2021年广东省茂名市怀溪中学高一物理期末试题含解析

2021年广东省茂名市怀溪中学高一物理期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.(单选)竖直升空的模型火箭，其v—t图象如图所示，由图可知（

） A.火箭上升的最大高度为120m

B.火箭经过6s落回地面

C.火箭上升的最大高度为40m

D.火箭上升过程中的加速度大小始终是20m/s2参考答案：A2.一人游泳渡河，以垂直河岸不变的速度（相对水）向对岸游去，河水流动速度恒定，下列说法正确的是Ａ.河水流动速度对人渡河无任何影响Ｂ.人可以垂直到达对岸Ｃ.由于河水流动影响，人到达对岸的时间与静水中不同Ｄ.由于河水流动影响，人到达对岸的位置向下游方向偏移参考答案：D3.如右图，轻弹簧上端与一质量为3m的木块1相连，下端与另一质量为m的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为、。重力加速度大小为g。则有A．，

B．，C．，

D．，参考答案：C4.两个相同的小球A和B，质量均为m，用长度相同的两根细线把A、B两球悬挂在水平天花板上的同一点O，并用长度相同的第三根细线连接A、B两小球，然后用一水平方向的力F作用在小球A上，此时三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好处于竖直方向，如图所示，如果不考虑小球的大小，两球均处于静止状态，则力F的大小为（g为重力加速度）（

）A．0

B．mg

C．

D．参考答案：C考点：物体的平衡【名师点睛】本题关键是先对B球受力分析，由平衡条件得到AB绳子的拉力为零；再对A球受力分析，根据共点力平衡条件得到拉力F的大小。5.如图所示，红蜡块可以在竖直玻璃管内的水中匀速上升，若在红蜡块从A点开始匀速上升的同时，玻璃管水平向右做匀速直线运动，则红蜡块的实验运动轨迹可能是图中A．直线P

B．曲线Q

C．曲线R

D．三条轨迹都有可能参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一质量5kg的物体做自由落体运动，在下落过程中第2s内，重力对该物体做的功为

J；在第3s末和第4s末，重力做功的功率之比为

.参考答案：750______，

_3：4__7.一物体做匀加速直线运动，初速度为3m/s，加速度为2m/s2，该物体在第3秒末的速度是

m/s，该物体在前3秒内的平均速度是

m/s，该物体在第3秒内通过的位移是

m，参考答案：

9、

6

、

88.一辆车通过一根跨过定滑轮的轻绳子提升一个质量为m的重物，开始车在滑轮的正下方，绳子的端点离滑轮的距离是H=6m.车由静止开始向左做匀加速运动，经过时间t=2s绳子与水平方向的夹角为θ=370，如图所示，则车向左运动的加速度的大小为

；重物m在t时刻速度的大小为

．参考答案：4m/s2

6.4m/s9.在“研究平抛运动”实验中，某同学只记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置，取A点为坐标原点，则各点的位置坐标如图所示，(),则小球抛出点的位置坐标是

(以cm为单位，答案不用写出，注意正负号)；小球平抛的初速度为

。参考答案：

(-10,-5)

;

1试题分析：根据可求间隔时间为，水平方向匀速直线运动，即v0=1m/s；从抛出点到达B点，B点竖直方向的速度为AC的平均速度即2m/s，说明抛出点经过0.2秒到达B即经过0.1s到达A，根据可以求得抛出点坐标，即(-10,-5)

考点：平抛运动点评：本题考查了平抛运动知识：水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体，根据规律列式求解。10.一个质量为m的小球，从高h处自由下落，则下落过程中重力对小球做功的平均功率是____________；落地时重力的瞬时功率是__________。参考答案：；11.组成物体的分子在做永不停息的热运动，温度升高时，分子热运动的平均动能＿＿＿＿(选填“增大”、“不变”或“减小”)。1987年2月我国研制成的超导体起始超导温度为-173oC，用热力学温度表示为

K。参考答案：增大，10012.某航空母舰上的战斗机在甲板上加速的最大加速度是a=5m/s2，飞机速度要达到v=60m/s才能起飞，若飞机从静止开始加速，则需要航空母舰的甲板长至少为L=▲m；实际航空母舰甲板长200m，利用弹射系统使飞机获得的初速度至少为v0=▲m/s才能安全起飞。参考答案：360m

；__40m/s13.两个物体A和B，质量分别为M和m（M＞m），用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止于水平地面上，如图所示。不计摩擦，地面对A的作用力的大小为_________，绳对A的作用力的大小为__________。参考答案：(M-m)g

mg三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示“为探究碰撞中的不变量”的实验装置示意图．（1）因为下落高度相同的平抛小球（不计空气阻力）的飞行时间相同，所以我们在实验中可以用平抛运动的

来替代平抛运动的初速度．（2）本实验中，实验必须要求的条件是

A．斜槽轨道必须是光滑的B．斜槽轨道末端点的切线是水平的C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放D．入射球与被碰球满足ma＞mb，ra=rb（3）图中M、P、N分别为入射球与被碰球对应的落点的平均位置，则实验中要验证的关系是

A．ma?ON=ma?OP+mb?OM

B．ma?OP=ma?ON+mb?OMC．ma?OP=ma?OM+mb?ON

D．ma?OM=ma?OP+mb?ON．参考答案：（1）水平位移；（2）BCD；（3）C【考点】验证动量守恒定律．【分析】本题（1）根据平抛运动的规律即可求解；他（2）根据实验要求每次碰前小球a的速度相同可知没有必要要求斜槽轨道光滑，并且每次小球a的释放位置必须相同，这样可对AC做出判断；根据平抛运动的规律可知斜槽的末端必须水平，可对B做出判断；根据弹性碰撞规律，若入射小球质量小于被碰小球质量时可能被碰回，及只有发生对心碰撞时才能做直线运动，可对D做出判断；题（3）的关键是明确小球a碰前与碰后的位置，再根据平均动量守恒定律表达式即可求解．【解答】解：（1）由平抛运动规律y=可知，当下落高度相同时落地时间相同，再根据x=可知=，所以可以用平抛运动的水平位移来替代平抛运动的初速度；（2）A、本实验必须要求入射小球在每次碰撞前的速度相同，与斜槽是否光滑无关，所以A错误；B、只有斜槽末端点的切线水平才能保证碰后小球做平抛运动，所以B正确；C、根据动等定理mgH﹣=可知，只有满足入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放时，入射速度才能相同，所以C正确；D、根据弹性碰撞规律，若入射小球质量小于被碰小球的质量时，入射小球要被碰回，所以必须满足，只有满足两小球的半径相同时，碰后两小球的速度才能在一条直线上，所以D正确；故选BCD（3）根据题意，P点应是小球a没有与b碰撞时的落地位置，M点应是碰后小球a的落地位置，P点应是碰后小球b的落地位置，根据平均动量守恒定律应有=再由OP=，OM=，ON=可得=+?ON所以C正确，即实验中要验证的关系是C．故答案为：（1）水平位移；（2）BCD；（3）C15.如下图（a）所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系实验．①为完成实验，还需要的实验器材有：

(游标卡尺或刻度尺)；②图（b）是弹簧所受弹力F与伸长量x的关系图线，由此可求弹簧的劲度系数k=

N/m．图线不过原点的原因是由于

．参考答案：）①刻度尺；-----------（2分）②200N/m；

------------（2分）实验中没有考虑（或忽略了）弹簧的自重或在弹簧没有处于竖直悬挂状态时测量它的原长。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，A放在水平地面上；B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的光滑斜面上．用手拿住C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行．已知A、B的质量均为m，C的质量为4m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态．释放C后它沿斜面下滑，A刚离开地面时，B获得最大速度，求：(1)

斜面倾角α．(2)B的最大速度vBm．参考答案：（1）设当物体A刚刚离开地面时，弹簧的伸长量为为xA，由：kxA=mg

（1分）此时以B为研究对象，物体B受到重力mg、弹簧的弹力kxA、细线的拉力T三个力的作用．设物体B的加速度为a，根据牛顿第二定律，对B有：T—mg—kxA=ma

（1分）对C有：4mgsinα—T=4ma

（1分）由以上两式得：4mgsinα—mg—kxA=5ma

（1分）当B获得最大速度时，有：a=0

解得：sinα=1/2 所以：α=30o

（1分）（2）开始时弹簧压缩的长度为：xB=mg/k （1分）当物体A刚离开地面时，物体B上升的距离以及物体C沿斜面下滑的距离为：

h=xA+xB

（1分）由于xA＝xB，弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等，弹簧弹力做功为零。且物体A刚刚离开地面时，B、C两物体的速度相等，设为vBm，由动能定理：

（2分）解得：

（1分）17.过山车是游乐场中常见的设施。下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点，B、C间距与C、D间距相等，半径R1=2.0m、R2=1.4m。一个质量为m=1.0kg的小球（视为质点），从轨道的左侧A点以v0=12.0m/s的初速度沿轨道向右运动，A、B间距L1=6.0m。小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2，圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长。重力加速度取g=10m/s2。试求:（1）小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；（2）如果小球恰能通过第二圆形轨道，B、C间距L应是多少；（3）在满足（2）的条件下，如果要使小球不能脱离轨道，在第三个圆形轨道的设计中，半径R3应满足的条件；小球最终停留点与起点A的距离。参考答案：10.0N；12.5m；0<R3≤0.4m时36.0m,R3≥1.0m时26.0m18.滑板运动是一项非常刺激的水上运动