湖南省长沙市西湖中学2022年高一物理期末试卷含解析

湖南省长沙市西湖中学2022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.（单选）向南骑行的自行车前轮和后轮与向南推行的自行车前轮和后轮分别受到的摩擦力方向为（

）A.向北、向南；向北、向南

B.向南、向北；向南、向南C.向南、向北；向北、向南

D.向北、向南；向北、向北参考答案：C2.（单选）如图所示，两个物体A和B，质量分别为M和m，用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止于水平地面上，不计摩擦，则A对绳的作用力与地面对A的作用力的大小分别为A．mg，(M-m)g B．mg，MgC．(M-m)g，Mg D．(M+m)g，(M-m)g参考答案：A3.（单选题）关于重力，下列说法中正确的是（

）A.物体受到的重力大小和方向与物体的运动状态无关B．抛出的石块轨迹是曲线，说明石块所受的重力方向在改变C.自由下落的石块速度越来越大，说明石块所受重力越来越大D．物体所受的重力作用于重心处，物体的其他部分不受重力作用参考答案：A4.如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中，射入方向跟极板平行。整个装置处在真空中，重力可忽略。在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角θ变大的是A．U1变大、U2变大B．U1变小、U2变大C．U1变大、U2变小D．U1变小、U2变小参考答案：B5.（单选）如图中，质量为20kg的物体在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动，在运动过程中受到水平向右、大小为30N的拉力作用，则物体所受摩擦力大小是（g=10N/kg）（）A．20N，向右B．20N，向左C．30N，向右D．30N，向左参考答案：考点：滑动摩擦力．专题：摩擦力专题．分析：滑动摩擦力的大小可以根据f=μFN去求，方向与相对运动方向相反．解答：解：FN=G=mg=20×10=200N；f=μFN=0.1×200N=20N，方向与相对运动方向相反，所以为水平向右．故选：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.17．（8分）某同学在“研究小车的加速度与质量关系"的探究实验中，使用的装置如图所示．他将光电门固定在光滑水平轨道上的某点B，用同一重物拉不同质量的小车，每次小车都从同一位置A由静止释放．（1）若遮光板的宽度d=1.2cm.实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt=4.0×10-2s，则小车经过光电门时的瞬时速度为

m/s；（2）若再用米尺测量出光电门到小车出发点之间的距离为s，则计算小车加速度大小的表达式为a=

（各量均用字母表示）；（3）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为

；（4）测出对应不同质量的小车上遮光板通过光电门的时间Δt，然后经过数据分析得出(Δt)2与小车的质量M成正比．则能得出的结论是

．参考答案：（1）0.30（2分）（2）（2分）

（3）m<<M（2分）

（4）外力不变时，物体运动的加速度与质量成反比（2分）7.某同学在测定匀变速直线运动的加速度的实验中，得一匀变速运动纸带如图所示，点1，2，3，……为计数点，在相邻两个计数点之间有三个打点未画，打点计时器的打点周期为0.02s。测得S1=4cm，S2=10cm，S3=18cm。则小车在打下计数点2时的速度v2=

m/s，小车的加速度a=

m/s2（以上两空均保留三位有效数字）参考答案：8.一个有一定厚度的圆盘A，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动。用下面的方法测量它匀速转动的角速度。实验器材：电磁打点计时器，米尺，纸带，复写纸片。实验步骤：（1）如图所示，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（已知电磁打点计时器打点周期为T）。需要测量的物理量有

；由已知量和测得量表示的角速度的表达式为=

（用相应的字母表示）。参考答案：盘的半径r，n个点之间之间的间距x

；

9.如图，在竖直平面内有一水平向右的匀强电场，场强为E.电场内有一光滑绝缘细圆环形轨道竖直放置且固定，有一带电小球静止在轨道上A点，现对小球沿切线方向作用一瞬时速度，使小球能在轨道上做圆周运动，在运动过程中：（BF为竖直直径、CD水平直径）（1）小球带

电（填“正”或“负”）（2）动能最大的位置在

点（3）重力势能最大的位置在

点（4）电势能最大的位置在

点（5）机械能最大的位置在

点参考答案：正

A

B

C

D10.如图所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑，质量为M，半径为R的半球形容器底部O′处（O为球心），另一端与质量为m的小球相连，小球静止与P点．已知容器与水平面间的动摩擦因数为μ，OP与水平方向间的夹角为θ=30°，则半球形容器对地面的压力大小为

，弹簧对小球的弹力大小为

．参考答案：（m+M）g；mg【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】对容器和小球整体研究，分析受力可求得半球形容器受到的摩擦力．对小球进行受力分析可知，小球受重力、支持力及弹簧的弹力而处于静止，由共点力的平衡条件可求得小球受到的轻弹簧的弹力及小球受到的支持力，由胡克定律求出弹簧的压缩量，即可求得原长．【解答】解：由于容器和小球组成的系统处于平衡状态，容器在竖直方向受到的合外力等于0，所以受到地面的支持力大小：N=（m+M）g；根据牛顿第三定律可知，半球形容器对地面的压力大小也是（m+M）g；容器对小球的作用力是弹力，指向球心O，对小球受力分析，如图所示，由θ=30°得小球受到容器的支持力和弹簧对小球的弹力大小均为mg．故答案为：（m+M）g；mg11.有一个带电量q=?3.0×10?6C的点电荷,从电场中的A点移到B点时,克服电场力做功6.0×10?4J,从B点移到C点时,电场力做功9.0×10?4J。试问：B、C两点之间的电势差UBC=

V。若规定B点电势为零,则A点的电势φA=

V。参考答案：UBC=

—300

V;

φA=

200

V。12.飞机着陆后在跑道上做匀减速直线运动，已知初速度是200m/s，加速度大小是5m/s2，则飞机着陆后60秒内的位移大小是

m．参考答案：4000m【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】根据匀变速直线运动的速度时间公式求出飞机减速到零的时间，然后结合位移公式求出飞机着陆后在60s内的位移．【解答】解：飞机减速到零所需的时间t=所以飞机着陆后60s内的位移等于40s内的位移．则x=．故答案为：4000m13.如图所示，两个钩码均重2N，弹簧测力计自重不计，则弹簧测力计的示数为

N，如果弹簧的劲度系数为500N/m，此时弹簧的伸长量为

m。

参考答案：2，0.04三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.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。

15.如图所示，P为弹射器，PA、BC为光滑水平面分别与传送带AB水平相连，CD为光滑半圆轨道，其半径R=2m，传送带AB长为L=6m，并沿逆时针方向匀速转动。现有一质量m=1kg的物体（可视为质点）由弹射器P弹出后滑向传送带经BC紧贴圆弧面到达D点，已知弹射器的弹性势能全部转化为物体的动能，物体与传送带的动摩擦因数为=0.2。取g=10m/s2，现要使物体刚好能经过D点，求：（1）物体到达D点速度大小；（2）则弹射器初始时具有的弹性势能至少为多少。参考答案：（1）2m/s；（2）62J【详解】（1）由题知，物体刚好能经过D点，则有：解得：m/s（2）物体从弹射到D点，由动能定理得：解得：62J四、计算题：本题共3小题，共计47分16.火车要通过桥梁、隧道的时候，要提前减速。一列以108km/h的速度行驶的火车在驶近一座石拱桥时做匀减速运动、减速行驶了2min，加速度的大小是0.1m/s2，火车减速后的速度是多少米每秒？参考答案：18m/s17.质量为10kg的物体在F=96N的拉力作用下，沿粗糙斜面由静止开始运动，斜面与水平地面的夹角θ=37o，拉力F沿斜面向上．力F作用0.5s，物体上滑距离为0.2m，此时撤去力F作用，物体在斜面上继续上滑了0.1s后，速度减为零．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：（1）物体与斜面之间的动摩擦因数μ；（2）物体沿斜面向上运动的总距离x．参考答案：解：（1）设物体在拉力作用下匀加速运动的加速度为a1，末速度为v，匀减速上滑时的加速度大小为a2．对于匀加速运动的过程，根据x1=a1t12，得：

a1===1.6m/s2．根据牛顿第二定律，有：

F﹣f﹣mgsinθ=ma1且有f=μN=μmgcosθ联立解得μ=0.25（2）匀加速运动的末速度v=a1t1=1.6×0.5=0.8m/s匀减速运动的位移x2==×0.1m=0.04m故物体沿斜面向上运动的总距离x=x1+x2=0.24m答：（1）物体与斜面之间的动摩擦因数μ是0.25；（2）物体沿斜面向上运动的总距离x是0.24m．【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】（1）物体在拉力作用下做匀加速运动的过程，已知初速度、时间和位移，由位移时间公式求出加速度，再由根据牛顿第二定律求动摩擦因数；（2）对上滑过程，分加速和减速根据位移时间公式列式求解位移，从而求得总位移x．18.用细绳将木棒AB的A端吊在天花板上，使木棒在竖直方向上静止不动。在A端正下方有一根半透明的玻璃管CD竖直固定在空中，已知点C端距A端1m，管CD长度为0.8m,把细绳轻