2021年山东省济南市第二中学高一物理期末试题含解析

2021年山东省济南市第二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.（单选）用如图的方法可以测出一个人的反应时间，设直尺从静止开始自由下落，到直尺被受测者抓住，直尺下落的距离h，受测者的反应时间为t，则下列结论正确的是（）A.t∝hB.t∝C.t∝D.t∝h2参考答案：考点：自由落体运动．专题：自由落体运动专题．分析：根据题意分析，直尺下落可看做自由落体运动，由自由落体运动公式可求t出h与的关系．解答：解：根据题意分析，直尺下落可看做自由落体运动，由自由落体运动公式，可得t=，所以t∝，故C正确．故选：C点评：考查实际问题转化为物理题，利用自由落体运动规律解决．2.下列物体的运动过程中，物体的机械能守恒的是A．沿斜面匀速下滑的物体B．在粗糙的水平面上做加速运动的物体C．沿一定的椭圆轨道运动的人造地球卫星D．在平衡力作用下使一物体匀速竖直上升参考答案：C3.随着我国登月计划的实施，我国宇航员登上月球已不是梦想；假如我国宇航员登上月球并在月球表面附近以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间t后回到出发点．已知月球的半径为R，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（）A．月球表面的重力加速度为B．月球的质量为C．宇航员在月球表面获得的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动D．宇航员在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为参考答案：B【考点】万有引力定律及其应用．【分析】（1）小球在月球表面做竖直上抛运动，由t=求出月球表面的重力加速度，物体在月球表面上时，由重力等于地月球的万有引力求出月球的质量．（2）宇航员离开月球表面围绕月球做圆周运动至少应获得的速度大小即月球的第一宇宙速度大小．（3）宇航员乘坐飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动，根据重力提供向心力求得绕行周期．【解答】解：A、小球在月球表面做竖直上抛运动，根据匀变速运动规律得：t=

解得：g月=，故A错误；B、物体在月球表面上时，由重力等于地月球的万有引力得：，解得：M=，故B正确；C、宇航员离开月球表面围绕月球做圆周运动至少应获得的速度大小即月球的第一宇宙速度大小所以解得：v=，故C错误；D、宇航员乘坐飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动，根据重力提供向心力得：mg月=m=m解得：T=，故D错误．故选B4.（单选）物体做匀速圆周运动的条件是（

）A．物体有一定的初速度，且受到一个始终和初速度垂直的恒力作用B．物体有一定的初速度，且受到一个大小不变，方向变化的力的作用C．物体有一定的初速度，且受到一个方向始终指向圆心的力的作用D．物体有一定的初速度，且受到一个大小不变方向始终跟速度垂直的力的作用参考答案：B5.在高度为h的同一位置上向水平方向同时抛出两个小球A和B，若A球的初速大于B球的初速，则下列说法正确的是（

）

A．A球落地时间小于B球落地时间

B．在飞行过程中的任一段时间内，A球的水平位移总是大于B球的水平位移

C．若两球在飞行中遇到一堵竖直的墙，A球击中墙的高度总是大于B球击中墙的高度

D．在空中飞行的任意时刻，A球的速率总大于B球的速率参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离相等的三点A、B、C，量得。又量出它们之间的竖直距离分别为，，利用这些数据，可求得：

(1)物体抛出时的初速度为

；

(2)抛出点在A点上方竖直高度为

处。(要求填准确值)参考答案：0.04

0.1125

7.某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动，他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带，如图所示，他在纸带上便于测量的地方选取第1个计时点，在这点下标明A，第6个点下标明B，第11个点下标明C，第16个点下标明D，第21个点下标明E，测量时发现B点已模糊不清，于是他测得AC长为14.56cm，CD长为11.15cm，DE长为13.73cm，则打C点时小车的瞬时速度大小为

m/s，小车运动的加速度大小为

m/s2，AB的距离应为

cm（所有结果均保留2位有效数字）。参考答案：，，，故AB的距离应为。考点：测定匀变速直线运动的加速度【名师点睛】根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小。8.如图所示，医学上常用离心分离机加速血液的沉淀，其“下沉”的加速度可这样表示：a＝·rω2，而普通方法靠“重力沉淀”产生的加速度为a′＝g，式子中ρ0、ρ分别为液体密度和液体中固体颗粒的密度，r表示试管中心到转轴的距离，ω为转轴角速度，由以上信息回答：(1)要实现“离心沉淀”比“重力沉淀”快，则角速度ω＞

▲

；(2)若距离r＝0.2m，离心机转速n＝3000r/min，g取9.8m/s2，则a∶a′=

▲

。参考答案：（1）；（2）2000。9.一个圆盘在水平面内匀速转动，盘面上有一个小物体随圆盘一起运动，此时小物体所受摩擦力的方向为_____________。若已知小物体与圆盘间的最大静摩擦因数为μ，且小物体所在位置到圆盘圆心的距离为L，则要保持小物体与圆盘相对静止的条件是：圆盘转动的角速度不得超过_____________。参考答案：10.一质点的x-t图象如图所示，在O～t1时间内质点做________直线运动，在t1～t2时间内质点________，在t2～t3时间内质点做________直线运动，在O～t1时间内的速度方向和t2～t3时间内的速度方向________（填“相同”或“相反”）。参考答案：11.利用打点计时器研究匀变速直线运动，随着小车的运动，打点计时器在纸带上打下一系列的点，取A、B、C、D、E五个计数点，在两个相邻的计数点中还有4个点没有画出．测得的距离如图（单位为cm）．则打C点时小车的速度_______m/s，小车的加速度为_______m/s2．参考答案：1．9m/s，2m/s212.某同学在一次实验中用一张印有小方格的纸记录小球的轨迹，小方格的边长为(单位：m)，若小球在平抛运动途中的几个位置如图3中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为V0=

，若以a点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向建立平面直角坐标系，则小球平抛的初始位置的坐标为x=

，y=

(用l、g表示)参考答案：13.如图所示，某同学在研究平抛运动的实验中，在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点(轨迹已擦去)．已知小方格纸的边长L＝2.5cm.g取10m/s2.请你根据小方格纸上的信息，通过分析计算完成下面几个问题：(1)根据水平位移，求出小球平抛运动的初速度v0＝________m/s.(2)从抛出点到b点所经历的时间是________s．参考答案：

(1).1

(2).0.075试题分析：在竖直方向上，根据△y=L=gT2得，相等的时间间隔T=，可知a点到b点的时间为0.05s．平抛运动的初速度．故答案为：（1）1，（2）0.05．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一个物体沿着直线运动，其v﹣t图象如图所示。（1）物体在哪段时间内做加速运动？（2）物体在哪段时间内做减速运动？（3）物体的速度方向是否改变？（4）物体的加速度方向是何时改变的？t＝4s时的加速度是多少？参考答案：（1）物体在0﹣2s内做加速运动；（2）物体在6s﹣8s时间内做减速运动；（3）物体的速度方向未发生改变；（4）物体的加速度方向在6s末发生改变，t＝4s时的加速度是0【详解】（1）在0﹣2s内速度均匀增大，做加速运动；（2）在6s﹣8s速度不断减小，做减速运动；（3）三段时间内速度均沿正方向，故方向不变；（4）图象的斜率表示加速度，由图可知，0﹣2s的加速度方向和6s﹣8s加速度方向不同，所以加速度方向在6s末发生变化了，t＝4s物体做匀速直线运动，加速度为零15.一颗在赤道上空运行的人造卫星，其轨道半径为r=2R(R为地球半径)，卫星的转动方向与地球自转方向相同.已知地球自转的角速度为，地球表面处的重力加速度为g.求：

(1)该卫星所在处的重力加速度g′；

(2)该卫星绕地球转动的角速度ω；(3)该卫星相邻两次经过赤道上同一建筑物正上方的时间间隔.参考答案：（1）（2）（3）【详解】(1)在地球表面处物体受到的重力等于万有引力mg=，在轨道半径为r=2R处,仍有万有引力等于重力mg′=，解得：g′=g/4；(2)根据万有引力提供向心力，mg=，联立可得ω=，(3)卫星绕地球做匀速圆周运动，建筑物随地球自转做匀速圆周运动，当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时，卫星再次出现在建筑物上空以地面为参照物，卫星再次出现在建筑物上方时，建筑物随地球转过的弧度比卫星转过弧度少2π.即ω△t?ω0△t=2π解得：【点睛】（1）在地球表面处物体受到的重力等于万有引力mg=，在轨道半径为2R处，仍有万有引力等于重力mg′=，化简可得在轨道半径为2R处的重力加速度；（2）人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，结合黄金代换计算人造卫星绕地球转动的角速度ω；（3）卫星绕地球做匀速圆周运动，建筑物随地球自转做匀速圆周运动，当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时，卫星再次出现在建筑物上空．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，是一对彼此绝缘相距d＝5cm的平行金属带电极板MN,N板接地，M板带电量的绝对值为Q=6×10-6C。在两极板MN间A点有一带电量为q＝4×10-6C的带电液滴，其质量m＝4×10-4kg,恰好处于静止状态。求：（1）两板间的电场强度为多少？（2）ＵNM等于多少伏？（3）平行金属板MN所构成的电容器的电容C等于多少？参考答案：E=103V/m,uNM=50v,c=1.210-7F17.如图所示，一光滑的半径为R的半圆形轨道放在水平面上，一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道，当小球将要从轨道口飞出时，轨道的压力恰好为零，则：（1）小球在B点的速度是多少？（2）小球落地点C距B处的水平距离是多少？参考答案：解：（1）当小球在B点时，由牛顿第二定律可得：mg=m，解得：vB=（2）小球从B点飞出后，做平抛运动，运动的时间是t：由2R=解得：t=2，小球落地点到A点的距离：x=vBt=×2=2R答：（1）小球从水平轨道口B飞出时速度是；（2）小球落地点C距A的距离为2R．【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力．【分析】（1）小球在B点受重力和向下的支持力，合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式即可求解B点速度；（2）从轨道口B处水平飞出后，小球做平抛运动，由平抛运动的规律可以求得C到A的距离．18.如图所示,匀强电场中的三个等势面的电势分别是－10V、0V、10V，A