2021年湖南省怀化市天星坪金鼎学校高一物理期末试卷含解析

2021年湖南省怀化市天星坪金鼎学校高一物理期末试卷含解析一、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.以10m/s的速度，从15m高的塔上水平抛出一个石子，不计空气阻力，取g=10m/s2，石子落地时的速度大小是（）A．10m/s B．10m/s C．20m/s D．30m/s参考答案：C【考点】自由落体运动．【分析】石子水平抛出后，不计空气阻力，只有重力做功，其机械能守恒，根据机械能守恒定律求解石子落地时的速度大小．【解答】解：设石子初速度大小为v0，落地时的速度大小为v，高度为h．则根据机械能守恒定律得

mgh+=得到v==20m/s．故选C2.关于平抛运动与匀速圆周运动的性质，下列说法正确的是：都是曲线运动；

B.都是匀变速运动；C.都是变加速运动；

D.都是变速运动。参考答案：3.如图所示,在两个质量分别为m和2m的小球a和b之间,用一根长为L的轻杆连接,两小球可绕穿过轻杆中心O的水平轴无摩擦转动。现让轻杆处于水平位置后无初速释放,重球b向下、轻球a向上产生转动,在杆转至竖直的过程中(

)A、b球的重力势能减少,动能增加B、a球的重力势能增加,动能减少C、a球和b球的总机械能守恒D、轻杆对a球做正功，对b球做负功，并且对两球做功的绝对值相等参考答案：ACD4.质点作匀速圆周运动，下列物理量中不变的是（

）A、速度

B、向心力 C、向心加速度 D、周期参考答案：D5.物体以速度水平抛出，若不计空气阻力，则当其竖直分位移与水平位移相等时，以下说法中正确的是（

）A、竖直分速度等于水平分速度 B、即时速度大小为C、运动的时间为 D、运动的位移为参考答案：BCD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.长度为L的细绳，一端系有一个质量为m的小球，另一端固定于O点，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动。设重力加速度为g.当小球刚好通过最高点时的速率v=_________________;若小球通过最高点时的速率为，则在最高点细绳对小球的作用力大小F=__________________.参考答案：;

2mg7.起重机以恒定功率从地面竖直提升一重物，经t时间物体开始以速度v匀速运动，此时物体离地面高度h=

.参考答案：vt-8.有A、B两个小球，在不同高度上做自由落体运动，A球下落1s后，B球开始下落，两球同时落到地面．已知B球离地面高度为20m，问A球从_________m高处下落.(g取10m/s2)参考答案：45m

解析：先求出B球下落的时间，根据h＝gt2，得t＝＝2s，故A球下落的时间是3s，下落的高度为hA＝gt＝×10×9m＝45m.9.下图表示某物体做直线运动的图象，由图可知OA段加速度大小为_________m/s2；CD段加速度大小是_________m/s2；该物体14s内的总路程是________m；总位移大小是________m。

参考答案：1

0.5

32

2410.一颗近地人造地球卫星绕地球运行的周期为84分钟，假如月球绕地球运行的周期为30天，则月球运行的轨道半径是地球半径的_________倍。参考答案：64解析：这里有一个隐含条件：近地卫星的轨道半径为地球半径。则根据开普勒第三定律有64倍11.质量为1kg的物体从足够高处自由下落，不计空气阻力，取g＝10m/s2，则开始下落2s末重力的功率是

W参考答案：12.认为通讯卫星是静止的，这是以______________作参照物；认为通讯卫星做圆周运动是以___________________作参照物。(填“地面”或者“地心”)参考答案：地面；地心13.一人坐在雪橇上，从静止开始沿着高度为10米的斜坡滑下，到达底部时速度为10米/秒。人和雪橇的总质量为50千克，下滑过程中克服阻力做的功等于

焦(取g=10米/秒２)。参考答案：2500J

解：人滑下的过程中只有重力和阻力做功，根据动能定理有：

可得此过程中阻力做功为：

所以下滑过程中克服阻力做功2500J．

故答案为：2500．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用电磁打点计时器、平板、小车等器材研究匀变速直线运动的实验，下图是学生即将释放小车之前的装置图.该装置图中有3处明显错误，它们分别是_________________________________________；②__________________________________________；③___________________________________________。参考答案：15.请根据“研究平抛运动”的学生实验的目的及要求回答下列问题（1）在实验中，让小球多次从斜槽上同一位置静止滚下，在白纸上依次记下小球的位置，就可描出物体运动的轨迹，某甲和某乙得到的记录纸分别如图甲、乙所示，从图中明显地看出：甲的实验错误是

．（2）某同学在做该实验时，忘了记录抛出点O点，但他准确在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分，如图丙所示（0点不是抛出点），x轴沿水平方向，由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度大小是

m/s，抛出点的坐标为x=

cm，y=x=

cm．（g取10m/s2）参考答案：（1）槽口未调成水平，（2）4，﹣80，﹣20【考点】研究平抛物体的运动．【分析】为了保证小球做平抛运动，斜槽的末端需调成水平．根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，从而根据水平位移求出平抛运动的初速度．根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点竖直方向上的分速度，从而求出运动的时间，结合水平方向和竖直方向上的运动规律求出B与抛出点的水平位移和竖直位移，从而得出抛出点的坐标．【解答】解：（1）甲的实验错误，小球未做平抛运动，即槽口未调成水平．（2）根据△y=gT2，解得T=．则平抛运动的初速度．B点竖直方向上的分速度，则运动的时间t=．水平位移x=v0t=1.6m=160cm，所以抛出点的横坐标为80cm﹣160cm=﹣80cm．竖直位移，所以抛出点的纵坐标为60cm﹣80cm=﹣20cm．故答案为：（1）槽口未调成水平，（2）4，﹣80，﹣20四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，装置BO′O可绕竖直轴O′O转动，可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点，装置静止AB水平，细线AC与竖直方向的夹角θ=37°．已知小球的质量m=1kg，细线AC长l=0.5m，B点距C点的水平距离和竖直距离相等，（重力加速度g取10m/s2，sin37°=，cos37°=）．（1）若装置匀速转动的角速度为ω1时，细线AB上的张力为0而细线AC与竖直方向的夹角仍为37°，求角速度ω1的大小．（2）若装置匀速转动的角速度ω2=rad/s，求细线AC与竖直方向的夹角和细线AB的张力．参考答案：解：（1）当细线AB上的张力为0时，小球的重力和细线AC张力的合力提供小球圆周运动的向心力，有：，解得rad/s=5rad/s．（2）当时，小球应该向左上方摆起，假设细线AB上的张力仍然为0，则：，解得，θ′=53°．因为B点距C点的水平和竖直距离相等，所以，当θ′=53°时，细线AB恰好竖直，且．说明细线AB此时张力恰好为0，故此时细线AC与竖直方向的夹角为53°．答：（1）角速度ω1的大小为5rad/s．（2）细线AC与竖直方向的夹角为53°，细线AB的张力为0．【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】（1）当细线AB上的张力为0时，小球的重力和细线AC张力的合力提供小球圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律求出角速度的大小．（2）当时，小球应该向左上方摆起，假设细线AB上的张力仍然为0，根据牛顿第二定律求出细线AC与竖直方向的夹角．17.如图是一皮带传输装载机械示意图。井下挖掘工将矿物无初速放置于沿图示方向运行的传送带A端，被传输到末端B处，再沿一段圆形轨道到达轨道的最高点C处，然后水平抛到货台上。已知半径为R=0.4m的圆形轨道与传送带在B点相切，O点为圆形轨道的圆心，BO、CO分别为圆形轨道的半径。矿物可视为质点，传送带与水平面间的夹角=37o，矿物与传送带间的动摩擦因数=0.85，传送带匀速运行的速度为v0=6m／s，传送带AB两点间的长度为L=40m。若矿物落点D处离最高点C点的水平距离为s=2m，竖直距离为h=l.25m，矿物质量m=5kg，sin37o=0.6，cos37o=0.8，g=10m/s2，不计空气阻力。求：(1)矿物到达C点时对轨道的压力大小；(2)矿物到达B点时的速度大小；(3)矿物由A点到达C点的过程中，摩擦力对矿物所做的功。（4）矿物由A点到达B点的过程中，电动机多消耗的电能。参考答案：

v=6m/s得Wf=12