广西壮族自治区北海市山囗中学2020-2021学年高一物理期末试卷带解析

广西壮族自治区北海市山囗中学2020-2021学年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. 如图所示，长0.5m的轻质细杆，其一端固定于O点，另一端固定有质量为1kg的小球。

小球在竖直平面内绕O点做圆周运动。

已知小球通过最高点时速度大小为2m/s，运动过程中小球所受空气阻力忽略不计，g取10m/s。

关于小球通过最高点时杆对小球的作用力，下列说法中正确的是
A. 杆对小球施加向上的支持力，大小为2N
B. 杆对小球施加向上的支持力，大小为18N
C. 杆对小球施加向下的拉力，大小为2N
D. 杆对小球施加向下的拉力，大小为18N
参考答案：
A
2. （单选）真空中有两点电荷Q1、Q2相距为r，它们之间的静电力为F1；若将Q1的电荷量增大为原来的2倍，并将两点电荷间的距离减为原来的一半，两电荷之间的静电力变为F2、则F1：F2为（）
解：由库仑定律可得：
变化前：；
而变化后：F2=；
得：
故D正确，ABC错误；
故选：D．
3. 在电场中将一带电量q=－1×10－9C的电负荷从A点移至B点时，电场力做正功
2×10－6J，若将该电荷从A点移至C点，则需克服电场力做功3×10－6J，则BC间的电势差大小为：（） A．1000V B．
2000V C ．3000V D ．5000V 参考答案：
4. （多选）以下关于分力和合力的关系的叙述中，正确的是()
A．合力和它的两个分力同时作用于物体上
B．合力的大小等于两个分力大小的代数和
C．合力可能小于它的任一个分力
D．合力的大小可能等于某一个分力的大小
参考答案：
CD
A、合力与分力是等效替代关系，不是重复受力，故A错误；
B、不在同一条直线上的两个力合成时，遵循平行四边形定则，故B错误；
CD、不在同一条直线上的两个力合成时，遵循平行四边形定则，故合力可能大于、小于或等于任意一个分力，故CD正确。

故选CD。

5. 小明坐在火车内，看到窗外的树木正在运动，则他所选的参考系可能是（）
A．大地B．树木C．铁轨D．火车
参考答案：
D
【考点】参考系和坐标系．
【分析】解答此题的关键是看被研究的物体与所选的标准，即参照物之间的相对位置是否发生了改变，如果发生改变，则物体是运动的；如果未发生变化，则物体是静止的．
【解答】解：路旁的树是被研究的物体，路旁的树飞速向后退去，树是运动的，火车（或乘客）和树木之间发生位置的改变．所以树木向后退是以火车（乘客）为参照物的．
故选：D
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 用滑轮组将一个重为5N的物体匀速提升，由图3可知，绳端受到的拉力F为 N
，滑轮组的机械效率
η
为。

参考答案：
2 83.33%（或83.3%）
7. 在一段半径为R=15m的圆弧形水平弯道上，已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车重的0.5倍，则汽车顺利拐弯时的最大速度是_________m/s(g取10m/s2)
参考答案：
8. 物体从高处被水平抛出后，4s末的速度方向与水平方向成45°角，不计空气阻力，那么物体的初速度为m/s，第3s末的速度大小为m/s．（取g=10m/s2）
参考答案：
40，50．
【考点】平抛运动．
【分析】根据速度时间公式求出4s末的竖直分速度，结合平行四边形定则求出物体的初速度．根据速度时间公式求出3s末的竖直分速度，结合平行四边形定则求出第3s末的速度．
【解答】解：物体在4s末的竖直分速度v y4=gt4=10×4m/s=40m/s，根据平行四边形定则知，
tan45°=，解得物体的初速度为：v0=40m/s．
第3s末的竖直分速度v y3=gt3=10×3m/s=30m/s，根据平行四边形定则知，第3s末的速度为：
v=m/s=50m/s．
故答案为：40，50．
9. 物体做匀变速直线运动，第2s内的平均速度为7m/s，第3s的平均速度为5m/s，物体运动的加速度大小为____________m/s2，其方向与初速度的方向__________；（填“相同”或“相反”）
参考答案：10. 在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L.若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0
＝( 用l、g表示)。

参考答案：
11. 质量为m，发动机的额定功率为P0的汽车沿平直公路行驶，当它的加速度为a时，速度为v，测得发动机的实际功率为P1，假定运动中所受阻力恒定，它在平直的路上匀速行驶的最大速度为__________。

参考答案：
．
12. 如图所示，水平放置的两固定光滑硬杆OA、OB成θ角，在两杆上各套一轻环P、Q，两环用细绳相连.现用一大小为F的恒力沿OB方向拉圆环Q，当两环处于平衡状态时，绳子的拉力大小为______.
参考答案：
13. （4分）如图所示，质量为2kg的物体从高度为h=0.8m，倾角为30°光滑斜面顶端A处
开始下滑．若不计空气阻力，取g=10m/s2，则物体由A处滑到斜面下端B处时重力势能减少了 J，物体滑到B处时重力功率为 w。

参考答案：
16，40
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 某次实验用打点计时器交流电的频率为50Hz，纸带的记录如图所示，图中O点为纸带的第一个点，接下来的前几个点模糊，因此从A点开始每打五个点取一个计数点，用刻度尺测得：
AB=2.15cm，AC=5.05cm，AD=8.70cm，AE=13.10cm，AF=18.25cm，AG=24.15cm，推测纸带的运动是直线运动（填匀加速度或匀减速），在打D点时纸带运动的速度大小为：
v D=m/s，纸带运动过程中加速度大小为：a=m/s2．
参考答案：
匀加速，0.4025，0.75．
【考点】测定匀变速直线运动的加速度．
【分析】根据纸带上相邻点的距离间隔判断小车的运动情况．
纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度．
根据物体的加速根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小．
【解答】解：按打点先后顺序每5个点取1个计数点，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s．AB=2.15cm，AC=5.05cm，AD=8.70cm，AE=13.10cm，AF=18.25cm，AG=24.15cm，
纸带上相邻计数点的距离在增大，而且相邻计数点的距离之差不变，所以纸带做匀加速运动．
利用匀变速直线运动的推论得：
v D==m/s=0.4025 m/s
根据匀变速直线运动有△x=aT2，则有：a=
带入解得a= m/s2=0.75 m/s2．
故答案为：匀加速，0.4025，0.75．
15. 某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。

他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带，他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点，在这个点下标明A，第六个点下标明B，第十一个点下标明C，第十六个点下标明D，第二十一个点下标明E。

测量时发现B点已模糊不清，于是他测得AC长为14.56cm，CD长为11.15cm， DE 长为13.73cm，则打点时小车的瞬时速度大小为__________，小车运动的加速度大小为__________。

（保留三位有效数字）
参考答案：
0.986 2.58
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 2013年9月某一天，我南海舰队蛟龙突击队演练直升机低空跳伞，当直升机悬停在离地面224 m 高处时，伞兵离开直升机做自由落体运动．运动一段时间后，打开降落伞，展伞后伞兵以12.5 m/s2的加速度匀减速下降．为了伞兵的安全，要求伞兵落地速度最大不得超过5 m/s(取g＝10 m/s2)，求：
(1) 落地时相当于从多高处自由落下？
(2) 伞兵展伞时，离地面的高度至少为多少？
(3) 伞兵在空中的最短时间为多少？
参考答案：
(1)99 m(2) 1.25 m (3)8.6 s
(1) 以5 m/s的速度落地相当于从h1高处自由落下
由2gh1＝v 得h1＝＝m＝1.25 m.
（2）设直升机悬停位置距地面高度为H，伞兵展伞时，离地面的高度至少为h，此时速度为v0
，着
地时，速度为v1，
在匀减速运动阶段，有v－v＝－2ah
在自由落体运动阶段，有v＝2g(H－h)
联立解得h＝99 m，v0＝50 m/s
(2)设伞兵在空中的最短时间为t，则在自由落体运动阶段，有v0＝gt1
解得t1＝＝s＝5s
在匀减速运动阶段，有t2＝＝s＝3.6s
故所求时间t＝t1＋t2＝(5＋3.6) s＝8.6 s
17. 如图所示，是一对彼此绝缘相距d＝5cm的平行金属带电极板MN,N板接地，M板带电量的绝对值为Q=6×10-6C。

在两极板MN间A点有一带电量为q＝4×10-6C的带电液滴，其质量m＝4×10-4kg,恰好处于静止状态。

求：
（1）两板间的电场强度为多少？
（2）ＵNM等于多少伏？
（3）平行金属板MN所构成的电容器的电容C等于多少？
参考答案：
E=103V/m,uNM=50v, c=1.2 10-7F
18. 如图所示，在距地面2L的高空A处以水平初速度v0＝投掷飞镖，在与A点水平距离为L的水平地面上的B点有一个气球，选择适当时机让气球以速度v0＝匀速上升，在升空过程中被飞镖击中．飞镖在飞行过程中受到的空气阻力不计，在计算过程中可将飞镖和气球视为质点，已知重力加速度为g.试求：
(1)飞镖是以多大的速度击中气球的；
(2)掷飞镖和释放气球两个动作之间的时间间隔Δt.
参考答案：(1)(2)
(1)飞镖被投掷后做平抛运动，从掷出飞镖到击中气球，经过时间，此时飞镖在竖直方向上的分速度
故此时飞镖的速度大小
(2)飞镖从掷出到击中气球过程中，下降的高度
气球从被释放到被击中过程中上升的高度
气球的上升时间
可见，t2>t1，所以应先释放气球．
释放气球与掷飞镖之间的时间间隔。