2021年湖北省荊州市周溝中學(xué)高一物理下學(xué)期期末試題含解析

2021年湖北省荊州市周溝中學(xué)高一物理下學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.質(zhì)量為m的石塊從半徑為R的半球形的碗口下滑到碗的最低點(diǎn)的過(guò)程中，如果摩擦力的作用使得石塊的速度大小不變，如圖所示，那么（）A．因?yàn)樗俾什蛔?，所以石塊的加速度為零B．石塊下滑過(guò)程中受的合外力越來(lái)越大C．石塊下滑過(guò)程中受的摩擦力逐漸增大D．石塊下滑過(guò)程中的加速度大小不變，方向始終指向球心參考答案：D【考點(diǎn)】向心力．【分析】石塊的速率不變，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合外力提供向心力．根據(jù)切線方向平衡分析摩擦力大小的變化．【解答】解：A、石塊的速率不變，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，加速度不為零，故A錯(cuò)誤．B、石塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力提供向心力，根據(jù)可知，合力的大小不變，故B錯(cuò)誤．C、石塊在切線方向平衡，在下滑的過(guò)程中，重力沿切線方向的分力逐漸減小，則摩擦力減小，故C錯(cuò)誤．D、石塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，加速度大小不變，方向始終指向球心，故D正確．故選：D．2.關(guān)于動(dòng)能和動(dòng)能的改變下列說(shuō)法中正確的是（

）動(dòng)能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)物體所受到的合外力越大，則物體的動(dòng)能一定越大合外力做的功越多，動(dòng)能的改變就越大速度大的物體動(dòng)能就越大參考答案：C3.節(jié)日燃放禮花彈時(shí)，要先將禮花彈放入豎直的炮筒中，然后點(diǎn)燃發(fā)射部分，通過(guò)火藥劇烈燃燒產(chǎn)生高壓燃?xì)猓瑢⒍Y花彈由筒底射向空中.若禮花彈在由筒底發(fā)至筒口的過(guò)程中，克服重力做功為W1，克服炮筒阻力及空氣阻力做功為W2，高壓燃?xì)鈱?duì)禮花彈做功為W3，則禮花彈在筒中的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（設(shè)禮花彈的質(zhì)量不變）A．動(dòng)能變化量為W3—W2—W1B．動(dòng)能變化量為W1+W2+W3C．機(jī)械能增加量為W3—W2—W1D．機(jī)械能增加量為W3—W2

參考答案：AD4.（單選）如圖所示，甲是地球赤道上的一個(gè)物體、乙是“神舟”六號(hào)宇宙飛船（周期約90分鐘）、丙是地球的同步衛(wèi)星，它們運(yùn)行的軌道示意圖如圖，它們都繞地心作勻速圓周運(yùn)動(dòng).下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是（

）A.它們運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小關(guān)系是a甲＞a乙＞a丙B.它們運(yùn)動(dòng)的線速度大小關(guān)系是v乙＜v丙＜v甲C.已知甲運(yùn)動(dòng)的周期T甲=24h，可計(jì)算出地球的密度D.已知乙運(yùn)動(dòng)的周期T乙及軌道半徑r乙，可計(jì)算出地球質(zhì)量參考答案：D5.下列現(xiàn)象中，機(jī)械能守恒的是（不計(jì)空氣阻力）（

）A．沿斜面勻速下滑的物體

B．拋出的鋼球作平拋運(yùn)動(dòng)C．跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中勻速下降D．氣球在平衡力作用下勻速豎直上升參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體在合外力F的作用下從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。合外力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖示，則物體勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為

,速度達(dá)到最大值的時(shí)刻是

.參考答案：5m/s2

，15s7.如圖，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿MN在平行金屬導(dǎo)軌上以速度v向右勻速滑動(dòng)，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為El。串聯(lián)電阻阻值為R，金屬桿MN的電阻為r。試求：（1）通過(guò)電阻R的電流方向?yàn)?；（2）平行導(dǎo)軌的間距為

；（3）金屬桿MN所受安培力方向

，大小為

；（4）若磁感應(yīng)強(qiáng)度增為2B，其他條件不變，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變?yōu)镋2。E1與E2之比El∶E2=

。參考答案：C．a(chǎn)→c，1∶2

8.在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)?zhí)羁眨?a)在水平放置的木板上墊一張白紙，把橡皮條的一端固定在木板上，另一端拴兩根細(xì)線；通過(guò)細(xì)線同時(shí)用兩個(gè)測(cè)力計(jì)互成角度的拉橡皮條，使它與細(xì)線的結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O點(diǎn)，在白紙上記下結(jié)點(diǎn)O的位置、

和

。（b）在紙上根據(jù)F1、F2的

和

作出它們的圖示，應(yīng)用平行四邊形定則作圖求出合力F.（c）只用一個(gè)測(cè)力計(jì)通過(guò)細(xì)繩拉橡皮條，使細(xì)繩和橡皮條的結(jié)點(diǎn)

。記下此時(shí)測(cè)力計(jì)的

和

。參考答案：(a)兩彈簧秤的示數(shù)、兩細(xì)繩套的方向（b）大小、方向（c）到達(dá)相同的位置O點(diǎn)、彈簧秤的示數(shù)、細(xì)繩套的方向9.“嫦娥Ⅰ號(hào)”探月衛(wèi)星沿半徑為R的圓周軌道繞月球運(yùn)動(dòng)了一周，其位移大小是__________，路程是__________；若衛(wèi)星繞月球運(yùn)動(dòng)了周，其位移大小是__________，路程是__________，此運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最大位移是__________，最大路程是__________．參考答案：02πRRπR2RπR位移是指從初位置指向末位置的有向線段，路程是指物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)際軌跡的長(zhǎng)度；所以運(yùn)動(dòng)了一周，位置沒(méi)有發(fā)生改變，位移為0；路程為s=2πR;球運(yùn)動(dòng)了周,位移x=,路程s’=×2πR=πR;此運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最大位移是距離最遠(yuǎn)的點(diǎn)2R;最的路程就是最長(zhǎng)的軌跡πR。10.一質(zhì)點(diǎn)在Ox坐標(biāo)軸上運(yùn)動(dòng)，t=0時(shí)，位于坐標(biāo)原點(diǎn)，圖為質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的v—t圖線.則由圖線可知，該質(zhì)點(diǎn)在0-20s的位移—時(shí)間關(guān)系式為_(kāi)__________________.在時(shí)刻t=__________時(shí)，質(zhì)點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)有最大距離，從0到t=20s,質(zhì)點(diǎn)位移為_(kāi)_______ｍ，通過(guò)路程為_(kāi)______ｍ。

參考答案：11.設(shè)地球表面的重力加速度為g0，則在地球表面上空h＝R(R是地球半徑)處的重力加速度g＝______g0。若有一衛(wèi)星處于h＝R的軌道上，則它繞地球旋轉(zhuǎn)的角速度？？＝______。參考答案：12.如圖所示是行星m繞恒星M運(yùn)動(dòng)情況的示意圖，則行星運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速度達(dá)

，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度達(dá)

（填“最大”或“最小”）。參考答案：最大

最小13.某質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的速度v和時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，那么該質(zhì)點(diǎn)在3s內(nèi)通過(guò)的位移是

m。參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）在平拋物體的運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是

A．應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下B．斜槽軌道必須光滑C．斜槽軌道末端可以不水平D．要使描出的軌跡更好地反映真實(shí)運(yùn)動(dòng)，記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些參考答案：AD15.某同學(xué)驗(yàn)證物體質(zhì)量一定時(shí)加速度與合力的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示．主要思路是，通過(guò)改變懸掛小鉤碼的質(zhì)量，改變小車所受拉力，并測(cè)得小車的加速度．將每組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、畫(huà)線，觀察圖線特點(diǎn)．（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該滿足：鉤碼的質(zhì)量m和小車質(zhì)量M的關(guān)系：

．（2）如圖2所示為本實(shí)驗(yàn)中得到的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T=0.1s，其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm．為了盡量減小誤差，則用T、x1、x2…x6表示小車加速度大小a=

．計(jì)算得加速度大小a=

m/s2（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．（3）經(jīng)過(guò)6次實(shí)驗(yàn)，獲得了6組對(duì)應(yīng)的小車所受合力F、小車加速度a的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、畫(huà)線，得到如圖3所示的a﹣F圖線．發(fā)現(xiàn)圖線不過(guò)原點(diǎn)，經(jīng)排查發(fā)現(xiàn)：并非人為的偶然誤差所致，那么你認(rèn)為出現(xiàn)這種結(jié)果的原因可能是

．參考答案：（1）M＞＞m；（2），0.64；（3）小車前進(jìn)過(guò)程中受到滑動(dòng)摩擦力．【考點(diǎn)】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．【分析】要求在什么情況下才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤(pán)和盤(pán)中砝碼的重力，需求出繩子的拉力，而要求繩子的拉力，應(yīng)先以整體為研究對(duì)象求出整體的加速度，再以M為研究對(duì)象求出繩子的拉力，通過(guò)比較繩對(duì)小車的拉力大小和盤(pán)和盤(pán)中砝碼的重力的大小關(guān)系得出只有m＜＜M時(shí)才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤(pán)和盤(pán)中砝碼的重力．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小．【解答】解：（1）以整體為研究對(duì)象有：mg=（m+M）a解得：a=以M為研究對(duì)象有繩子的拉力為：F=Ma=mg顯然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m時(shí)才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于鉤碼的重力．（2）紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T=0.10s，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：x4﹣x1=3a1T2x5﹣x2=3a2T2x6﹣x3=3a3T2為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對(duì)三個(gè)加速度取平均值，得：a=（a1+a2+a3）即小車運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為：a=，帶入數(shù)據(jù)得：a=m/s2=0.64m/s2（3）從圖中發(fā)現(xiàn)有拉力時(shí)，沒(méi)有加速度，所以原因可能是小車前進(jìn)過(guò)程中受到滑動(dòng)摩擦力．故答案為：（1）M＞＞m；（2），0.64；（3）小車前進(jìn)過(guò)程中受到滑動(dòng)摩擦力．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.甲物體以15m/s的初速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為3m/s2；在其后方28.5m處的乙物體正以5m/s的初速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)追甲，乙的加速度大小為2m/s2，求：(1)乙追上甲前,二者何時(shí)相距最遠(yuǎn)？(2)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間乙追上甲？參考答案：規(guī)定初速度方向?yàn)檎?，則：v0甲=15m/s

a甲=-3m/s2

v0乙=5m/s

a乙=2m/s2x0=28.5m(1)二者相距最遠(yuǎn)的臨界條件為：v甲=v乙

（2分）由公式v＝v0＋at得：

（1分）v甲＝15m/s－3m/s2tv乙＝5m/s＋2m/s2t所以：t＝2s

（1分）(2)

由公式v＝v0＋at得：甲減速到0所用的時(shí)間：t0＝－v0甲/a甲

（1分）所以：t0＝5s

（1分）由公式x＝v0t＋at2/2得：此時(shí)

（1分）甲的位移：x甲＝15m/s×5s－3m/s2×52s2/2＝37.5m

（1分）乙的位移：x乙＝5m/s×5s＋2m/s2×52s2/2＝50m

（1分）x甲＋x0＝37.5m＋28.5m＝66m＞x乙即：此時(shí)乙未追上甲

（1分）所以乙追上甲時(shí)：66m＝5m/s×t1＋2m/s2×t12/2

（1分）解得：t1＝6s，t1＝－11s（舍去）

（1分）17.一質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，初速度為12m/s，加速度為2m/s2。試求該質(zhì)點(diǎn)：（1）第4s末的速度；（2）前4s內(nèi)的平均速度；參考答案：18.在距沙坑表面高h(yuǎn)=8m處，以v0=22m/s的初速度豎直向上拋出一質(zhì)量m=0.5kg的物體，物體落到沙坑并陷入沙坑d=0.3m深處停下。若物體在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)的平均阻力是重力的0.1倍（g=10m/s2）。求：（1）物體上升到最高點(diǎn)時(shí)離開(kāi)沙