湖南省婁底市湘中文武學校2022-2023學年高一物理上學期期末試卷含解析

湖南省婁底市湘中文武學校2022-2023學年高一物理上學期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，光滑的水平面上，小球m在拉力F的作用下做勻速圓周運動，若小球到達B點時F突然發(fā)生變化，下列關(guān)于小球的運動的說法可能正確的是

(

)

A、F突然消失，小球?qū)⒀剀壽EBa做離心運動

B、F突然變小，小球?qū)⒀剀壽EBa做離心運動

C、F突然變大，小球?qū)⒀剀壽EBc做向心運動

D、F突然變小，小球?qū)⒀剀壽EBb做離心運動參考答案：ACD2.(單選)關(guān)于時刻和時間，下列說法中正確的是

（

）A、時刻表示時間極短，時間表示時間較長B、第4秒內(nèi)是時間的概念，共經(jīng)歷了1秒。C、作息時間表上的數(shù)字均表示時間D、第3秒末比第1秒初滯后2秒鐘時間參考答案：B3.（單選）如圖5所示，質(zhì)量為m的物體放在傾角為θ的光滑斜面上，隨斜面體一起沿水平方向運動，要使物體相對于斜面保持靜止，斜面體的運動情況以及物體對斜面壓力F的大小是（

）A.斜面體以某一加速度向右加速運動，F(xiàn)小于mgB.斜面體以某一加速度向右加速運動，F(xiàn)大于mgC.斜面體以某一加速度向左加速運動，F(xiàn)大于mgD.斜面體以某一加速度向左加速運動，F(xiàn)小于mg參考答案：C4.關(guān)于質(zhì)點做勻速圓周運動的說法，以下正確的是（）A．因為，所以向心加速度與轉(zhuǎn)動半徑成反比B．因為a=ω2r，所以向心加速度與轉(zhuǎn)動半徑成正比C．因為，所以角速度與轉(zhuǎn)動半徑成反比D．因為ω=2πn（n為轉(zhuǎn)速），所以角速度與轉(zhuǎn)速成正比參考答案：D【考點】向心加速度；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．【分析】根據(jù)勻速圓周運動的角速度的公式和牛頓第二定律逐項分析即可得出結(jié)論．【解答】解：A、由牛頓第二定律可知，向心加速度是由向心力的大小和物體的質(zhì)量決定的，與速度和半徑無關(guān)，所以A錯誤．B、由A的分析可知B錯誤．C、由可知角速度與轉(zhuǎn)動半徑、線速度都有關(guān)，在線速度不變時角速度才與轉(zhuǎn)動半徑成反比，所以C錯誤．D、因為2π是恒量，所以角速度與轉(zhuǎn)速成正比，所以D正確．故選D．5.如圖所示是一個玩具陀螺。a、b和c是陀螺上的三個點。當陀螺繞垂直于地面的軸線以角速度穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時，下列表述正確的是

A．a(chǎn)、b和c三點的線速度大小相等B．a(chǎn)、b和c三點的角速度相等C．a(chǎn)、b的角速度比c的大

D．c的線速度比a、b的小參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，兩根細直硬桿a、b分別沿與各自垂直的方向以v1、v2的速率運動，并保持兩桿始終垂直.此時兩桿交點O的運動速度大小v=____

__.參考答案：7.如圖是自行車傳動機構(gòu)的示意圖，其中Ⅰ是大齒輪，Ⅱ是小齒輪，Ⅲ是后輪．（1）假設(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)速為n，則大齒輪的角速度是2πnrad/s．（2）要知道在這種情況下自行車前進的速度有多大，還需要測量哪些量？答：大齒輪的半徑r1，小齒輪的半徑r2，后輪的半徑r3．（3）用上述量推導(dǎo)出自行車前進速度的表達式：．參考答案：考點：線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．專題：勻速圓周運動專題．分析：（1）根據(jù)大齒輪的周期求出大齒輪的角速度．（2、3）大齒輪和小齒輪靠鏈條傳動，線速度相等，根據(jù)半徑關(guān)系可以求出小齒輪的角速度．后輪與小齒輪具有相同的角速度，若要求出自行車的速度，需要測量后輪的半徑，抓住角速度相等，求出自行車的速度．解答：解：（1）大齒輪的周期為n秒，則大齒輪的角速度ω1==2πnrad/s．（2）大齒輪和小齒輪的線速度相等，小齒輪與后輪的角速度相等，若要求出自行車的速度，還需測量：大齒輪的半徑r1，小齒輪的半徑r2，后輪的半徑r3．（3）因為ω1r1=ω2r2，所以ω2=．后輪的角速度與小齒輪的角速度相等，所以線速度v=r3ω2=．故答案為：（1）2πn．（2）大齒輪的半徑r1，小齒輪的半徑r2，后輪的半徑r3．（3）．點評：解決本題的關(guān)鍵知道靠鏈條傳動，線速度相等，共軸轉(zhuǎn)動，角速度相等．8.有一只小老鼠離開洞穴沿直線前進，它的速度與到洞穴的距離成反比，當它行進到離洞穴距離為d1的甲處時速度為v1，則老鼠行進到離洞穴距離為d2的乙處時速度v2=____________參考答案：10.若一質(zhì)量為3kg的物體在水平面內(nèi)做曲線運動，已知該物體在相互垂直方向上的的兩運動的v—t圖像如圖，則：質(zhì)點的初速度大小為

m/s質(zhì)點所受的合外力大小為

m/s質(zhì)點在2s末時速度大小為

m/s參考答案：10.如圖3所示，在光滑的水平面上有兩個質(zhì)量相同的球A和球B，A、B之間以及Ｂ球與固定點O之間分別用兩段輕繩相連，以相同的角速度繞著O點做勻速圓周運動。如果OB=2AB求出兩段繩子拉力之比TAB:TOB

=

參考答案：3:5

11.一個質(zhì)量為m=70kg的人站在電梯中體重計上稱體重,當電梯靜止時,體重計讀數(shù)為_____N;當電梯以a=g的加速度向下做減速運動時,體重計上的讀數(shù)為_____N.（g=10m/s2）參考答案：12.有一種大型游戲器械，它是一個圓筒形的大容器，游客進入容器后靠豎直筒壁坐著，如圖所示．當圓筒開始轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速逐漸增大時，游客會感到自己被緊緊地壓在筒壁上不能動彈，這一過程中筒壁對人的彈力不斷

▲

．(填“增大”或“減小”)參考答案：13.（6分）在場強為E，方向豎直向下的勻強電場中，有兩個質(zhì)量均為m的帶電小球A、B，電荷量分別為+2q和-q，兩小球用長為L的絕緣細線相連，另用絕緣細線系住帶正電的小球懸掛于O點處于平衡狀態(tài)，如圖所示，重力加速度為g，A、B小球間的庫侖力為F，則AB間細繩上的張力大小為_______，OA間細繩上的張力大小_______。參考答案：mg+Eq-F，2mg+Eq三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.一顆在赤道上空運行的人造衛(wèi)星，其軌道半徑為r=2R(R為地球半徑)，衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同.已知地球自轉(zhuǎn)的角速度為，地球表面處的重力加速度為g.求：

(1)該衛(wèi)星所在處的重力加速度g′；

(2)該衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的角速度ω；(3)該衛(wèi)星相鄰兩次經(jīng)過赤道上同一建筑物正上方的時間間隔.參考答案：（1）（2）（3）【詳解】(1)在地球表面處物體受到的重力等于萬有引力mg=，在軌道半徑為r=2R處,仍有萬有引力等于重力mg′=，解得：g′=g/4；(2)根據(jù)萬有引力提供向心力，mg=，聯(lián)立可得ω=，(3)衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，建筑物隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動，當衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的角度與建筑物轉(zhuǎn)過的角度之差等于2π時，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上空以地面為參照物，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上方時，建筑物隨地球轉(zhuǎn)過的弧度比衛(wèi)星轉(zhuǎn)過弧度少2π.即ω△t?ω0△t=2π解得：【點睛】（1）在地球表面處物體受到的重力等于萬有引力mg=，在軌道半徑為2R處，仍有萬有引力等于重力mg′=，化簡可得在軌道半徑為2R處的重力加速度；（2）人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，由地球的萬有引力提供向心力，結(jié)合黃金代換計算人造衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的角速度ω；（3）衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，建筑物隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動，當衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的角度與建筑物轉(zhuǎn)過的角度之差等于2π時，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上空．15.一個物體沿著直線運動，其v﹣t圖象如圖所示。（1）物體在哪段時間內(nèi)做加速運動？（2）物體在哪段時間內(nèi)做減速運動？（3）物體的速度方向是否改變？（4）物體的加速度方向是何時改變的？t＝4s時的加速度是多少？參考答案：（1）物體在0﹣2s內(nèi)做加速運動；（2）物體在6s﹣8s時間內(nèi)做減速運動；（3）物體的速度方向未發(fā)生改變；（4）物體的加速度方向在6s末發(fā)生改變，t＝4s時的加速度是0【詳解】（1）在0﹣2s內(nèi)速度均勻增大，做加速運動；（2）在6s﹣8s速度不斷減小，做減速運動；（3）三段時間內(nèi)速度均沿正方向，故方向不變；（4）圖象的斜率表示加速度，由圖可知，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末發(fā)生變化了，t＝4s物體做勻速直線運動，加速度為零四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，輕繩OA一端系于天花板上，

與豎直方向的夾角為30°，水平輕繩OB的一端系在一物體Q上，Q相對于水平桌面靜止，OC繩掛一重為300N的物體P。試求繩子OA的拉力與物體Q受到的摩擦力的大小。參考答案：17.如圖所示，質(zhì)量為m1的物體甲通過三段輕繩懸掛，三段輕繩的結(jié)點為O．輕繩OB水平且B端與放置在水平面上的質(zhì)量為m2的物體乙相連，輕繩OA與豎直方向的夾角θ=37°，物體甲、乙均處于靜止狀態(tài)．（已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10N/kg；設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）求：（1）輕繩OA、OB受到的拉力是多大？（結(jié)果用含m1和g的式子表示）（2）物體乙受到的摩擦力是多大？方向如何？（結(jié)果用含m1和g的式子表示）（3）若物體乙的質(zhì)量m2=4kg，物體乙與水平面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3，則欲使物體乙在水平面上不滑動，物體甲的質(zhì)量m1最大不能超過多少？參考答案：解：（1）對結(jié)點O，作出力圖如圖，由平衡條件有：cosθ=

①tanθ=

②解得：TA=m1gTB=m1g（2）對于乙物體：摩擦力F=TB=m1g方向水平向左（3）當乙物體剛要滑動時，靜摩擦力達到最大值Fmax=μm2g③TBmax=Fmax④由②③④得：m1max==1.6kg答：（1）輕繩OA、OB受到的拉力分別是m1g、m1g；（2）乙受到的摩擦力是m1g，方向水平向左；（3）欲使物體乙在水平面上不滑動，物體甲的質(zhì)量m1最大不能超過1.6kg．【考點】共點力平衡的條件及其應(yīng)用；摩擦力的判斷與計算．【分析】（1）以結(jié)點O為研究對象，分析受力，作出力圖，根據(jù)平衡條件求出輕繩OA、OB受到的拉力．（2）乙物體水平方向受到OB繩的拉力和水平面的靜摩擦力，由二力平衡求解乙受到的摩擦力大小和方向．（3）當乙物體剛要滑動時，物體甲的質(zhì)量m1達到最大，此時乙受到的靜摩擦力達到最大值Fmax=μm2g，