2021年湖南省常德市市鼎城区蔡家岗镇联校高一物理上学期期末试卷含解析

2021年湖南省常德市市鼎城区蔡家岗镇联校高一物理上学期期末试卷含解析一、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.如图为初速度v0沿直线运动的物体的速度图象，其末速度为vt，在时间t0内，物体的平均速度和加速度a是（）A．，a随时间增大 B．，a随时间减小C．，a随时间增大 D．，a随时间减小参考答案：B【考点】匀变速直线运动的图像．【分析】由图可知物体的运动状态，由图象的斜率可得出加速度的变化；将该运动与匀变速直线运动比较可得出平均速度与，【解答】解：由图可知，物体做加速度减小的加速运动，故AC错误；连接图象的起点和终点可得到一个匀变速直线运动，如图所示，其平均速度为；而由图可知，变加速运动的位移大于匀变速直线运动的位移，故可知，变加速运动的平均速度大于；故B正确，D错误；故选B．2.（多选题）如图所示，1为同步卫星，2为近地卫星，3为赤道上的一个物体，它们都在同一平面内绕地心做圆周运动．关于它们的圆周运动的线速度、角速度、和向心加速度，下列说法正确的是（）

A．v2=v3＞v1 B．ω1=ω3＜ω2 C．a1＜a2=a3 D．a2＞a1＞a3参考答案：BD【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】题中涉及三个物体：地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动物体3、绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星2、地球同步卫星1；物体3与近地卫星2转动半径相同，物体3与同步卫星1转动周期相同，近地卫星2与同步卫星1同是卫星，都是万有引力提供向心力；分三种类型进行比较分析即可．【解答】解：A、物体3和同步卫星1周期相等，则角速度相等，即ω1=ω3，根据v=rω，则v1＞v3，卫星2和卫星1都靠万有引力提供向心力，根据，解得，知轨道半径越大，线速度越小，则v2＞v1．所以v2＞v1＞v3，故A错误；B、物体3和同步卫星1周期相等，则角速度相等，即ω1=ω3，根据，知轨道半径越大，角速度越小，则ω2＞ω1．所以ω1=ω3＜ω2，故B正确；C、物体3和同步卫星1周期相等，则角速度相等，即ω1=ω3，而加速度a=rω2，则a1＞a3，卫星2和卫星1都靠万有引力提供向心力，根据=ma，，知轨道半径越大，角速度越小，向心加速度越小，则a2＞a1，所以a2＞a1＞a3，故C错误，D正确；故选：BD．3.(多选)质量为m的汽车，发动机功率恒为P，摩擦力f，牵引力F，汽车静止开始，经时间t行驶位移L时，速度达最大Vm，求发动机所做的功（

）A.Pt

B.fvmt

C.+fL

D.FL参考答案：ABC4.蹦极运动是个很刺激的运动．当运动员从最高处下降至最低处的过程中（不计空气阻力），运动员（

）A．动能一直增大

B．所受重力始终做正功C．动能一直减小

D．重力势能只转变成动能参考答案：5.有一电场的电场线如图所示，场中A、B两点电场强度的大小和电势分别用Ea、Eb和Ua、Ub表示，则（

）A．Ea＞EbUa＞UbB．Ea＞EbUa＜UbC．Ea＜EbUa＞UbD．Ea＜EbUa＜Ub

参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（6分）质点A受到在同一平面内的三个力F1、F2、F3的作用，三个力F1、F2、F3的图示如图所示，则A所受合力大小F=

N，并在图中表示出来。

参考答案：42.42；（3分）如图所示(3分)7.如图所示为用频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片．图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球．AA′为A球在光滑水平面上以速度υ运动的轨迹．BB′为B球以速度υ被水平抛出后的运动轨迹．CC′为C球自由下落的运动轨迹．通过分析上述三条轨迹可得出结论

．参考答案：平抛运动的物体水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动．【考点】研究平抛物体的运动．【分析】通ABC三个球运动的比对，分析B球做平抛运动两个方向的分运动的性质．【解答】解：由题，A球沿水平方向做匀速直线运动，B球做平抛运动，C球做自由落体运动，通过对比看出，三个球运动的时间相同，所以说明平抛运动的物体水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动．故答案为：平抛运动的物体水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动．8.两颗行星的质量分别为m1、m2，它们绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径分别为R1、R2，如果m1＝2m2，R1＝4R2，那么，它们的运行周期之比T1∶T2＝________，线速度之比为________。参考答案：96；9.电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源的仪器，电磁打点计时器的工作电压是6V，电火花计时器的工作电压是220V，其中电火花计时器

实验误差较小．当电源频率是50Hz时，它每隔0.02

s打一次点．参考答案：考点： 用打点计时器测速度．专题： 实验题．分析： 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．解答： 解：电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源的仪器，电磁打点计时器的工作电压是6V，电火花计时器的工作电压是220V，其中电火花计时器实验误差较小．当电源频率是50Hz时，它每隔0.02s打一次点．电火花打点记时器是利用家用电打出的火花吸引铅盘而打出点，由于作用快，不会产生托痕！可使实验更精确，误差更小．而电磁打点记时器是利用变化的底压交变电流使铁芯产生磁性，吸引带打点针的铁条通过复写纸在纸带上打出点，但会产生一些托痕，且点痕有时不太明显．误差较大．故答案为：交流，6，220，电火花计时器，0.02．点评： 对于基本仪器的使用和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做，以加强基本仪器的了解和使用．10.如图所示，半径为R的半球形碗内表面光滑，一质量为m的小球以角速度ω在碗内一水平面做匀速圆周运动，则该平面离碗底的距离h=_________。参考答案：11.某球状行星具有均匀的密度，若在其赤道上随行星一起转动的物体对行星表面的压力恰好为零，则该行星自转周期为（万有引力常量为G）__________。参考答案：12.如图所示，某人用弹簧测力计在电梯中做实验。他先将测力计固定在电梯里，然后将一质量为0.5kg的物体挂在测力计上。若电梯上升时测力计的示数为6N，则电梯加速度的大小为__________m/s2，加速度方向向__________。（填“上”或“下”）参考答案：2、向上13.如图6是小球在某一星球上做平抛运动的闪光照片，图中每个小方格的边长都是0.5cm。已知闪光频率是50Hz，那么重力加速度g是

m/s2，小球的初速度是

m/s，小球通过A点时的速率是

m/s。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在研究匀变速直线运动的实验中电源频率为50Hz，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A．B．C．D．E为相邻的记数点，相邻记数点间有4个计时点未标出，设A点为计时起点，则可求得C点的瞬时速度VC=

m/s，小车的加速度a=

m/s2（计算结果保留两位有效数字）参考答案：1.7，6.4．【考点】测定匀变速直线运动的加速度．【分析】根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小．【解答】解：由于相邻记数点间有4个计时点未标出，即从A点开始每5个点取一个计数点（打点计时器的电源频率是50Hz），所以相邻的计数点间有5个时间间隔，即：T=0.1s；根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小为：vC==m/s=1.7m/s根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：s3﹣s1=2a1T2s4﹣s2=2a2T2为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值，得：a=（a1+a2）即小车运动的加速度计算表达式为：a=，代入数据解得：a=m/s2=6.4m/s2故答案为：1.7，6.4．15.某同学验证物体质量一定时加速度与合力的关系，实验装置如图1所示．主要思路是，通过改变悬挂小钩码的质量，改变小车所受拉力，并测得小车的加速度．将每组数据在坐标纸上描点、画线，观察图线特点．（1）实验中应该满足：钩码的质量m和小车质量M的关系：

．（2）如图2所示为本实验中得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔T=0.1s，其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm．为了尽量减小误差，则用T、x1、x2…x6表示小车加速度大小a=

．计算得加速度大小a=

m/s2（计算结果保留两位有效数字）．（3）经过6次实验，获得了6组对应的小车所受合力F、小车加速度a的数据，在坐标纸上描点、画线，得到如图3所示的a﹣F图线．发现图线不过原点，经排查发现：并非人为的偶然误差所致，那么你认为出现这种结果的原因可能是

．参考答案：（1）M＞＞m；（2），0.64；（3）小车前进过程中受到滑动摩擦力．【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．【分析】要求在什么情况下才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力，需求出绳子的拉力，而要求绳子的拉力，应先以整体为研究对象求出整体的加速度，再以M为研究对象求出绳子的拉力，通过比较绳对小车的拉力大小和盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有m＜＜M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力．根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小．【解答】解：（1）以整体为研究对象有：mg=（m+M）a解得：a=以M为研究对象有绳子的拉力为：F=Ma=mg显然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于钩码的重力．（2）纸带上两相邻计数点的时间间隔T=0.10s，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：x4﹣x1=3a1T2x5﹣x2=3a2T2x6﹣x3=3a3T2为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值，得：a=（a1+a2+a3）即小车运动的加速度计算表达式为：a=，带入数据得：a=m/s2=0.64m/s2（3）从图中发现有拉力时，没有加速度，所以原因可能是小车前进过程中受到滑动摩擦力．故答案为：（1）M＞＞m；（2），0.64；（3）小车前进过程中受到滑动摩擦力．四、计算题：本题共3小题，共计47分1.在一次国际城市运动会中,要求运动员从高为H的平台上A点由静止出发,沿着动摩擦因数为μ的滑道向下运动到B点后水平滑出,最后落在水池中.设滑道的水平距离为L,B点的高度h可由运动员自由调节(取g=10m/s2).求:(1)运动员到达B的速度与高度h的关系.(2)运动员要达到最大水平运动距离,B点的高度h应调为多大?对应的最大水平距离Smax为多少?参考答案：(1)设斜面长度为L1,斜面倾角为α,根据动能定理得mg(H-h)-μmgL1cosα=mv20

①即mg(H-h)=μmgL+mv20

②.

③(2)根据平抛运动公式x=v0t

④h=gt2

⑤由③④⑤式得x=2

⑥由⑥式可得,当h=

(H-μL)K$s*5usmax=L+H-μL.答案:(1)v0=

(2)h=

(H-μL)

smax=L+H-μL

(3)2.62m

0.38m17.（10分）一列快车正以60m/s的速度在平直的铁轨上行驶时，发现前面1500m处有一货车正以18m/s的速度匀速同向行驶，快车立即合上制动器，经120s的刹车时间才能停止，试判断两车是否发生撞车事故。 参考答案：解：快车刹车中的加速度大小为m/s2。

……2分快车与货车速度相同时，两车没有相碰，所需时间s

……2分这段时间内快车行驶的距离m。…2分货车行驶的距离为m。

……2分而1512m+1500m=3012m。

……1分所以，快车的速度还没有减小到货车的速度，两车便相