2021-2022学年福建省南平市邵武朱坊中学高一物理期末试题含解析

2021-2022学年福建省南平市邵武朱坊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.我国第五颗北斗导航卫星是一颗地球同步轨道卫星．如图所示，假若第五颗北斗导航卫星先沿椭圆轨道Ⅰ飞行，后在远地点P处由椭圆轨道Ⅰ变轨进入地球同步圆轨道Ⅱ．下列说法正确的是（）A．卫星在轨道Ⅱ运行时的速度大于7.9km/sB．卫星在椭圆轨道Ⅰ上的P点处加速进入轨道ⅡC．卫星在轨道Ⅱ运行时的向心加速度比在赤道上相对地球静止的物体的向心加速度小D．卫星在轨道Ⅱ运行时不受地球引力作用参考答案：B【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．【分析】北斗导航卫星为地球同步卫星，又称对地静止卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，卫星距离地球的高度约为36000km，卫星的运行方向与地球自转方向相同、运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道、运行周期与地球自转一周的时间相等，即23时56分4秒，卫星在轨道上的绕行速度约为3.1公里/秒，其运行角速度等于地球自转的角速度．【解答】解：A、7.9km/s即第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据v的表达式可以发现同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故A错误；B、卫星在椭圆轨道Ⅰ上的P点处加速实现提供的力小于需要的向心力，进入轨道Ⅱ．故B正确C、同步卫星的角速度与赤道上物体的角速度相等，根据a=rω2，同步卫星的向心加速度大于赤道上物体的向心加速度，故C错误；D、北斗导航卫星绕地球做匀速圆周运动时所受重力作用提供向心力，处于失重状态，故D错误；故选B．2.下列说法正确的是()A．经典力学不适用于宏观低速运动B．伽利略设计实验证实了力是物体运动的原因C．牛顿发现了万有引力定律并通过精确的计算得出万有引力常量D．开普勒将第谷的几千个观察数据归纳成简洁的三定律，揭示了行星运动的规律参考答案：D3.做直线运动质点速度图线如图所示，比较这4秒运动情况（）A、第1秒平均速度最小

B、第2秒匀速直线运动

C、3秒末离出发点最远

D、第4秒质点往回运动参考答案：AB4.（多选）如图所示，在水平的船板上有一人拉着固定在岸边树上的绳子，用力使船向岸边移动。下列关于什么力做功的说法中，正确的是A．绳子对人的拉力做了功

B．人对绳子的拉力做了功C．树对绳子的拉力做了功

D．人对船的摩擦力做了功参考答案：AD5.(单选)关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星，下述说法中正确的是（

）A．它可以经过北京的正上空，所以我国能够利用它进行电视转播B．已知该卫星的质量是1.24t，若它的质量增加到2.48t，则其同步轨道半径将变为原来的倍C．它的运行速度一定小于7.9km/sD．它距离地面的高度为地球半径的5倍，所以它的向心加速度为地球表面上重力加速度的参考答案：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，质量均匀分布的长方体，高为a，宽为b，放在倾角可以调节的长木板上，长方体与长木板间的动摩擦因数为μ，使倾角θ从零逐渐增大，当，μ______时，长方体先发生滑动；而当μ______时，则长方体先发生倾倒.参考答案：,>7.如图7所示，球固定在水平面上，球的半径为的R，从球上水平抛出一个物体，使物体不沿球面下落的速度至少是

，物体落地点到A点的距离是

。参考答案：8.如图所示是矿井里的升降机由井底到井口的速度图像，那么升降机起动时加速度是

m/s2，矿井深

m.参考答案：9.打点计时器所用电源的频率为50Hz，某次实验中得到的一条纸带，用刻度尺测量情况如图所示，纸带在AC段的平均速度约为____________m/s，C点的瞬时速度约为____________m/s.（均保留两位有效数字）参考答案：0.35

0.5310.把质量为2kg的石块，从高10m的某处，以5m/s的速度向斜上方抛出，(g取10m/s2)，不计空气阻力，石块落地时的速率是

；若石块在运动过程中克服空气阻力做了125J的功，石块落地时的速率又为

。

参考答案：15m/s

10m/s

11.（1）某同学探究恒力做功和物体动能变化间的关系，方案如图所示.他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为减小这种做法带来的误差，实验中要采取的两项措施是：a

b

（2）该同学用1kg的小车，在平衡摩擦力之后，挂上40g的小砂桶后，小车拖动纸带并打出一系列的点。图中的纸带只是打出的纸带的一部分，所标注的点是计时器每打5点所取的一个计数点，测量数据如图所示。（已知所用交流电的频率为50Hz，重力加速度g=9.80m/s2）则：从b点到e点，小车动能的增加量为

J；从b点到e点，砂桶对小车做功

J。参考答案：12.（4分）将竖直向下的20N的力，分解为两个力，其中一个力大小为15N，水平向左，则另－个分力大小为

N，方向

．参考答案：25N

斜向右下，与竖直方向夹角为37。13.（4分）某走得准确的时钟，分针与时针的长度比是a∶b。（1）分针与时针的角速度之比是

，（2）分针与时针针尖的向心加速度之比是

。参考答案：12：1；144a：b三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学在竖直悬挂的轻弹簧下加挂钩码，探究弹力与弹簧伸长量的关系．下表中是该同学记录的实验数据，实验中弹簧始终未超过弹性限度．（g=10m/s2）钩码质量m/g0306090120150弹簧总长度l/cm6.07.28.49.610.812.6（1）试根据实验数据在坐标系中作出弹力F跟弹簧伸长量x的关系图象；（2）由图象得到弹簧的劲度系数是

参考答案：15.利用图中所示的装置可以研究自由落体运动.实验中调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落.打点计时器会在纸带上打出一系列的小点.（1）为了测得重物下落的速度和加速度，还需要的实验器材有

.（填入正确选项前的字母）A．天平

B．秒表

C．米尺

D．弹簧测力计（2）打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上，下图为实验中打出的一条纸带，从起始点O开始，将此后连续打出的7个点依次标为A、B、C、D…….打点计时器打F点时，重物下落的速度为

m/s，该重物下落的加速度为_______m/s2.（结果保留三位有效数字）参考答案：3.60；

D；四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置，上端管口水平，质量为m的小球可在直管内自由滑动，用一根长为L轻质光滑细线将小球与另一质量为M的物块相连，M=4m．开始时小球固定于管底，物块悬挂于管口，小球、物块均可视为质点．将小球释放，小球在管口的转向过程中速率不变．试求：（1）物块落地前瞬间的速度大小；（2）小球做平抛运动的水平位移；（3）有同学认为，若取M=km，则k足够大时，能使小球平抛运动水平位移的大小最大达到绳长L，请通过计算判断这种说法是否正确．参考答案：解：（1）系统机械能守恒MgLsin30°=（m+M）v12+mgsin30°Lsin30°

①（2分）因为M=4m，得v1=（1分）（2）根据动能定理﹣mgsin30°（L﹣Lsin30°）=

②（1分）m飞出管口的速度（1分）m在空中飞行的时间（1分）水平位移（1分）（3）若M=km，由①②两式可得m飞出管口时的速度（1分）水平位移s=v2t==（1分）可以得出结论，S＜L

所以，这种说法是错误的，水平位移不可能为L．（1分）（本题用牛顿第二定律结合运动学公式求解也可）另解：(1)设细线中的张力为T，根据牛顿第二定律，有：

Mg-T=Ma，T-mgsin30°=ma

且M=4m

解得：a=

v12=2aLsinθ

v1=

(3分）

(2)设M落地时的速度大小为v，m射出管口时速度大小为v0，M落地后m的加速度为a0。根据牛顿第二定律有：-mgsin30°=ma0匀变速直线运动，有：

m飞出管口的速度（1分）m在空中飞行的时间（1分）水平位移（1分）(3)平抛运动x=v2t，，求出（1分）

解得（1分）

则，所以，这种说法是错误的，水平位移不可能为L．（1分）17.如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆细管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B，以不同的速率进入管内，若A球通过圆周最高点C，对管壁上部的压力为3mg，B球通过最高点C时，对管壁内、外侧的压力均为0，求A、B球落地点间的距离．参考答案：解：A小球在最高点时，受重力和管壁的作用力，这两个力的合力作为向心力．对A球：3mg+mg=m解得：vA=2

①对B球：mg=m解得：vB=

②AB两球从最高点做平抛运动，据平抛运动得：2R=

③A、B球落地点间的距离△x=（vA﹣vB）t

④联立①②③④解得：△x=2R答：A、B球落地点间的距离2R．18.一个做匀加速直线运动的物体，从某时刻开始观察，2s内的位移为6m，第8s末的速度大小为10m/s，求：（1）该物体的初速度和加速度各是多大？

（2）该物体在前20s内的位移多大？（3）速度达到20m/s时的位移是多大？参考答案：（1），即：，

①