2021年内蒙古自治区呼和浩特市托克托县燕山营乡中学高一物理期末试题含解析

2021年内蒙古自治区呼和浩特市托克托县燕山营乡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.如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为m的木块放在质量为2m的木块上，质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为FT．现用水平拉力F拉质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，下列说法正确的是（）A．质量为2m的木块受到四个力的作用B．当F逐渐增大到FT时，轻绳刚好被拉断C．当F逐渐增大到1.5FT时，轻绳还不会被拉断D．轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为参考答案：C【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．【分析】由题意，三个木块以同一加速度做加速运动，采用隔离法分析2m可得出其受力的个数；再对整体分析可得出整体的加速度与力的关系；再以后面两个物体为研究对象可得出拉力与加速度的关系，则可分析得出F与T的关系【解答】解：A、质量为2m的木块受到重力、质量为m的木块的压力、m对其向后的静摩擦力、轻绳的拉力和地面的支持力五个力的作用，故A错误；B、对三个木块整体，由牛顿第二定律可得：a=；隔离后面的组合体，由牛顿第二定律可得：

轻绳中拉力为F′=3ma=FT．由此可知，当F逐渐增大到FT时，轻绳中拉力等于FT＜FT，即小于轻绳能承受的最大拉力为FT，轻绳还没有被拉断．故B错误；C、由上式得：当F逐渐增大到2FT时，a==，轻绳中拉力F′=3ma=FT，轻绳刚好被拉断，故当F=1.5FT时，还未被拉断．故C正确；D、轻绳刚要被拉断时，轻绳的拉力刚好为FT，后面两个木块的加速度a′=，对质量为m木块研究，由牛顿第二定律得：摩擦力为f=ma′=，故D错误．故选：C2.（多选）一物体运动规律是x＝3t2m，y＝4t2m，则下列说法中正确的是(

)A．物体在x轴和y轴方向上都是初速度为零的匀加速直线运动B．物体的合运动是初速度为零、加速度为5m/s2的匀加速直线运动C．物体的合运动是初速度为零、加速度为10m/s2的匀加速直线运动D．物体的合运动是加速度为5m/s2的曲线运动参考答案：AC解：A、根据匀变速直线运动的位移时间公式可知，物体在x方向做初速度为零，加速度为6m/s2的匀加速直线运动，y方向做初速度为零，加速度为8m/s2的匀加速直线运动，故A正确；

B、由运动的合成原则可知，物体的合运动是初速度为零、加速度为10m/s2的匀加直线运动，故BD错误，C正确；

故选AC3.我国“嫦娥一号”探月卫星经过无数人的协作和努力，终于在2007年10月24日晚6点多发射升空．如图所示，“嫦娥一号”探月卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐减小．在此过程中探月卫星所受合力方向可能的是（）A． B． C． D．参考答案：C【考点】曲线运动．【分析】“嫦娥一号”探月卫星做的运动为曲线运动，故在半径方向上合力不为零且是指向圆心的；又是做减速运动，故在切线上合力不为零且与瞬时速度的方向相反，分析这两个力的合力，即可看出那个图象是正确的．【解答】解：“嫦娥一号”探月卫星从M点运动到N，曲线运动，必有力提供向心力，向心力是指向圆心的；“嫦娥一号”探月卫星同时减速，所以沿切向方向有与速度相反的合力；向心力和切线合力与速度的方向的夹角要大于90°，所以选项ABD错误，选项C正确．故答案为C．4.匀速圆周运动的特点是（

）A．速度不变，加速度不变

B．速度变化，加速度不变C．速度不变，加速度变化

D．速度和加速度的大小不变，方向时刻在变参考答案：D5.质量为m的汽车以恒定功率P在平直公路上行驶，汽车匀速行驶的速率为υ1，若汽车所受阻力不变，则汽车的速度为υ2(υ2＜υ1)时，汽车的加速度大小是(

)A.

B.

C.

D.参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，为某物体做直线运动的速度图象。由图像可知；物体在这段时间内最大加速度大小为

m／s2，物体在这段时间内发生的位移是

m。参考答案：7.（填空）如图所示，六个力的合力为

N。若去掉1N的那个分力，则其余五个力的合力为

N，合力的方向是

。参考答案：0

1N

竖直向上或沿4N的力的方向8.如图为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点．左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点和c点分别位于轮轴小轮和大轮的边缘上．若在传动过程中，皮带不打滑．则a、b、c三点的线速度大小之比为

；a、b、c三点的角速度大小之比为

；a、b、c三点的向心加速度大小之比为

．参考答案：2：1：2；2：1：1；4：1：2．【考点】向心加速度；线速度、角速度和周期、转速．【分析】皮带传动装置，在传动过程中不打滑，则有：共轴的角速度是相同的；同一皮带的与皮带接触边缘的线速度大小是相等的．所以当角速度一定时，线速度与半径成正比；当线速度大小一定时，角速度与半径成反比．因此根据题目条件可知三点的线速度及角速度关系．【解答】解：如图所示，a与c同一皮带下传动，则va=vc，因为ra：rc=1：2，根据v=ωr，所以ωa：ωc=rc：ra=2：1c、b、d三点共轴，则ωc=ωb=ωd，因为rb：rc：rd=1：2：4，所以va：vb：vc=2：1：2根据v=ωr得角速度之比ωa：ωb：ωc=2：1：1又因为a=vω，所以aa：ab：ac=4：1：2故答案为：2：1：2；2：1：1；4：1：2．9.物体从高处被水平抛出后，第3s末的速度方向与水平方向成45°角，g取10m/s2，那么平抛物体运动的初速度为__________m/s。参考答案：3010.甲物体受5N的力，产生0.4m/s2的加速度。乙物体受10N的力，产生1.2m/s2的加速度.则惯性较大的是▲物体.参考答案：11.（4分）质点做匀加速直线运动，在第２ｓ内的位移是３ｍ，第６ｓ内的位移是９ｍ，则质点的加速度ａ＝m/s2，第４ｓ内的位移是ｍ。参考答案：1.5；612.一台质量为1.0t的小型拖拉机，它的额定功率为1.5×104W，运动中阻力恒为1.5×103N，它的最大行驶速度可达

m/s，若某时刻拖拉机发动机的输出功率恰为额定功率，拖拉机行驶的速度为5m/s，则此时拖拉机的加速度为

m/s2。参考答案：10、1.5解：当拖拉机匀速运动时，它的速度最大，此时牵引力F=f，最大速度为：

以5m/s的速度行驶，牵引力为：P=Fv

得：加速度为：F-f=ma

得：故答案为：10、1.513.如右图是利用闪光照相研究平抛运动的示意图．小球A由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌边缘时，小球B也同时下落，闪光频率为10Hz的闪光器拍摄的照片中B球有四个像，像间距离已在图中标出，单位为cm，两球恰在位置4相碰．则A球离开桌面时的速度______．(g取10m/s2)

参考答案：小球做平抛运动满足x＝v0t，由闪光照片知t＝0.3s，v0＝1m/s.1m/s三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，P为弹射器，PA、BC为光滑水平面分别与传送带AB水平相连，CD为光滑半圆轨道，其半径R=2m，传送带AB长为L=6m，并沿逆时针方向匀速转动。现有一质量m=1kg的物体（可视为质点）由弹射器P弹出后滑向传送带经BC紧贴圆弧面到达D点，已知弹射器的弹性势能全部转化为物体的动能，物体与传送带的动摩擦因数为=0.2。取g=10m/s2，现要使物体刚好能经过D点，求：（1）物体到达D点速度大小；（2）则弹射器初始时具有的弹性势能至少为多少。参考答案：（1）2m/s；（2）62J【详解】（1）由题知，物体刚好能经过D点，则有：解得：m/s（2）物体从弹射到D点，由动能定理得：解得：62J15.决定平抛运动物体飞行时间的因素是

A.初速度

B.抛出时的高度

C.抛出时的高度和初速度 D.以上均不对参考答案：C四、计算题：本题共3小题，共计47分16.已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，万有引力常量为G，不考虑地球自转的影响．试求：（1）卫星环绕地球运行的第一宇宙速度v1的大小；（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动且运行周期为T，求卫星运行的轨道半径r；（3）由题干所给条件，推导出地球平均密度ρ的表达式参考答案：17.(10分)如图所示，人坐在滑板上从斜坡的高处由A点静止开始滑下，滑到斜坡底端B点后沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来．已知AB间的距离xAB=100m，人和滑板的总质量m=60.0kg，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数相同，大小为μ=0.50，斜坡的倾角θ=37°．斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计．试求：(sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2)(1)人和滑板从斜坡滑下的加速度和滑到斜坡底端B点速度的大小.(2)人和滑板由A到C的过程中，克服摩擦力所做的功.

参考答案：（1）设人和滑板在斜坡上时的加速度为a1，由牛顿第二定律有：mgsin37°-Ff

=ma1

（2分）由滑动摩擦力公式有:Ff

=μmgcos37°（1分）

解得a1=2m/s2

（1分)

由运动学的公式有：vB2=2a1xAB（2分）解得vB=20m/s（1分)或根据动能定理：mgxABsin37°-μ