2021年湖北省黃岡市武穴鄂東中學(xué)高一物理期末試題含解析

2021年湖北省黃岡市武穴鄂東中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.假設(shè)發(fā)射兩顆探月衛(wèi)星A和B，如圖所示，其環(huán)月飛行距月球表面的高度分別為200km和100km．若環(huán)月運(yùn)行均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A．B環(huán)月運(yùn)行時(shí)向心加速度比A小B．B環(huán)月運(yùn)行的速度比A小C．B環(huán)月運(yùn)行的周期比A小D．B環(huán)月運(yùn)行的角速度比A小參考答案：C【考點(diǎn)】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．【分析】衛(wèi)星繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，萬(wàn)有引力提供向心力，由牛頓第二定律列方程，求出向心加速度、線(xiàn)速度、周期表達(dá)式，然后分析答題．【解答】解：A、設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、月球質(zhì)量為M，嫦娥衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力得：=m=ma=m=mω2rA、向心加速度a=，衛(wèi)星A的軌道半徑大于B的軌道半徑，所以B環(huán)月運(yùn)行時(shí)向心加速度比A大，故A錯(cuò)誤；B、v=，衛(wèi)星A的軌道半徑大于B的軌道半徑，所以B環(huán)月運(yùn)行的速度比A大，故B錯(cuò)誤；C、周期T=2π，衛(wèi)星A的軌道半徑大于B的軌道半徑，所以B環(huán)月運(yùn)行的周期比A小，故C正確；D、角速度ω=，衛(wèi)星A的軌道半徑大于B的軌道半徑，所以B環(huán)月運(yùn)行的角速度比A大，故D錯(cuò)誤；故選：C．2.（多選）鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑r是根據(jù)地形決定的。彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)外軌高度差h的設(shè)計(jì)不僅與r有關(guān)，還與在彎道上的形式速率v有關(guān)。下列說(shuō)法正確的是

（

）A．v一定時(shí)，r越小則要求h越大

B．v一定時(shí)，r越大則要求h越大C．r一定時(shí)，v越小則要求h越大

D．r一定時(shí)，v越大則要求h越大參考答案：AD3.（單選）如圖所示，OO′為豎直軸，MN為固定在OO′上的水平光滑桿，有兩個(gè)質(zhì)量相同的金屬球A、B套在水平桿上，AC和BC為抗拉能力相同的兩根細(xì)線(xiàn)，C端固定在轉(zhuǎn)軸OO′上．當(dāng)繩拉直時(shí)，A、B兩球轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比恒為2∶1，當(dāng)轉(zhuǎn)軸的角速度逐漸增大時(shí)（

）

A．AC先斷

B．BC先斷

C．兩線(xiàn)同時(shí)斷

D．不能確定哪段線(xiàn)先斷參考答案：A4.行星繞恒星的運(yùn)動(dòng)軌道近似是橢圓形，其半長(zhǎng)軸的三次方與公轉(zhuǎn)周期T的二次方的比值為常數(shù)，設(shè)，則對(duì)于公式理解正確的是（

）A.k的大小與行星、恒星質(zhì)量有關(guān)B.k的大小只與恒星質(zhì)量有關(guān)C.若地球繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)軌道的半長(zhǎng)軸為，周期為，月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)軌道的半長(zhǎng)軸為，周期為，則D.通過(guò)公式知，在太陽(yáng)系中距離太陽(yáng)越遠(yuǎn)的行星，公轉(zhuǎn)周期越大參考答案：BD5.（單選）房檐滴水，每隔相等時(shí)間積成一滴水下落，當(dāng)?shù)谝坏温涞貢r(shí)，第五滴剛好形成。觀察到第4、5兩滴距離約1m，則此樓房高約為（g=10m/s2）（

）A．4m

B．5m

C．7m

D．16m參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在圖中，給出六個(gè)力F1、F2、F3、F4、F5、F6，它們作用于同一點(diǎn)O，大小已在圖中標(biāo)出．相鄰的兩個(gè)力之間的夾角均為60°，它們的合力大小為_(kāi)____N，方向?yàn)開(kāi)______．參考答案：40；與F6同向先把在同一直線(xiàn)上的兩個(gè)力合成，在把夾角是120°的兩個(gè)合力合成，最后在一直線(xiàn)上合成即可。7.做單向直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)以10m/s的速度勻速行駛了200米后，又以6m/s的平均速度變速行駛了30秒，則全程的平均速度為_(kāi)____________。若前三分之一路程的速度是10m/s，后三分之二的路程速度是5m/s，則全程的平均速度為_(kāi)____________。參考答案：8.滬杭高鐵在運(yùn)營(yíng)前的某次測(cè)試中，列車(chē)在水平直線(xiàn)軌道上勻速行駛的最大速度為360km/h（約為100m/s）。假定列車(chē)的總質(zhì)量為4.0×105kg．列車(chē)以最大速度勻速行駛時(shí)所受的阻力為車(chē)重的0.03倍，則此時(shí)列車(chē)牽引力的總功率約為

▲

（填“1.2×107W”或“1.2×106W”）。參考答案：9.右圖為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照相照片的一部分，圖中背景方格的邊長(zhǎng)均為5cm。如果重力加速度g取10m/s2，那么閃光時(shí)間間隔是

s，小球運(yùn)動(dòng)中水平分速度的大小是

m/s。小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小是

m/s。參考答案：10.如圖5-10所示皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)輪，大輪直徑是小輪直徑的2倍，A是大輪邊緣上一點(diǎn)，B是小輪邊緣上一點(diǎn)，C是大輪上一點(diǎn)，C到圓心O1的距離等于小輪半徑。轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)皮帶不打滑，則A、B兩點(diǎn)的角速度之比ωA：ωB＝_

，B、C兩點(diǎn)向心加速度大小之比：＝___

。參考答案：1：2、

4：1

11.（單選）在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證重錘做自由落體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中機(jī)械能守恒”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)重復(fù)做了三次實(shí)驗(yàn)，得到四條紙帶。則應(yīng)選用第一、二點(diǎn)間的距離為多少的那一條比較恰當(dāng)：

（

） A．0mm

B．1mm

C．2mm

D．4mm參考答案：C12.一籃球以6m/s的速度飛向籃板，在0.4s的時(shí)間內(nèi)籃球以2m/s的速度反向彈回，籃球在這段時(shí)間內(nèi)加速度的大小為_(kāi)_________m/s2，方向___________。參考答案：13.一質(zhì)量為5kg的滑塊在F=15N的水平拉力作用下，由靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，若滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.2，g取10m/s2，問(wèn)：（1）滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度是多大？（2）滑塊在力F作用下經(jīng)5s，通過(guò)的位移是多大？參考答案：（1）1m/s2（2）12.5m【詳解】（1）根據(jù)牛頓第二定律：F-μmg=ma解得（2）滑塊在力F作用下經(jīng)5s，通過(guò)的位移是三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)的儀器。請(qǐng)?jiān)诳崭裉幪顚?xiě)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的相關(guān)內(nèi)容。①電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓是__________V；②我國(guó)使用的交流電頻率是50赫茲，所以打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔_______秒打一次點(diǎn)，又稱(chēng)為打點(diǎn)周期T。③打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通過(guò)_______個(gè)接線(xiàn)柱連接電源，在連接到電源上時(shí)______（填“需要”或“不需要”）區(qū)分電源的正負(fù)極。（2）下圖是某位同學(xué)在研究小車(chē)的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器獲得的一條紙帶。如圖示，在所打的點(diǎn)中，取A、B、C、D、E為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)（未標(biāo)出），測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別是s1、s2、s3、s4。設(shè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T(mén)，請(qǐng)完成下列問(wèn)題：

④以下關(guān)系式中正確的是

A． B．

C． D．⑤小車(chē)的加速度a=__________（用s1、s2、s3、s4和T表示）⑥若已知s1=2.00cm，s2=4.00cm，s3=6.00cm，s4=8.00cm，求打下B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度v=_________m/s（保留兩位小數(shù)）⑦你認(rèn)為該同學(xué)每隔四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的做法，有何好處？_______________參考答案：（1）①220V

②0.02

③兩

不需要

（2）④D

⑤

⑥0.30m/s⑦計(jì)數(shù)點(diǎn)距離擴(kuò)大便于測(cè)量，簡(jiǎn)化計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間隔離便于計(jì)算15.如圖所示，某同學(xué)在做“研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到表示小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T(mén)=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，則打A點(diǎn)時(shí)小車(chē)瞬時(shí)速度的大小是0.86m/s，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為，加速度的大小是0.64m/s2（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．參考答案：考點(diǎn)： 測(cè)定勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器系列實(shí)驗(yàn)中紙帶的處理．專(zhuān)題： 實(shí)驗(yàn)題．分析： 紙帶實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度．解答： 解：利用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論得：vA==0.86m/s．由于相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移之差不等，故采用逐差法求解加速度．根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：s4﹣s1=3a1T2s5﹣s2=3a2T2s6﹣s3=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）小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為a=代入數(shù)據(jù)得a=0.64m/s2．故答案為：0.86，，0.64．點(diǎn)評(píng)： 要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．能夠運(yùn)用逐差法求解加速度．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.2013年12月2日，我國(guó)成功發(fā)射探月衛(wèi)星“嫦娥三號(hào)”，該衛(wèi)星在環(huán)月圓軌道繞行n圈所用的時(shí)間為t，月球半徑為，月球表面處重力加速度為.（1）請(qǐng)推導(dǎo)出“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星離月球表面高度的表達(dá)式；（2）地球和月球的半徑之比為，表面重力加速度之比為，試求地球和月球的密度之比.參考答案：解：（1）由題意知，“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星的周期為 （1分）設(shè)衛(wèi)星離月球表面的高度為h，由萬(wàn)有引力提供向心力得： （2分）又： （2分）聯(lián)立解得： （1分）（2）設(shè)星球的密度為，由得 （2分） （1分）聯(lián)立解得： （1分）設(shè)地球、月球的密度分別為、，則： （1分）將，代入上式，解得： （1分）17.質(zhì)量為m=2kg的木塊，靜止放在水平面上，它與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，現(xiàn)對(duì)木塊施F=20N的作用力，如圖所示。木塊運(yùn)動(dòng)4s后撤去力F，直到木塊停止（g=10m/s2）。求：（1）有力F作用時(shí)木塊的加速度為多大？（2）撤去力F作用時(shí)，