湖南省衡陽市耒陽市潯江中學2021年高一物理期末試題含解析

湖南省衡陽市耒陽市潯江中學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1.一小孩模仿警察，用自已的玩具手槍朝天鳴槍警告罪犯，子彈發(fā)射后約4s落回到地面，則玩具手槍發(fā)射子彈的速度大約是（）A.340m/sB.125m/sC.50m/sD.20m/s參考答案：D【詳解】由豎直上拋運動的規(guī)律可知，子彈上升和下降的時間均為2s，可知玩具手槍發(fā)射子彈的速度大約是v=gt=20m/s.A．340m/s，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．125m/s，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．50m/s，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．20m/s，與結(jié)論相符，選項D正確；2.如圖所示，一輕彈簧固定于O點，另一端系一重物，將重物從與懸點O在同一水平面且輕彈簧保持原長的A點無初速度地釋放，讓它自由擺下，不計空氣阻力，在重物由A點擺向最低點的過程中：A．重物的重力勢能增加

B．重力對重物一直做正功C．彈簧的彈性勢能增加

D．系統(tǒng)的機械能增加

參考答案：BC3.（單選）下列說法中正確的是（） A．任何曲線運動都是變加速運動 B．兩個勻速直線運動（速率不等）的合運動一定是勻速直線運動 C．兩個勻加速直線運動的合運動一定不是直線運動 D．一個勻速直線運動和一個勻加速直線運動的合運動一定是曲線運動參考答案：

考點： 運動的合成和分解；物體做曲線運動的條件．分析： 解答本題需掌握：曲線運動的速度沿著曲線上該點的切線方向；分運動的速度與合運動的速度遵循平行四邊形定則；當合力（或者加速度）方向與合力方向不在一條直線上時，物體做曲線運動．解答： 解：A、曲線運動的速度沿著曲線上該點的切線方向，因而曲線運動的速度方向時刻改變，一定是變速運動，一定具有加速度，但加速度的大小和方向不一定變化，如平拋運動，故A錯誤；B、由于分運動的速度與合運動的速度遵循平行四邊形定則，故兩個勻速直線運動（速率不等）的合運動的速度的大小和方向一定都不變，故一定是勻速直線運動，故B正確；C、兩個分運動都是勻加速直線運動，兩個分加速度都是不變的，故合運動的加速度恒定不變，如果合初速度與合加速度同方向，物體做直線運動，故C錯誤；D、一個勻速直線運動和一個勻加速直線運動合成，如果兩個分運動在一條直線上，合運動還是直線運動，故D錯誤；故選B．點評： 本題關(guān)鍵抓住曲線運動的運動學特點和動力學特點，以及曲線運動的處理方法﹣正交分解法進行研究．4.以初速度v0豎直上拋一個小球，不計空氣阻力，重力加速度為g，則下列說法正確的是A、小球到達最高點所用的時間為

B、小球上升的最大高度為C、小球回到拋出點時的速度大小為v0

D、小球到達最高點所用的時間為參考答案：AC5.（單選）一質(zhì)點只受一個恒力的作用，其可能的運動狀態(tài)為（

）

①勻變速直線運動

②勻速圓周運動

③做軌跡為拋物線的曲線運動

④勻速直線運動

A．①③

B．①②③

C．①②③④

D．①②④

參考答案：A物體只受一個恒力時，其加速度恒定，物體做勻變速運動，當這個恒力與速度在同一直線上則則做勻變速直線運動，否則做勻變速曲線運動。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一質(zhì)點繞半徑是R的圓周運動了一周，則其位移大小是________，路程是________。若質(zhì)點只運動了1/4周，則路程是_______，位移大小是_________。參考答案：7.用如圖甲所示的裝置測定彈簧的勁度系數(shù)，被測彈簧一端固定于A點，另一端B用細繩繞過定滑輪掛鉤碼，旁邊豎直固定一最小刻度為mm的刻度尺，當掛兩個鉤碼時，繩上一定點P對應(yīng)刻度如圖乙中ab虛線所示，再增加一個鉤碼后，P點對應(yīng)刻度如圖乙中cd虛線所示，已知每個鉤碼質(zhì)量為50g，重力加速度g＝9.8m/s2，則被測彈簧的勁度系數(shù)為________N/m，掛三個鉤碼時彈簧的形變量為________cm.參考答案：

70

、

2.10

8.如圖為研究小球的平拋運動時拍攝的閃光照片的一部分，其背景是邊長為5cm的小方格，重力加速度g取10m/s2.由圖可知：小球拋出時的初速度大小為

m/s。參考答案：2.5

9.一輕質(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：10.某同學進行探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗：(1)在下面列出的實驗器材中，選出本實驗中不需要的器材填在橫線上(填編號)

①打點計時器

②天平

③低壓交流電源

④低壓直流電源

⑤細繩和紙帶

⑥鉤碼和小車

⑦秒表

⑧一端有滑輪的長木板

⑨刻度尺(2)某同學利用打點計時器所記錄的紙帶來研究做勻變速直線運動小車的運動情況，實驗中得到一條紙帶，如圖5所示，其中兩相鄰計數(shù)點間有四個點未畫出。已知所用電源的頻率為50Hz，則打A點時小車運動的速度vɑ=_______m/s，小車運動的加速度ɑ=_______m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：．(1)②④⑦

(2)0.169

m/s

0.393m/s211.在繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動的圓環(huán)上有A、B兩點，如圖1所示，過A、B的半徑與豎直軸的夾角分別為30°和60°，則A、B兩點的線速度之比為

；向心加速度之比為

。參考答案：A、B兩點做圓周運動的半徑分別為

它們的角速度相同，所以線速度之比加速度之比12.一質(zhì)量為m的物體，沿半徑為R的圓形向下凹的軌道滑行,如圖所

示，經(jīng)過最低點的速度為v，物體與軌道之間的滑動摩擦因數(shù)為μ，則它在最低點時所受到的摩擦力大小為

。參考答案：

13.物體通過兩個連續(xù)相等位移的平均速度分別為v1=10m/s，v2=15m/s，則物體在整個運動過程中的平均速度為12m/s．參考答案：考點： 勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系；平均速度．專題： 直線運動規(guī)律專題．分析： 平均速度等于位移與所用時間的比值．用和表示出運動的時間，再求解物體在這整個運動過程中的平均速度．解答： 解：設(shè)整體過程的總位移為2x，則物體通過第一段位移所用時間為，物體通過第二段位移所用時間為則物體在這整個運動過程中的平均速度為代入整理得到==12m/s故答案為：12m/s．點評： 本題要掌握平均速度的定義式，關(guān)鍵是用平均速度表示物體運動的時間．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）將一根細繩的中點拴緊在一個鋁鍋蓋的中心圓鈕上，再將兩側(cè)的繩并攏按順時針（或逆時針）方向在圓鈕上繞若干圈，然后使繩的兩端分別從左右側(cè)引出，將鍋蓋放在水平桌面上，圓鈕與桌面接觸，往鍋蓋內(nèi)倒入少量水。再雙手用力拉繩子的兩端（或兩個人分別用力拉繩的一端），使鍋蓋轉(zhuǎn)起來，觀察有什么現(xiàn)象發(fā)生，并解釋為什么發(fā)生會這種現(xiàn)象。參考答案：隨著旋轉(zhuǎn)加快，鍋蓋上的水就從鍋蓋圓周邊緣飛出，灑在桌面上，從灑出的水跡可以看出，水滴是沿著鍋蓋圓周上各點的切線方向飛出的。因為水滴在做曲線運動，在某一點或某一時刻的速度方向是在曲線（圓周）的這一點的切線方向上。15.一顆在赤道上空運行的人造衛(wèi)星，其軌道半徑為r=2R(R為地球半徑)，衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同.已知地球自轉(zhuǎn)的角速度為，地球表面處的重力加速度為g.求：

(1)該衛(wèi)星所在處的重力加速度g′；

(2)該衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的角速度ω；(3)該衛(wèi)星相鄰兩次經(jīng)過赤道上同一建筑物正上方的時間間隔.參考答案：（1）（2）（3）【詳解】(1)在地球表面處物體受到的重力等于萬有引力mg=，在軌道半徑為r=2R處,仍有萬有引力等于重力mg′=，解得：g′=g/4；(2)根據(jù)萬有引力提供向心力，mg=，聯(lián)立可得ω=，(3)衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，建筑物隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動，當衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的角度與建筑物轉(zhuǎn)過的角度之差等于2π時，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上空以地面為參照物，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上方時，建筑物隨地球轉(zhuǎn)過的弧度比衛(wèi)星轉(zhuǎn)過弧度少2π.即ω△t?ω0△t=2π解得：【點睛】（1）在地球表面處物體受到的重力等于萬有引力mg=，在軌道半徑為2R處，仍有萬有引力等于重力mg′=，化簡可得在軌道半徑為2R處的重力加速度；（2）人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，由地球的萬有引力提供向心力，結(jié)合黃金代換計算人造衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的角速度ω；（3）衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，建筑物隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動，當衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的角度與建筑物轉(zhuǎn)過的角度之差等于2π時，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上空．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.2004年1月25日，繼“勇氣”號之后，“機遇”號火星探測器再次成功登陸火星．在人類成功登陸火星之前，人類為了探測距離地球大約km的月球，也發(fā)射了一種類似四輪小車的月球探測器．它能夠在自動導(dǎo)航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號．探測器上還裝著兩個相同的減速器（其中一個是備用的），這種減速器可提供的最大加速度為5．某次探測器的自動導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測器只能勻速前進而不再能自動避開障礙物．此時地球上的科學家必須對探測器進行人工遙控操作．下表為控制中心的顯示屏的數(shù)據(jù)：（信號傳送速度等于光速：C=km/s）已知控制中心的信號發(fā)射與接收設(shè)備工作速度極快．科學家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令最少需要3s．問：

（2）經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，你認為減速器是否執(zhí)行了減速命令？

（3）假如你是控制中心的工作人員，應(yīng)采取怎樣的措施？加速度需滿足什么條件？請說明．參考答案：

沒有執(zhí)行減速命令

應(yīng)啟用另一個備用減速器

（1）從前兩次收到的信號可知：探測器的速度（2）設(shè)在地球和月球之間傳播電磁波需時為，則由題意可知，從發(fā)射信號到探測器收到信號并執(zhí)行命令的時刻為9：1034．控制中心第三次收到的信號是探測器在9：1039發(fā)出的，從后兩次收到的信號可知探測器的速度，即減速器沒有執(zhí)行減速命令。（3）應(yīng)啟用另一個備用減速器，再經(jīng)過3s分析數(shù)據(jù)和1s接收時間，探測器在9：1044執(zhí)行命令，此時距前方障礙物距離s=2m．設(shè)定減速器加速度為a，則有即只要設(shè)定加速度，便可使探測器不與障礙物相撞。17.如圖所示，光滑的水平面上放著一塊木板，木板處于靜止狀態(tài)，其質(zhì)量M=2.0kg。質(zhì)量m=1.0kg的小物塊（可視為質(zhì)點）放在木板的最右端。現(xiàn)對木板施加一個水平向右的恒力F，使木板與小物塊發(fā)生相對滑動。已知F=6N，小物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ=0.10，g取10m/s。（1）求木板開始運動時的加速度大?。唬?）在F作用1s后將其撤去，為使小物塊不脫離木板，木板至少多長？參考答案：解：（1）長木板水平方向的受力情況如答圖1所示，木板向右做勻加速直線運動，設(shè)木板的加速度為a根據(jù)牛頓第二定律有：F－mg=Ma

2分a==2.5m/s

1分（2）t=1s時撤去力F，之后木板向右做勻減速直線運動，設(shè)木板的加速度大小為aa=

2分物塊一直向右做勻加速直線運動，設(shè)物塊的加速度為aa=g=1.0m/s

1分設(shè)再經(jīng)過時間t物塊滑到木板的最左端，兩者的速度相等，即at－at=a（t+t---）

2分木板的位移x=

1分物塊的位移x=

1分由答圖2可知

x=L解得L=1.5m