山西省呂梁市汾陽第五高級中學(xué)2021年高一物理期末試卷含解析

山西省呂梁市汾陽第五高級中學(xué)2021年高一物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選）如圖所示，圓心在O點(diǎn)、半徑為R的圓弧軌道abc豎直固定在水平桌面上，Oc與Oa的夾角為，軌道最低點(diǎn)a與桌面相切。一輕繩兩端系著質(zhì)量為m1和m2的小球（均可視為質(zhì)點(diǎn)），掛在圓弧軌道邊緣c的兩邊，開始時(shí)，m1位于c點(diǎn)，然后從靜止釋放，設(shè)輕繩足夠長，不計(jì)一切摩擦。則（

）A.在m1由c下滑到a的過程中，兩球速度大小始終相等B.

m1在由c下滑到a的過程中重力的功率先增大后減小C.若m1恰好能沿圓弧軌道下滑到a點(diǎn)，則m1=3m2D.若m1恰好能沿圓弧軌道下滑到a點(diǎn)，則m1=2m2參考答案：BD2.（多選）如圖所示，完全相同的三個(gè)木塊并排固定在水平面上，一子彈以速度v水平射入，若子彈在木塊中做勻減速運(yùn)動(dòng)，且穿過第三塊木塊后速度恰好為零。則子彈依次射入每塊木塊時(shí)的速度比和穿過每塊木塊所用的時(shí)間比分別為 （

） A．v1∶v2∶v3=3∶2∶1 B．v1∶v2∶v3=∶∶1 C．tl∶t2∶t3=l∶∶ D．tl∶t2∶t3=∶∶1參考答案：BD3.如圖，x軸在水平地面內(nèi)，y軸沿豎直方向。圖中畫出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個(gè)小球a、b和c的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中b和c是從同一點(diǎn)拋出的，不計(jì)空氣阻力，則A.a的飛行時(shí)間比b的長B.b和c的飛行時(shí)間相同C.a的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大參考答案：BD4.以下場合能用移動(dòng)電話的是（

）A．正在起飛的飛機(jī)上

B．加油站中

C．面粉加工廠的廠房里

D．運(yùn)動(dòng)的汽車?yán)飬⒖即鸢福篋5.坐在火車上的乘客看到車外的房屋和樹木以一定的速度在向后退，他選擇的參考系是（

）A．路旁的房屋；

B．迎面駛來的火車；

C．他乘坐的火車；

D．路旁的樹木。參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.電路中的電流強(qiáng)度為0.2A，則1min內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面定向移動(dòng)的自由電子數(shù)為

參考答案：7．5×1019

7.電火花計(jì)時(shí)器是一種

的儀器，工作電壓是

，打點(diǎn)時(shí)間間隔為

秒。在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)得到一條紙帶，如圖所示，并且每隔四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離為s，且s1＝2.28cm，s2＝3.04cm，s3＝3.82cm，s4＝4.58cm，s5＝5.36cm，s6＝6.14cm，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz。此紙帶的加速度大小a＝____m/s2，打計(jì)數(shù)點(diǎn)4時(shí)紙帶的速度大小v＝____m/s。(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)參考答案：計(jì)時(shí)，

220V，

0.02S;

0.77m/s2,

0.50m/s;8.一個(gè)同學(xué)在《研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)》實(shí)驗(yàn)中，只畫出了如圖所示的一部分曲線，于是他在曲線上取水平距離△s相等的三點(diǎn)A、B、C，量得△s=0.2m。又量出它們之間的豎直距離分別為h1=0.1m，h2=0.2m，利用這些數(shù)據(jù)，可求得：（1）物體拋出時(shí)的初速度為

m/s；（2）物體經(jīng)過B時(shí)豎直分速度為

m/s；（3）拋出點(diǎn)在A點(diǎn)上方高度為

m處。參考答案：

2

1.5

0.0125

9.一輕彈簧上端固定，下端掛一重物，平衡時(shí)彈簧伸長了4cm．再將重物向下拉1cm，然后放手，則在剛釋放的瞬間重物的加速度是

m/s2

參考答案：2510.一汽車的額定功率P0＝6×104W，質(zhì)量m＝5×103kg，在水平直路面上行駛時(shí)阻力是車重的0.1倍。若汽車從靜止開始以加速度a＝0.5m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，g取10m/s2。求：（1）汽車保持加速度不變的時(shí)間

（2）汽車在勻加速階段實(shí)際功率隨時(shí)間變化的關(guān)系

（3）此后汽車運(yùn)動(dòng)所能達(dá)到的最大速度

參考答案：（1）16s

（2）P＝Fv＝m(μg＋a)at＝3.75×103t

W（3）12m/s11.如圖甲所示是一種速度傳感器的工作原理圖，在這個(gè)系統(tǒng)中B為一個(gè)能發(fā)射超聲波的固定小盒子，工作時(shí)小盒子B向被測物體發(fā)出短暫的超聲波脈沖，脈沖被運(yùn)動(dòng)的物體反射后又被B盒接收，從B盒發(fā)射超聲波開始計(jì)時(shí)，經(jīng)時(shí)間Δt0再次發(fā)射超聲波脈沖，圖乙是連續(xù)兩次發(fā)射的超聲波的位移—時(shí)間圖象，則超聲波的速度為

物體的平均速度為

參考答案：12.某小組設(shè)計(jì)了一個(gè)探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。（1）在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，下列做法和理由正確的是()A．實(shí)驗(yàn)中所用電源為低壓直流電源B．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將勾碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通電源，后放開小車D．“重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量”這一條件如不滿足，對探究過程會(huì)產(chǎn)生影響（2）在保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定，探究加速度與所受合外力的關(guān)系時(shí)，由于平衡摩擦力時(shí)操作不當(dāng)，二位同學(xué)得到的ａ―Ｆ關(guān)系分別如圖3-中Ｃ、Ｄ所示（ａ是小車的加速度，Ｆ是細(xì)線作用于小車的拉力）.其原因分別是：Ｃ圖：_______________________________；Ｄ圖：_______________________________.(3)若測得某一物體M一定時(shí)，a與F的關(guān)系的有關(guān)數(shù)據(jù)資料下表，根據(jù)表中數(shù)據(jù)畫出a-F圖象a/m?s-21.984.065.958.12F/N1.002.003.004.00

參考答案：（1）

CD

(4分)（2）Ｃ圖：平衡摩擦力時(shí)，長木板的傾角過大了(2分)Ｄ圖：沒有平衡摩擦（或沒有完全平衡摩擦力）(2分)（3）(4分)13.在探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖甲所示的裝置．（1）實(shí)驗(yàn)過程中，電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接在

（選填“直流”或“交流”）電源上．（2）某小組在探究“質(zhì)量一定時(shí)，加速度與合力成正比”的實(shí)驗(yàn)中，測出多組數(shù)據(jù)，作出了如圖乙所示的圖象，已知實(shí)驗(yàn)過程中細(xì)線與木板始終保持平行，則圖線沒有過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是

，圖線上部彎曲的原因可能是

（3）如圖丙為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為依次選取的7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出．從紙帶上測出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．則木塊加速度的大小a=

m/s2(保留兩位有效數(shù)字)．參考答案：（1）交流

（2）未平衡摩擦力（或平衡摩擦力不完全）；未滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量

（3）1.3三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖。其中O是起始點(diǎn)，A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn)。該同學(xué)用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中(單位cm)。⑴這三個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是________段,應(yīng)記作_________cm。⑵該同學(xué)用重錘在OB段的運(yùn)動(dòng)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，他用AC段的平均速度作為跟B點(diǎn)對應(yīng)的物體的瞬時(shí)速度，則該段重錘重力勢能的減少量為_______，而動(dòng)能的增加量為________，(均保留3位有效數(shù)字，重錘質(zhì)量用m表示).這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使重力勢能的減少量______（填大于、小于或等于）動(dòng)能的增加量，原因是

。參考答案：⑴OC，15.70；⑵1.22m，1.20m，大于，v是實(shí)際速度，因摩擦生熱，減少的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；15.如圖11，在“研究力的合成”實(shí)驗(yàn)中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端都有繩套。實(shí)驗(yàn)中需用兩個(gè)彈簧秤分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條。某同學(xué)認(rèn)為在此過程中必須注意以下幾項(xiàng)：A．兩根細(xì)繩必須等長。B．橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上。C．在使用彈簧秤時(shí)要注意使彈簧秤與木板平面平行。D．保證兩彈簧秤示數(shù)相等。其中正確的是

。（填入相應(yīng)的字母）參考答案：C四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.“神舟”七號飛船的成功發(fā)射為我國在2010年實(shí)現(xiàn)探月計(jì)劃——“嫦娥工程”獲得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)．假設(shè)月球半徑為R，月球表面的重力加速度為,飛船在距月球表面高度為3R的圓形軌道運(yùn)行．萬有引力常量為G，求：（1）月球的質(zhì)量M（2）月球的第一宇宙速度v（3）飛船在圓形軌道繞月球運(yùn)行一周所需的時(shí)間T參考答案：（1）月球表面可認(rèn)為

(3分)

所以

（1分）

（2）

（3分）

所以

（1分）

（3）由題可知，飛船

(1分)

飛船做圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供向心力

（2分）

將代入可得：

17.有一種衛(wèi)星叫做極地衛(wèi)星，其軌道平面與地球的赤道平面成900角，它常應(yīng)用于遙感、探測。假設(shè)有一個(gè)極地衛(wèi)星繞地球做勻速周運(yùn)動(dòng)。已知：該衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期為T0/4（T0為地球的自轉(zhuǎn)周期），地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R。則：（1）該衛(wèi)星一晝夜能有幾次經(jīng)過赤道上空？試說明理由。（2）該衛(wèi)星離地的高度H為多少？參考答案：（1）由于衛(wèi)星每繞地球轉(zhuǎn)一圈，兩次經(jīng)過赤道上空，故一晝夜即四個(gè)周期，經(jīng)過赤道上空8次。

（2分）（2）設(shè)極地衛(wèi)星的質(zhì)量為m，它繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，萬有引力提供向心力，則：

（3分）設(shè)在地球表面有質(zhì)量為m的物體，

（3分）由以上兩式得;H=

18.水平傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機(jī)場和火車站，用于對旅客的行李進(jìn)行安全檢查．如圖為一水平傳送帶裝置示意圖，繃緊的傳送帶AB始終保持v=1m/s的恒定速率運(yùn)行，一質(zhì)量為m=4kg的行李無初速地放在A處，傳送帶對行李的滑動(dòng)摩擦力使行李開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運(yùn)動(dòng)．設(shè)行李與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，AB間的距離l=2.0m，g取10m/s2．（1）求行李剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的滑動(dòng)摩擦力大小與加速度大?。?）求行李做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．（3）如果提高傳送帶的運(yùn)行速率，行李就能被較快地傳送到B處．求行李從A處傳送到B處的最短時(shí)間和傳送帶對應(yīng)的最小運(yùn)行速率．參考答案：解：（1）行李所受的摩擦力為：f=μmg=0.1×40N=4N，根據(jù)牛頓第二定律得：a=．（2）行李做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t=．（3）行李從A處勻加速運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)，傳送時(shí)間最短．則有：l=，解得：tmin=，傳送帶的最小速率為：vmin=atmin=1×2m/s=2m/s答：（1）行李剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的滑動(dòng)摩擦力大小為4N，加速度大小為1m/s2．（2）行李