江苏省南通市如东县掘港高级中学高一物理期末试卷含解析

江苏省南通市如东县掘港高级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. 在下述问题中，被选作研究对象的物体哪些可以看成是质点（）
A．选地球为研究对象，研究它绕太阳的公转
B．选地球为研究对象，研究它的自转
C．选开门为研究对象，研究开门时的受力情况
D．选万吨货轮为研究对象，确定它在航行过程中某时刻的位置
参考答案：
AD
2. 关于功，下列说法中正确的是()
A．力和位移都是矢量，所以功也是矢量
B．功只有大小而无方向，所以功是标量
C．功的大小仅由力决定，力越大，做功越多
D．功的大小仅由位移决定，位移越大，做功越多
参考答案：
B
3. 地球质量大约是月球质量的81倍，在登月飞船运动到地、月之间的某一位置时，月球和地球对它的引力相等，该位置到月球中心和地球中心之间的距离之比为（）
1:27 B. 1:9 C . 1:3 D. 9:1
参考答案：
B
4. 内壁光滑的圆锥筒固定不动，其轴线竖直，如图所示，有两个质量相同的小球A和B紧贴内壁分别在图示所在的水平面内做匀速圆周运动，则（）
A.A球线速度必定大于B球的线速度
B.A球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力
C.A球角速度必定大于B球的角速度
D.A球的运动周期必定大于B球的运动周期参考答案：
AD
5. 下列说法中正确的是()
A．物体有恒定速率时，其速度仍可能有变化
B．物体有恒定速度时，其速率仍可能有变化
C．物体的速率不为零时，其速度可能为零
D．物体的速度不为零时，其速率可能为零
参考答案：
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 体重为900N的人站在地面上用手能直接提起103N的重物,若利用如图11所示的装置(滑轮和绳的质量不计,摩擦力不计)设人始终站在地面上,他通过滑轮使质量为60kg的重物获得加速度最大为
________m/s2.
参考答案：
5
故当绳子的拉力最大时，重物能获得最大加速度，此时，绳子的最大拉力等于人的自身重力，
根据牛顿第二定律可得：。

7. 用练习使用打点计时器的实验中，使用的打点计时器有两种，一种是电火花计时器，另一种是电磁打点计时器，这两种计时器工作电压分别是、，当电源的频率是50Hz时，它们每隔s打一个点。

参考答案：
交流220V 、交流6V以下、0.02 s
8. 如图所示，一根长为L的直薄木条上有两个观察小孔，观察孔间的距离为d，d恰好是一个人两眼的宽度。

当木条水平放置时，此人想要通过两观察小孔看见木条在平面镜M里完整的像，那么选用的平面镜的宽度至少为 .
参考答案：
9. 如图所示，从地面上方某点将一物体以 20m/s的初速度沿水平方向抛出，抛出点距离地面的高度h为20m。

则物体落地点与抛出点的水平距离x为 m；物体落地时的速度大小
为 m/s。

（不计空气阻力，取g =10m/s2）
参考答案：
10. 开普勒仔细研究第谷的观测资料，经过四年多的精心计算，终于发现:行星绕太阳的运动并不
是运动，所有行星绕太阳运动的轨道都是，太阳处在 ;所有行星的跟的比值都相等，表达式
为。

参考答案：
匀速圆周椭圆所有椭圆的一个焦点上轨道的半长轴的三次方公转周期的二次方k=R3/T2
11. 已知某星体的质量是地球质量的36倍，半径比地球半径大2倍，则此星体表面发射卫星，第—宇宙速度应为________km/s(已知地球的第一宇宙速度为7.9km/s)
参考答案：
12. 利用图中所示的装置可以研究自由落体运动．实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列的小点．
(1)为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有________．(填入正确选项前的字母) A．天平 B．秒表 C．米尺
(2)若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此误差的原因：
______________________________．
参考答案：
(1)C (2)打点计时器与纸带间存在摩擦
13. 如图所示是A、B两物体运动的图象（本题物理量单位均为国际单位）
（1）如果是位移-时间（s-t）图象，请回答：
①A物体在 s末和B物体相遇；
②计时起4s内B物体的位移是 m；
③物体A运动的速度为 m/s，物体B运动的加速度为 m/s2。

（2）如果是速度-时间（v-t）图象，请回答：
①物体A做初速度为 m/s，物体B的加速度为 m/s2；
②计时起4s内物体B的位移是 m；
③若两物体在同一地点同时沿同一直线运动，它们在时速度相等。

参考答案：
（1）①2；②-3；③1.75，0；（2）①-2，-0.75；②6m；③2s（末）
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 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
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，一根不能伸长的轻绳一端固定在O点，另一端拴一质量m＝0.1 kg的小球静止于A
点，其右方有半径r＝0.2 m的圆形转筒，转筒顶端与A等高，底端左侧有一个小孔，孔距顶端h＝0.8 m．开始时，小球处于O点所在水平面上方α=30°的位置B，且轻绳刚好伸直，OB及OA与转筒的轴线在同一竖直平面内，小孔此时也位于该竖直平面内．现在将小球从B点由静止释放，让它先自由落体一段时间之后，再沿圆弧运动到A点（已知小球经过A点时的速度vA＝2 m/s），此时轻绳突然断掉，同时转筒立刻以某一角速度ω做匀速转动，最终小球恰好进入小孔．取g＝10 m/s2，=2.236，不计空气阻力．
（1）求转筒轴线与A点的距离d；
（2）求转筒转动的角速度ω；
（3）欲求轻绳的长度l，某同学的解法如下：
小球从B点运动到A点过程中，只有重力做功，由动能定理有：mgl(1＋sin 30°)＝，代入数据，即可求得l．
上述解法是否正确？如果正确，请完成此题；如果不正确，请给出正确的解答．
参考答案：
解：（1）小球平抛运动时，竖直方向：h=……①水平方向：x=vAt ……② d=x+r ……③
由①②③式得：d=1.99 m t=0.4s
（2）由于小球恰落入小孔，在小球平抛运动的同时，圆筒转过的圈数应该为整数n，即：
ω＝=5nπ rad/s（n＝1,2,3，…）
（3）不正确．
小球自B点释放后，自由落体到与水平线对称的位置时，由动能定理：
mgl=……③
它垂直于绳子方向的分速度为：v1⊥=v1cos30°……④
小球由此位置到A的过程中：mgl（1－cos60°）=……⑤
由③④⑤式得：l=0.8 m
17. 一根轻质弹簧, 劲度系数为K. 当弹簧竖直吊起质量为11kg的物体, 物体处于静止状态, 弹簧伸长了11.0cm; 用弹簧拉着该物体沿粗糙水平面滑动, 当弹簧沿与水平方向成370斜向上拉时, 弹簧伸长5.0cm, 物体恰沿水平面做匀速直线运动; 当弹簧沿水平方向拉物体, 弹簧伸长6.6cm时, 物体做匀加速直线运动.(g取10m/s2, sin370=0.6, cos370=0.8) 求：
(1) 弹簧的劲度系数K.
(2) 物体与水平面间的滑动摩擦系数μ.
(3) 物体做匀加速直线运动的加速度a.
参考答案：
（1）K=1000N/m （2）u=0．5 (3) a=1m/s2
18. 宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球,经过时间t小球落回原处;若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球,需经过时间5t小球落回原处。

(取地球表面重力加速度g=10m/s2,空气阻力不计)
(1)求该星球表面附近的重力加速度g′。

(2)已知该星球的半径与地球半径之比为R星∶R地=1∶4,求该星球的质量与地球质量之比M星∶M 地。

参考答案：
(1)依据竖直上抛运动规律可知,地面上竖直上抛小球落回原地经历的时间为:t=
在该星球表面上竖直上抛的小球落回原地所用时间为:5t=所以g′=g=2m/s2 (2)该星球表面物体所受重力等于其所受该星球的万有引力,则有mg=G
所以M=可解得:M星∶M地=1∶80。