2020年安徽省蚌埠市行知中学高一物理下学期期末试卷含解析

2020年安徽省蚌埠市行知中学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. 在“验证力的平行四边形定则”的实验中，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置O点，以下操作中错误的有哪些：
A．同一次实验过程中，O点位置不允许变动
B．在实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度
C．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条的结点拉到O点
D．实验中，把橡皮条的结点拉到O点时，两弹簧秤之间的夹角应取90°不变，以便于算出合力的大小
参考答案：
CD
2.
参考答案：
A
3. （多选题）如图所示，在水平直杆上套有一圆环，一穿过圆环的细线一端固定在O点，另一端悬挂一质量为m的物体A，现让圆环从O点正上方的O′点开始以恒定的速度沿直杆向右滑行，用T表示细线的拉力，重力加速度为g，下列说法正确的是（）
A．物体A相对地面做曲线运动B．物体A相对地面做直线运动
C．T一定大于mg D．T等于mg
参考答案：AC
【考点】运动的合成和分解．
【分析】用微元法，设小圆环从B点向右运动非常小的一段时间△t到达C点，根据几何关系找出A 竖直方向速度与水平方向速度的关系，再结合牛顿第二定律分析即可．
【解答】解：设小圆环从B点向右运动非常小的一段时间△t到达C点，设水平位移为△x，过B点作OC的垂线与D点，则CD的距离△y即为A上升的高度，∠CBD=θ，设圆环匀速运动的速度为v，A竖直方向的速度为v′，
则有：△y=△xsinθ，
v′==sinθ=vsinθ，
向右运动过程中，θ变大，sinθ变大，则v′变大，所以A做加速运动，
AB、依据运动的合成法则，A水平方向匀速直线运动，而竖直方向加速运动，则合运动是相对地面做曲线运动，故A正确，B错误；
CD、结合以上分析，再根据牛顿第二定律可知，T﹣mg=ma，所以T＞mg，故C正确，D错误．
故选：AC．
4. 在轨道上运行的人造卫星，天线突然折断，天线（）。

A/做自由落体运动 B、和卫星一道绕地球在同一轨道上运动
C、做平抛运动
D、由于惯性沿轨道运动
参考答案：
B
5. 把一个物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度是h，若物体的质量为m，所受的空气阻力恒为f, 则在从物体被抛出到落回地面的全过程中
A．重力所做的功为零B．重力所做的功为2mgh
C．空气阻力做的功为零D．空气阻力做的功为-2fh
参考答案：
AD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 一质点在x 轴上运动，各个时刻位置坐标如下表，则此质点开始运动后__________s 内位移最大，第____ ____s 内位移最大。

__________s 内路程最大
参考答案：
7. 如图示，质量为10kg 的小球穿在一竖直杆上。

当该小球被释放后沿杆竖直下滑的加速度是2m/s2．则球施加在杆上的作用力大小是 .方向 (g 取10m/s2)
参考答案： 80N 竖直向下
8. 一物体由静止沿光滑斜面匀加速下滑距为L 时，速度为v ，当它的速度是时，它沿斜面下滑的距
离是
．
参考答案：
【考点】匀变速直线运动的速度与位移的关系．
【分析】根据匀变速直线运动的速度位移公式，联立方程求出速度是时，它沿斜面下滑的距离． 【解答】解：根据速度位移公式得，v 2=2aL ，，
联立解得s=． 故答案为：．
9. 物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。

实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。

打点计时器使用的交流电源的频率
为。

开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上
打出一系列小点。

（1）上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），两相邻计数点间距如图所示。

设相邻两计数点时间间隔，则加速度表达 式为= (用题目中给的符号表示)，根据图中的数据计算的加速度= (保留三位有效数字)。

（2）回答下列两个问题：
①为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测的有 。

（填入所选物理量前的字母） A.木板的长度 B.木板的质量
C.滑块的质量
D.托盘和砝码的总质量
E.滑块运动的时间
②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是 。

（3）滑块与木板间的动摩擦因数
＝ （用被测物理量的字母表示，
重力加速度为） 参考答案：
）(1) 0.497～0.498m/s2 （4分）
(2)① CD （4分，漏选2分） ②天平（2分,多填扣1分）
(3) （2分）
10. 在 “探究小车速度随时间变化的规律”的实验中所需的器材有：电磁打点计时器、细绳和纸带、钩码和小车、一端有滑轮的长木板、 、 。

参考答案：
低压交流电源 刻度尺 11. 一物体由静止开始做匀加速直线运动，它在最初0.5s 内的平均速度v 1比它在最初1.5s 内的平均速度v 2小2.5m/s ，则最初1.5s 内的平均速度v 2＝___________m/s 。

加速度 a= m/s 2 参考答案：
3.75 ；5
12. （7分）黑洞是一种密度极大的天体，从黑洞发出的光子都无法挣脱引力而射出。

若在某黑洞表面可以不断的发射出一种频率为的光子，光子贴着黑洞表面射出后恰可以沿着黑洞表面做匀速圆周运动，运行周期为T ，则此黑洞的平均密度为。

参考答案：
13. 2010年7月22日，我国出现500年一遇的日全食奇观。

如图所示，位于地球上A 区域的人看到的是日_____食，位于B 区域的人看到的是日______食。

参考答案：
三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 在距离地面5 m 处将一个质量为1 kg 的小球以10 m/s 的速度水平抛出，若g ＝10 m/s 2。

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 ＝v 0t ＝10×1 m＝10
m 。

（3）小球落地时的竖直速度为：v y ＝gt ＝10
m/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。

15. 决定平抛运动物体飞行时间的因素
是 A.初速度 B.抛出时的高度 C.抛出时的高度和初速度
D.以上均不
对
参考答案：
C
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 已知地球半径为R ，地球表面的重力加速度为g ，不考虑地球自转的影响．求： （1）地球第一宇宙速度v 1的表达式；
（2）若地球自转周期为T ，计算地球同步卫星距离地面的高度h ．
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．
专题： 人造卫星问题．
分析： 第一宇宙速度是卫星在近地圆轨道上的环绕速度，重力等于万有引力，引力等于向心力，列式求解；
地球的同步卫星的万有引力提供向心力，可以求出地球同步卫星的高度． 解答： 解：（1）第一宇宙速度等于近地卫星的环绕速度， 对近地卫星列牛顿第二定律方程有
解得第一宇宙速度
（2）对地球的同步卫星的万有引力提供向心力，列牛顿第二定律方程
有
式中 GM=gR2
联立解得 h=﹣R
答：（1）地球第一宇宙速度v1的表达式是；
（2）若地球自转周期为T，计算地球同步卫星距离地面的高度是﹣R．
点评：解答此题要清楚地球表面的物体受到的重力等于万有引力，地球的同步卫星的万有引力提供向心力．
17. 如图所示，圆管构成的半圆形竖直轨道固定在水平地面上，轨道半径为R，MN为直径且与水平面垂直，直径略小于圆管内径质量为m的小球A以某一初速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点M时恰好对管壁无压力。

重力加速度为g，忽略圆管内径，空气阻力及各处摩擦均不计，求：
（1）小球飞出轨道到落地点到M点的水平距离；
（2）小球A冲进圆轨道N时对轨道的压力大小。

参考答案：
2R，6mg
18. 光滑水平面上，用弹簧相连接的质量均为2kg的A、B两物体都以v0=6m/s速度向右运动，弹簧处于原长．质量为4kg的物体C静止在前方，如图所示，B与C发生碰撞后粘合在一起运动，在以后的运动中，求：
（1）弹性势能最大值为多少？
（2）当A的速度为零时，弹簧的弹性势能为多少？参考答案：
解：（1）由B、C碰撞瞬间，B、C的总动量守恒，由动量守恒定律得：m B v0=（m B+m C）v，解得
v=2m/s；
三个物体速度相同时弹性势能最大，由动量守恒定律得：
m A v0+m B v0=（m A+m B+m C）v共，解得v共=3m/s
设最大弹性势能为E p，由机械能守恒得：
（2）当A的速度为零时，由动量定恒定律得：
m A v0+m B v0=（m B+m C）v BC，解得v BC=4m/s
则此时的弹性势能
答：（1）弹性势能最大值为12J；
（2）当A的速度为零时，弹簧的弹性势能为0．
【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．
【分析】（1）滑块B与滑块C碰撞过程系统动量守恒，此后ABC整体动量守恒；当系统各部分速度相同时，弹簧压缩量最大，弹性势能最大．
（2）ABC整体动量守恒，先根据动量守恒守恒定律求解BC的速度，然后根据机械能守恒定律求解弹性势能．。