湖北省荆门市京山县永兴中学2022年高一物理上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. 如图所示，两个质量不同的小球甲、乙，且，分别用长度不等的两根细线挂在天花的同一点上. 它们在同一水平面内做匀速圆周运动. 设甲的向心力为、加速度为；乙的向心力为、加速度为. 则它们的
A. B.
C. D.
参考答案：
D
【详解】小球圆周运动的向心力由重力和细线拉力的合力提供，绳与竖直方向的夹角为θ，对小球受力分析有：F向=mgtanθ=ma向，分析可知，甲球的夹角大，质量大，则向心力大，向心加速度大，即F甲>F乙 ； a甲>a乙。
A. F甲
a乙，与结论不相符，选项B错误；
C. F甲>F乙； a甲F乙； a甲>a乙，与结论相符，选项D正确；
2. 某汽车在高速公路上以大小为40 m/s的速度做匀速直线运动，突然前方遇到紧急情况而刹车，刹车后获得的加速度大小为10 m/s2，则刹车后2 s内与刹车后5 s内汽车通过的位移之比为 （ ）
A．3∶1 B．4∶5 C．4∶3 D．3∶4
参考答案：
D
3. 关于力和运动的关系，下列说法正确的是（ ）
A．
某物体在水平面向右运动一定受到了水平向右的力
B．
在空中匀速直线飞行的飞机受到的合力与重力平衡
C．
只要有力作用在物体上物体就一定运动
D．
1N的力可能比800N的力产生的效果好
参考答案：
D
4. 一个人从深4m的水井中匀速提取50N的水桶至地面，在水平道路上匀速行走了12m，再沿20m长的斜坡匀速向下走到6m深的地下室，则此人用来提水桶的力所做的功为
A．200J B．1100J C．100J D．－100J
参考答案：
D
5. 某质点的位移随时间变化规律是x＝4t＋2t2，x与t的单位分别为m和s，则质点的初速度与加速度分别为( )
A．4 m/s与2 m/s2 B．0与4 m/s2 C．4 m/s与4 m/s2 D．4 m/s与0
参考答案：
C
二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸来记录轨迹，小方格的边长l=1.25 cm，若小球在平抛运动中先后经过的几个位置如下图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v2=___________（用l、g表示），其值是__________（g取9.8m/s2）．
参考答案：
0.7 m/s
解析：（1）从图中可以看出，a、b、c、d四点沿水平方向相邻两点间的距离均为2l；根据平抛规律，物体在任意两相邻间融所用时间为l，则有 ①
（2）由于a、b、c、d四点沿竖直方向依次相距l、2l、3l；平抛物体在竖直方向做自由落体运动，而且任意两个连续相等时间里的位移之差相等，
，
即 ②
由①②式得，代入数据得
7. 力、质量、速度、加速度这四个物理量中，是 标量， 是矢量。
参考答案：
质量；力，速度，加速度
8. 如图，轰炸机沿水平方向匀速飞行，到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹，并垂直击中山坡上的目标A．已知A点高度为h，山坡倾角为θ，由此求出轰炸机飞行的速度 ，轰炸机飞行的时间 ．
参考答案：
，
【考点】平抛运动．
【分析】炸弹做平抛运动，垂直击中山坡上的目标A时速度与斜面垂直，因为平抛运动速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，速度方向的夹角得知位移与水平方向夹角的正切值，再通过水平位移求出竖直位移，从而得知轰炸机的飞行高度，炸弹的飞行时间，以及炸弹的初速度．
【解答】解：根据几何知识知：A点到斜面底端的水平位移为h?cotθ，即炸弹的水平位移为 x=h?cotθ
由于炸弹垂直击中目标A，得知速度与竖直方向的夹角为θ，与水平方向的夹角为﹣θ．
设炸弹下落的高度为H．
根据平抛运动速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，可得：
解得：H=h
由H=gt2，得：
轰炸机飞行的速度为：
故答案为：，
9. 如图物体放在水平桌面上，在水平方向上受到两个力作用，
即F1=10N，F2=2N，物体保持静止，则物体一共受到
个力，若撤去F1，则物体在水平方向上受到的合力
大小为 。
参考答案：
10. 开普勒仔细研究第谷的观测资料，经过四年多的精心计算，终于发现:行星绕太阳的运动并不是 运动，所有行星绕太阳运动的轨道都是 ，太阳处在 ;所有行星的 跟 的比值都相等，表达式为 。
参考答案：
匀速圆周 椭圆 所有椭圆的一个焦点上 轨道的半长轴的三次方 公转周期的二次方 k=R3/T2
11. 一物体在水平面内沿半径 R = 20cm的圆形轨道做匀速圆周运动，线速度v = 0.2m/s ，那么，它的角速度为______rad/s。
参考答案：
1
12. （6分）如图所示，质量为M的木板静止放在水平的桌面上．木板上有一个质量为m的滑块，在水平向左的外力拉动下正在向左匀速滑行（水平拉力未画出），已知滑块与木板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为μ．滑块在木板上滑行过程中：
（1）滑块所受摩擦力大小为 ；
（2）木板对桌面的摩擦力大小为 ，其方向 ．（重力加速度用g表示）
参考答案：
；；向左
13. 登上月球的宇航员利用频闪仪（频率为每秒20次）给自由落体的小球所拍的闪光照片如图所示（图上所标数据为小球到达各位置时总的下落高度），则
（1）月球表面重力加速度为： m/s2(保留两位有效数字).
（2）月球表面没有空气，因此做能量守恒实验具有更好的条件.假设月球表面重力加速度为上述计算值.小球的质量为m，则小球从O点由静止开始下落到E处增加的动能的表达式为
（距离用OA、AB、BC……等字母表示，频闪时间间隔为T），从O点开始下落到E点的过程中减少的势能表达式为 （月球表面重力加速度用g月表示），由照片上的数据可以计算并判断出小球下落过程中机械能 （填“守恒”或“不守恒”）.
参考答案：
三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 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
15. 在上图中，根据通电螺线管上方小磁针N极的指向，标出电源的“十”“一”极。
参考答案：
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 已知某行星质量为m，绕太阳运动的轨道半径为r，周期为T，太阳的半径是R，则太阳的质量是多少？（万有引力常量为G）
参考答案：
解：行星受到的万有引力提供向心力，故：
G=m（）2R，
联立解得：M=；
答：太阳的质量是．
【考点】万有引力定律及其应用．
【分析】行星绕着太阳做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律列式可得太阳的质量．
17. 一个小球从斜面顶端无初速度下滑，接着又在水平面上做匀减速运动 (经过交接点O时速度大小不变) ，直至停止，它共运动了10 s，斜面长4 m，在水平面上运动的距离为6 m．求：
（1）小球在运动过程中的最大速度；
（2）小球在斜面和水平面上运动的加速度大小。
参考答案：
小球在斜面和水平面上均做匀变速直线运动，在斜面底端速度最大，设最大速度为vmax，在斜面上运动的时间为t1，在水平面上运动的时间为t2.则
由vmax /2(t1＋t2)＝10，t1＋t2＝10，得vmax＝2 m/s
由公式v2=2ax，代入数据得在斜面上运动的加速度a1＝ m/s2，在水平面上运动的加速度a2＝ m/s2.
18. 地球表面和月球表面高度为h处都用V0的初速度水平抛出一颗石子，求：石子分别在地球上和月球上飞行的水平距离之比。（已知M地=81M月，R地=3.8 R月，取地球表面g地 =10m/s2 ）
参考答案：
假设星球表面有个质量是m 的物体，有
g 地：g 月=M地R月2：M:月R地2 又因为 对于抛出去的物体竖直方向 h= 解得t地：t月=3.8/9
水平方向的位移为 联立解得 x地:x月 = 3.8/9
