以2m/s的速度做匀速运动，已知某工件与传送带的动摩擦因数为0.4，把工件轻轻放在A端（初速为零），求：（1）工件从A端运动到B端所需的时间（2）传送带的速度至少为多大时，可使工件从A端运动到B端所需时间最短．（g取10m/s2）参考答案：解：（1）工件刚放在水平传送带上的加速度为a1由牛顿第二定律得μmg=ma1，解得a1=μg=4m/s2经t1时间与传送带的速度相同，则t1==0.5s，前进的位移为x1=a1=m=0.5m此后工件将与传送带一起匀速运动至B点，用时t2==0.75s所以工件第一次到达B点所用的时间t=t1+t2=1.25s．（2）当工件一直做匀加速直线运动，所用的时间最短，根据v2=2aL得，v==m/s=4m/s．答：（1）工件从A端运动到B端所需的时间为1.25s．（2）传送带的速度至少为4m/s时，可使工件从A端运动到B端所需时间最短．【考点】牛顿第二定律