山东省威海市文登第四中学高一物理期末试题含解析

山东省威海市文登第四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.（多选题）宇航员在某星球表面以初速度2.0m/s水平抛出一物体，并记录下物体的运动轨迹，如图所示，O点为抛出点，若该星球半径为4000km，万有引力常量G=6.67×10﹣22N?m2?kg﹣2，则下列说法正确的是（）A．该星球表面的重力加速度4.0m/s2B．该星球的质量为2.4×1023kgC．该星球的第一宇宙速度为4.0km/sD．若发射一颗该星球的同步卫星，则同步卫星的绕行速度一定大于4.0km/s参考答案：AC【考点】万有引力定律及其应用；线速度、角速度和周期、转速．【分析】由平抛运动规律可求得重力加速度；再由万有引力公式等于重力可求得星球质量；根据第一宇宙速度的定义可求得第一宇宙速度；并明确同步卫星的速度．【解答】解：A、由平抛运动的分位移公式，有：x=v0ty=gt2联立解得：t=1sg=4m/s2；该星球表面的重力加速度为4.0m/s2；故A正确；B、由=mg可得：M===9.6×1023kg；故B错误；C、由g=可得，v===4.0km/s；故C正确；D、第一守宙速度是绕星球表面运行的速度；而卫星的半径越大，则绕行速度越小；故同步卫星的速度一定小于4.0km/s；故D错误；故选：AC．2.（单选）已知引力常量G＝6.67×10-11N·m2/kg2，地球表面重力加速度g＝9.8m/s2，地球半径R＝6.4×106m，则可知地球质量的数量级是：A．1020kg

B．1024kg

C．1028kg

D．1030kg参考答案：B3.假设发射两颗探月卫星A和B，如图所示，其环月飞行距月球表面的高度分别为200km和100km．若环月运行均可视为匀速圆周运动，则（）A．B环月运行时向心加速度比A小B．B环月运行的速度比A小C．B环月运行的周期比A小D．B环月运行的角速度比A小参考答案：C【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】卫星绕月球做圆周运动时，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律列方程，求出向心加速度、线速度、周期表达式，然后分析答题．【解答】解：A、设卫星的质量为m、轨道半径为r、月球质量为M，嫦娥卫星绕月球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力得：=m=ma=m=mω2rA、向心加速度a=，卫星A的轨道半径大于B的轨道半径，所以B环月运行时向心加速度比A大，故A错误；B、v=，卫星A的轨道半径大于B的轨道半径，所以B环月运行的速度比A大，故B错误；C、周期T=2π，卫星A的轨道半径大于B的轨道半径，所以B环月运行的周期比A小，故C正确；D、角速度ω=，卫星A的轨道半径大于B的轨道半径，所以B环月运行的角速度比A大，故D错误；故选：C．4.（多选题）如图所示，A为长木板，在水平面上以速度v1向右运动，物块B在木板A的上面以速度v2向右运动，下列判断正确的是（）A．若是v1=v2，A、B之间无滑动摩擦力B．若是v1＞v2，A受到了B所施加的向左的滑动摩擦力C．若是v1＜v2，B受到了A所施加的向右的滑动摩擦力D．若是v1＞v2，B受到了A所施加的向左的滑动摩擦力参考答案：AB解：A、若v1=v2，则A、B相对静止，无滑动摩擦力，故A正确；B、若v1＞v2，则A相对B向右运动，故B受到了A所施加的向右的滑动摩擦力，即A受到了B所施加的向左的滑动摩擦力，故B正确、D错误；C、若v1＜v2，则A相对B向左运动，故B受到了A所施加向左的滑动摩擦力，故C错误．故选：AB5.质量为m的物体，沿水平面滑动了s的距离，则对它受力做功的情况正确的说法是

A．重力做正功，支持力做负功

B．重力做负功，支持力做正功

C．重力和支持力都做正功，大小为mgS

D．重力和支持力对物体都不做功参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.几个力如果都作用在物体的

，或者它们的

相交于同一点，这几个力叫做共点力．参考答案：同一点

延长线7.用相同的水平拉力F分别使质量为m和2m的物体在粗糙水平面上移动相同位移s，若拉力F对两个物体做功分别为W1和W2，则W1和W2之间的亲系为W1_______W2。(填=、>、<)参考答案：.=8.已知地球半径为R,质量为M,自转周期为T.一个质量为m的物体放在赤道处的海平面上,则物体受到的万有引力F=_________,重力G=__________参考答案：GMm/R2

GMm/R2-4π2mR/T2

9.卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，在这种环境中无法用天平称量物体的质量。于是某同学在这种环境设计了如图所示的装置（图中O为光滑的小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动。设航天器中具有基本测量工具（弹簧秤、秒表、刻度尺）。（1）物体与桌面间没有摩擦力，原因是＿＿＿＿＿＿＿；（2）实验时需要测量的物理量是＿＿＿＿＿＿＿＿；（3）待测质量的表达式为m=＿＿＿＿＿＿＿＿。参考答案：(1）物体与接触面间几乎没有压力，摩擦力几乎为零

（2）弹簧秤示数F、圆周运动的半径R、圆周运动的周期T（；

（3）FT2/4π2R（2分）10.在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如图1所示的实验装置．小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示．（1）当M与m的大小关系满足

时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．（2）某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实

验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是

．A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源D．用天平测出m以及小车质量M，小车运动的加速度可直接用公式a=求出（3）另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的a﹣F关系图象分别如图2A和图2B所示，其原因分别是：图A：

；图B：

．参考答案：（1）m?M（2）B（3）不再满足砂和砂桶远小于小车的质量，遗漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．【分析】当盘及盘中砝码的总质量远小于小车及砝码总质量时，可以认为小车受到的拉力等于盘及砝码的重力．平衡摩擦力时，不能挂盘；实验过程中，应保证绳和纸带与木板平行；小车的加速度应由纸带求出．由图象A可以看出：图线通过坐标原点，当拉力增大到一值时，加速度在偏小，原因是没有满足M＞＞m的条件．而图象B可以看出：图线不通过坐标原点，当拉力为某一值时，a为零，知没有平衡摩擦力或倾角过小．【解答】解：（1）根据牛顿第二定律得，整体的加速度a=，则绳子的拉力T=Ma=，当M＞＞m时，认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．（2）A、平衡摩擦力时，不能将及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上．故A错误．B、改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力．故B正确．C、实验时，先接通电源，再释放小车．故C错误．D、小车运动的加速度通过纸带求出，不能通过a=求出，故D错误．故选：B．（3）图A随着F的增大，即砂和砂桶质量的增大，不再满足砂和砂桶远小于小车的质量，因此曲线上部出现弯曲现象．图B当F≠0时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，可知该组同学实验操作中遗漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；故答案为：（1）m?M（2）B（3）不再满足砂和砂桶远小于小车的质量，遗漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．11.牛顿第一定律的内容：

参考答案：12.北京时间2009年10月25日，在第十一届全运会男子110米栏决赛中，中国飞人刘翔以13.34s夺得冠军，成为全运会历史上第一位110米栏三连冠选手，这也是刘翔伤愈复出夺得的第一个冠军头衔。从起跑线到第一个栏杆的距离为13.72m，刘翔所用的时间为2.50s，则刘翔本次比赛的平均速度的大小大约为

m/s。（小数点后面保留两位数字）参考答案：8.2513.图1是利用激光测转速的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料。当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来（如图2所示）。（1）若图2中示波器显示屏每小方格横向对应的时间为5.00×10-2s，且5等分，则圆盘的转速为__________________r/s。（保留3位有效数字）（2）若测得圆盘直径为10.20cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为

cm。（保留3位有效数字）参考答案：（1）、

4.55

、（2）、

1.46

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）某质点在恒力F作用下，F从A点沿下图中曲线运动到B点，到达B点后，质点受到的力大小仍为F，但方向相反，试分析它从B点开始的运动轨迹可能是图中的哪条曲线？参考答案：a解析：物体在A点的速度方向沿A点的切线方向，物体在恒力F作用下沿曲线AB运动时，F必有垂直速度的分量，即F应指向轨迹弯曲的一侧，物体在B点时的速度沿B点的切线方向，物体在恒力F作用下沿曲线A运动到B时，若撤去此力F，则物体必沿b的方向做匀速直线运动；若使F反向，则运动轨迹应弯向F方向所指的一侧，即沿曲线a运动；若物体受力不变，则沿曲线c运动。以上分析可知，在曲线运动中，物体的运动轨迹总是弯向合力方向所指的一侧。15.在距离地面5m处将一个质量为1kg的小球以10m/s的速度水平抛出，若g＝10m/s2。求：（1）小球在空中的飞行时间是多少？（2）水平飞行的距离是多少米？（3）小球落地时的速度？参考答案：（1）1s，（2）10m，（3）m/s............（2）小球在水平方向上做匀速直线运动，得小球水平飞行的距离为：s＝v0t＝10×1m＝10m。

（3）小球落地时的竖直速度为：vy＝gt＝10m/s。

所以，小球落地时的速度为：v＝m/s＝10m/s，

方向与水平方向的夹角为45°向下。

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.汽车发动机的功率为60kW，若其总质量为5t，在水平路面上行驶时，所受阻力恒为车重的0.1倍，g取10m/s2⑴汽车保持其额定功率不变从静止起动后能达到的最大速度是多大？当汽车的加速度为2m/s2时，速度多大？当汽车的速度为6m/s时加速度多大？⑵若汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？参考答案：17.质量的木楔ABC静置于粗糙水平地面上，动摩擦系数．在木楔的倾角的斜面上-有一质量的物块由静止开始沿斜面下滑．当滑行路程时，其速度．在这过程中木楔没有动，求地面对木楔的摩擦力的大小和方向．（重力加速度取）参考答案：7.(10分)解：由匀加速运动的公式，得物块沿斜面下滑的加速度为

①由于，可知物块受到摩擦力作用，分析物块受力；它受三个力；

如图．对于沿斜面的方向和垂直于斜面的方向，由牛顿定律，有分析木楔受力，它受五个力作用_如图。对于水平方向，由牛顿定律；有

④由此可解得地面作用予木楔的摩擦力此力的方向与图中所设的一致（由C指向B的方向），

18.某一长直的赛道上，有一辆F1赛车前方x=200m有一安全车正以v=10m∕s的速度匀速前进，此时赛车从静止出发以a1=2m∕s2的加速度追赶．试求：（1）赛车经过多长时间追