2022-2023学年云南省曲靖市宣威市东山镇第一中学高一物理期末试卷含解析

2022-2023学年云南省曲靖市宣威市东山镇第一中学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，压路机后轮的半径是前轮半径的两倍，M为前轮边缘上的一点，N为后轮上一点，它离后轮轴的距离是后轮半径的一半，则M、N的角速度之比为A．4∶1

B．2∶1

C．1∶1

D．1∶2参考答案：B2.长l的细绳一端固定，另一端系一个小球，使球在竖直平面内做圆运动。则错误的是（

）

A．小球通过圆周上顶点时的速度最小可以等于零

B．小球通过圆周上顶点时的速度最小不能小于

C．小球通过圆周上最低点时，小球需要的向心力最大D．小球通过最低点时绳的张力最大参考答案：A3.如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点．左侧是一套轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r.b点在小轮上，到小轮中心的距离为r.已知c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上．若在传动过程中皮带不打滑，则以下判断正确的是()A．a点与b点的向心加速度大小相等B．a点与b点的角速度大小相等C．a点与c点的线速度大小相等D．a点与d点的向心加速度大小相等参考答案：AD4.（单选）如图，物体A静置于长木板B上，当B与水平面的夹角θ缓慢增大时，A仍静止在木板B上，则物体A所受的弹力N和摩擦力f的变化情况是A.N增大，f减小

B.N减小，f增大C.N减小，f减小

D.N增大，f增大参考答案：B5.如图所示，在光滑的圆锥面内，两个质量不相同的小球P和Q，沿其内表面在不同的水平面内作半径不同的匀速圆周运动，其中球P的轨道半径较大，则可判定

A.球P的向心力较大

B.球P的线速度较大

C.球P的角速度较大

D.两球的向心加速度一样大参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在太阳系中有九大行星绕太阳运动，按照距太阳的距离排列，由近及远依次是：水星、金星、地球、火星、木星、土星……。如果把距离太阳较近的六颗行星的运动近似为匀速圆周运动，那么这六颗行星绕太阳运行一周所用的时间最长的是

，运动的线速度最大的是

，运动的向心加速度最小的是

。

参考答案：土星

水星

土星7.如图质量为20kg的物体在动摩擦系数为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10N的拉力作用，则物体所受摩擦力的大小为_______方向向_____（g=10N/kg）参考答案：20N

向右8.一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系．①首先，让一砝码在一个比较光滑的平面上做半径r为0.08m的圆周运动，数字实验系统得到若干组向心力F和对应的角速度ω，他们根据实验数据绘出了F﹣ω的关系图象如图中B图线所示，兴趣小组的同学猜测r一定时，F可能与ω2成正比．你认为，可以通过进一步转换，做出

关系图象来确定他们的猜测是否正确．②将同一砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m，又得到了两条F﹣ω图象，如图中A、C图线所示．通过对三条图线的比较、分析、讨论，他们得出ω一定时，F∝r的结论，你认为他们的依据是

．③通过上述实验，他们得出：做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r，其中比例系数k的单位是

．参考答案：①F与ω2；②取任意相同ω，A、B、C三图线对应向心力之比均约为3：2：1，与其对应半径之比相同．③kg．【考点】线速度、角速度和周期、转速；向心力．【分析】①若F与ω2成正比，则F﹣ω2图象是过原点的倾斜直线，可很直观作出判断．②在探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系时，应当应用控制变量法，先保证圆周运动的半径不变，探究向心力与角速度之间的关系，然后再更换半径继续探究向心力与角速度之间的关系，最后可以得到向心力与角速度与半径的关系式．③由F=kω2r表达式，结合各个量的单位分析k的单位．【解答】解：①通过对图象的观察，兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比．可以通过进一步的转换，通过绘出F与ω2关系图象来确定他们的猜测是否正确，如果猜测正确，做出的F与ω2的关系式应当是一条过原点的倾斜直线．②在证实了F∝ω2之后，他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m，又得到了两条F﹣ω图象，取任意相同ω，A、B、C三图线对应向心力之比均约为3：2：1，与其对应半径之比相同．如果比例成立则说明向心力与物体做圆周运动的半径成正比．③表达式F=kω2r中F、ω、r的单位分别是N、rad/s、m，又由v=ωr有：1m/s=1（rad/s）?m，由F=ma，有1N=1kg?m/s2，则得：1N=k×（1rad/s）2×1m=k?m/s2；则得k的单位是kg．故答案为：①F与ω2；②取任意相同ω，A、B、C三图线对应向心力之比均约为3：2：1，与其对应半径之比相同．③kg．9.做物体平抛运动的实验时，只画出了如图所示的一部分曲线，在曲线上取A、B、C三点，测得它们的水平距离均为x＝0.2m，竖直距离h1＝0.1m，h2＝0.2m，试由图示求出平抛物体的初速度v0＝______m/s，平抛原点距A的水平距离为x＝_____m.(g取10m/s2)．参考答案：2

0.110.电路中的电流强度为0.2A，则1min内通过导线横截面定向移动的自由电子数为

参考答案：7．5×1019

11.（6分）有一高度为1.70米的田径运动员正在进行100米短跑比赛，在终点处，有一站在跑道终点旁边的摄影记者用照相机给他拍摄冲刺运动．摄影记者使用的照相机的光圈(控制进光量的多少)是16，快门(曝光时间)是1/60秒。得到照片后测得照片中人的高度为1.7×10-2米，胸前号码布上模糊部分的宽度是2×10-3米，由以上数据可以知道运动员冲刺时1/60秒内的位移是

米；冲刺时的速度大小是

m/s。参考答案：0.2；1212.如图为某质点在一条直线上运动的速度—时间图象，根据此图象判断，（1）在0—4s内物体运动的方向

（填“发生变化”、“不变”），（2）该质点的位移随时间变化的关系式是s＝

，（3）0—4s内运动过程中，在t=

s时质点距坐标原点最远；（4）0—4s内物体的位移是

。参考答案：发生变化

s＝5t2-20t

t=2s

013.在一个未知星球上用如图（a）所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出作平抛运动．现对采用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在作平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:4，则：（1）由以上信息，可知a点

（填“是”或“不是”）小球的抛出点；（2）由以上及图信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为

m/s2（3）由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是

m/s；（4）由以上及图信息可以算出小球在b点时的速度是

m/s。参考答案：（1）是

（2）0.8

（3）8

（4）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.（6分）将一根细绳的中点拴紧在一个铝锅盖的中心圆钮上，再将两侧的绳并拢按顺时针（或逆时针）方向在圆钮上绕若干圈，然后使绳的两端分别从左右侧引出，将锅盖放在水平桌面上，圆钮与桌面接触，往锅盖内倒入少量水。再双手用力拉绳子的两端（或两个人分别用力拉绳的一端），使锅盖转起来，观察有什么现象发生，并解释为什么发生会这种现象。参考答案：随着旋转加快，锅盖上的水就从锅盖圆周边缘飞出，洒在桌面上，从洒出的水迹可以看出，水滴是沿着锅盖圆周上各点的切线方向飞出的。因为水滴在做曲线运动，在某一点或某一时刻的速度方向是在曲线（圆周）的这一点的切线方向上。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（8分）质量m＝10kg的物体，以v0＝20m/s的初速度滑上倾角θ＝37°的斜面，物体与斜面间的滑动摩擦力是它们间弹力的0．2倍，取g＝10m／s2．sin37°＝0.6,cos37°＝0.8求：①物体所受的滑动摩擦力的大小；②物体向上运动的时间；③物体沿斜面向上运动的最大距离．参考答案：①N=mgcos37°=80N

f=uN=16N（2分）；②f+mgsin37°=ma

a==7.6m/s2（2分）t=v0/a=20/7.6=50/19=2.63s

（2分）③x=(v0+0)×t/2=10×50/19=500/19=26.3m（2分）

17.如图，航空母舰上的水平起飞跑道长度L=160m。一架质量为m=2.0×104kg的飞机从跑道的始端开始，在大小恒为F=1.2×105N的动力作用下，飞机做匀加速直线运动，在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为Ff=2×104N。飞机可视为质点，取g=10m/s2。求：（1）飞机在水平跑道运动的加速度大小；（2）若航空母舰静止不动，飞机加速到跑道末端时速度大小；（3）若航空母舰沿飞机起飞的方向以10m/s匀速运动，飞机从始端启动到跑道末端离开，这段时间内航空母舰对地位移大小。参考答案：（1）飞机在水平跑道上运动时，水平方向受到推力与阻力作用，设加速度大小为a，由牛顿第二定律可得

（2分）代入数据得a=5.0m/s2

由运动学公式可知

（2分）代入数据得飞机到达水平跑道末端时的速度大小v=40m/s

（1分）（3）对于飞机