江苏省徐州市第三十一中学2022-2023学年高一物理期末试题含解析

江苏省徐州市第三十一中学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.自行车的大齿轮．小齿轮．后轮是相互关联的三个转动部分，如图所示．在自行车行驶过程中（）A．大齿轮边缘点比小齿轮边缘点的线速度大B．后轮边缘点比小齿轮边缘点的角速度大C．后轮边缘点与小齿轮边缘点的向心加速度与它们的半径成正比D．大齿轮边缘点与小齿轮边缘点的向心加速度与它们的半径成正比参考答案：C【考点】线速度、角速度和周期、转速；向心加速度．【分析】自行车的链条不打滑，A与B的线速度大小相等，B与C绕同一转轴转动，角速度相等．由v=ωr研究A与B角速度的关系．由向心加速度公式an=，分别研究A与B和B与C的向心加速度的关系．【解答】解：A、自行车的链条不打滑，大齿轮边缘点比小齿轮边缘点的线速度大小相等，故A错误；B、后轮边缘点比小齿轮边缘点属于绕同一转轴转动，角速度相等．故B错误；C、轮边缘点与小齿轮边缘点的角速度相等，由公式an=ω2r得，向心加速度与半径成正比，故C正确；D、大齿轮边缘点与小齿轮边缘点，线速度大小相等，由公式an=可知，向心加速度与半径成反比，故D错误．故选：C2.某火箭由地面竖直向上发射时，其v﹣t图象如图所示，则下列表述正确的是（）A．火箭在t2～t3时间内向下运动B．火箭在t1～t2时间内加速度最大C．0～t3时间内，火箭一直向上运动D．火箭运动过程中的最大加速度大小为参考答案：C【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】解答本题应抓住：速度图象的斜率等于物体的加速度；速度的正负表示物体的运动方向，即可分析火箭的运动情况．【解答】解：A、C、由图看出，火箭的速度一直为正值，说明火箭一直在上升．故A错误，C正确．B、D、由速度图象的斜率等于物体的加速度，则知在t2～t3时间内加速度最大，最大加速度大小为a=，故B、D错误．故选：C．3.如图所示，半径相同的两个金属球A、B带有相等的电荷量，相隔一定距离，两球之间相互吸引力的大小是F，今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开，这时A、B两球之间的相互作用力的大小是（）A. B. C. D.参考答案：A【详解】两球之间的相互吸引力，则两球带等量异种电荷；假设A带电量为Q，B带电量为﹣Q，两球之间相互吸引力的大小是：第三个不带电的金属小球C与A接触后，A和C的电量都为：C与B接触时先中和再平分，则C、B分开后电量均为：这时，A、B两球之间的相互作用力的大小：。A.与运算结果相符，A正确。B.与运算结果不符，B错误。C.与运算结果不符，C错误。D.与运算结果不符，D错误。4.关于物体受到的摩擦力的方向，下列叙述中正确的是

A．静摩擦力的方向，总是与物体运动的方向相同

B．静摩擦力的方向，总是跟物体相对运动趋势的方向相反

C．滑动摩擦力的方向，总是与物体的运动方向相同

D．滑动摩擦力的方向，总是与物体的运动方向相反参考答案：B5.公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如图，某公路急转弯处是一圆弧，其半径为R，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势．则在该弯道处（）A．路面外侧低于内侧B．车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动C．车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动，此时质量为m的司机受到汽车的作用力为D．当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小参考答案：C【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】汽车拐弯处将路面建成外高内低，汽车拐弯靠重力、支持力、摩擦力的合力提供向心力．速率为vc时，靠重力和支持力的合力提供向心力，摩擦力为零．根据牛顿第二定律进行分析．【解答】解：A、路面应建成外高内低，此时重力和支持力的合力指向内侧，可以提供圆周运动向心力．故A错误；B、车速低于vc，所需的向心力减小，此时摩擦力可以指向外侧，减小提供的力，车辆不会向内侧滑动．故B错误；C、当速度为vc时，静摩擦力为零，靠重力和支持力的合力提供向心力，速度高于vc时，摩擦力指向内侧，只有速度不超出最高限度，车辆不会侧滑．此时质量为m的司机受到汽车的作用力和重力的合力提供向心力，即F=，故C正确；D、当路面结冰时，与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，则vc的值不变．故D错误．故选：C．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质量为5kg的物体静止在水平桌面上，当施加在该物体上的水平推力增加到20N时开始滑动，接着以18N的水平推力可维持物体在水平桌面匀速直线运动，该物体受到的最大静摩擦力为

，物体与桌面的动摩擦力因数

；当水平推力为15N而物体仍运动时，物体受到的摩擦力为

；当水平推力为15N而物体静止时，物体受到的摩擦力为

；当水平推力为40N时，物体受到的摩擦力又为

．参考答案：20N，0.36，18N，15N，18N【考点】静摩擦力和最大静摩擦力；滑动摩擦力．【分析】使物体刚好滑动的力为最大静摩擦力，运动以后受滑动摩擦力．【解答】解：由题意知物体的最大静摩擦力为20N，滑动摩擦力为18N，动摩擦力因数=0.36，当水平推力为15N而物体仍运动时，物体受到的摩擦力为18N；当水平推力为15N而物体静止时，物体受到的摩擦力为15N；当水平推力为40N时，物体受到的摩擦力又为18N．答案为20N，0.36，18N，15N，18N7.在竖直向下、电场强度为E的匀强电场中，一个质量为m的带点液滴，沿着水平方向直线运动，则该液滴带

电，电荷量大小为

。参考答案：8.在一个行星上，一昼夜的时间为T,若在行星上用弹簧秤测同一物体的重力，发现在赤道上仅为在两极的90%．设想该行星的自转角速度加快到某一值时，赤道上的物体会自动飘起来．则该行星上的一昼夜时间是________________参考答案：9.在探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验中，如图所示为实验装置简图。（1）实验前，要将带有滑轮的木板另一端垫起，目的是

；（2）在进行（1）中操作时，

（填“需要”或“不需要”）将小盘及重物用细线通过定滑轮系在小车上；（3）为减小系统误差，应使小车和砝码的总质量

（填“远远小于”，“远远大于”或“等于”）小盘和重物的总质量；（4）在探究物体的加速度a与质量m的关系时，为了更直观地反映二者的关系，往往用图像表示出来，该关系图像应该选用

。

A．a－ｍ图像Ｂ．ａ－图像参考答案：（1）平衡摩擦力

（2）不需要

（3）远远大于

（4）B10.已知地球自转周期为T，地球半径为R，同步卫星离地表的高度为h，万有引力恒量为G，则同步卫星绕地球运动的线速度为______

__，地球的质量为___

_____。

参考答案：11.物体从高处被水平抛出后，第3s末的速度方向与水平方向成45°角，那么平抛物体运动的初速度为______m/s，第4s末的速度大小为______m/s。（取g=10m/s2，设4s末仍在空中）参考答案：30，5012.如图5-44所示，在半径为R的半球形碗的光滑内表面上，一质量为m的小球以角速度ω在水平面上做匀速圆周运动，则该水平面距离碗底的距离h=_________________。参考答案：13.如图所示，A是放置在地球赤道上随地球自转的某物体，B是地球同步卫星，已知地球的半径为R,同步卫星离地面高度为h,则它们的角速度比之=

线速度之比=

参考答案：1:1

R/(R+h)三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）为了确定平面上物体的位置，我们建立以平面直角坐标系如图所示，以O点为坐标原点，沿东西方向为x轴，向东为正；沿南北方向为y轴，向北为正。图中A点的坐标如何表示?其含义是什么?

参考答案：A点横坐标x＝2m，纵坐标:y＝3m，表示A点在坐标原点东2m，偏北3m处。15.如图所示，在光滑水平面上，一辆质量M=2kg、长度L=9.6m、上表面粗糙的平板车紧靠着被固定的斜面体ABC，斜面体斜边AC长s=9m、倾角。现将质量m=lkg的小木块从斜面顶端A处由静止释放，小木块滑到C点后立即速度大小不变地水平冲上平板车。已知平板车上表面与C点等高，小木块与斜面、平板车上表面的动摩擦系数分别为=0.5、=0.2,sin37°=0.6,cos37=0.8，g取10m/s2，求：(1)小木块滑到C点时的速度大小？(2)试判断小木块能否从平板车右侧滑出，若不能滑出，请求出最终小木块会停在距离车右端多远？若能滑出，请求出小木块在平板车上运动的时间？参考答案：（1）6m/s（2）不会滑出，停在距车右端3.6m【详解】（1）木块在斜面上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得：mgsin37°-f=ma

其中：f=μ1mgcos37°

解得a=2m/s2，

根据速度位移关系可得v2=2as

解得v=6m/s；

（2）木块滑上车后做匀减速运动，根据牛顿第二定律可得：μ2mg=ma1

解得：a1=2m/s2

车做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得：μ2mg=Ma2

解得a2=1m/s2，

经过t时间二者的速度相等，则：v-a1t=a2t

解得t=2s

t时间木块的位移x1=vt-a1t2

t时间小车的位移x2=a2t2

则△x=x1-x2=6m

由于△x=8m＜L，所以木块没有滑出，且木块距离车右端距离d=L-△x=3.6m四、计算题：本题共3小题，共计47分16.中国古人称金星为“太白”或“太白金星”，也称“启明”或“长庚”，古希腊人称为“阿佛洛狄忒”，是希腊神话中爱与美的女神，金星的质量M=4.7×1024kg，半径R=6.1×104m，引力常量G=6.7×10﹣11N?m2/kg，不计金星上的大气阻力，若一物体在距金星表面高h=17m处被水平抛出，抛出时速度v=1m/s，最后落到金星表面上．求：（1）物体在下落过程中的加速度大小（结果保留两位有效效数字）（2）物体运动的水平距离．参考答案：解：（1）令物体质量为m，则物体受到金星的万有引力F=由牛顿第二定律有F=ma解得物体在下落过程中的加速度大小a=（2）设物体运动的时间为t，则竖直方向：h=水平方向：x=vt解得物体水平方向运动的距离x=vt=答：（1）物体在下落过程中的加速度大小为8.5m/s2；（2）物体运动的水平距离为2m．【考点】万有引力定律及其应用．【分析】（1）根据星球表面重力与万有引力相等求得金星表面的重力加速度即为物体下落过程中的加速度；（2）根据平抛运动知识求得物体运动的水平距离．17.如图所示，质量分别为M和m的两个小物块用轻绳连接，绳跨过斜面顶端的轻定滑轮，绳平行于斜面，滑轮与转轴之间的摩擦不计，已知M=2m。开始时，用手托物块M，使M离水平面的高度为h=0.5m，物块m静止在斜面底端。撤去手，使M和m从静止开始做匀加速直线运动，经过t=0.5s，M落到水平面上，停止运动，由于绳子松弛，之后物块m不再受到绳子的拉力作用。求：（g取10m/s2）（1）物块M竖直向下运动过程加速度的大小；（2）物块m沿斜面运动的最大距离?（假设斜面足够长）参考答案：（1）s=at2

N+Fsinθ=G

Fcosθ-f=ma

f=μN

F=k(L1-L0)

k=250N/m

（2）F=k(L2-L0)ks5u

F-G=ma

a=-2.5m/s2

加速度大小为2.5m/s2