2021年安徽省阜阳市五星中学高一物理上学期期末试卷含解析

2021年安徽省阜阳市五星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. 图示为东汉时期出现的记里鼓车，每行驶一里路，木人自动击鼓一次，有一记里鼓车，车轮的直径为1m，沿一平直路面匀速行驶时，每行驶50s木人击鼓一次，则车轮边缘质点的角速度大小为（）
A．40rad/s B．30rad/s C．20rad/s D．10rad/s
参考答案：
C
【考点】线速度、角速度和周期、转速．
【分析】由位移时间关系即可求出车轮边缘的线速度，然后由v=ωr即可求出车轮的角速度．
【解答】解：由题可知每50s车行驶的位移为500m，所以车轮边缘的线速度：
v=m/s
由线速度与角速度关系可得：
rad/s．故C正确，ABD错误．
故选：C
2. 做简谐运动的弹簧振子,其质量为m,最大速率为v,则下列说法中正确的是( )
A．振动系统的最大弹性势能为
B．当振子的速率减为时,此振动系统的弹性势能为
C．从某时刻起,在半个周期内,弹力做的功一定为
D．从某时刻起,在半个周期内,弹力做的功一定为零
参考答案：
AD
3. 在距地面高5 m的平台上，以25 m/s的速率竖直向上抛出一质量为1 kg的石块，不计空气阻力，取g＝10 m/s2，则抛出后第三秒内重力对石块所做的功是()
A．－100 J B．50 J
C．100 J D．0 J
参考答案：
D
4.
参考答案：
C
5. （多选）如图所示，A、B、C是平行纸面的匀强电场中的三点，它们之间的距离均为L，电量为q=1.0×10﹣5 C的负电荷由A移动到C电场力做功W1=4.0×10﹣5J，该电荷由C 移动到B电场力做功W2=﹣2.0×10﹣5J，若B点电势为零，以下说法正确的是（）
解：A、对于C、B间电势差为UCB=V=2V，
若B点电势为零，UCB=φC﹣φB，则C点电势φC=2V．
而A与C间的电势差为UAC==V=﹣4V，
UAC=φA﹣φC，则A点电势φA=﹣2V．故A错误，B正确；
C、由上分析可知，AC连线的中点M电势为0，M与B点的连线即为等势线，且电场线垂直于等势线，三角形ABC为等边三角形，BM⊥AC，根据沿着电场线方向，电势降低，则有匀强电场的方向由C到A，故C正确，D错误；
故选：BC
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示是某同学探究小车的速度和加速度的实验装置，遮光条长度为3.0cm,他将光电门固定在水平轨道上的B点，用重物通过细线拉小车，让小车做直线运动．实验时将小车从图甲中位置A处由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过
光电门的时间Δt1＝0.11s，遮光条从开始运动到光电门的时间为Δt=3.57s,则小车经过光电门时的速度为________m/s，小车加速度为________m/s2.(保留两位有效数字)
参考答案：
7. 我国绕月探测工程的研究和工程实施已取得重要进展。

设地球、月球的质量分别为m1、m2，半径分别为R1、R2，人造地球卫星的第一宇宙速度为v，对应的环
绕周期为T1。

则环绕月球表面附近圆轨道飞行的探测器的速度为_________，对应的环绕周期为_________。

参考答案：
，
8. 在图中，给出六个力F1、F2、F3、F4、F5、F6，它们作用于同一点O，大小已在图中
标出．相邻的两个力之间的夹角均为60°，它们的合力大小为_____ N，方向为_______．
参考答案：
40；与F6同向
先把在同一直线上的两个力合成，在把夹角是120°的两个合力合成，最后在一直线上合成即可。

9. 为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码．实验测出了砝码的质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图上标出．（g=9.8m/s2)
（1）作出m-l的关系图线；
（2）弹簧的劲度系数为N/m．(保留三位有效数字)
参考答案：
10. 如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果g取10m/s2，那么：
（1）闪光的时间间隔是s；
（2）小球运动中水平分速度的大小是m/s；
（3）小球经过B点时速度大小是m/s．
参考答案：
（1）0.1，（2）1.5，（3）2.5．
【考点】研究平抛物体的运动．
【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据竖直方向上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平抛运动的初速度，即水平分速度．根据某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度，求出B点竖直方向上的分速度，根据平行四边形定则求出B点的速度大小．
【解答】解：（1）根据△y=2L=gT2得，T=；
（2）小球在运动过程中水平分速度；
（3）B点竖直分速度，
根据平行四边形定则知，小球经过B点的速度=．故答案为：（1）0.1，（2）1.5，（3）2.5．
11. 如图，从A点以水平速度v0抛出小球，不计空气阻力小球垂直打在倾角为α的斜面上，则此时速度大小v=；小球在空中飞行间的时间t=．
参考答案：
；．
【考点】平抛运动．
【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据速度的方向，通过平行四边形定则求出小球打在斜面上时的速度大小以及竖直方向上的分速度，从而求出飞行的时间．
【解答】解：根据平行四边形定则得，小球打在斜面上的速度大小．
根据平行四边形定则，小球在竖直方向上的分速度．则小球在空中飞行的时间
．
故答案为：；．
12. 如图所示，A、B、C三点在同一匀强电场中，已知AC⊥BC，
∠ABC=30°，BC=20cm．把一个电荷量q=2×10－5C的正电荷从A移到B电场力做功为零，从B移到C克服电场力做功1.0×10－3J．则该电场的电场强度大小为_______V/m，方向为________．若把C点的电势规定为零,则该电荷在B点电势能为.
参考答案：
500 垂直AB向下-1.0×10-3J
13. 将长为2Ｌ的均匀链条，放在高4Ｌ的光滑桌面上，开始时链条的一半长度处于桌面，其余从桌边下垂，从此状态释放链条，设链条能平滑地沿桌边滑下，则链条下端触地速度为。

参考答案：
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图所示，用频闪相机拍摄“研究物体做平抛运动规律”的照片，图中A、B、C为三个同
时由同一点出发的小球.AA′ 为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹；BB′ 为B球以
速度v水平抛出后的运动轨迹；CC′ 为C球自由下落的运动轨迹.通过分析上述三条轨
迹，可得出结论
A．平抛运动水平方向的分运动是自由落体运动
B．平抛运动竖直方向的分运动是匀速直线运动
C．平抛运动可分解为水平方向的自由落体运动和竖直方向的匀速直线运动
D．平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动
参考答案：
D
15. （填空）如图1所示为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置，数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图。

钩码的质量为m1，
小车和砝码的质量为m2，重力加速度为g。

⑴下列说法正确的是＿＿＿＿＿。

A．每次在小车上加减砝码时，应重新平衡摩擦力
B．实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源
C．本实验m2应远小于m1
D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作图象
⑵实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，测得，作出图像，他可能作出图2中＿＿＿＿＿ (选填“甲”、“ 乙”、“ 丙”)图线。

此图线的AB 段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是＿＿＿＿＿。

A．小车与轨道之间存在摩擦
B．B．导轨保持了水平状态
C．砝码盘和砝码的总质量太大
D．所用小车的质量太大
⑶实验时，某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤，若轨道水平，他测量得到的图像，如图3。

设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，则小车与木板间的动摩擦因数＿＿＿＿，钩码的质量＿＿＿＿＿。

参考答案：
⑴D⑵丙，C ⑶，
（1）根据重力沿斜面向下的分力等于物体受到的摩擦力这一原理来平衡摩擦力，即满足
，与质量无关，所以增减砝码后不需要重新平衡摩擦
力，A错误；由于实验过程非常短暂，为了得到更多的数据，应先接通电源后释放纸带，B 错误；实验中需要钩码的质量远远小于小车的质量，故C错误；直线更能直观的反应两者
的关系，根据牛顿第二定律可得，加速度a与成正比，所以应绘制图象，D正确
（2）没有平衡摩擦力，则在钩码有一定质量后，小车才具有加速度，故丙正确；
（3）根据牛顿第二定律可知，；结合图象，可得：
，设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，因此钩码的质量
，
小车与木板间的动摩擦因数；
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 一质量m=4.0kg的小物块以一定的初速度冲上一倾角为37o足够长的斜面，某同学利用传感器测出了小物块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，并用计算机做出了小物块上滑过程的速度—时间图线，如图所示。

（取sin37o=0.6，
cos37o=0.8，g =10m/s2）求：
（1）小物块冲上斜面过程中加速度的大小；
（2）小物块与斜面间的动摩擦因数；
（3）小物块返回斜面底端时的速度大小
参考答案：
17. 如图所示，质量为M，长度为L的长木板放在水平桌面上，木板右端放有一质量为m 长度可忽略的小木块。

开始时木块、木板均静止，某时刻起给木板施加一大小为F方向水平向右的恒定拉力，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

（1）（4分）若地面光滑且M和m相对静止则m受到的摩擦力多大？
（2）（8分）若木块与木板之间、木板与桌面之间的动摩擦因数均为μ，拉力F =3μ(m + M)g，求从开始运动到木板从小木块下抽出经历的时间。

参考答案：
（1）
（2）
（1）根据整体法，隔离开m则，在m和M之间未产生相对滑动时，，所
以
（2）当m与M出现相对滑动瞬间，，此时拉力为。

当时，M与m已经产生相对运动，当M的位移比m位移多出L，则两者分离。

对于m：
对于M：加速度为
根据运动学公式可以得到：
根据题意：
整理以上几个式子可得：
18. 如图所示，某次赛前训练，一排球运动员在网前距离地面高度h=3.2m处用力将球扣出，使排球以vo=6m/s的初速度水平飞出。

已知排球的质量m =0. 28 kg，排球可视为质点，不考虑空气阻力，g取10m/s2。

问：
（1）排球被扣出到落地时的水平位移为多少？
（2）排球即将落地的动能为多少？
（3）排球被扣出时的动能如何获得？
参考答案：
解：（1）排球飞出后做平抛运动，竖直方向的分运动为自由落体运动，由，得：
s=0.8s ……………………2分
水平位移m =4.8 m………ks5u
………1分
（2）排球从飞出到落地的过程中只有重力做功，满足机械能守恒。

故落地时的动能等于刚飞出时的机械能。

即：
……………………2分
=J = 14 J……………………1分（3）排球被扣出所获得的动能是人对它做功的结果。

…。