云南省大理市上关中学2021年高一物理下学期期末试卷含解析

云南省大理市上关中学2021年高一物理下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1.一质量为2kg物体在外力作用下，由静止开始做直线运动，到达某点时速度为2m/s，在此过程中外力对物体做的功是A．2J

B．4J

C．8J

D．16J参考答案：B2.如图所示是一幅登山导图（括号内数字代表该点的海拔高度），质量约为60kg的小赵从A点出发经过0.5h到达B点，小赵在这个过程中克服重力做功约为（

）A．9.0×104J

B．4.7×104J

C．1.8×105J

D．1.4×105J参考答案：A3.若已知某行星绕太阳转动的半径为，周期为，引力常量为，则由此可求（

）A.该行星的质量

B.太阳的质量

C.该行星的密度

D.太阳的密度参考答案：B4.如图4-4所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于能量的叙述中正确的是(

)A.重力势能和动能之和总保持不变

B.重力势能和弹性势能之和总保持不变C.动能和弹性势能之和总保持不变D.重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变参考答案：B5.在2008北京奥运会中，牙买加选手博尔特是一公认的世界飞人，在男子100m决赛和男子200m决赛中分别以9.69s和19.30s的成绩破两项世界纪录，获得两枚金牌。关于他在这两次决赛中的运动情况，下列说法正确的是：（

）A．200m决赛中的位移是100m决赛的两倍

B．200m决赛中的平均速度约为10.36m/sC．100m决赛中的平均速度约为10.32m/s

D．100m决赛中的最大速度约为20.64m/s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.（1）如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰的纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中、，、、、，则A点处瞬时速度的大小是

m/s，小车运动的加速度计算表达式为____

，加速度的大小是__

m/s2（计算结果保留两位有效数字）。参考答案：7.一劲度系数为100N/m的轻质弹簧上端固定于O点，下端悬挂一个光滑的定滑轮C，已知C重1N，木块A、B用跨过定滑轮的轻绳相连接，A、B的重力分别为5N和2N，整个系统处于平衡状态，如图所示，则地面对木块A的支持力大小为

，弹簧伸长量为

．参考答案：3N，0.05m【考点】共点力平衡的条件及其应用；胡克定律．【分析】对B分析求出绳子的拉力；以A物体为研究对象，根据平衡条件求解地面对木块A的支持力大小；以定滑轮C为研究对象，根据平衡条件求出弹簧的拉力，得到弹簧秤的拉力，然后由胡克定律即可求出．【解答】解：对B进行受力分析可知，B处于平衡状态，所以绳子的拉力等于B的重力，即T=GB=2N对A物体，竖直方向受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力和绳的拉力．由受力平衡得，在竖直方向上有：

GA=T+NA联立可得：NA=GA﹣T=5N﹣2N=3N对定滑轮C，由受力平衡得，在竖直方向上有：F弹=GC+2T得到F弹=GC+2T=1N+2×2N=5N由胡克定律：F弹=kx所以：x=故答案为：3N，0.05m8.如图示，物体A的质量为1kg，A和小车的接触面间动摩擦因数为0.25，当小车的加速度为

时，才能使A在小车右端面向下匀速运动．当小车静止时，物体A沿小车接触面下滑时与小车间的滑动摩擦力为

。(g取10m/s2)参考答案：40m/s2

，0

9.用200N的拉力将地面上一个质量为10kg的物体提升10m（重力加速度g=10m/s2，空气阻力忽略不计）。拉力对物体所做的功是_________J；物体被提高后具有的重力势能是_________J（以地面为零势能参考面）。参考答案：10.（2分）已知地球质量为M，万有引力常量为G，地球半径为R，另一不知名的星球质量为地球质量的4倍，半径为地球半径的，则该星球表面附近运行的人造卫星的第一宇宙速度为

（用题给已知量表示）。参考答案：11.（填空）（2014秋?富阳市校级月考）打点计时器是一种计时仪器，使用交流电源，电火花打点计时器使用交流V电源工作，频率为50HZ，打点的时间间隔为0.02s．参考答案：0.02s．电火花计时器、电磁打点计时器解：根据打点计时器的构造和具体使用知道，打点计时器的工作电源为交流电源，电火花打点计时器的工作电压为220V，用电频率为50赫兹，周期为T===0.02s故答案为：0.02s．12.（1）在做用打点计时器测速度的实验时，要用到打点计时器，打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，常用的“电火花打点计时器”使用的电压是

____

伏的

____

（直流电，交流电），它们是每隔____

s打一个点。（2）接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作之间的时间顺序关系是：______________A、先接通电源，后让纸带运动

B、先让纸带运动，再接通电源C、让纸带运动的同时接通电源

D、先让纸带运动或先接通电源都可以参考答案：13.在做验证牛顿第二定律的实验时，某学生将实验装置如图甲安装，准备接通电源后开始做实验.①（每空2分）打点计时器是一种计时工具，应该接

（填交流或直流）电源。

ks5u②（2分）图中砂和砂桶的总质量为，小车和砝码的总质量为。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。试验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一滑轮的高度，使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是：(选择最优的选项)A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推一下小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推一下小车，观察判断小车是否做匀速运动。D．当改变小车的质量时，需要重新平衡摩擦力③（2分）实验中要进行质量和的选取，才能认为绳子的拉力约等于mg,以下最合理的一组是A．=100,=40、50、60、80、100、120B．=200,=10、15、20、25、30、40C．=200,=40、50、60、80、100、120D．=400,=10、15、20、25、30、40④图乙是实验中得到的一条纸带，、、、、为5个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为=4.22cm、=4.65cm、=5.08cm、=5.49cm。已知打点计时器的工作周期为T=0.02s,则打点计时器打下c点时的速度大小为：VC=

m/s（结果保留2位有效数字），小车的加速度的符号表达式为：=

(用上面的符号表示)。⑤在验证当小车的质量一定时，小车的加速度与合外力F的关系时，小华所在的实验小组根据实验数据作出了如图所示的a-F图象，其原因可能是___

____________;图线的斜率代表的物理意义是：

。参考答案：①（2分）交流。②（2分）B

③（2分）D

④0.49m/s,

⑤没有平衡摩擦力或平衡摩擦力时斜面的倾角大小；小车总质量的倒数三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“探究动能与重力势能的转化和守恒”的实验中采用重物自由下落的方法：（1）实验供选择的重物有以下四个，应选择

。

A．质量为100g的木球

B．质量为10g的砝码C．质量为200g的钩码

D．质量为10g的塑料球（2）实验中

（填需要或不需要）用天平测量重物的质量m。开始打点计时的时候，关于接通电源和松开纸带的顺序，应该是先

。（3）使用质量为m的重物和打点计时器验证机械能

守恒定律的实验中，在选定的纸带上依次取计数点如图所示，纸带上所打的点记录了物体在不同时刻的位置，那么纸带的

端（填左或右）与重物相连。设相邻计数点的时间间隔为T，且0为打下的第一个点。当打点计时器打点“3”时，物体的动能表达式为

。（用题目所给的符号来表示）参考答案：（1）C（3分）（2）不需要，接通电源（各2分）（3）左端

15.利用气垫导轨验证动能定理，实验装置示意图如图1所示：（1）实验步骤：①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平。②用游标卡尺测量挡光条的宽度，③由导轨标尺（最小分度1mm）读出两光电门中心之间的距离s=

cm。（导轨标尺数字分别为20、21、80、81）④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2。⑤从数字计数器（图1中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间。⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m。（2）用表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式：

①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1=

和v2=

。②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为EK1=

和EK2=

。③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，外力对系统做的总功W=

（重力加速度为g）。（3）如果W

，则可认为验证了动能定理。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一质量m=0.6kg的物体以v0=20m/s的初速度从倾角为30°的斜坡底端沿斜坡向上运动．当物体向上滑到某一位置时，其动能减少了△Ek=18J，机械能减少了△E=3J．不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，求：

（1）物体向上运动时加速度的大小；

（2）物体返回斜坡底端时的动能．参考答案：6m/s2，80J解：（1）物体从开始到经过斜面上某一点时，受重力、支持力和摩擦力，根据动能定理，有

-mg?lABsinθ-f?lAB=EKB-EKA=-18J

①

机械能的减小量等于克服摩擦力做的功：

f?lAB=EB-EA=3J

②

由①②可解得lAB=5m

f=0.6N

因为物体的初速度为v0=20m/s，初动能Ek0＝120J滑上某一位置时动能减少了△Ek=18J，则此时动能Ek=102J=，可得v2=340m2/s2

物体在斜坡底端向上运动时受重力、支持力和摩擦力作用，物体做匀减速运动，根据匀变速直线运动的速度位移关系有：（负号表示方向与初速度方向相反）

（2）当该物体经过斜面上某一点时，动能减少了18J，机械能减少了3J，所以当物体到达最高点时动能减少了120J，机械能减少了20J，

所以物体上升过程中克服摩擦力做功是20J，全过程摩擦力做功W=-40J

从出发到返回底端，重力不做功，设回到出发点的动能为EK′，由动能定理可得

W=EK′-EK0

得EK′=80J

答：（1）物体向上运动时的加速度大小为6m/s2

（2）物体返回斜坡底端时的动能80J．17.神舟五号载人飞船在绕地球飞行的第5圈进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高度h=342km的圆形轨道。已知地球半径，地面处的重力加速度。试导出飞船在上述圆轨道上运行的周期T的公式（用h、R、g表示），然后计算周期的数值。参考答案：．解：设地球质量为M，飞船质量为m，速度为v，圆轨道的半径为r，由万有引力和牛顿第二定律，有

代入数值，得

18.如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，A放在水平地面上；B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的光滑斜面上．用手拿住C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行．已知A、B的质量均为m，C的质量为4m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态．释放C后它沿斜面下滑，A刚离开地面时，B获得最大速度，求：(1)斜面倾角α。(2)B的最大速度vB。参考答案：解：（1）设当物体A刚刚离开地面时，弹簧的伸长量为为xA，由：kxA=mg

（1分）此时以B为研究对象，物体B受到重力mg、弹簧的弹力kxA、细线的拉力T三个力的作用．设物体B的加速度为a，根据牛顿第二定律，对B有：T—mg—kxA=ma

（2分）对C有：4mgsi