2021年广东省广州市石化中学高一物理上学期期末试题带解析

2021年广东省广州市石化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. 为探究平抛运动的规律，将两小球置于同一高度，让其同时分别自由下落和水平抛出．改变高度和平抛小球的初速度大小，重复上述实验。

用图甲所示实验观察两小球是否同时落地，用图乙所示的频闪照片进行测量、分析。

下列说法正确的是（）
A．只有第一种方法能证明平抛运动在水平方向是匀速运动
B．只有第二种方法能证明平抛运动在水平方向是匀速运动
C．只有第一种方法能证明平抛运动在竖直方向是自由落体运动
D．只有第二种方法能证明平抛运动在竖直方向是自由落体运动
参考答案：
B
2. （单选题）跳伞运动员以5m/s的速度匀速下降的过程中，在距地面10m处掉了一颗扣子，跳伞运动员比扣子晚着地的时间为（不计空气阻力对扣子的作用，g取10m/s2）
A、1s
B、2s
C、
D、
参考答案：
A 3. 如图所示，分别用两个恒力F1和F2，先后两次将质量为m的物体从静止开始沿着同一个粗糙的固定斜面由底端推到顶端。

第一次力F1的方向沿斜面向上，第二次力F2的方向沿水平向右，两次所用的时间相同。

在这两个过程中（）
A．F1和F2所做的功相同
B．物体机械能变化相同
C．第二次物体所受合力做功较多
D．物体的动能变化量相同
参考答案：
BD
4. （单选）在推导“匀变速直线运动位移的公式”时，把整个运动过程划分为很多小段，每一小段近似为匀速直线运动，然后把各小段位移相加代表整个过程的位移，物理学中把这种方法称为“微元法”．下面几个实例中应用到这一思想方法的是()．
A．在计算带电体间的相互作用力时，若电荷量分布对计算影响很小，可将带电体看做点电荷
B．在探究弹性势能的表达式过程中，把拉伸弹簧的过程分成很多小段，在每小段内认为弹簧的弹力是恒力，然后把每小段做功的代数和相加
C．在探究牛顿第二定律的过程中，控制物体的质量不变，研究物体的加速度与力的关系
D．在求两个力的合力时，如果一个力的作用效果与两个力的作用效果相同，这个力就是那两个力的合力
参考答案：
B
选项A涉及“理想模型”，选项B涉及“微元法”，选项C涉及“控制变量法”，选项D涉及“等效思想”，则选项B符合要求．
5. （单选）在《探究功与物体速度变化的关系》实验中，下列说法正确的是：（）
A .小车在橡皮筋的作用下弹出，橡皮筋所做的功可根据公式：W=FL算出.
B .进行试验时，必须先平衡摩擦力.
C .分析正确实验所打出来的纸带可判断出：小车先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，最后做减速运动.
D .通过实验数据分析得出结论：w与v成正比
参考答案：
B
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 物体由静止开始做匀加速直线运动，它最初10 s 内通过的位移为80 m，那么它在5 s 末的速度等于___________ m/s，它经过5 m 处时的速度等于_________ m/s。

参考答案：
7. 如图所示，长l的轻直杆两端分别固定小球A和B，A、B都可以看作质点，它们的质量分别为2m 和m。

A球靠在光滑的竖直墙面上，B球放置在光滑水平地面上，杆与竖直墙面的夹角为37o。

现将AB球由静止释放，A、B滑至杆与竖直墙面的夹角为53o时，VA：VB= ，A球运动的速度大小
为（已知sin37o＝0.6，cos37°＝0.8）
参考答案：
4:3
8. 一圆环，其圆心为O，若以它的直径AB为轴做匀速转动，如图所示.
（1）圆环上P、Q两点的线速度大小之比是▲；
（2）若圆环的半径是R，绕AB轴转动的周期是T，则环上Q点的向心加速度大小是▲；（3）P点的向心加速度的方向是▲ .
参考答案：（1）：1 （2分）；（2）（3分）；（3）从P点垂直指向AB（2分）
9. 如图所示，一质量为m的小物体（可视为质点）从高为h的斜面上端滑到斜面底端。

斜面固定在水平地面上。

此过程中，重力对物体做功WG = ；斜面对物体的弹力做功WN
= 。

参考答案：
10. 一圆环，其圆心为O，若以它的直径AB为轴做匀速转动，如图所示
（1）圆环上P、Q两点的线速度大小之比是；
（2）若圆环的半径是20cm，绕AB轴转动的周期是0.01s，环上Q点的向心加速度大小
是．（此空保留一位有效数字）
参考答案：
：1，4×104m/s2
【考点】线速度、角速度和周期、转速；向心加速度．
【分析】（1）同一圆环以直径为轴做匀速转动时，环上的点的角速度相同，根据几何关系可以求得Q、P两点各自做圆周运动的半径，根据v=ωr即可求解线速度之比；
（2）根据a=即可求得Q点的向心加速度大小．
【解答】解：P、Q两点以它的直径AB为轴做匀速转动，它们的角速度相同都为ω，
所以Q点转动的半径为：r1=Rsin30°，
P点转动的半径为：r2=Rsin60°
根据v=ωr得圆环上P、Q两点的线速度大小之比是：
1
根据a=得Q 点的向心加速度大小为：a=4×104m/s 2． 故答案为：
：1，4×104m/s 2
11. 如图5-10所示皮带转动轮，大轮直径是小轮直径的2 倍，A 是大轮边缘上一点，B 是小轮
边缘上一点， C 是大轮上一点，C 到圆心O1的距离等于小轮半径。

转动时皮带不打滑，则A 、B 两点的角速度之比ωA ：ωB ＝
_ ，B
、
C
两点向心加速度大小之比：
＝
___ 。

参考答案： 1：2、 4：1
12. 机械手表的时针、分针和秒针的角速度之比为______。

参考答案：
1:12:720
13. 如图所示，（a ）中U 形管内液面高度差为h ，液体密度为ρ，大气压强为p 0，此时容器内被封闭气体的压强p 1为______________；（b ）中内壁光滑的气缸放置在水平桌面上，活塞的质量为m 1，底面积为S ，在活塞上再放置一个质量为m 2的金属块，大气压强为p 0，则气缸内被封闭气体的压强p 2为_________________。

（已知重力加速度为g ）
参考答案：
p 0-ρgh ，p 0+（m 1+m 2）g/S
三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图所示，某同学在研究平抛运动的实验中，在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后，又
在轨迹上取出a 、b 、c 、d 四个点（轨迹已擦去）．已知小方格纸的边长L=2.5cm ．g 取10m/s 2．请你根据小方格纸上的信息，通过分析计算完成下面几个问题： （1）根据水平位移，求出小球平抛运动的初速度v 0= m/s （2）小球运动到b 点的速度是 m/s （3）从抛出点到b 点所经历的时间是 s ．
参考答案：
（1）1.00；（2）1.25；（3）0.075． 【考点】研究平抛物体的运动．
【分析】（1）根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出初速度．
（2）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出b 点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出b 点的速度．
（3）根据速度时间公式求出抛出点到b 点经历的时间．
【解答】解：（1）在竖直方向上，根据△y=L=gT 2得：T=
则初速度为：．
（2）b 点的竖直分速度为：
根据平行四边形定则知，b 点的速度为：
=
．
（3）从抛出点到b 点经历的时间为：t=
．
故答案为：（1）1.00；（2）1.25；（3）0.075．
15. 在验证机械能守恒定律的实验中，按要求组装好仪器，让质量m ＝1㎏的重物自由下落做匀加速直线运动，并在纸带上打出了一系列的点，如图所示，A 、B 、C 三个相邻计数点时间间隔为0.04s ，那
么，纸带 端（填“左”
或
“
右
”）与重物相连. 打点计器打下计数点B
时，重物的速度
＝ ，从打下点D 到打下计数点B 的过程中重物重力势能的减少量为||＝ ，此过
程动能的增加量为
＝ ，且|
|
（填“＞”、“＜”或“＝”），这是因
为 （g=9.8m/s2结果保留三位有效数字）
参考答案：
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 一个质量m=10 kg 的圆球被沿水平方向的绳索拉着，处于光滑的斜面上，已知斜面倾角为30°，如图所示，求绳索的拉力。

（g 取10 m/s2）
参考答案：
17. 长为L ＝0.5m 的轻质细杆OA ，A 端有一质量为m ＝1.0kg 的小球，小球以O 为圆心在竖直面内做
圆周运动，通过最高点时小球的速率是2m/s ，取g=10m/s2，分析此时细杆OA 对小球的作用力（支持力或拉力？）并求出此作用力的大小。

参考答案：
分析出细杆OA 对小球的作用力为支持力 4分 对小球：mg-F=mv2/L 4分 代入数据得：F=2N
18. 一辆值勤的警车停在公路边．当警员发现从他旁边以v0＝8 m/s 的速度匀速行驶的货车有违章行为时，决定前去追赶．经2.5 s ，警车发动起来，以加速度a ＝2 m/s2做匀加速运动，试问：
(1)警车要多长时间才能追上违章的货车？
(2)在警车追上货车之前，两车间的最大距离是多大？
参考答案：
（1）设警车追上货车所用时间为t1，则两车的位移分别为x 警1=，
x 货1=。