2020-2021学年山西省忻州市卫村学校高一物理下学期期末试卷带解析

2020-2021学年山西省忻州市卫村学校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. 下列叙述错误的是（）
A.体积很大的物体也可以看作质点
B.汽车在沿直线行驶过程中，位移的大小和路程的大小相等
C.在单向直线运动中，速度就是速率
D.路程为零时位移一定为零，位移为零时路程不一定为零
参考答案：
C
2. 甲、乙两物体做平抛运动的初速度之比为2∶1，若它们的水平射程相等，则它们抛出点离地面的高度之比为：[ ]
A．1∶2 B．1∶3 C．1∶4 D．4∶1
参考答案：
C
3. 关于重心，下列说法正确的是：
A．重心就是物体上重力最重的一点
B．任何几何形状规则的物体的重心必与几何中心重合
C．重心是重力的作用点，它总是在物体上，不可能在物体外
D．重心是物体各部分所受重力的合力的作用点
参考答案：
D
4. 一名宇航员来到某星球上，如果该星球的质量为地球的一半．它的直径也为地球的一半，那么这名宇航员在该星球上的重力是他在地球上重力的（）
A．4倍B．2倍C．0.5倍D．0.25倍参考答案：
B
5. 下列关于物体所受的滑动摩擦力表述正确的是( )
A．方向垂直于接触面
B．大小与正压力成正比
C．大小与正压力成反比
D．方向始终与物体的运动方向相同
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. 小文同学在探究物体做曲线运动的条件时，将一条形磁铁放在桌面的不同位置，让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动，得到不同轨迹，图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置A时，小钢珠的运动轨迹是（填轨迹字母代号），磁铁放在位置B时，小钢珠的运动轨迹是（填轨迹字母代号）．实验表明，当物体所受合外力的方向跟它的速度方向（选填“在”或“不在”）同一直线上时，物体做曲线运动．
参考答案：
b，c，不在
【考点】物体做曲线运动的条件．
【分析】首先知道磁体对钢珠有相互吸引力，然后利用曲线运动的条件判断其运动情况即可．
【解答】解：磁体对钢珠有相互吸引力，当磁铁放在位置A时，即在钢珠的正前方，所以钢珠所受的合力与运动的方向在一条直线上，所以其运动轨迹为直线，故应是b；
当磁铁放在位置B时，先钢珠运动过程中有受到磁体的吸引，小钢珠逐渐接近磁体，所以其的运动轨迹是c；
当物体所受的合外力的方向与小球的速度在一条直线上时，其轨迹是直线；当不在一条直线上时，是曲线．
故答案为：b，c，不在．
7. 研究平抛运动时，某同学设计了如图的实验：将两个倾斜滑道固定在同一竖直平面内，最下端水平，滑道2与光滑水平板吻接。

把两个质量相等的小钢球，从面的同一高度由静止开始同时释放，则他将观察到的现象是___________________________________.这说明
___________________________________________。

参考答案：
8. 如图所示，劲度系数为K2的轻质弹簧，竖直放在桌面上，上面压一质量为m的物块，劲度系数为K1的轻质弹簧竖直地放在物块上面，其下端与物块上表面连接在一起，现想使物块在静止时，下面弹簧承受物重的2/3，应将上面弹簧的上端A竖直向上提高
的距离。

参考答案：
9. 质量为2kg的重物从30m高处由静止开始下落，下落过程中重物受到的空气阻力忽略不计。

则重物下落2s时具有的动能为_____；重物下落高度为_____m时，动能是其重力势能的一半。

(g取10m／s2)
参考答案：
400J 10
10. 两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动的周期之比T A：T B=1：8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为R A：R B=v A：v B=．
参考答案：
1：4；2：1
解：根据万有引力提供向心力为：
，
r=，v=
因为T A：T B=1：8
所以：R A：R B=1：4
所以：V A：V B=2：1
故答案为：1：4；2：1
11. 如图为“用DIS研究加速度和力的关系”的实验装置。

实验操作中，用钩码所受的重力作为小车所受外力，用DIS系统测定小车的加速度。

在保持小车总质量不变的情况下，改变所挂钩码的数量，多次重复测量，将数据输入计算机，得到如图所示的a-F关系图线。

（1）分析发现图线在水平轴上有明显的截距（OA不为零），这是因为：
________________________________________________。

（2）（单选题）图线AB段基本是一条直线，而BC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）释放小车之前就启动记录数据的程序
（C）钩码总质量很小，远小于小车的总质量（D）钩码总质量过大
（3）本实验运用了______________的科学方法。

参考答案：
（1）摩擦力过大（2分，答“未平衡摩擦力”同样给分）；（2）D（2分）
（3）控制变量法（1分）
12. “探究加速度与力、质量的关系”实验装置如图所示。

(1)为减小实验误差，盘和砝码的质量应比小车的质量 (选填“小”或“大”)得多。

(2)下图为某同学在实验中打出的一条纸带，计时器打点的时间间隔为0．02s。

他从比较清晰的点起，每五个点取一个计数点，则相邻两计数点问的时间间隔为 s。

他量出各相邻两计
数点间的距离如图，由数据可求得打计数点3时小车的速度= m/s；小车的加速度a= m/s2。

(结果均保留三位有效数字)
参考答案：
13. 在平直公路上一辆行驶的汽车经过某点，它们的位移随时间的变化关系：x＝10t－2t2（m）求初速度 m/s ，加速度 _m/s2
参考答案：
10 —4
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （实验）用如图所示的装置研究在作用力F一定时，小车的加速度a与小车质量M的关系，某位同学设计的实验步骤如下：
A．用天平称出小车和小桶及内部所装砂子的质量；
B．按图装好实验器材；
C．把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶；
D．将电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量；
E．保持小桶及其中砂子的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后的M值，重复上述实验；
F．分析每条纸带，测量并计算出加速度的值；
G．作a一M关系图象，并由图象确定a一M关系．(1)该同学漏掉的重要实验步骤是，该步骤应排在步实验之后．
(2)在上述步骤中，有错误的是，应把改
为．
(3)在上述步骤中，处理不恰当的是，应把改
为．
参考答案：
(1)平衡摩擦力、B（2） D、蓄电池、学生电源交流4到6伏
（3）G、a-M、a-1/M
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,注意使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,用平滑曲线画出平抛运动的轨迹
上述实验步骤的合理顺序是________(只排列序号即可).
参考答案：
(1). 斜槽的同一位置； (2). 将小球放在水平槽末端中若能静止则可认为水平； (3).
； (4). BADC
【详解】（1）A、在“研究平抛物体运动”的实验中，要保证小球从斜槽末端飞出时的速度是相同的，因此，要让小球多次从斜槽上的同一位置滚下
B、将小球放在斜槽末端看其是否滚动，若不滚动，则斜槽末端水平；
实验步骤的合理顺序是BADC；
【点睛】关于平抛运动实验要掌握实验的注意事项、实验步骤、实验原理．平抛运动分解为：水平方向的匀速直线运动，竖直方向的自由落体运动．分析小球水平方向和竖直方向的运动特点，充分利用匀变速直线运动的规律结合运动的合成来求解．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图,A、B两物体相距S=7m,A正以V1=4m/s的速度向右做匀速直线运动,而物体B此时速度V2=10m/s,方向向右,做匀减速直线运动(不能返回),加速度大小a=2m/s2,从图示位置开始计时,经多少时间A追上B.
参考答案：
B物体至静止全程的平均速度=5m/s>v1,故B静止时A仍未追上B (2分) V22=2ax B∴
x B=25m
（4分）
x B+S=v1t ∴ t=8s
（4分）
17. 如图所示，n=10匝的边长为10cm的正方形线圈abcd绕对称轴OO/在匀强磁场中匀速转动，已知转动角速度ω=20rad/s，磁感应强度B=10T，外电阻R=6Ω，线圈的电阻r=4Ω。

图示位置线圈平面与磁感线平行。

求：
(1)从如图位置开始计时，写出感应电流的瞬时表达式；
(2)交流电压表的示数；
(3)从如图位置开始，转过90°的过程中通过线圈某横截面的电量。

参考答案：
18. 如图所示，一质量m=1kg的小球套在一根足够长的固定杆上，直杆与水平面夹角θ=37°．小球在F=20N的竖直向上的拉力作用下，从A点由静止出发沿杆向上做匀加速运动．加速度a=2m/s2，F作用2s后撤去．g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．
（1）求杆与球间的动摩擦因数μ；
（2）求小球上滑过程中距A点最大距离x m．
参考答案：
解：（1）小球做匀加速直线运动时受到的合外力F合=（F﹣mg）sin37°﹣μ（F﹣mg）cos37°=6﹣8μ（N），所以，加速度，故μ=0.5；
（2）小球匀加速上滑的位移；撤去拉力F时，小球的速度v=at=4m/s；
撤去拉力后，小球所受合外力F′=mgsin37°+μmgcos37°=10N，所以，小球以加速度向
上做匀减速运动，最大位移；
所以，小球上滑过程中距A点最大距离x m=x1+x2=4.8m；
答：（1）杆与球间的动摩擦因数μ为0.5；
（2）小球上滑过程中距A点最大距离x m为4.8m．
【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．
【分析】（1）对小球进行受力分析得到合外力，然后由牛顿第二定律求得加速度，即可求解动摩擦因数；
（2）先求得小球向上做匀加速运动的位移和末速度；然后对撤去拉力后的小球进行受力分析求得合外力，进而得到匀减速运动的速度，即可求得匀减速运动的最大位移，最后将两部分位移相加即可求得最大距离．。