2018年湖北省咸宁市通城县第一高级中学高一物理上学期期末试卷含解析

2018年湖北省咸宁市通城县第一高级中学高一物理上
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. （多选题）从驾驶员看见某情况到采取制动动作的时间里，汽车仍然做匀速运动而通过一段距离（称为思考距离），而从采取制动动作到汽车完全静止的时间里，汽车做匀减速运动又要通过一段距离（称为制动距离）。

分析下表给出的数据，计算出表中的数据X、Y、X、Z，正确的是
A．X=45 B．X=40 C．Y=22
D．Y=24
参考答案：
AD
2. （多选题）宇航员在某星球表面以初速度2.0m/s水平抛出一物体，并记录下物体的运动轨迹，如图所示，O点为抛出点，若该星球半径为4000km，万有引力常量G=6.67×10﹣22N?m2?kg﹣2，则下列说法正确的是（）
A．该星球表面的重力加速度4.0m/s2
B．该星球的质量为2.4×1023kg
C．该星球的第一宇宙速度为4.0km/s
D．若发射一颗该星球的同步卫星，则同步卫星的绕行速度一定大于4.0km/s
参考答案：
AC
【考点】万有引力定律及其应用；线速度、角速度和周期、转速．
【分析】由平抛运动规律可求得重力加速度；再由万有引力公式等于重力可求得星球质量；根据第一宇宙速度的定义可求得第一宇宙速度；并明确同步卫星的速度．
【解答】解：A、由平抛运动的分位移公式，有：
x=v0t
y=gt2
联立解得：
t=1s
g=4m/s2；
该星球表面的重力加速度为4.0m/s2；故A正确；
B、由=mg可得：
M===9.6×1023kg；故B错误；
C、由g=可得，v===4.0km/s；故C正确；
D、第一守宙速度是绕星球表面运行的速度；而卫星的半径越大，则绕行速度越小；故同步卫星的速度一定小于4.0km/s；故D错误；
故选：AC．
3. 如图所示，A、B两个物体叠放在一起，静止在水平面上，现在A物体上施加一个水平力F，A、B两物体仍处于静止状态。

如果把A、B两物体看作整体，则这
个整体受力的个数为
A. 二个
B. 三个
C. 四个
D. 五个
参考答案：
C
4. （单选）一滑块以某一速度从斜面底端滑到顶端时，其速度恰好减为零。

已知运动中，滑块加速度恒定。

若设斜面全长为L，滑块通过最初L所需的时间为t，则滑块从斜面底端滑到顶端所用时间为()
A．t B．(2＋)t C．3t D．2t
参考答案：
B
5. （单选）物体做平抛运动时，它的速度的方向和水平方向间的夹角α的正切tgα随时间t变化的图像是图中的（）
参考答案：
B
平抛运动水平方向上的速度不变，为v0，在竖直方向上的分速度为，
，g与v0为定值，所以tanθ与t成正比，故B正确。

故选B。

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 图7为电场中的一条电场线，一个正电荷从A点沿直线向B点运动时，速度逐渐减小，则Ua_____Ub（填＞、＝、＜）
参考答案：
7. 某同学在一次实验中用一张印有小方格的纸记录小球的轨迹，小方格的边长为(单位：m)，若小球在平抛运动途中的几个位置如图3中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为V0= ，若以a点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向建立平面直角坐标系，则小球平抛的初始位置的坐标为x= ，y= (用l、g表示)
参考答案：
8. 一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，用下面的方法可以测量它匀速转动的角速度。

实验步骤：
A．用游标卡尺测量圆盘的直径。

B．如图6所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘的侧面上。

C．启动控制装置使得圆盘转动，同时接通电源（频率为50Hz），打点计时器开始打点。

D．经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带进行测量。

某次实验得到的纸带的一段如图８所示。

由图可知a点到k点的时间间隔是
________s。

由此可计算出纸带运动的速度大小为________m/s。

若测得圆盘直径的平均值为8.00×10-2m，则可求出圆盘的角速度为_________rad／s。

参考答案：
0.20 0.52 13
9. 某研究性学习小组进行了如下实验：如图1所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡块做成的小圆柱体R．将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0=3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动．同学们测出某时刻R的坐标为（4，6），此时R速度大小为cm/s，R在上升过程中运动轨迹的示意图2是．
参考答案：
5，D．
【考点】运动的合成和分解．
【分析】小圆柱体红蜡快同时参与两个运动：y轴方向的匀速直线运动，x轴方向的初速为零的匀加速直线运动．知道了位置坐标，由y方向可求运动时间，接着由x方向求加速度、求v x，再由速度合成求此时的速度大小．由合外力指向曲线弯曲的内侧来判断运动轨迹．
【解答】解：小圆柱体R在y轴竖直方向做匀速运动，有：y=v0t，
解得：t==s=2s，
在x轴水平方向做初速为0的匀加速直线运动，有：x=at2，
解得：a===2cm/s2，
那么R的速度大小：v===5cm/s
因合外力沿x轴，由合外力指向曲线弯曲的内侧来判断轨迹示意图是D．
故答案为：5，D．
10. 如图所示，打点计时器所用电源的频率为50 Hz，某次实验中得到一条纸带，用毫米刻度尺测量情况如图所示，纸带在A、C间的平均速度为______ m/s，A、D间的平均速度是______ m/s，B点的瞬时速度更接近于______ m/s.
参考答案：
11. “东方一号”人造地球卫星A和“华卫二号”人造地球卫星B，它们的质量之比为m A：m B=1：2，它们的轨道半径之比为2：1，则卫星A与卫星B的线速度大小之比向心加速度大小之比．
参考答案：
；．
【考点】线速度、角速度和周期、转速．
【分析】根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度和向心加速度的表达式进行讨论即可．
【解答】解：万有引力提供向心力，由G=m可得：v=，它们的轨道半径之比为2：1，所以===；
由G=ma可得：a=，所以：===．
故答案为：；．
12. 修建铁路弯道时，为了保证行车的安全，应使弯道的内侧__________（填“略高于”或“略低于”）弯道的外侧，并根据设计通过的速度确定内外轨高度差。

若火车经过弯道时的速度比设计速度小，则火车车轮的轮缘与铁道的_______（填“内轨”或“外轨”）间有侧向压力。

参考答案：
(1). 略低于 (2). 内轨
试题分析：火车以轨道的速度转弯时，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，当转弯的实际速度大于或小于轨道速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供向心力或大于所需要的向心力，火车有离心趋势或向心趋势，故其轮缘会挤压车轮．
如果内外轨道等高，火车转弯，靠外轨对车轮向内的挤压提供向心力，这样容易破坏铁轨，不安全，所以应使弯道的内侧略低于弯道的外侧，靠重力和支持力的合力来提供向心力一部分；火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力．
由图可以得出（为轨道平面与水平面的夹角），合力等于向心力，故
，如果火车以比规定速度稍小的速度通过弯道，重力和支持力提供的合力大于向心力，所以火车车轮的轮缘与铁道的内轨间有侧向压力．
13. 某物体作匀加速直线运动，若第2s内通过的位移是6m，第4s内通过的位移是10m，则此物体运动的加速度为__________m/s2，初速度为__________m/s。

参考答案：
_2_________________ _____________3_
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 某同学在研究被重物牵引的小车速度随时间变化的关系的实验中得到一条纸带，如图所示O、A、B、C、D、E、F是纸带上的七个计数点，每相邻两个计数点间还有四个点没有画出，用x1、x2、x3、x4、x5、x6表示相邻两个计数点间的距离，在纸带的下方用毫米刻度尺测量计数点间的距离（零刻度线与O点对齐），已知打点计时器电源频率为50Hz，那么，打下A、B两点的时间间隔为s，B点读数为cm；可计算出C、D两点间距离x4=cm；B点对应的速度大小是m/s，OF的平均速度为m/s，小车运动的加速度a为m/s2．（上述计算结果保留两位有效数字）．
参考答案：
0.10，0.80，0.90，0.060，0.080，0.20
【考点】测定匀变速直线运动的加速度．
【分析】根据打点的周期得出A、B两点的时间间隔，根据点迹的间距，通过某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度以及OF段的平均速度．根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，运用逐差法求出小车运动的加速度．
【解答】解：打点计时器的打点周期为0.02s，相邻计数点间有四个点未画出，则A、B两点的时间间隔T=0.10s．
B点的读数为0.80cm，C、D两点间距离x4=0.90cm，B点的速度
，
OF段的平均速度．
根据△x=aT2，运用逐差法得，
a===m/s2=0.20m/s2．
故答案为：0.10，0.80，0.90，0.060，0.080，0.20
15. 在“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。

实验简要步骤如下：
A．让小球多次从位置上滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置。

B．安装好器材，注意斜槽末端水平和平板竖直，记下斜槽末端O点和过O点的竖直线。

检测斜槽末端水平的方法是。

C．测出曲线上某点的坐标x 、y ，用v0 = 算出该小球的平抛初速度。

实验需要对多个点求v0的值，然后求它们的平均值。

D．取下白纸，以O为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹。

上述实验步骤的合理顺序是___________（只排列序号即可）。

参考答案：
同一；将小球放置的斜槽某端，看它是否滚动；x；BADC
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，质量m=0.5kg的小球从距地面高H=4m处自由下落，到达地面恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动，半圆槽半径R=1m. 不计一切阻力
（1）小球到达槽最低点时小球的速度是多少？
（2）小球到达槽最低点时小球的所受槽壁的支持力为多大？（g=10m/s2）
参考答案：
10 10
17. 甲、乙两车在平直公路上从同一地点由静止出发向同一方向运动，甲车的加速度大小为1m/s2，乙车的加速度大小为2m/s2．甲车出发后经过一段时间后，乙车开始运动。

若甲车运动10s后，乙车的速度大小为10m/s，此时两车相距最远。

求
（1）相遇前两车间的最大距离为多少；
（2）甲车运动多长时间后，两车相遇。

参考答案：
（1）25m；（2）17s
【详解】（1）甲车匀加速运动10s，根据运动学公式有
v1=a1t1=10m/s
两者相距最远，即此时两者速度大小相等，有：
v2=v1=a2（t1-△t）
解得，
△t=5s
两车间的最大距离为：
解得：
△x=25m。

（2）两车相遇，位移相等，有：
联立解得：
t=17s。

18. 通过“30m折返跑”的测试成绩可以反应一个人的身体素质。

在平直的跑道上，一学生站立在起点线Ａ处，当听到起跑口令后（测试员同时开始计时），跑向正前方30m处的折返线，到达折返线Ｂ处时，用手触摸固定在折返线处的标杆，再转身跑回起点线，返程无需减速，到达起点线处时，停止计时，全过程所用时间即为折返跑的成绩。

学生加速或减速过程均视为匀变速，触摸杆的时间不计。

某同学加速时的加速度大小为a1=2.5m/s2，减速时的加速度大小为a2=5m/s2，到达折返线处时速度需减小到零，并且该生全过程中最大速度不超过vm=7.5m/s。

求
（1）该学生返程（Ｂ到A过程）最快需多少时间；
（2）该学生“30m折返跑”的最好成绩。

参考答案：
(1)从B到A的加速过程中，速度从零增大到7.5m/s需时：
加速过程的位移（2分）
最后的匀速阶段的位移为时间（1分）
t返＝t4+t5=5.5s （1分）
(1)从A到B的加速过程中，速度从零增大到7.5m/s需时：
加速过程的位移（1分）ks5u
最后阶段的匀减速运动用时：（1分）
中间匀速运动的位移时间（1分）
所以，该学生“30m折返跑”的最好成绩为（3分）。