河南省三门峡市第四中学2021-2022学年高一物理期末试题含解析

河南省三门峡市第四中学2021-2022学年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.关于地球的同步卫星，下列说法不正确的是A．它处于平衡状态，且具有一定的高度B．它的加速度小于9.8m/s2C．它的周期是24h，且轨道平面与赤道平面重合D．它的高度固定，不可以在任意位置上参考答案：A2.(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：A3.有三颗卫星运动于如图所示的三个轨道，其中轨道1和轨道3是以地球为圆心的圆，轨道2是椭圆轨道，且地球在其中的一个焦点上，轨道2分别与轨道1和轨道3相切于Q和P点，卫星在运动过程中不会相撞，则下列分析正确的是（

）A.在Q点时，卫星1和卫星2受到的地球引力一定相同B.在P点时，卫星2和卫星3具有相同的加速度C.卫星2在P、Q两点的线速度大小相同D.卫星1在Q的线速度小于卫星2在Q点的线速度参考答案：BD4.如图所示，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从斜坡顶端O点水平飞出，经3.0s落到斜坡上的A点，斜坡与水平面的夹角θ=37°，运动员的质量m=50kg，不计空气阻力，则A点与O点的距离是75m；运动员在空气中运动时水平方向的速度为20m/s．（已知sin37°=0.60；cos37°=0.80；g取10m/s2）参考答案：75，20解：（1）根据得：h==45m，所以A点与O点的距离L==水平位移x=Lcos37°=75×0.8=60m则平抛运动的初速度故答案为：75，205.如图所示，重力G＝20牛的物体在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动，同时受到大小为10牛、方向向右的水平力F的作用，则物体受到的摩擦力大小和方向是

A．2牛，水平向左

B．2牛，水平向右

C．10牛，水平向左

D．10牛，水平向右

参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示装置中，三个轮的半径分别为r、2r、4r，则图中a、b、c各点的线速度之比va：vb：vc=

；角速度之比ωa：ωb：ωc=

．参考答案：1：1：2；2：1：1．【考点】线速度、角速度和周期、转速．【分析】共轴转动的各点角速度相等，靠传送带传动轮子上的点线速度大小相等，根据v=rω，a=rω2=比较各点线速度、角速度和向心加速度的大小．【解答】解：a、b两点的线速度大小相等，b、c两点的角速度相等，根据v=rω，因三个轮的半径分别为r、2r、4r，所以c的线速度等于b的线速度的2倍，则：va：vb：vc=1：1：2；a、b两点的线速度大小相等，b、c两点的角速度相等，根据v=rω，因三个轮的半径分别为r、2r、4r，所以ωa：ωb=2：1，因此：ωa：ωb：ωc=2：1：1．故答案为：1：1：2；2：1：1．7.（6分）有一充电的平行板电容器，两板间电压为6V，现设法使它的电荷量减少3×10－4C，导致电容器两极板间的电势差降到原来的，此电容器的电容等于

，电容器原来所带的电荷量是_______，若电容器极板上的电荷量放掉，电容器的电容是_____。参考答案：7.5×10-5F；4.5×10-4C；7.5×10-5F8.一个质量为0.1kg的小球从0.80m高处自由下落到一块厚软垫上，若从小球接触软垫到陷至最低点经历了t=0.20s，则在t这段时间内，软垫对小球的冲量大小为___________________N·s；t这段时间内小球的动量改变量的大小为__________________kg·m/s.（不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2）参考答案：9.据报道上海将在崇明、南汇等地使用风力发电机组发电。风力发电机是将风的动能转化为电能的装置，若每台风力发电机叶片转动后总共的有效迎风面积为S，空气密度为，平均风速为v，设风吹动发电机叶片后动能迅速为零，风力发电机的效率（风的动能转化为电能的百分比）为η，则每台风力发电机的平均功率约为P=

。参考答案：ηv3S/210.几个力如果都作用在物体的

，或者它们的

相交于同一点，这几个力叫做共点力．参考答案：同一点

延长线11.如图所示，是一个半径为R的中国古代八卦图，中央S部分是两个半圆，练功人从A点出发沿相关路线进行(不能重复)，在最后又到达A点。求在整个过程中，此人所经过的最大路程为____；最大位移为____。参考答案：12.人类认识行星运动规律的曲折过程给我们的启示：从地心说的直接经验开始，到日心说的转变，不是简单的参考系的变化，而是人类思想的一次重大解放，此次人类的视野超越了地球。在此基础上德国天文学家_____仔细整理了丹麦天文学家_____留下的长期观测资料，并进行了详细的分析。为了解释计算结果与其导师观测数据间的8’差异，他摒弃了保留在人们心目中所钟爱的完美图形（即行星做匀速圆周运动的假设），提出了行星的运动轨道是椭圆的新观点。经过10多年的悉心研究，终于发现了后来以他的名字命名的行星运动定律。从此他也得到了“天空的立法者”的光荣称号。参考答案：开普勒；第谷13.质点在A、B之间做匀变速直线运动，已知A点的速度为1m/s，B点的速度为7m/s，则经过A、B中点的速度为

m/s，则经过A、B中间时刻的速度为

m/s，参考答案：5，4三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，在光滑水平面上，一辆质量M=2kg、长度L=9.6m、上表面粗糙的平板车紧靠着被固定的斜面体ABC，斜面体斜边AC长s=9m、倾角。现将质量m=lkg的小木块从斜面顶端A处由静止释放，小木块滑到C点后立即速度大小不变地水平冲上平板车。已知平板车上表面与C点等高，小木块与斜面、平板车上表面的动摩擦系数分别为=0.5、=0.2,sin37°=0.6,cos37=0.8，g取10m/s2，求：(1)小木块滑到C点时的速度大小？(2)试判断小木块能否从平板车右侧滑出，若不能滑出，请求出最终小木块会停在距离车右端多远？若能滑出，请求出小木块在平板车上运动的时间？参考答案：（1）6m/s（2）不会滑出，停在距车右端3.6m【详解】（1）木块在斜面上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得：mgsin37°-f=ma

其中：f=μ1mgcos37°

解得a=2m/s2，

根据速度位移关系可得v2=2as

解得v=6m/s；

（2）木块滑上车后做匀减速运动，根据牛顿第二定律可得：μ2mg=ma1

解得：a1=2m/s2

车做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得：μ2mg=Ma2

解得a2=1m/s2，

经过t时间二者的速度相等，则：v-a1t=a2t

解得t=2s

t时间木块的位移x1=vt-a1t2

t时间小车的位移x2=a2t2

则△x=x1-x2=6m

由于△x=8m＜L，所以木块没有滑出，且木块距离车右端距离d=L-△x=3.6m15.下图是光线从空气射入水中的示意图。图中是小婷同学画的光的折射光路图。她画得对吗？为什么？参考答案：小婷同学画得不对。（1分）因为光线从空气射入水中，入射角大于反射角。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，轨道ABC被竖直地固定在水平桌面上，A距水平地面高H=0.75m，C距水平地面高h=0.45m。一质量m=0.10kg的小物块自A点从静止开始下滑，从C点以水平速度飞出后落在地面上的D点。现测得C、D两点的水平距离为x=0.60m。不计空气阻力，取g=10m／s2。求

（1）小物块从C点运动到D点经历的时间t；

（2）小物块从C点飞出时速度的大小vC；

（3）小物块从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功Wf。参考答案：解：（1）从C到D，根据平抛运动规律竖直方向

（2分）求出

（1分）（2）从C到D，根据平抛运动规律

水平方向

（2分）求出

（1分）（3）从A到C，根据动能定理

（4分）求出克服摩擦力做功

（1分）17.如图所示，光滑1/4圆弧的半径为0.8m，有一质量为1.0kg的物体，自A点从静止开始下滑到达B点，然后沿水平面前进4.0m，到达C点停止，求：（g=10m/s2）（1）物体到达B点时的速率；（2）物体在B点处对轨道的压力；（3）物体沿水平面运动的过程中摩擦力所做的功；16.解：（1）A—B：设物体到达B点时的速率为vB，由动能定理得

mgR＝（1/2）mvB2

vB＝（2gR）1/2＝4m/s

．．．．．．．．．．．．3分

（2）（3）B—C：设摩擦力做的功为Wf，由动能定理得：

Wf＝0－（1/2）mvB2

Wf＝－8J

．．．．．．．．．．．．3分参考答案：18.如图所示，质量为M=4kg的木板长L=1.4m，静止在光滑且足够长的水平地面上，其水平顶面右端静置一质量m=1kg的小滑块（可视为质点），小滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.4．（不计空气阻力，g=10m/s2）（1）若用恒力F向右拉木板M，如图所示，为使m能从M上滑落，F至少应为多大？（2）现用恒力F=28N向右拉木板，要使木块m能从M上滑落，力F的作用时间至少要多长？参考答案：解：（1）对小滑块，由牛顿第二定律得：μmg=ma

小滑块加速度a1=μg=4m/s2对木板，由牛顿第二定律得：F﹣μmg=Ma’木板加速度要是小滑块从木板上面滑下，则要求a’≥a

解得F≥20N

至少为20N

（2）恒力F=28N＞20N，小滑块m、木板M相对运动，设恒力F作用了t1时间后撤去，又经时间t2，小滑块m从木板M上掉下，木板在t1时间内的位移为x1，时刻的速度为v1，由牛顿运动定律得：F﹣μmg=Ma1v1=a1t1木板在t2时间内的位移为x2，时刻的速度为v2，由牛顿运动定律得：μmg=Ma2v2=v1﹣a2t2小滑块在t1+t2时间内的位移为x3，时刻的速度为v3，由牛顿运动定律得：μmg=ma3v3=a3（t1+t2）恰能抽出时应满足

v2=v3且L=（x1+x2）﹣x3代入数据解得

t1=1s

答：（1）现用恒力F作用