2021年江苏省镇江市外海中学高一物理上学期期末试卷含解析

2021年江苏省镇江市外海中学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.平抛一物体，落地时速度方向与水平方向的夹角为θ.取地面为参考平面，则物体被抛出时，其重力势能和动能之比为

（

）A．tanθ

B．cotθ

C．cot2θ

D．tan2θ参考答案：D2.(单选)银河系中有两颗行星绕某恒星运行，从天文望远镜中观察到它们的运转周期之比为27:1，则它们的轨道半径的比为（

）A.3:1

B.9:1

C.1:9

D.27:1参考答案：B3.关于物体做匀速圆周运动的正确说法是(

)A.

速度大小和方向都改变

B.

速度的大小和方向都不变C.

速度的大小改变,方向不变

D.

速度的大小不变,方向改变参考答案：D4.（单选）关于曲线运动，下面叙述正确的是（）A．物体做曲线运动时，所受的合外力可能与速度方向在同一条直线上B．物体做曲线运动时，所受的合外力一定是变力C．变速运动一定是曲线运动D．曲线运动一定是变速运动参考答案：D5.（单选）某星球与地球的质量比为a，半径比为b，则该行星表面与地球表面的重力加速度之比为（） A. B.ab2 C. D.ab参考答案：考点： 万有引力定律及其应用．专题： 万有引力定律的应用专题．分析： 根据万有引力等于重力，得出星球表面重力加速度与半径和质量的关系，从而求出星球表面的重力加速度之比．解答： 解：根据，得g=，则．故C正确，A、B、D错误．故选C．点评： 解决本题的关键掌握万有引力等于重力这一理论，并能灵活运用．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.两个星球组成双星，它们在相互之间的引力作用下，绕连线上的某点做周期相同的匀速圆周运动．现测得两星中心距离为L，其运动周期为Ｔ，万有引力常量为G，则两星各自的圆周运动半径与其自身的质量成

（填“正比”或者“反比”）；两星的总质量为

。参考答案：反比;

7.一个电热器接到55V的直流电源上所产生的热功率刚好是接到某交流电源上产生的热功率的1/16，那么，这个交流电源的路端电压是________V；先后两次通过电热器的电流之比为________。参考答案：8.一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行星数圈后．着陆于该行星，宇宙飞船备有下列器材：A．精确秒表一只

B．弹簧秤一个C．质量为m的物体一个

D．天平一台已知宇航员在绕行星过程中与着陆后各作了一次测量，依据所测量的数据，可求得该行星的质量M和半径R（已知引力常量为G）；（1）两次测量所选用的器材分别是上列器材中的

（填写宇母序号）；（2）两次测量的方法及对应的物理量分别是

；（3）用测得的数据．求得该星球的质量M=

，该星球的半径R=

．参考答案：（1）A，B

C

（2）周期T，物体重力FG（3），【考点】万有引力定律及其应用．【分析】要测量行星的半径和质量，根据重力等于万有引力和万有引力等于向心力，列式求解会发现需要测量出行星表面的重力加速度和行星表面卫星的公转周期，从而需要选择相应器材【解答】.解：（1）重力等于万有引力：mg=G万有引力等于向心力：G=mR由以上两式解得：R=﹣﹣﹣﹣①

M=﹣﹣﹣﹣﹣②由牛顿第二定律

FG=mg﹣﹣﹣﹣﹣﹣③因而需要用计时表测量周期T，用天平测量质量，用弹簧秤测量重力；故选ABC．（2）由第一问讨论可知，需要用计时表测量周期T，用天平测量质量，用弹簧秤测量重力；故答案为：飞船绕行星表面运行的周期T，质量为m的物体在行星上所受的重力FG．（3）由①②③三式可解得

R=

M=故答案为：（1）A，B

C

（2）周期T，物体重力FG（3），9.在“研究平抛运动”实验中，某同学记录了A、B、C三点，取A点为坐标原点，建立了如图所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。那么小球平抛的初速度为

m/s，小球抛出点的坐标为

（

cm，

cm）。参考答案：1m/s；（-10cm，-5cm）10.假如2025年，你成功登上月球。给你一架天平（带砝码）、一个弹簧秤、一个秒表和一个小铁球，如何估测你在月球上用手竖直向上抛出一个小铁球时，手对小球所做的功。步骤：（1）用弹簧秤、天平分别测量小球的

、

可以计算出月球表面重力加速度。（写出物理量名称和符号）（2）用秒表测量小球从抛出到落回抛出点的时间t（3）写出手对小球所做功W=

。（用直接测量的物理量符号表示）参考答案：（1）重力F

质量m

（2）W=

（F用G表示也可以）11.在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出．(1)当M与m的大小关系满足____________时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地确定出加速度a与质量M的关系，应该作a与________的图象．(3)如图(a)为甲同学根据测量数据作出的a－F图线，说明实验存在的问题是______________________________________________________．(4)乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a－F图线如图(b)所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？______________________________________________________________.参考答案：(1)M?m(2)1/M(3)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够(4)小车及车上的砝码的总质量不同12.（6分）长为L的平行金属板，板间形成匀强电场，一个带电量为+q、质量为m的带电粒子，以初速度v0紧贴上极板垂直于电场线方向射入该电场，刚好从下极板边缘射出，末速度恰与下极板成300角，如图所示，则（1）粒子末速度的大小为________；（2）匀强电场的场强大小为

；（3）两板间的距离为

（不计粒子的重力及空气阻力）参考答案：，，

13.两个同学合作做体验性实验来粗略地验证向心力公式Fn=mv2/r和Fn=mω2r。他们的做法如下：如图甲，绳子的一端拴一个小沙袋或其他小物体，绳上离小沙袋重心40cm的地方打一个绳结A，80cm的地方打另一个绳结B。同学甲看着手表，每秒钟喊2次口令。同学乙按下列步骤操作：

一、手握绳结A，如图乙，使沙袋近似在水平方向上做匀速圆周运动，每2次口令运动1周。体会此时绳子拉力的大小。

二、改为手握绳结B，仍使沙袋在水平方向上每秒运动1周。体会此时绳子拉力的大小。

三、又改为手握绳结A，但使沙袋在水平方向上每秒运动2周。体会此时绳子拉力的大小。

操作二与操作一▲相同(填线速度或角速度)，同学乙感到哪次向心力比较大？▲

(填操作一或操作二)；操作三与操作二▲相同(填线速度或角速度)，同学乙感到哪次向心力比较大？

▲（填操作三或操作二）参考答案：

角速度

、

操作二；线速度；操作三三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。实验简要步骤如下：A．安装好器材，注意调节斜槽末端 和平板竖直，记下抛出点O和过抛出点O的竖直线；B．让小球多次从

位置上由静止滚下，记下小球运动路径上的一系列位置；C．取下白纸，以抛出点O为坐标原点，以竖直线为轴建立坐标系，用

（选①小球各位置连线②平滑曲线）画平抛轨迹；D．测出曲线上某点的坐标x、y，用V-0= （用xy表示）算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求V-0的值，然后求它们的平均值；参考答案：A:水平

B:同一

C:②

D:15.用如图所示的装置“验证机械能守恒定律”．实验室所给的电源为输出电压为6V的交流电和直流电两种．重物从高处由静止开始下落，重物拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量．(1)下面列举了该实验的几个操作步骤：

A．按照图示的装置安装器材；

B．将打点计时器接到电源的“交流输出”端上；

C．用天平测量出重物的质量；

D．释放悬挂纸带的重物，同时接通电源开关打出一条纸带；

E．测量打出的纸带上某些点间的距离；

F．根据测量的结果计算重物下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．

其中没有必要进行的操作步骤是

。(将其选项对应的字母填在横线处)(2)某同学在上述验证机械能守恒定律的实验中得到一条较为理想的纸带，若Ｏ点为重物下落的起始点，重物的质量m，电源的频率为f,则重物从Ｏ到Ｃ过程减小的重力势能

；增加的动能。（当地重力加速度为g，用给出的字母表示）

参考答案：（1）

C

；（2分）

（2）mg(x0+x1)；（3分）。(3分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，某同学沿平直路面由A点出发前进了100m到达斜坡底端的B点，又沿倾角为60°的斜面前进了100m达到C点，求此同学的位移和路程。参考答案：如图-4所示画出该同学的位移矢量图，AC为该同学的位移，方向由A→C由直角三角形知识∴路程S=AB+BC=200m。17.如图，光滑的水平面上有两枚铁钉A和B，A、B相距0.1m，长1m的柔软细绳栓在A上，另一端系一质量为0.5kg的小球，小球的初始位置在AB连线上A的一侧，把细绳拉紧，给小球以2m/s的垂直细绳方向的水平速度，使小球作圆周运动，由于钉子B的存在，使得细绳慢慢地缠在A、B上．若绳能承受的最大拉力为4.1N．整个过程小球速度大小不变．球：（1）刚开始运动时小球受到的拉力大小？（2）小球刚开始做匀速圆周运动周期大小？（3）从小球开始运动到细绳断所用的时间？（保留3位有效数值）参考答案：解：（1）根据牛顿第二定律可知：（2）圆周运动的周期为：T=（3）在小球做匀速圆周运动的过程中，由于细绳不断缠在A、B上，其轨道半径逐渐减小．小球受到的绳子的拉力提供向心力，即F=m，且F随R的减小而增大，而运动的半个周期t=随绳长的减小而减小．推算出每个半周期的时间及周期数，就可求出总时间．根据绳子能承受的最大拉力，可求出细绳拉断所经历的时间．设AB间距离为d．在第一个半周期内：F1=m，t1=在第二个半周期内：F2=m，t2=在第三个半周期内：F3=m，t3=…依此类推，在第n个半周期内：Fn=m，t3=由于，所以n≤10设在第x个半周期时：Fx=4.1N由Fx=m代入数据得：4.1=0.5×解得：x=5.2，取x=5．代入第1题表达式得：t=t1+t2+t3+…+t5==7.07s答：（1）刚开始运动时小球受到的拉力