2020-2021学年湖南省邵阳市隆回县横板桥中学高一物理上学期期末试题含解析

2020-2021学年湖南省邵阳市隆回县横板桥中学高一物理上学期期末试题含解析
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. A、B两物体的质量之比mA︰mB=2︰1，它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其速度图象如图所示．那么，A、B两物体所受摩擦阻力之比FA︰FB与A、B两物体克服摩擦阻力做的功之比WA︰WB分别为（）
A．2︰1，4︰1 B．4︰1，2︰1
C．1︰4，1︰2 D．1︰2，1︰4
参考答案：
B
2. （多选题）关于角速度和线速度，下列说法正确的是（）
A．半径一定，角速度与线速度成反比
B．半径一定，角速度与线速度成正比
C．线速度一定，角速度与半径成正比
D．线速度一定，角速度与半径成反比
参考答案：
BD
【考点】线速度、角速度和周期、转速．
【分析】根据线速度的定义和角速度的定义以及角度的定义得出线速度、角速度之间的关系，由此展开讨论即可．
【解答】解：A、半径一定时，由v=Rω知，线速度的大小与角速度成正比，故A错误
B、半径一定时，由v=Rω知，线速度的大小与角速度成正比，故B正确；
C、D、线速度一定，由v=Rω知，角速度大小与半径成反比，故C错误，D正确．
故选：BD．3. 如图-1所示，作直线运动的物体在t1、t3两时刻对应的纵坐标绝对值相同，下列正确说法是：
A．t1时刻速度大于t3时刻
B．t2时刻速度和加速度均为零
C．t1、t3两时刻加速度等值反向
D．图象中各时刻加速度均相同
参考答案：
D
4. （多选）两个力F1和F2间的夹角为θ，两力的合力为F，则以下说法正确的是（）A．若F1和F2大小不变，θ角越小，合力F就越大
B．合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大
C．如果夹角θ不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F就必然增大
D．合力F可能比分力F1和F2中的任何一个力都小
参考答案：
AD
5. 由电场强度的定义式E=F/q可知，在电场中的同一点（）
A．电场强度E跟F成正比，跟q成反比
B．无论检验电荷的电量如何变化，F/q始终不变
C.一个不带电的小球在P点受到电场力为零，则P点的场强一定为零
D.电场中某点的场强为零，则在该点的电荷受到的电场力一定为零
参考答案：
BD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 电火花打点计时器的电源应是交流电源（填“直流”或“交流”），通常的工作电压为220伏．在一次课外探究活动中，某同学用如图所示的装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与长金属板B 间的动摩擦因数．已知铁块A的质量m=1kg，金属板B的质量m′=0.5kg，用水平力F向左拉金属板B，使其向左运动，放大的弹簧秤示数如图所示．则A、B间的摩擦力f 2.50=N，A、B间的动摩擦因数μ=0.25．（取g=10）
参考答案：
解：电火花打点计时器的电源应是交流电源，通常的工作电压为220伏
弹簧测力计的最小刻度是0.1N，需要估读一位，由图示弹簧测力计可知，弹簧测力计的示数
T=2.50N，铁块A静止，处于平衡状态，由平衡条件得：f=T=2.50N，
滑动摩擦力f=μFN=μG=μmg，动摩擦因数μ===0.25；
故答案为：交流，220，2.50；0.25．
7. 物体从180m高处自由落下，如果把物体下落的时间分成相等的三段，则每段时间下落位移自上而下依次为，，。

（取g = 10m/s2）
参考答案：
8. 如图所示，在一次救灾工作中，一架离水面高为 H，沿水平直线飞行的直升机A，用悬索(重力可忽略不计)救护困在湖水中的伤员B，已知伤员B的质量为 m ，不计空气阻力，在直升机A和伤员B以相同的水平速度水平匀速运动的同时，悬索将伤员吊起。

A、B之间的距离 l随时间 t的变化规律为：l = H - kt2 (SI制单位，k为给定常数)，则在时间 t 内伤员的机械能增加了________； t 时刻悬索拉力的瞬时功率为______________。

参考答案：
2mk2t2+mgkt2 、 2ktm（2k+g）
9. 足球守门员在发门球时，将一个静止的质量为0.4 kg的足球，以10 m/s的速度踢出，若守门员踢球的时间为0.1s，则足球的平均加速度为______________m/s2；足球沿草地作直线运动，速度不断减小，设加速度大小恒为2m/s2，3s后足球运动到距发球点20 m的后卫队员处，则此过程中，足球运动的平均速度为________________m/s，后卫队员接到球时，足球的速度为______m/s
参考答案：
10. “嫦娥一号”和“嫦娥二号”卫星相继完成了对月球的环月飞行，标志着我国探月工程的第一阶段已经完成．设“嫦娥二号”卫星环绕月球的运动为匀速圆周运动，它距月球表面的高度为h，已知月球的质量为M、半径为R，引力常量为G，则卫星绕月球运动的向心加速度a=，线速度
v=．
参考答案：
，．
【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．
【分析】卫星绕月球做圆周运动，万有引力提供向心力，应用万有引力定律与向心力公式可以求出卫星绕月球运动的向心加速度a和线速度v．
【解答】解：嫦娥二号卫星绕月球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：
G=ma=m
可得：a=，v=
故答案为：，．
11. 如图甲所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明__________，某同学设计了如图乙所示的实
验：将两个斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度
由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则他将观察到的现象是__________，这说明
____________。

参考答案：
平抛运动在竖直方向上是自由落体运动(运动的等时性)
球1落到光滑水平板上并击中球2；平抛运动在水平方向上是匀速运动。

（1）甲图A球做自由落体运动，B球做平抛运动，两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向是自由落体运动．乙图球1做平抛运动，球2做匀速直线运动，两球相撞，知平抛运动在水平方向上是匀速直线运动．
12. 如图所示，质量均为m的两个小球A、B用三根等长的细绳相连，悬挂在天花板上的O点。

现对A施加一个水平向右的恒力F，使得两个小球保持静止，此时BO绳刚好处于竖直位置，则OA绳的张力TOA= ；AB绳的张力TAB=
参考答案：
2mg ，0
13. 在测定匀变速直线运动的实验中，打点计时器打出一纸条， A、B、C、D为四个计数点，且两相邻计数点间还有四个点没有画出，所用交流电频率为50赫兹，纸带上各点对应尺上的刻度如图所示，则VB= m/s .a= m/s2.
参考答案：
0.15 (2分) ； 0.2
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. （6分）如图所示为做直线运动的某物体的v—t图像，试说明物体的运动情况.
参考答案：
0～4s内物体沿规定的正方向做匀速直线运动，4～6s内物体沿正方向做减速运动，6s末速度为零，6～7s内物体反向加速，7～8s内沿反方向匀速运动，8～10s内做反向匀减速运动，10s末速度减至零。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 一列队伍长为450m，以每分钟90m的速度行进,为了传达一个命令，通讯员从队伍
的排尾赶到排头，然后又立即赶回队尾，他的速度是每秒3m，问：
（1）通讯员从离开队伍的排尾又回到排尾共需多少时间？（9分）
（2）通讯员经过的路程和位移各是多大？（9分）
参考答案：
设队伍的速度为V1，人的速度为V2，则ks5u
以队伍为参考系，则人从排尾到排头所需时间：t1=L／（V2-V1）=450／(3-1.5)=300s
再从排头到排尾：t2= L／（V2+V1）=450／(3+1.5)=100s
总和t=t1+t2=400s
此人经过的路程s=V2×t=3×400=1200m ks5u
此人经过的位移X=V2×（t1-t2）=3×200=600m
17. （12分）如图所示，质量m=70㎏的运动员以10m/s的速度，从高h=10m的滑雪场A点沿斜坡自由滑下，一切阻力可以忽略不计，以地面为零势面。

求：
(1)运动员在A点时的机械能；
(2)运动员到达最低点B时的速度大小；
（3）若运动员继续沿斜坡向上运动，他能达到的最大高度。

(g ＝10m／s2)
参考答案：
18. 如图甲所示，某同学用轻绳通过定滑轮提升一重物，运用传感器（图中未画出），测得此过程中不同时刻对轻绳的拉力F与被提升重物的速度v，并描绘出F﹣图象，如图乙所示．其中线段AB与轴平行，它反映了被提升重物在第一个时间段内F和的关系；线段BC的延长线过原点（C为实
线与虚线的分界点），它反映了被提升物在第二个时间段内F和的关系；第三个时间段内拉力F和速度v均为c点所对应的大小并保持不变，因此图象上没有反映．实验中还测得重物由静止开始经过t=1.4s速度增加到v c=3m/s，此后物体做匀速运动．取重力加速度g=10m/s2，绳重及一切摩擦和阻力均不计．
（1）在提升重物的过程中，除了重物的质量和所受重力保持不变外，在第一时段内和第二时段内还各有一些物理量的值保持不变．请分别指出并求出它们的大小．
（2）求被提升重物在第一时段和第二时段内通过的总路程．
参考答案：
解：（1）由F﹣图象可知，第一个时间段内重物所受拉力保持不变，且有：F1=6.0 N
根据牛顿第二定律有：F1﹣G=ma
重物速度达到：v C=3.0 m/s时，
受平衡力，即：G=F2=4.0 N．
由此解得重物的质量为：m===0.4kg
联立解得：a=5.0 m/s2
在第二段时间内，拉力的功率保持不变，有：P=Fv=12W．
（2）设第一段时间为t1，重物在这段时间内的位移为x1，则有：
t1==s=0.4s
x1=at12=0.40 m
设第二段时间为t2，t2=t﹣t1=1.0 s
重物在t2这段时间内的位移为x2，根据动能定理有：
Pt2﹣Gx2=mv C2﹣mv B2
解得：x2=2.75 m
则第二段重物上升的路程2.75m
所以所求的总路程为：x=x1+x2=0.4+2.75=3.15m
答：（1）第一段时间内拉力F不变，大小为6N；加速度a不变，为5m/s2；第二段时间内拉力的功率P不变，为12W．
（2）被提升重物在第一时段和第二时段内通过的为总路程3.15m．
【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律；功率、平均功率和瞬时功率．
【分析】（1）在第一个时间段内，拉力不变，根据最终做匀速运动，求出重力的大小，结合牛顿第二定律求出第一个时间段内的加速度．在第二个时间段内，图线的斜率不变，即功率不变，根据
P=Fv求出功率的大小．
（2）根据速度时间公式求出第一个时间段内的时间，从而得出第二个时间段的时间，根据动能定理求出被提升重物在第二个时间段内通过的路程．。