廣東省清遠市連州大路邊中學2021-2022學年高一物理下學期期末試題含解析

廣東省清遠市連州大路邊中學2021-2022學年高一物理下學期期末試題含解析一、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.放在水平地面上的一物塊，受到方向不變的水平推力F的作用，F(xiàn)的大小與時間t的關系和物塊速度v與時間t的關系如圖所示．取重力加速度g=10m/s2．由此兩圖線可以求得物塊的質量m和物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)μ分別為（）A．m=0.5kg，μ=0.4 B．m=1.5kg，μ=C．m=0.5kg，μ=0.2 D．m=1kg，μ=0.2參考答案：A【考點】牛頓第二定律；勻變速直線運動的圖像；滑動摩擦力．【分析】根據v﹣t圖和F﹣t圖象可知，在4﹣6s，物塊勻速運動，處于受力平衡狀態(tài)，所以拉力和摩擦力相等，由此可以求得物體受到的摩擦力的大小，在根據在2﹣4s內物塊做勻加速運動，由牛頓第二定律可以求得物體的質量的大?。窘獯稹拷猓河蓈﹣t圖可知4﹣6s，物塊勻速運動，有Ff=F=2N．在2﹣4s內物塊做勻加速運動，加速度a=2m/s2，由牛頓第二定律得ma=F﹣Ff，將F=3N、Ff=2N及a代入解得m=0.5kg．由動摩擦力公式得，所以A正確．故選A．2.奧運會中的撐桿跳是一項非常受歡迎的運動項目，小艷同學在網上找到兩張照片，一個某運動員在撐桿達到最高處瞬間的照片如圖圖所示，她又找到一個漫畫如圖所示，她認為此圖與運動員撐桿跳有相似之處，接著她把桿的支點與地面接觸到運動員松手離開桿的過程中，其受力情況可簡化為一個長木板上有一木塊的模型，如圖所示，當長木板的傾角θ逐漸增大時，則A．如果木塊一直靜止在木板上，則木塊所受的重力和支持力的合力逐漸增大B．如果木塊一直靜止于長木板上，則木塊所受重力、支持力和靜摩擦力的合力逐漸增大C．如果木塊一直靜止在木板上，則木塊所受的重力、支持力和靜摩擦力的合力逐漸增大D．如果θ從0°一直增大到90°，則木塊所受的摩擦力一直增大參考答案：A解析：物體受力情況如圖所示，其中木板對木塊支擇持力的合力等于重力，木塊重力的大小不變，而木塊重力與木板對木塊支持力的合力等于木塊和木板間的間摩擦力，對木塊動態(tài)分析可知，木塊若靜止在木板上，則靜摩擦力一直增大，直至運動為止，此后摩擦力變?yōu)榛瑒幽Σ亮Σ⒉粩鄿p小，則A正確D錯；木塊所受重力支持力和靜摩擦力的合力為零，BC錯。3.人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運動所必須具有的速度，稱為第一宇宙速度。第一宇宙速度大小是

A．11.2km/s

B.7.9km/s

C．16.7km/s

D.光速參考答案：B4.假定輪船在行駛時受到的阻力跟船速成正比，欲使輪船的速度比原來提高一倍，則輪船在單位時間內消耗的燃料為原來的多少倍（

）

A.2

B.4

C.8

D.以上答案都不對參考答案：B5.對于萬有引力定律的表達式F=G，下面說法中正確的是（

）A、公式中G為引力常量，它是由實驗測得的，而不是人為規(guī)定的B、當r趨近于零時，萬有引力趨近于無窮大C、對于非質點，r可以理解為兩物體之間的距離D、m1與m2受到的引力總是大小相等，方向相反的，是一對平衡力參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.2001年5月11日《北京晚報》報道了一位青年奮勇接住一個從15層高樓窗口跌下的孩子的動人事跡，設每層樓高度是2.8m，這位青年從他所在的地方沖到樓窗下需要的時間是1.3s，請你估算一下他要接住孩子，至多允許他有____________s的反應時間.（g取10m/s2）(不考慮青年到達樓窗下速度)參考答案：1.57.如圖甲所示，是研究小車做勻變速直線運動的實驗裝置．（1）某同學打出了一條紙帶，已知計時器打點的時間間隔為0.02s，他按打點先后順序每5個點取1個計數(shù)點，得到了O、A、B、C、D等幾個計數(shù)點，如圖乙所示，則相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔為

s．（2）電火花計時器使用的電源是

．A．220V交流電源

B．220V直流電源C．6V以下交流電源

D．6V以下直流電源（3）用刻度尺量得OA=1.50cm，AB=1.90cm，BC=2.30cm，CD=2.70cm．由此可知，打C點時小車的速度大小為

m/s．加速度大小為

m/s2（4）如果當時電網中交變電源的電壓變成210V，打計時點的周期不變，而做實驗的同學并不知道，那么加速度的測量值將

．（填“偏大”、“偏小”或“不變”）參考答案：（1）0.1

（2）A

（3）0.25

0.40

（3）不變【考點】探究小車速度隨時間變化的規(guī)律．【分析】正確解答本題需要掌握：了解打點計時器的構造、工作原理、工作特點等，比如工作電壓、打點周期等，掌握基本儀器的使用，能夠正確的使用打點計時器；根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出打C點的瞬時速度，根據連續(xù)相等時間內的位移之差是一恒量求出小車的加速度；打點計時器的打點頻率是與交流電源的頻率相同，所以即使電源電壓降低也不改變打點計時器打點周期．【解答】解：（1）打點計時器的打點的時間間隔為0.02s，由于每五個點取一個計數(shù)點，則相鄰計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s，（2）電火花打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器，實驗室中的電火花計時器的工作電壓是220V，故選A（3）C點的瞬時速度等于BD段的平均速度，則==0.25m/s．因為連續(xù)相等時間內的位移之差△x=0.40cm，根據△x=aT2得，加速度a=（4）電網電壓變化，并不改變打點的周期，故測量值與實際值相比不變．故答案為：（1）0.1

（2）A

（3）0.25

0.40

（3）不變8.

如圖所示，用數(shù)碼相機記錄物體做平拋運動的部分軌跡，背景方格的邊長為5cm，重力加速度g=10m/s2。該數(shù)碼相機每秒鐘拍攝_________幀照片。物體運動中水平速度的大小為_________。參考答案：10.

1.59.以速度10m/s勻速運動的汽車在第2s末關閉發(fā)動機,以后做勻減速運動,第3s內的平均速度是9m/s,則汽車加速度是_________m/s2,汽車在10s內的位移是_________m.參考答案：-2

45第3s初的速度為v0=10m/s,末速度v1=a·1+10=a+10.==m/s=9m/sa=-2m/s2,“-”表示與運動方向相反.從第2s開始汽車速度從10m/s再經t′=s=5s減小到零,所以汽車從計時開始實際運動時間是t=2s+5s=7s,故10s內的位移即這7s內的位移.前2s勻速運動s1=v0·t1=20m后5s勻速可倒過來看作初速為零的勻加速運動(此時a取正).s2=at2=×2×52m=25m所以s=20m+25m=45m.10.做勻加速直線運動的列車出站時，車頭經過站臺上的某人面前時速度為1m/s，車尾經過此人面前時速度為7m/s，若此人站著一直未動，則車身中部（中點）經過此人面前時的速度是

.參考答案：5m/s以列車為參考系，則人以v0=1m/s的初速度向車尾做勻加速直線運動，到車尾時的速度vt=7m/s，設人的加速度為a，列車長為L，則vt2-v02=2aL,若到列車中部的速度為v,則v2-v02=2a×,解這兩個方程得：v=5m/s.11.如圖所示，輕彈簧K一端與墻相連，質量為4Kg的木塊，沿光滑水平面以5m/S的速度運動，并壓縮彈簧，則彈簧在被壓縮過程中最大彈性勢能為______

參考答案：50J12.將一個1.0×10－5C的電荷從電場外移到電場里一點A，外力克服電場力作功6.0×10－3J，則A點的電勢為Ua＝_____V；如果此電荷從電場外移到電場里的另一點B時，電場力作功0.02J，則A、B兩點電勢差為Uab＝______V；如果另一個電量是0.2C的負電荷從A移到B，則電場作功______J．計算題（共32分。要求寫出必要的文字說明、主要方程式和重要演算步驟，有數(shù)值計算的要明確寫出數(shù)值和單位，只有最終結果的不得分。）參考答案：13.在“驗證平行四邊形定則”的實驗中，某小組得到的結果如圖所示（F與AO共線），圖中_________是F1與F2合成的理論值；______是F1與F2合成的實際值。(選填或)參考答案：

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在“用圓錐擺驗證向心力的表達式”實驗中，如圖甲所示，懸點剛好與一個豎直的刻度尺零刻度線對齊．將畫著幾個同心圓的白紙置于水平桌面上，使鋼球靜止時剛好位于圓心．用手帶動鋼球，設法使它剛好沿紙上某個半徑為r的圓周運動，鋼球的質量為m，重力加速度為g．①用秒表記錄運動n圈的總時間為t，那么小球做圓周運動中需要的向心力表達式為Fn=．②通過刻度尺測得小球軌道平面距懸點的高度為h，那么小球做圓周運動中外力提供的向心力表達式為F=；③改變小球做圓周運動的半徑，多次實驗，得到如圖乙所示的﹣h關系圖象，可以達到粗略驗證向心力表達式的目的，該圖線的斜率表達式為．參考答案：考點：向心力．專題：勻速圓周運動專題．分析：利用公式Fn=m，而v=，計算球所受的向心力．質量可通過天平稱出，而周期則是取小球轉動n次的時間求得，對于半徑則可刻度尺測量出．解答：解：①根據向心力公式：Fn=m，而v=，T=得：Fn=；②如圖由幾何關系可得：Fn=mgtanθ=mg；③由上面分析得：mg=，整理得：=?h故斜率表達式為：；故答案為：①；②；③．點評：通過實驗數(shù)據來粗略驗證向心力表示式，培養(yǎng)學生善于分析問題與解決問題的能力，同時運用力的分解尋找向心力的來源．15.某同學探究恒力做功和物體動能變化間的關系，方案如圖所示.（1）他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為減小這種做法帶來的誤差，實驗中要采取的兩項措施是：a

b

（2）要驗證合外力的功與動能變化間的關系，測得位移s和速度v后，還要測出的物理量有

其表達式

參考答案：（1）平衡摩擦力，鉤碼的重力遠小于小車的總重力

（2）鉤碼的質量m、小車的質量M，四、計算題：本題共3小題，共計47分16.汽車發(fā)動機的額定功率為30KW，質量為2000kg，當汽車在水平路面上行駛時受到阻力為車重的0.1倍，（1）汽車在路面上能達到的最大速度？（2）當汽車速度為10m／s時的加速度?參考答案：（1）汽車有最大速度時，此時牽引力與阻力平衡，由此可得：.

（2）當速度時，則

∴17.如圖所示，一根長為l=0.1m的細線，一端系著一個質量是m=0.18kg的小球，拉住線的另一端，使球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運動，當小球的角速度由ω增加到3ω時，細線斷裂，這時測得線拉力比原來大40N。求：（1）線斷裂的瞬間，線的拉力。（2）這時小球運動的線速度大小和角速度大小。參考答案：（1）設角速度為ω時，拉力為F1，角速度為3ω時，拉力為F2，則F1=mlω2，F(xiàn)2=ml（3ω）2（2分）又F2-F1=40N

（2分）解得F2=45N

（2分）（2）由F2=m，得v==5m/s（2分）

又v=lω2，得ω2=50rad/s

（2分）18.（14分）如圖所示，ABCD為豎直平面內的光滑絕緣軌道，其中AB段是傾斜的，傾角為370，BC段是水平的，CD段為半徑R=0.15m的半圓，三段軌道均光滑連接，整個軌道處在豎直向下的勻強電場中，場強大小E=5.0×103V/m。一帶正電的導體小球甲，在A點從靜止開始沿軌道運動，與靜止在C點不帶電的相同小球乙發(fā)生彈性碰撞，碰撞后速度交換。已知甲、乙兩球的質量均為m=1.0×10-2kg，小球甲所帶電荷量為q甲=2.0×10-5C，g取10m/s2，假設甲、乙兩球可視為質點，并不考慮它們之間的靜電力，且整個運動過程與軌道間無電荷轉移。（1）若甲、乙兩球碰撞后，小球乙恰能通過軌道的最高點D，試求小球乙在剛過C點時對軌道的壓力；（2）若水平軌道足夠長，在甲、乙兩球碰撞后，小球乙能通過軌道的最高點D，則小球甲應至少從距BC水平面多高的地方靜止滑下?（3）若傾斜軌道AB可在水平軌道上移動，在滿足(1)問和能垂直打在傾斜軌道的條件下，試問小球乙在離開D點后經多長時間打在傾斜軌道AB上？

參考答案：（1）0.9N，方向豎直向下．（2）0.375m（3）0.13解析解：因甲乙小球相同，則碰撞后兩個小球的電量都為q=q甲/2=1.0×10-5C其電場力Eq=0.05N

mg=0.1N設小球乙恰能通過軌道的最高點D時的速率為vD，在D點：由牛頓第二定律得：

Eq+mg=

解得：vD=1.5m/s

（1）小球乙從C到D的過程：由動能定理：

在C點：由牛頓第二定律得：

解得：NC=6（Eq+mg）=0.9N

vC=3.35m/s