2020年福建省莆田市枫亭中学高一物理下学期期末试卷含解析

2020年福建省莆田市枫亭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. 设地球的质量为M，平均半径为R，自转角速度为ω，引力常量为G，则有关同步卫星的说法正确的是( )
A．同步卫星的轨道与地球的赤道垂直
B．同步卫星的离地高度为
C．同步卫星的离地高度为
D．同步卫星的角速度为ω，线速度大小为
参考答案：
CD
2. 小球以某一较大初速度冲上一足够长光滑斜面，加速度大小为5m/s2则小球在沿斜面上滑过程中最后一秒的位移是（）
A．2.0m B．2.5m C．3.0m D．3.5m
参考答案：
B
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．
【分析】斜面光滑，小球在斜面上做匀减速运动，其逆过程是匀加速运动，运用逆向思维解答．
【解答】解：小球在沿斜面上滑过程中最后一秒的位移等于从最高点沿斜面下滑第一秒内通过的位移，为：
x===2.5m，故B正确，ACD错误
故选：B
3. 某人以一定速率垂直河岸向对岸游去，当水流运动是匀速时，他所游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是（）
A.水速小时，路程短，时间短
B.水速大时，路程长，时间不变
C.水速大时，路程长，时间短
D.路程、时间与水速无关
参考答案：
B
4. 质点在一平面内沿曲线由P运动到Q，如果v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力，下列图象可能正确的是（）
A．B．
C．D．
参考答案：
D
【考点】物体做曲线运动的条件．
【分析】当合力与速度不在同一条直线上时，问题就做曲线运动，但是加速度的方向和合外力的方向是相同的．
【解答】解：A、物体做曲线运动，物体的速度的方向是沿着轨迹的切线方向的，所以A 错误；
B、物体受到的合力应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，并且合力的方向和加速度的方向是相同的，所以加速度的方向也是指向运动轨迹的弯曲的内侧，由此可以判断BC错误，D 正确；
故选D．
5. 一小船在静水的速度为3m/s，它在一条河宽150m，水流速度为4m/s的河流中渡河，则该小船（）
A．能到达正对岸
B．渡河的时间可能少于50s
C．以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为200m
D．以最短位移渡河时，位移大小为150m
参考答案：
C
【考点】运动的合成和分解．
【分析】船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，最短的时间主要是希望合速度在垂直河岸方向上的分量最大，这个分量一般刚好是船在静水中的速度，即船当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短；如果船在静水中的速度小于河水的流速，则合速度不可能垂直河岸，那么，小船不可能垂直河岸正达对岸．
【解答】解：A、因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸．故A错误．
B、当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短：t min==50s，故B错误．
C、船以最短时间50s渡河时沿河岸的位移：x=v水t min=4×50m=200m，即到对岸时被冲下200m，故C正确．
D、因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸．
所以最短位移大于河的宽度即大于150m．故D错误．
故选C．
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 带电量为C的粒子先后经过电场中的A、B两点，克服电场力做功J，已知B点电势为50V，则（l）A、B间两点间的电势差是；（2）A点的电势；（3）电势能的变化；（4）把电量为C的电荷
放在A点的电势能．
参考答案：
（1）V；（2）V；（3）J；（4）
7. 一位同学抓起放在地上的一瓶饮料，在他握着瓶身把饮料竖直向上匀速移动的过程中，如图所示，此时[雨林木风19]瓶子受到摩擦力的方向是_____________。

如果他手对瓶子的握力增大，则瓶子受到的摩擦力大小将__________（填“变大”、“变小”或“不变”）。

参考答案：
竖直向上，不变。

8. 一质点0时刻从坐标原点出发的速度一时间图象如图2所示，则物体
在s回到出发点，物体在运动7s后的速度
为m/s.
参考答案：
9. （6分）如图所示，一玩滚轴溜冰的小孩（可视作质点），他在左侧平台上滑行一段距离后以的速度从平台右侧水平滑出，而后恰能无碰撞地沿圆弧切线方向从A点进入竖直平面内的光滑圆弧轨道，并沿轨道下滑，A、B为圆弧两端点，其连线水平，对应圆心角为。

（不计空气阻力）则：（1）小孩自滑离平台至进入圆弧轨道所用的时间为____________s；（2）平台高度h=___________m；（3）小孩从轨道B端离开轨道后所能上升的最大高度H________ h（选填“>”、“<”或“=”）。

参考答案：
0.4，0.8，=
10. （6分）质量为m的汽车在水平地面上以速度v1匀速运动时发动机的功率为
P1，当汽车司机突然加大油门使汽车瞬时加速度为a，此时汽车发动机的功率为P2为，若汽车保持功率P2，阻力不变，则它的最大速度为。

参考答案：
（＋ma）v1，（1＋）v1
11. 如图所示，在倾角为β=30°的光滑斜面N和可绕O点转动的光滑档板P间静止着重10N的球．当P与N夹角α= 90°时，P受压力最小；当α=60°时，斜面N受压力为11.5 N．
参考答案：
解：以小球为研究对象，进行受力分析如图：
将F N1与F N2合成，其合力与重力等大反向，则在挡板转动时，挡板给球的弹力F N2与斜面给球的弹力F N1合力大小、方向均不变，其中F N1的方向不变，作辅助图如图，挡板转动过程中，F N2的方向变化如图中a、b、c的规律变化，为满足平行四边形定则，其大小变化规律为先减小后增大，其中挡板与斜面垂直时F N2最小，即
α=90°；
根据力的作用效果将球的重力G可分解为对斜面的压力F1和对档板P的压力F2（如图）
由几何知识可得：F1==N≈11.5N
故答案为：90°，11.5．
桥面受到汽车的压力（填“大于”或“小于”）汽车的重力。

如果这辆汽车通过凸形桥顶部时速度达到m/s，汽车就对桥面无压力。

（重力加速度g=10m/s2）
参考答案：
13. 图6所示是探究某根弹簧的弹力F与伸长量x之间的关系图，由图可知，弹簧的劲度系数k＝ N/m；当弹力F＝6.0N时，弹簧的伸长量x＝ cm。

参考答案：
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 在《验证机械能守恒定律》的实验中，打点计时器所接交流电频率为50Hz，当地重力加速度g=9.80m/s2.实验选用重锤质量为m(kg)，从所打纸带中选择一条合适的纸带，此纸带第1、2点间的距离方接近.纸带上连续的点A、B、C、D至第1点O 的距离如图所示，则重锤从O运动到C，重力势能减少J.重锤经过C时的速度为m/s.其动能增加J.
参考答案：
1.96或2mm、5.50m、3.3、5.45m
15. 在做“研究平抛物体的运动”的实验时：
（1）为使小球水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线成水平方向，检查方法是：。

（2）小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上，然后从这一点画水平线和竖直线作为x 轴和y轴，竖直线是用来确定的。

（3）某同学通过实验得到的轨迹如图所示，判断O点是否是抛出点。

________（填“是”或“否”）。

（4）该同学在轨迹上选取间距较大的几个点，测出其坐标，并在直角坐标系内绘出了y-x2图象，则此平抛物体的初速度v0= m/s（g=10m/s2）。

参考答案：
（1）看放在斜槽末端的小球是否能静止平衡；（2）重锤线；（3）是；（4）v0=1m/s。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响。

（1）推导第一宇宙速度v1的表达式；
（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T。

参考答案：
解：（1）设卫星的质量为m,地球的质量为M,
在地球表面附近满足
得------------------------------（2分）
卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力
------------------------------（2分）①式代入②式，得到------------------------------（1分）
（2）卫星受到的万有引力为
由牛顿第二定律------------------------------（3分）
③、④联立解得------------------------------（2分）
17. 汽车以v0=10m/s的速度在水平路面上匀速运动，刹车2s后它的速度降为
6m/s。

求：
（1）刹车过程中的加速度；
（2）刹车后经多长时间汽车停下；
（3）汽车从刹车开始到停下所发生的位移
参考答案：
18. 如图所示，质量为mB=14kg的木板B放在水平地面上，质量为mA=10kg的木箱A放在木板B上。

一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在地面的木桩上，绳绷
紧时与水平面的夹角为θ=37°。

已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1=0.5，木板B与地面之间的动摩擦因数μ2=0.4。

重力加速度g取10m/s2。

现用水平力F 将木板B从木箱A下面匀速抽出，试求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）绳上张力FT的大小；（2）拉力F的大小。

参考答案：。