山西省呂梁市汾陽第五高級中學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）如圖所示，圓心在O點、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），掛在圓弧軌道邊緣c的兩邊，開始時，m1位于c點，然后從靜止釋放，設輕繩足夠長，不計一切摩擦。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，則m1=3m2D.若m1恰好能沿圓弧軌道下滑到a點，則m1=2m2參考答案：BD2.（多選）如圖所示，完全相同的三個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動，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的速度比和穿過每塊木塊所用的時間比分別為 （

） 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軸正向拋出的三個小球a、b和c的運動軌跡，其中b和c是從同一點拋出的，不計空氣阻力，則A.a的飛行時間比b的長B.b和c的飛行時間相同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.以下場合能用移動電話的是（

）A．正在起飛的飛機上

B．加油站中

C．面粉加工廠的廠房里

D．運動的汽車里參考答案：D5.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16分6.電路中的電流強度為0.2A，則1min內(nèi)通過導線橫截面定向移動的自由電子數(shù)為

參考答案：7．5×1019

7.電火花計時器是一種

的儀器，工作電壓是

，打點時間間隔為

秒。在做“研究勻變速直線運動”的實驗時，某同學得到一條紙帶，如圖所示，并且每隔四個計時點取一個計數(shù)點，已知每兩個計數(shù)點間的距離為s，且s1＝2.28cm，s2＝3.04cm，s3＝3.82cm，s4＝4.58cm，s5＝5.36cm，s6＝6.14cm，電磁打點計時器的電源頻率為50Hz。此紙帶的加速度大小a＝____m/s2，打計數(shù)點4時紙帶的速度大小v＝____m/s。(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)參考答案：計時，

220V，

0.02S;

0.77m/s2,

0.50m/s;8.一個同學在《研究平拋物體的運動》實驗中，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）物體拋出時的初速度為

m/s；（2）物體經(jīng)過B時豎直分速度為

m/s；（3）拋出點在A點上方高度為

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做勻加速直線運動，g取10m/s2。求：（1）汽車保持加速度不變的時間

（2）汽車在勻加速階段實際功率隨時間變化的關系

（3）此后汽車運動所能達到的最大速度

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，在這個系統(tǒng)中B為一個能發(fā)射超聲波的固定小盒子，工作時小盒子B向被測物體發(fā)出短暫的超聲波脈沖，脈沖被運動的物體反射后又被B盒接收，從B盒發(fā)射超聲波開始計時，經(jīng)時間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.某小組設計了一個探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量m關系的實驗。（1）在“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”實驗中，下列做法和理由正確的是()A．實驗中所用電源為低壓直流電源B．平衡摩擦力時，應將勾碼用細繩通過定滑輪系在小車上C．實驗時，先接通電源，后放開小車D．“重物的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量”這一條件如不滿足，對探究過程會產(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系時，由于平衡摩擦力時操作不當，二位同學得到的ａ―Ｆ關系分別如圖3-中Ｃ、Ｄ所示（ａ是小車的加速度，Ｆ是細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，a與F的關系的有關數(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，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)量關系的實驗中，采用如圖甲所示的裝置．（1）實驗過程中，電火花計時器應接在

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

，圖線上部彎曲的原因可能是

（3）如圖丙為實驗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個計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未畫出．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)量遠小于木塊的質(zhì)量

（3）1.3三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在用落體法驗證機械能守恒定律時，某同學按照正確的操作選得紙帶如圖。其中O是起始點，A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的3個點。該同學用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點的距離，并記錄在圖中(單位cm)。⑴這三個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是________段,應記作_________cm。⑵該同學用重錘在OB段的運動來驗證機械能守恒，已知當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，他用AC段的平均速度作為跟B點對應的物體的瞬時速度，則該段重錘重力勢能的減少量為_______，而動能的增加量為________，(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）動能的增加量，原因是

。參考答案：⑴OC，15.70；⑵1.22m，1.20m，大于，v是實際速度，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”實驗中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上兩根細繩，細繩的另一端都有繩套。實驗中需用兩個彈簧秤分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條。某同學認為在此過程中必須注意以下幾項：A．兩根細繩必須等長。B．橡皮條應與兩繩夾角的平分線在同一直線上。C．在使用彈簧秤時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

。（填入相應的字母）參考答案：C四、計算題：本題共3小題，共計47分16.“神舟”七號飛船的成功發(fā)射為我國在2010年實現(xiàn)探月計劃——“嫦娥工程”獲得了寶貴的經(jīng)驗．假設月球半徑為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行一周所需的時間T參考答案：（1）月球表面可認為

(3分)

所以

（1分）

（2）

（3分）

所以

（1分）

（3）由題可知，飛船

(1分)

飛船做圓周運動，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，它常應用于遙感、探測。假設有一個極地衛(wèi)星繞地球做勻速周運動。已知：該衛(wèi)星的運動周期為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，故一晝夜即四個周期，經(jīng)過赤道上空8次。

（2分）（2）設極地衛(wèi)星的質(zhì)量為m，它繞地球做勻速圓周運動時，萬有引力提供向心力，則：

（3分）設在地球表面有質(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用于機場和火車站，用于對旅客的行李進行安全檢查．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摩擦力使行李開始做勻加速直線運動，隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運動．設行李與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，AB間的距離l=2.0m，g取10m/s2．（1）求行李剛開始運動時所受的滑動摩擦力大小與加速度大小．（2）求行李做勻加速直線運動的時間．（3）如果提高傳送帶的運行速率，行李就能被較快地傳送到B處．求行李從A處傳送到B處的最短時間和傳送帶對應的最小運行速率．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動的時間為：t=．（3）行李從A處勻加速運動到B處時，傳送時間最短．則有：l=，解得：tmin=，傳送帶的最小速率為：vmin=atmin=1×2m/s=2m/s答：（1）行李剛開始運動時所受的滑動摩擦力大小為4N，加速度大小為1m/s2．（2）行李