湖南省長沙市白泉中學2021年高一物理期末試題含解析

湖南省長沙市白泉中學2021年高一物理期末試題含解析一、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.（單選）兩個寬度相同但長度不同的臺球框固定在水平面上，從兩個框的長邊同時以相同的速度分別發(fā)出小球A和B，如圖3所示，設(shè)球與框邊碰撞時無機械能損失，不計摩擦，則兩球回到最初出發(fā)的框邊的先后是（

）A球先回到出發(fā)框邊B球先回到出發(fā)框邊兩球同時回到出發(fā)框邊因兩框邊長度不明，故無法確定哪一個球先回到出發(fā)框邊。參考答案：C設(shè)臺球框的寬度為L，兩球沿圖示向上方向的分速度大小為vy；由于不計一切摩擦，兩個球與框邊碰撞前后做勻速直線運動，則有：，L相同，vy也相等，所以兩球回到最初出發(fā)的框邊所用時間t相同，同時回到最初出發(fā)的框邊，故C正確。故選C。2.（多選題）一船在靜水中的速度是6m/s，要渡過寬為180m、水流速度為8m/s的河流，則下列說法中正確的是（）A．船相對于地的速度可能是15m/sB．此船過河的最短時間是30sC．此船可以在對岸的任意位置靠岸D．此船不可能垂直到達對岸參考答案：BD【考點】運動的合成和分解．【分析】船實際參加了兩個分運動，沿船頭指向的勻速直線運動和順著水流而下的勻速直線運動，實際運動是這兩個分運動的合運動，當船頭指向不同，合速度不同，軌跡也不同，由于合運動的時間等于沿船頭方向分運動的時間，故渡河時間與水流速度無關(guān)，只與船頭指向和船在靜水中速度有關(guān)．【解答】解：A、船的實際速度為兩個分運動的速度（分速度）的矢量和，當船頭指向不同時，沿船頭方向的分速度方向不同，根據(jù)平行四邊形定則，合速度也不同，但不可能大于14m/s，故A錯誤；B、由于合運動的時間等于沿船頭方向分運動的時間，故當船頭指向垂直與河岸時，沿船頭指向分位移最小，渡河時間最短t===30s，故B正確；C、D、船實際參加了兩個分運動，沿船頭指向的勻速直線運動和順著水流而下的勻速直線運動，實際運動是這兩個分運動的合運動，由于船速小于水速，合速度不可能與河岸垂直，只能偏下下游，因而船的軌跡一定偏向下游，不會垂直與河岸，故C錯誤，D正確；故選BD．3.(單選)關(guān)于矢量和標量，下列說法中正確的是()A．矢量是既有大小又有方向的物理量

B．標量是既有大小又有方向的物理量C．位移－10m比5m小

D．－10℃比5℃的溫度低參考答案：AD4.（多選題）三個質(zhì)點A、B、C的運動軌跡如圖所示，三質(zhì)點同時從N點出發(fā)，同時到達M點，下列說法正確的是（）A．三個質(zhì)點從N到M的平均速度相同B．B質(zhì)點從N到M的平均速度方向與任意時刻的瞬時速度方向相同C．三個質(zhì)點平均速度的方向不可能相同D．三個質(zhì)點的瞬時速度有可能相同參考答案：AD考點：平均速度；瞬時速度．專題：直線運動規(guī)律專題．分析：位移是指從初位置到末位置的有向線段，路程是軌跡的長度，故從M到N過程中，三個物體的位移相同，但路程不等；平均速率是路程與時間的比值，而平均速度是位移與時間段的比值．解答：解：A、平均速度等于位移與時間的比值，由于位移與時間都相等，故平均速度相同，故A正確；B、曲線運動中軌跡上任意一點的切向方向與該點的速度方向相同，故物體A與物體C的速度方向不斷改變，故B錯誤；C、平均速度方向與位移方向相同，位移相同，故平均速度方向相同，故C錯誤；D、瞬時速度方向是切線方向，故B質(zhì)點從N到M的瞬時速度方向可能相同，故D正確；故選：AD點評：本題關(guān)鍵要明確平均速度與平均速率的區(qū)別，平均速度是位移與時間的比值，是矢量；而平均速率是路程與時間的比值，是標量5.在研究物體的運動時，下列物體中可以當作質(zhì)點處理的是（）Ａ．研究飛機從北京到上海的時間，可以把飛機當作質(zhì)點；Ｂ．確定輪船在大海中的位置時，可以把它當作質(zhì)點來處理；Ｃ．作直線運動的物體可以看作質(zhì)點；Ｄ．研究火車通過路旁一根電線桿的時間時，火車可以當作質(zhì)點來處理。參考答案：AB二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（10分）如圖，質(zhì)量為0.5kg的水桶里盛有1kg的水，用繩子系住水桶在豎直平面內(nèi)做“水流星”表演，轉(zhuǎn)動半徑為1m，水桶通過最高點的速度為4m/s，則在最高點時，繩的拉力為多少？水對杯底的壓力為多少？(g取10m/)

參考答案：設(shè)繩對水桶和水整體的拉力為F，對整體分析可知：F+Mg=MV2/R

得F=9N

4分

設(shè)桶對水的壓力為F1，對水分析可知，F(xiàn)1+mg=mV2/R

可得F1=6N

4分據(jù)牛頓第三定律可知，水對桶底的壓力為6N

2分7.有一種大型游戲器械，它是一個圓筒形的大容器，游客進人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：8.如圖7所示的皮帶傳動裝置中，點A和B分別是兩個同軸塔輪上的點，A、B、C分別是三個輪邊緣的點，且RA＝RC＝2RB，則三質(zhì)點角速度之比為___________線速度之比為___________(皮帶不打滑)參考答案：．ωA∶ωB∶ωC＝2∶2∶1，vA∶vB∶vC＝2∶1∶1試題分析：點A、B的角速度相等，點B、C的線速度相等，根據(jù)線速度和角速度的關(guān)系，可知點B、C的角速度之比為2:1，則點A、B、C的角速度之比為2:2:1。再根據(jù)，點A、B的線速度之比為2:1，綜合起來，則A、B、C三點的線速度之比為2:1:1?？键c：本題考查角速度和線速度的關(guān)系，涉及皮帶輪問題?！窘馕觥?.如圖所示為頻閃攝影方法拍攝的研究物體做平拋運動規(guī)律的照片，圖中A、B、C為三個同時由同一點出發(fā)的小球.AA′為A球在光滑水平面上以速度v運動的軌跡；BB′為B球以速度v被水平拋出后的運動軌跡；CC′為C球自由下落的運動軌跡.通過分析上述三條軌跡可得出結(jié)論：（1）___________________________________.（2）___________________________________.參考答案：10.在水平地面上有一輛運動的平板小車，車上固定一個盛水的燒杯，燒杯的直徑為L，當小車作加速度為a的勻減速運動時，水面呈如圖所示，則小車的速度方向為_________，左右液面的高度差h為_________。三、作圖題（每題3分，共6分）參考答案：11.在“研究平拋物體的運動”的實驗中，記錄了下圖所示的一段軌跡ABC.已知物體是由原點O水平拋出的，C點的坐標為（60，45），則平拋物體的初速度為v0=___________m/s，物體經(jīng)過B點時下落的高度為hB=___________m.（取g=10m/s2）參考答案：2

0.212.做勻速圓周運動的物體，當質(zhì)量增大到2倍，周期減小到一半時，其向心力大小是原來的____倍，當質(zhì)量不變，線速度大小不變，角速度大小增大到2倍時，其向心力大小是原來的____倍。參考答案：8、213.一輕質(zhì)彈簧原長10cm，甲乙兩人同時用100N的力在兩端反向拉彈簧，其長度變?yōu)?2cm，若將彈簧一端固定，由甲一人用100N的力拉，則此時彈簧長度為_________cm，此彈簧的勁度系數(shù)為__________N/m。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《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》實驗中。（1）某組同學用如圖所示裝置，來研究小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與小車受到力的關(guān)系。下列措施中正確的是（

）A.首先要平衡摩擦力，平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝碼，使小車能勻速滑動B.每次改變小車的拉力后都需要重新平衡摩擦力C.實驗中應(yīng)讓塑料小桶和桶中砝碼的總質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量D.實驗中應(yīng)先放小車，然后再開打點計時器的電源（2）圖中是某同學在實驗中的一段紙帶，打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上，每相鄰兩個計數(shù)點中間都有四個點未畫出，相鄰兩個計數(shù)點的時間T=

s，VB

=

m/s，加速度a=

m/s2。（本題計算結(jié)果都保留三位有效數(shù)字）參考答案：（1）C（3分）（2）T=0.1s（2分），VB=0.204m/s（2分）

a=1.05m/s2（15.某同學在“探究平拋運動的規(guī)律”的實驗中：（1）為使小球水平拋出，必須調(diào)整斜槽，使

；（2）小球拋出點的位置必須及時記錄在白紙上，然后從這一點畫水平線和豎直線作為x軸和y軸，豎直線是用___________來確定的。（3）驗證實驗得到的軌跡是否準確的一般方法是：在水平方向從起點處取兩段連續(xù)相等的位移，如果軌跡準確，這兩段相等的水平位移對應(yīng)的兩段豎直方向的位移之比應(yīng)為___________。（4）某同學建立的直角坐標系如圖所示，設(shè)他在安裝實驗裝置和其余操作時準確無誤，只有一處失誤，即是____________________。（5）假設(shè)該同學將第四步的失誤更正后，在軌跡上任取一點M，測得坐標為（x，y），則初速度的表達式為___________（重力加速度為g）參考答案：（1）使斜槽末端水平，或者把小球放于斜槽末端看是否滾動（2）重垂線（3）1∶3（4）坐標原點應(yīng)建立在水平槽口正上方球心處，而該同學卻錯誤地將坐標原點取在槽口處（5）x四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，小木塊在沿斜面向上的恒定外力F作用下，從A點由靜止開始作勻加速運動，前進了0．45m抵達B點時，立即撤去外力。此后小木塊又前進0．15m到達C點，速度為零。已知木塊與斜面動摩擦因數(shù)，木塊質(zhì)量m=1kg。求：（1）木塊向上經(jīng)過B點時速度為多大?（2）木塊在AB段所受的外力多大?（g=10m/s2）參考答案：（1）撤去外力后，小木塊做勻減速運動從B運動到C，

加速度大小為

…3分

所以有

…………2分

代入可解得

………………1分（2）設(shè)外加恒力為F則剛開始從A運動到B的加速度為………3分

剛開始是做勻加速直線運動，故有：

………2分

代入數(shù)據(jù)可求得：F=10N…………………1分17.甲、乙兩輛汽車沿平直公路同向勻速行駛，甲車在乙車前面，它們之間相距s0=40m，速度均為v0=10m/s．某時刻，甲車剎車作勻減速直線運動，加速度大小為5m/s2．從此時刻起，求：（1）甲車經(jīng)過多長時間停止運動？（2）當甲車靜止時，甲、乙兩輛汽車之間的距離為多大?（3）經(jīng)多長時間兩車相遇？參考答案：（1）由v=v0+at，甲車停止運動的時間t1=2s(3分)（2）時間t1內(nèi)，甲車的位移x甲=（v+v0）t1/2=10m

(2分)

乙車的位移x乙=v0t1=20m

(2分)

兩車相距Δx=30m

(2分)（3）相遇時間t2=(s0+x甲)/v0=5s

18.如圖所示，一光滑的半徑為R的半圓形軌道底部固定豎直放置在水平面上，一個質(zhì)量為m的小球以某一速度沖上軌道，然后小球從軌道口B處飛出，最后落在水平面上，已知小球落地點C距B處的距離為3R．求：小球?qū)壍揽贐處的壓力為多大？參考答案：解：設(shè)小球經(jīng)過