广东省深圳市皇御苑学校高一物理下学期期末试卷含解析

广东省深圳市皇御苑学校高一物理下学期期末试卷含解析
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）下列仪器可以分别用来测量国际单位制中三个基本物理量的是
A．米尺、弹簧测力计、秒表B．米尺、测力计、打点计时器
C．量筒、天平、秒表D．米尺、天平、秒表
参考答案：
D
2. 下列关于在粗糙斜面上自由下滑物体的受力分析示意图中，正确的是( )
A． B．
C． D．
参考答案：
D
3. （多选题）如图所示，轻杆长为3L，在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上，外界给予系统一定的能量后，杆和球在竖直面内转动．在转动的过程中，忽略空气的阻力，若球B运动到最高点时，球B队杆恰好无作用力，则下列说法正确的是（）
A．球B在最高点时速度为零
B．此时球A的速度大小为
C．球B转到最高点时，杆对水平轴的作用力为1.5mg
D．球B转到最高点时，杆对水平轴的作用力为3mg 参考答案：
BC
【考点】向心力．
【分析】球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，重力恰好提供向心力，根据牛顿第二定律求出B的速度，抓住A、B的角速度相等，结合半径关系得出线速度关系，从而得出A的速度．当B转到最高点时，杆子对B无作用力，结合牛顿第二定律求出杆子对A的作用力，从而得出杆对水平轴的作用力．
【解答】解：AB、球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，即重力恰好提供向心力，有：mg=，解得：v=，由于A、B的角速度相等，A、B的半径之比为1：2，则线速度之比为1：2，所以此时A的速度为：，故A错误，B正确．
CD、球B转到最高点时，杆子对B无作用力，对A分析，根据牛顿第二定律得：，解得：F=1.5mg，则杆对水平轴的作用力为1.5mg，故C正确，D错误．
故选：BC．
4. 如图所示，一个长为L，质量为M的木板，静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块(可视为质点)，以水平初速度v0，从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为μ，当物块与木板相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对地面的位移为s.则在此过程中
A. 摩擦力对物块做功为-μmg(s+d)
B. 摩擦力对木板做功为μmgs
C. 木板动能的增量为μmgd
D. 由于摩擦而产生的热量为μmgs
参考答案：
AB
【详解】A.物块相对于地面运动的位移为x1=s+d，则摩擦力对物块做功为W f=-fx1=-μmg(s+d），故
A
正确；
B.木板受到的摩擦力方向与运动方向相同，做正功，则摩擦力对木板做功为W=μmgs，故B正确；
C.对木板，根据动能定理可知，木板动能的增量等于摩擦力对木板做的功，即为μmgs，故C错误；
D.系统由于摩擦而产生的热量等于摩擦力乘以相对位移，即为μmgd，故D错误.
5. （单选）100km/h的速度，最可能出现在( )上
A．以常速骑行的自行车Ｂ．高速路上正常行驶的汽车
Ｃ．蚂蚁搬家Ｄ．校运动会上被运动员抛出的铅球
参考答案：
B
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 汽车在平直公路上行驶，当速度从0增加到v时，合外力做功为W1；速度从v增加到2v 时，合外力做功为W2. W1与W2之比为
A. 1:1
B. 1:2
C. 1:3
D. 1:4
参考答案：
C
7. 用打点计时器研究物体的自由落体运动，得到如图一段纸带，测得AB＝7.65cm，BC＝
9.17cm。

已知交流电频率是50Hz，则打B点时物体的瞬时速度为________ m／s。

（结果保留三位有效数字）如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小，可能的原因是________。

参考答案：
2.10（3分）；物体下落过程中受到阻力影响（2分）
8. 如图所示为用频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片．图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球．AA′为A球在光滑水平面上以速度υ运动的轨迹．BB′为B球以速度υ被水平抛出后的运动轨迹．CC′为C球自由下落的运动轨迹．通过分析上述三条轨迹可得出结论．
参考答案：
平抛运动的物体水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动．
【考点】研究平抛物体的运动．
【分析】通ABC三个球运动的比对，分析B球做平抛运动两个方向的分运动的性质．
【解答】解：由题，A球沿水平方向做匀速直线运动，B球做平抛运动，C球做自由落体运动，通过对比看出，三个球运动的时间相同，所以说明平抛运动的物体水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动．
故答案为：平抛运动的物体水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动．
9. 一质点沿直线做初速为零的匀加速运动，则在第1s末的速度与第2s末的速度之比
为；
在第1s内的位移与第50s内的位移之比为。

参考答案：
1：2 1：99
10. 如图所示，一个质量为2kg的小球用一根长为1m的细绳连接，在竖直平面内做圆周运动。

g＝10m/s2。

要使小球能顺利的通过最高点，则最高点的速度至少为_____m/s。

若通过最高点时的速度是5m/s，则绳子收到的拉力是______N。

参考答案：
，30N
11. 某实验小组设计了如图(a)
所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加
速度a和所受拉力F的关系图像。

他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图(b)所示。

滑块和位移传感器发射部分的总质量m=_____________ kg；滑块和轨道间的动摩
擦因数μ=_____________。

(重力加速度g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
参考答案：
0.5kg 0.2
12. 月球质量为m，绕地球做匀速圆周运动，周期为T，轨道半径为r，已知万有引力常量为G，则月球受到地球的万有引力F= ，地球的质量M= 。

参考答案：
F= M=
13. 某同学做“探究功与速度变化的关系”的实验，如图所示，小车在一条橡皮筋的作用下弹出沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功为W．当用2条、3条…实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致，每次实验中小车获得的速度都由打点计时器所打的纸带测出。

除了图中已有的器材外，还需要导线、开关、交流电源和 (填测量工具)。

(2)实验中小车会受到摩擦阻力，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，需要在 (填“左”或“右”)侧垫高木板。

参考答案：
（1）刻度尺；（2分）（2）左。

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. 在竖直井的井底，将一物块以v0=15m/s的速度竖直向上抛出，物块在上升过程中做加速度大小
a=10m/s2的匀减速直线运动，物块上升到井口时被人接住，在被人接住前1s内物块的位移
x1=6m．求：
（1）物块从抛出到被人接住所经历的时间；
（2）此竖直井的深度．
参考答案：
解：（1）被人接住前1s内的平均速度为===6m/s
根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得在人接住前0.5s时的速度为：v1=6m/s
设物体被接住时的速度v2，则：v2=v1﹣gt 得：v2=6﹣10×0.5=1m/s
由竖直上抛运动的运动规律，物块从抛出到被人接住所经历的时间：
t′==s=1.4s
（2）此竖直井的深度：
h===11.2m
答：（1）物体从抛出点到被人接住所经历的时间为1.4s；
（2）竖直井的深度为11.2m．
【考点】竖直上抛运动．
【分析】（1）竖直上抛运动是加速度为g的匀减速直线运动，根据匀变速直线运动的推论可求得被人接住前1s内的平均速度，得到该段时间内中间时刻的瞬时速度，由速度公式求出物体被接住时的速度和物块从抛出到被人接住所经历的时间．
（2）根据速度位移公式求井深．
17. 汽车由静止出发做匀加速直线运动6s后，做匀速运动4s，然后刹车改做匀减速运动，再经3s停止，共经过153m，求：
（1）汽车做匀速直线运动时的速度大小；
（2）汽车加速阶段与减速阶段的加速度各是多大；
（3）在图中画出汽车运动的速度－时间图线。

参考答案：
（1）设汽车做匀速直线运动的速度大小为v。

则加速阶段和减速阶段的平均速度都为。

则可得：
；解得：（4分）
（2）由解得：；（3分）（3）（2分）
由解得：；（3分）
18. 某星球的质量约为地球的9倍，半径约为地球的一半，若从地球上高为h处平抛一物体，水平射程为120m（不计空气阻力），试求：
（1）该星球表面的重力加速度与地球表面重力加速度的比值
（2）从该星球上，从同样高度以同样速度平抛一物体的水平射程．
参考答案：
解：（1）在星体表面上万有引力等于重力由G=mg ①
解得g=
则=36
（2）在地球表面上
由s=v0t ②
h=③
由②③得s=
同理在某星体表面上s星==20m
答：（1）该星球表面的重力加速度与地球表面重力加速度的比值为36．
（2）从该星球上，从同样高度以同样速度平抛一物体的水平射程为20m．
【考点】万有引力定律及其应用．
【分析】（1）在星体表面上根据卫星的万有引力等于重力，知重力加速度大小因素，进而得到该星球表面的重力加速度与地球表面重力加速度的比值；
（2）根据平抛运动的知识结合加速度比值可以求得从该星球上，从同样高度以同样速度平抛一物体的水平射程．。