湖南省长沙市雅礼寄宿制中学2022-2023学年高一物理下学期期末试卷含解析

湖南省长沙市雅礼寄宿制中学2022-2023学年高一物理下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.水平路面上有一个重500N的小车，在100N的水平拉力作用下，匀速向前移动了5m，则在这一过程中A.车受到的阻力为600NB.车受到的阻力为500NC.拉力对车做功是500JD.重力对车做功为2500J参考答案：C2.一个物体从静止开始做匀变速直线运动，下面有三种说法，正确的是()①第1s内、前2s内、前3s内…相应的运动距离之比一定是x1∶x2∶x3∶…＝1∶4∶9∶…②第1s内、第2s内、第3s内…相邻的相同时间内的位移之比一定是xⅠ∶xⅡ∶xⅢ…＝1∶3∶5∶…③相邻的相同时间内位移之差值一定是Δx＝aT2，其中T为相同的时间间隔．A．只有③正确

B．只有②③正确C．都是不正确的

D．都是正确的

参考答案：D3.关于匀变速直线运动，下列说法正确的是(

)A．加速度的方向就是速度的方向

B．加速度的方向就是位移的方向C．匀加速直线运动中，加速度与速度方向一定相同D．匀加速直线运动中，加速度与速度方向可能相同，也可能相反参考答案：C4.质量为m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直固定放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v，方向如图所示，若物体与球壳之间的动摩擦因数为μ，则物体在最低点时，下列说法正确的是

（）A．受到向心力为B．受到的摩擦力为C．受到的摩擦力为D．受到的合力方向斜向左上方参考答案：CD5.（多选）如图所示，竖直平面内两根光滑细杆所构成的角AOB被铅垂线平分，两个质量均为m的小环通过水平轻弹簧的作用静止在A、B两处，A、B连线与垂直，连线与O点距离为h，已知弹簧原长为，劲度系数为k.现在将两个小环在竖直方向上均向下平移距离h，释放瞬间A环加速度为a，则下列表达式正确的是（

）A．

B.

C.

D.参考答案：AC解析：小环静止时，弹簧的长度，即弹簧的伸长量为，则有，解得，选项A正确；在向下平移h，弹簧的形变量为，由牛顿第二定律可知：，解得：a=g，选项C正确.二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某球状行星具有均匀的密度，若在其赤道上随行星一起转动的物体对行星表面的压力恰好为零，则该行星自转周期为（万有引力常量为G）__________。参考答案：7.（填空）（2015春?青海校级月考）如图所示，船以速度v匀速向右划行，通过绳跨过滑轮拖动汽车运动，当绳与水面夹角为θ时，汽车向右运动的瞬时速度为

．参考答案：vcosθ．运动的合成和分解解：设绳子与竖直方向的夹角为θ，将船的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于小车的速度，根据平行四边形定则得，v车=vcosθ，故答案为：vcosθ．8.（多选）如图所示，一水平的浅色足够长的传送带上放置一质量为m的煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a开始运动，当其速度达到v后，便以此速度作匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动，关于上述过程，以下判断正确的是（重力加速度为g）(

)

A．μ与a之间一定满足关系μ<a/g

B．黑色痕迹的长度为v2/(2μg);

C．煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间为v/(μg)

D．煤块与传送带间先有滑动摩擦力，当相对静止后有静摩擦参考答案：AC9.高速铁路弯道处，外轨比内轨（填“高”或“低”）；列车通过弯道时（填“有”或“无”）加速度．参考答案：高；有【考点】向心力．【分析】在实际的列车运行中，车轮与钢轨间没有侧向的挤压，高速铁路弯道处由重力和支持力的合力提供向心力，故外轨比内轨高，列车的速度方向变化，有向心加速度，故有加速度【解答】解：（1）高速铁路弯道处由重力和支持力的合力提供向心力，故故外轨比内轨高．（2）列车在铁路弯道处即使速度大小不变，至少速度方向变化，有向心加速度．故答案为：高；有10.小船在宽300m的河中横渡，两河岸均与水流方向平行，水流速度为1.2m/s，船在静水中的航速是3m/s，要求渡河时间最短应该如何渡河？

（选填“船头斜指向上游”、“船头始终垂直河岸”、“船头斜指向下游”），渡河的最短时间为

s，若出发点的正对岸为A点，以最短时间渡河到达对岸的B点，则AB间距离为

m．参考答案：（1）

0.1

（2）

0.32

（3）

0.8011.如图所示，一物体沿直线运动的v﹣t图象，根据图象可求出物体在0﹣3s时间内的位移为

m．参考答案：12【考点】匀变速直线运动的图像．【分析】速度﹣﹣时间图象与坐标轴围成的“面积”大小等于物体通过的位移，由几何知识求位移．【解答】解：根据速度时间图象与坐标轴围成的“面积”大小等于物体通过的位移，则知物体在0﹣3s时间内的位移为：x=m=12m故答案为：1212.在平直公路上一辆行驶的汽车经过某点，它们的位移随时间的变化关系：x＝10t－2t2（m）求初速度

m/s，加速度

_m/s2参考答案：13.某学习小组欲探究物体的加速度与力、质量的关系，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，图中小车的质量用M表示，钩码的质量用m表示。要顺利完成该实验，则：（1）还需要的测量工具有

▲

、

▲

。（2）为使小车所受合外力等于细线的拉力，应采取的措施是

▲

；要使细线的拉力约等于钩码的总重力，应满足的条件是

▲

（填M≈m、M≥m或M≤m）。（3）在保持小车所受合外力一定的情况下，对实验得到的一系列纸带进行处理，测得小车加速度a与其质量M的数据如下表：（钩码质量m=30g）实验次数123456a（m·s-2）1.511.231.000.860.750.67M（kg）0.200.250.300.350.400.451/M（kg-1）5.004.003.332.862.502.22

为了寻求a与M间的定量关系，请利用表中数据在图示的直角坐标系中选取合适的横坐标及标度，并作出相应的图线。参考答案：．（1）天平

刻度尺（或直尺）

（2）平衡摩擦力

M>>m

（3）如右图所示三、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＝10N15.一个物体沿着直线运动，其v﹣t图象如图所示。（1）物体在哪段时间内做加速运动？（2）物体在哪段时间内做减速运动？（3）物体的速度方向是否改变？（4）物体的加速度方向是何时改变的？t＝4s时的加速度是多少？参考答案：（1）物体在0﹣2s内做加速运动；（2）物体在6s﹣8s时间内做减速运动；（3）物体的速度方向未发生改变；（4）物体的加速度方向在6s末发生改变，t＝4s时的加速度是0【详解】（1）在0﹣2s内速度均匀增大，做加速运动；（2）在6s﹣8s速度不断减小，做减速运动；（3）三段时间内速度均沿正方向，故方向不变；（4）图象的斜率表示加速度，由图可知，0﹣2s的加速度方向和6s﹣8s加速度方向不同，所以加速度方向在6s末发生变化了，t＝4s物体做匀速直线运动，加速度为零四、计算题：本题共3小题，共计47分16.18世纪的瑞士著名科学家欧拉（L.Euler）首先采用使物体做加速运动的方法测定物体的动摩擦因数，实验装置如图12所示。在一个倾角为θ的斜面上，使一小木块从静止开始加速下滑。测出时间t内小木块的位移s，即可用t、s和θ得出动摩擦因数的表达式。请推导这个表达式。参考答案：解：滑块受到三个力：重力mg、垂直于斜面向上的支持力FN、沿斜面向上的滑动摩擦力f。由牛顿第二定律得：

（1）由运动学公式得：

（2）由（1）、（2）得到：17.如图所示，质量为0.78kg的金属块放在水平桌面上，在与水平方向成37°角斜向上、大小为3.0N的拉力F作用下，以2.0m/s的速度向右做匀速直线运动．求：（1）金属块与桌面间的动摩擦因数．（2）如果从某时刻起撤去拉力，撤去拉力后金属块在桌面上滑行的最大距离．（sin37°=0.60，cos37°=0.80，g取10m/s2）参考答案：解：（1）因为金属块匀速运动，受力平衡则有：Fcos37°﹣μ（mg﹣Fsin37°）=0（2）撤去拉力后a==μg=4m/s2金属块在桌面上滑行的最大距离s===0.5m答：（1）金属块与桌面间的动摩擦因数为0.4；（2）撤去拉力后金属块在桌面上滑行的最大距离为0.5m．【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）分析金属块的受力情况，根据平衡条件和滑动摩擦力公式求解动摩擦因数；（2）撤去拉力后金属块水平方向只受滑动摩擦力，根据牛顿第二定律求出加速度，再由位移速度公式求解金属块在桌面上滑行的最大距离．18.由中国科学院、中国工程院两院院士评出的2012年中国十大科技进展新闻，于2013年1月19日揭晓，“神九”载人飞船与“天宫一号”成功对接和“蛟龙”号下潜突破7000米分别排在第一、第二．若地球半径为R，把地球看做质量分布均匀的球体，地球表面的重力加速度大小为g，引力常量为G．“蛟龙”下潜深度为d，天宫一号轨道距离地面高度为h．已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零．求（1）“天宫一号”绕地心转一周的时间是多少？（2）“蛟龙”号所在处与“天宫一号”所在处的重力加速度之比为多少？参考答案：见解析【考点】万有引力定律及其应用．【分析】（1）根据万有引力提供向心力即可求出“天宫一号”的周期；（2）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，深度为d的地球内部的重力加速度相当于半径为R﹣d的球体在其表面产生的重力加速度，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深度为d处的重力加速度与地面重力加速度的比值．卫星绕地球做圆周运动时，运用万有引力提供向心力可以解出高度为h处的加速度，再求其比值．【解答】解：（1）根据万有引力提供向心力得：地球表面的物体受到的万有引力等于重力，即：mg=联立解得：