陕西省西安市第四十二中学高一物理期末试卷含解析

陕西省西安市第四十二中学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m的木块放在光滑水平面上，在水平力F作用下从静止开始运动，则运动时间t时F的功率是()参考答案：C2.关于万有引力和万有引力定律，下列说法正确的是（

）A．只有天体间才存在相互作用的引力B．只有质量很大的物体间才存在相互作用的引力C．物体间的距离变大时，它们之间的引力将变小D．物体对地球的引力小于地球对物体的引力参考答案：C3.（单选）下列关于科学家和他们贡献的说法中，正确的是（）A．开普勒较准确地测出万有引力常量G的数值B．哥白尼提出“日心说”，发现了太阳系中行星沿椭圆轨道运动的规律C．第谷通过对天体运动的长期观察，发现了行星运动三定律D．牛顿发现了万有引力定律参考答案：A、卡文迪许较准确地测出万有引力常量G的数值，故A错误；B、哥白尼提出“日心说”，开普勒发现了太阳系中行星沿椭圆轨道运动的规律，故B错误；C、开普勒通过对天体运动的长期观察，发现了行星运动三定律，故C错误；D、牛顿发现了万有引力定律，故D正确；故选：D．4.（多选）汽车以10m/s的速度开始刹车，刹车中加速度大小为2m/s2．关于汽车的运动情况，下列说法正确的是（） A.刹车后6s末的速度为2m/s B.刹车后6s内的位移为25m C.刹车中整个位移中点的速度约为7.1m/s D.停止前第3s、第2s、最后1s的位移之比为1：3：5参考答案：考点： 匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动规律的综合运用．专题： 直线运动规律专题．分析： 根据匀变速直线运动的速度时间公式求出汽车刹车到速度变为零所需的时间，从而根据速度时间公式和位移时间公式求出刹车后的速度和位移．通过刹车过程中的位移，结合速度位移三个求出速度的大小．解答： 解：A、汽车刹车到速度减为零所需的时间t=，则刹车6s末的速度为零，6s内的位移等于5s内的位移，则x=．故A错误，B正确．C、刹车到整个位移的中点的位移为12.5m，根据，代入数据解得v=7.1m/s．故C正确．D、初速度为零的匀变速直线运动在连续相等时间内的位移之比为1：3：5…，采取逆向思维，则停止前第3s、第2s、最后1s的位移之比为5：3：1．故D错误．故选BC．点评： 解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用．5.在运用如图所示装置做“探究功与速度变化的关系”实验中，下列说法正确的是（

）A．通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值B．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值C．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.做匀速圆周运动的物体，10s内沿半径为50m的圆周运动了200m，则物体做匀速圆周运动的角速度为

rad/s,线速度大小为

m/s,周期为

s.参考答案：7.汽车在水平路面上做环绕运动，设轨道圆半径为R，路面汽车的最大静摩擦力是车重的1/4，要使汽车不冲出跑道，汽车运动速度不得超过______．参考答案：_______

_______

____

8.长为L的轻杆两端分别固定一个质量都是m的小球，它们以轻杆中点为轴在竖直平面内做匀速圆周运动，转动的角速度ω＝2，则杆通过竖直位置时，上端小球对杆的作用力大小为

、下端小球对杆的作用力大小为

.参考答案：mg

3mg9.一辆质量为3t的汽车驶过半径为80m的凸形桥面时，始终保持4m/s的速率，汽车所受阻力为车与桥面间压力的0.01倍，求通过最高点时汽车对桥面的压力为

，此时汽车的牵引力大小为

。参考答案：10.用打点计时器研究小车在斜面上的运动，纸带记录如图所示，则小车运动的加速度大小是____________m/s2，打点计时器在打C点时，小车的速度vC=________________m/s.参考答案：11..为了探究功与物体速度变化的关系，现提供如图所示的器材，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，请思考探究思路并回答下列问题。（打点计时器交流电频率为50Hz）(1)为了消除摩擦力的影响应采取什么措施？

。（2）当我们分别用同样的橡皮筋1条、2条、3条......并起来进行第1次、第2次、第3次......实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长度都保持一致，我们把第1次实验时橡皮筋对小车做的功记为W。（3）由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出，如图所示是其中四次实验打出的部分纸带。

（4）试根据第（2）、（3）项中的信息，填写下表。次数1234橡皮筋对小车做功W

小车速度V(m/s)

V2(m2/s2)

从表中数据可得出结论：

。参考答案：（1）将木板固定有打点计时器的一端垫起适当的高度，使小车缓慢匀速下滑。

（4）次数1234橡皮筋对小车做功

2W3W4W小车速度V(m/s)1.001.421.732.00V2(m2/s2)1.002.022.994.00

结论：在误差允许的范围内橡皮筋对小车做的功与小车速度的平方成正比。12.某同学设计了用光电门传感器“探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系”的实验。（1）如图所示，在小车上固定宽度为l的挡光片，将两个光电门传感器固定在相距为d的轨道上，释放小车，传感器记录下小车经过光电门的时间、，可以测得小车的加速度a=

（用题中的符号l、d、、表示）（2）该同学多次测量作出a—F图，如图所示，发现该图线不通过坐标原点，且图线的BC段明显偏离直线，分析可能原因

A．摩擦力平衡过度

B．导轨保持了水平状态C．所用小车的质量太大

D．所挂钩码的总质量太大参考答案：（1）（3分）（2）

BD13.如图所示为小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为2.5cm，如果取重力加速度g=10m/s2，那么：（1）照片闪光的频率（即每秒闪光的次数）为

Hz；（2）小球做平抛运动的初速度的大小为

m/s；（3）小球到达B位置时的速度大小为

m/s.参考答案：

（1）在竖直方向上的分运动是自由落体运动，即是匀加速直线运动，则有：，其中，代入求得：，因此闪光频率为：（2）小球水平方向做匀速直线运动，故有：，其中所以；（3）根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程的平均速度，在B点有：所以B点速度为：。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.24．（2分）螺线管通电后，小磁针静止时指向如图所示，请在图中标出通电螺线管的N、S极，并标出电源的正、负极。参考答案：N、S极1分电源+、-极1分15.如图所示，在光滑水平面上，一辆质量M=2kg、长度L=9.6m、上表面粗糙的平板车紧靠着被固定的斜面体ABC，斜面体斜边AC长s=9m、倾角。现将质量m=lkg的小木块从斜面顶端A处由静止释放，小木块滑到C点后立即速度大小不变地水平冲上平板车。已知平板车上表面与C点等高，小木块与斜面、平板车上表面的动摩擦系数分别为=0.5、=0.2,sin37°=0.6,cos37=0.8，g取10m/s2，求：(1)小木块滑到C点时的速度大小？(2)试判断小木块能否从平板车右侧滑出，若不能滑出，请求出最终小木块会停在距离车右端多远？若能滑出，请求出小木块在平板车上运动的时间？参考答案：（1）6m/s（2）不会滑出，停在距车右端3.6m【详解】（1）木块在斜面上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得：mgsin37°-f=ma

其中：f=μ1mgcos37°

解得a=2m/s2，

根据速度位移关系可得v2=2as

解得v=6m/s；

（2）木块滑上车后做匀减速运动，根据牛顿第二定律可得：μ2mg=ma1

解得：a1=2m/s2

车做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得：μ2mg=Ma2

解得a2=1m/s2，

经过t时间二者的速度相等，则：v-a1t=a2t

解得t=2s

t时间木块的位移x1=vt-a1t2

t时间小车的位移x2=a2t2

则△x=x1-x2=6m

由于△x=8m＜L，所以木块没有滑出，且木块距离车右端距离d=L-△x=3.6m四、计算题：本题共3小题，共计47分16.试用牛顿定律和开普勒的研究成果

.假定行星绕太阳做匀速圆周运动的条件下，推导万有引力定律的表达式参考答案：①根据牛顿第二定律，万有引力提供向心力：--------（3分）

②应用开普勒第三定律：--------------------（3分）

③根据牛顿第三定律：

---------------------（3分）

④推广到一切物体之间

17.在光滑的水平面上，用一根轻绳系着一个质量为3kg的小球以10m/s的速度绕O点做匀速圆周运动，半径为4m，若运动到A点，突然将绳再放长4m，绳绷紧后小球转入到另一轨道上做匀速圆周运动．求：（1）小球从放绳开始到运动到O点另一侧与AO两点共线的B点所用的时间？（2）在B点绳子所受到的拉力．参考答案：解：（1）小球做匀速圆周运动，突然放绳则小球以原有的速度做匀速直线运动到C，在C点处一瞬间8m绳突然拉直，沿绳方向的速度vy突变为0，而小球将以vx做匀速圆周运动，到达B点，由几何关系可知：S1=AC=∠AOC=60°=∠BOC=120°=在C点，由矢量三角形可知：vx=vcos60°=（2）在B点，则有：答：（1）小球从放绳开始到运动到O点另一侧与AO两点共线的B点所用的时间为4.04s．（2）在B点绳子所受到的拉力为9.375N．【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】（1）小球做匀速圆周运动，突然放绳则小球以原有的速度做匀速直线运动到C，在C点处一瞬间8m绳突然拉直，沿绳方向的速度vyP突变为0，而小球将以vx做匀速圆周运动，到