广西壮族自治区北海市公馆职业中学2021年高一物理期末试卷含解析

广西壮族自治区北海市公馆职业中学2021年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.(单选)质量为0.5kg的物体从10m高下落，下落1s时刻重力的瞬时功率是A．59W

B．50W

C．40W

D．45W参考答案：B2.（单选）以v=36km/h的速度沿平直公路行驶的汽车，遇障碍刹车后获得大小为a=4的加速度。刹车后3s内，汽车行驶的路程为

A.12m

B.90m

C.12.5m

D.162m参考答案：C3.如图所示，一个重60N的物体置于光滑的水平面上，当用一个F=20N的力竖直向上拉物体时，物体所受的合力为：A．0NB．40N，方向竖直向下C．40N，方向竖直向上D．80N，方向竖直向上参考答案：A4.物体在运动过程中，克服重力做功50J，则（

）A.物体的重力势能一定为50J

B.物体的重力势能一定增加50JC.物体的重力势能一定减少50J

D.物体的重力势能可能不变参考答案：B5.两个相同的小球A和B，质量均为m，用长度相同的两根细线把A、B两球悬挂在水平天花板上的同一点O，并用长度相同的第三根细线连接A、B两小球，然后用一水平方向的力F作用在小球A上，此时三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好处于竖直方向，如图所示，如果不考虑小球的大小，两球均处于静止状态，则力F的大小为（g为重力加速度）（

）A．0

B．mg

C．

D．参考答案：C考点：物体的平衡【名师点睛】本题关键是先对B球受力分析，由平衡条件得到AB绳子的拉力为零；再对A球受力分析，根据共点力平衡条件得到拉力F的大小。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.气球上绑着一小铁球，以20m/s的速度匀速上升，当它上升到距地面25m高度时，小铁球从气球上掉落，此后铁球上升的时间为______s，下落时间为______s(g取l0m/s2)参考答案：2

37.物体从高处被水平抛出后，第3s末的速度方向与水平方向成45°角，那么平抛物体运动的初速度为______m/s，第4s末的速度大小为______m/s。（取g=10m/s2，设4s末仍在空中）

参考答案：30，508.如图所示，轻弹簧K一端与墙相连，质量为4Kg的木块，沿光滑水平面以5m/S的速度运动，并压缩弹簧，则弹簧在被压缩过程中最大弹性势能为______

参考答案：50J9.

如图所示，用数码相机记录物体做平抛运动的部分轨迹，背景方格的边长为5cm，重力加速度g=10m/s2。该数码相机每秒钟拍摄_________帧照片。物体运动中水平速度的大小为_________。参考答案：10.

1.510.（2分）一个小石子从离地某一高度处由静止自由落下，某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹AB。该爱好者用直尺量出轨迹的长度，如图所示。已知曝光时间为s，则小石子的出发点离A点约为

m。参考答案：20m

11.用不打滑的皮带传动的大轮和小轮，半径之比为2∶1，A、B分别为大轮、小轮边缘上的点，则A、B两点线速度之比VA∶∶VB＝__________角速度之比ωA∶ωB=__________，向心加速度之比aA∶aB=__________。参考答案：12.一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系．①首先，让一砝码在一个比较光滑的平面上做半径r为0.08m的圆周运动，数字实验系统得到若干组向心力F和对应的角速度ω，他们根据实验数据绘出了F﹣ω的关系图象如图中B图线所示，兴趣小组的同学猜测r一定时，F可能与ω2成正比．你认为，可以通过进一步转换，做出

关系图象来确定他们的猜测是否正确．②将同一砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m，又得到了两条F﹣ω图象，如图中A、C图线所示．通过对三条图线的比较、分析、讨论，他们得出ω一定时，F∝r的结论，你认为他们的依据是

．③通过上述实验，他们得出：做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r，其中比例系数k的单位是

．参考答案：①F与ω2；②取任意相同ω，A、B、C三图线对应向心力之比均约为3：2：1，与其对应半径之比相同．③kg．【考点】线速度、角速度和周期、转速；向心力．【分析】①若F与ω2成正比，则F﹣ω2图象是过原点的倾斜直线，可很直观作出判断．②在探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系时，应当应用控制变量法，先保证圆周运动的半径不变，探究向心力与角速度之间的关系，然后再更换半径继续探究向心力与角速度之间的关系，最后可以得到向心力与角速度与半径的关系式．③由F=kω2r表达式，结合各个量的单位分析k的单位．【解答】解：①通过对图象的观察，兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比．可以通过进一步的转换，通过绘出F与ω2关系图象来确定他们的猜测是否正确，如果猜测正确，做出的F与ω2的关系式应当是一条过原点的倾斜直线．②在证实了F∝ω2之后，他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m，又得到了两条F﹣ω图象，取任意相同ω，A、B、C三图线对应向心力之比均约为3：2：1，与其对应半径之比相同．如果比例成立则说明向心力与物体做圆周运动的半径成正比．③表达式F=kω2r中F、ω、r的单位分别是N、rad/s、m，又由v=ωr有：1m/s=1（rad/s）?m，由F=ma，有1N=1kg?m/s2，则得：1N=k×（1rad/s）2×1m=k?m/s2；则得k的单位是kg．故答案为：①F与ω2；②取任意相同ω，A、B、C三图线对应向心力之比均约为3：2：1，与其对应半径之比相同．③kg．13.电火花计时器是一种

的仪器，工作电压是

，打点时间间隔为

秒。在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条纸带，如图所示，并且每隔四个计时点取一个计数点，已知每两个计数点间的距离为s，且s1＝2.28cm，s2＝3.04cm，s3＝3.82cm，s4＝4.58cm，s5＝5.36cm，s6＝6.14cm，电磁打点计时器的电源频率为50Hz。此纸带的加速度大小a＝____m/s2，打计数点4时纸带的速度大小v＝____m/s。(计算结果保留3位有效数字)参考答案：计时，

220V，

0.02S;

0.77m/s2,

0.50m/s;三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一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．15.中国是礼仪之邦，接待客人时常常会泡上一杯热茶。某同学用热水泡茶时发现茶叶很快就会沉入水底，他想如果用冷水来泡茶情况又是怎样的呢？为此他做了用不同温度的水泡茶的实验，并测出了茶叶从加水到下沉所需的时间，结果如下表所示。温度（℃）20406080100时间（分）22013025104【现象分析】茶叶吸水膨胀，它的重力增大，浮力

，由于重力大于浮力，所以下沉。【原因解释】由上表可知，温度越高，茶叶从加水到下沉的时间越短，请从微观角度解释其可能的原因：

。【实际应用】夏季到了，又是电蚊香大显身手的时候。使用时，接上电源，使蚊香片温度升高，香味很快散发到空气中。请你再举出一个上述原理在生活中应用的例子：

。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一辆汽车以12m/s的速度匀速行驶，突然发现前方有紧急情况而进行刹车，刹车过程中的加速度大小为4m/s2，求：（1）刹车后2s内汽车的位移；（2）刹车后5s内汽车的位移。参考答案：(1)16m

(2)18m17.一小球从静止开始沿斜面以恒定的加速度滚下，依次通过A、B、C三点，已知AB=12m，AC=32m，小球通过AB、BC所用的时间均为2s，则：（1）求出小球下滑时的加速度；（2）小球通过A、B、C三点时的速度分别是多少？（3）斜面A点以上部分至少有多长？参考答案：解：（1）小球沿斜面向下做匀加速直线运动，则有

BC﹣AB=aT2得到a==m/s2=2m/s2（2）小球经过B点时的瞬时速度为vB==m/s=8m/s；小球经过A点时的瞬时速度为vA=vB﹣aT=8﹣2×2=4m/s小球经过C点时的瞬时速度为vA=vB+aT=8+2×2=12m/s（3）设斜面A点以上部分至少为x．=2ax得，x===4m答：（1）小球下滑时的加速度为2m/s2．（2）小球通过A、B、C三点时的速度分别是4m/s、8m/s和12m/s．（3）斜面A点以上部分至少有4m．【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】（1）小球沿斜面向下做匀加速直线运动，根据推论△x=aT2求出加速度．（2）由推论：匀变速运动物体，在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，求出小球经过B点时