河南省焦作市第十七中学2020-2021学年高一物理上学期期末试题含解析

河南省焦作市第十七中学2020-2021学年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. （多选）如图所示，质量相等的A、B两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上，随圆筒一起做匀速圆周运动，则下列关系中不正确的有（）
A．运动周期T A>T B B．线速度v A>v B
C．它们受到的摩擦力f A>f B D．筒壁对它们的弹力N A>N B
参考答案：
AC
2. 如图所示，a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上匀速运行的四颗人造卫星。

其中
a、c的轨道相交于P，
b、d在同一个圆轨道上。

某时刻b卫星恰好处于c卫星的正上方。

下
列说法中正确的是
A．b、d存在相撞危险
B．a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度
C．b、c的角速度大小相等，且小于a 的角速度
D．a、c的线速度大小相等，且小于d 的线速度
参考答案：
B
3. 下列关于物理学史实的描述，错误的是
A．牛顿发现了万有引力定律，揭示了天体运行的规律与地上物体运动的规律具有内在的一致性，成功地实现了天上力学与地上力学的统一
B．开普勒发现了行星的运动规律，为人们解决行星运动学问题提供了依据，澄清了多年来人们对天体运动的神秘、模糊的认识
C．人们通过望远镜发现了天王星，海王星和冥王星也是通过望远镜发现的，而不是预言后再观测到的
D．德国物理学家亥姆霍兹概括和总结了自然界中最重要、最普遍的规律之一——能量守恒定律
参考答案：
C
4. 一个质点正在做匀加速直线运动，用固定的照相机对该质点进行闪光照相，闪光时间间隔为1s．分析照片得到的数据，发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了2m；在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了8m，由此不可求得（）
A．第1次闪光时质点的速度
B．质点运动的加速度
C．质点运动的初速度
D．从第2次闪光到第3次闪光这段时间内质点的位移
参考答案：
C
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．
【分析】根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度的大小以及第2次闪光到第3次闪光这段时间内的位移，结合匀变速直线运动的位移时间公式求出第一次闪光时的速度．
【解答】解：A、根据得，a=．因为在第1次、第2次闪
光的时间间隔内移动了2m，根据得，2=，解得．故A、B正确．
C、因为初始时刻与第1次闪光的时间间隔未知，故无法求出质点的初速度．故C错误．
D、因为，则第2次闪光与第3次闪光这段时间内的位移．故D 正确．
本题选不能求出的，故选：C．
5. （单选）质量为m的物体放在水平面上，在大小相等，互相垂直的水平力F1和F2的作用下，从静止开始沿水平面运动．如图所示，若物体与水平面间的动摩擦因数为μ，则物体
A．在F1的反方向上受到Ff1＝μmg的摩擦力
B．在F2的反方向上受到Ff2＝μmg的摩擦力
C．在F1、F2合力的反方向上受到的摩擦力为Ff合＝μmg
D．在1、F2合力的反方向上受到的摩擦力为Ff＝μmg
参考答案：
C
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. （填空）氢原子的能级如图所示。

有一群处于n=4能级的氢原子，若原子从n=4向n=2跃迁时所发出的光正好使某种金属产生光电效应，则：
①这群氢原子发出的光中共有种频率的光能使该金属产生光电效应；
②从n=4向n=1跃迁时发出的光照射该金属，所产生的光电子的最大初动能为eV。

参考答案：
①4（2分）②10.2 （2分）
7. 一小球以初速度v0竖直向上抛出，运动中所受阻力为其重力的0.2倍。

重力加速度为g。

小球上升过程的加速度大小a= ；小球上升的最大高度H= 。

小球落回抛出点时的速度大小
v= 。

参考答案：8. 如图所示，轻弹簧K一端与墙相连，质量为4Kg的木块，沿光滑水平面以5m/S的速度运动，并压缩弹簧，则弹簧在被压缩过程中最大弹性势能为______
参考答案：
50J
9. .在“研究平抛物体的运动”实验中，某同学记录了A、B、C三点，取A点为坐标原点，建立了如图所示的坐标系。

平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。

那么小球平抛的初速度为
，小球抛出点的坐标为。

(取)(注明单位)
参考答案：
1.5m／s -30cm,-20cm
10. 做杂技表演的汽车从高台水平飞出，在空中运动后着地，一架照相机通过多次曝光，拍摄得到汽车刚好着地及前后一段时间内的运动照片如图所示(虚线为正方形格子)．已知汽车长度为3.6m，相邻两次曝光的时间间隔相等，由照片可推算出汽车离开高台时的瞬时速度大小为______m/s，高台离地面高度为________m.
参考答案：
12m/s 11.25m
11. 某个25 kg 的小孩坐在秋千板上，秋千板离拴绳子的横梁2.5m 。

如果秋千板摆动经过最低位置时的速度是3m/s ，这时秋千板所受的压力为 N 、方向为 （g 取10m/s2，秋千板的质量不计。

） 参考答案：
340 N ； 方向为 竖直向下
12. A 、B 两质点分别做匀速圆周运动，若在相同时间内，它们通过的弧长之比S A ：S B =2：3而转过的角度之比φA ：φB =3：2，则它们的线速度之比V A ：V B =______；角速度之比ωA ：ωB =______。

参考答案：
2:3 3:2
13. 将一个10-6C 的负电荷从电场中A 点移到B 点，克服电场力做功2×10-6J 。

从B 点移到C 点，电场力做功4×10-6J ，则U AB =___________V ，U AC =___________V 。

] 参考答案： 2 V -2 V
三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 一位旅客可用三种方法从自贡到泸州：第一种是乘普客汽车经邓关、赵化到达；第二种是乘快客汽车经内江、隆昌的高速公路到达；第三种是乘火车到达．下面是三种车的发车时刻及里程表．已知普客汽车全程平均速度大小为60km/h ，快客汽车全程平均速度大小为
100km/h ，两车途中均不停站，火车在中途需停靠内江站和隆昌各5min ，设火车进站和出站都做匀变速直线运动，加速度大小是2400km/h 2，途中匀速行驶，速度为120km/h.
若现在时刻是上午8点05分，这位旅客想早点赶到泸州，请你通过计算说明他该选择普客汽车、快客汽车还是火车？
参考答案： 应选择火车
15. 如图，质量m=2kg 的物体静止于水平地面的A 处，A 、B 间距L=20m ．用大小为30N ，方向水平向右的外力F 0拉此物体，经t 0=2s ，拉至B 处．
（1）求物块运动的加速度a 0大小； （2）求物体与地面间的动摩擦因数μ；
（3）若用大小为20N 的力F 沿水平方向拉此物体，使物体从A 处由静止开始运动并能到达B 处，求
该力作用的最短时间t ．（取g=10m/s2）
参考答案：
（1）10 m/s ，（2）0.5，（3）
试题分析：（1）物体在水平地面上从A 点由静止开始向B 点做匀加速直线运动，根据解
得：。

（2）对物体进行受力分析得：，解得：。

（3）设力F 作用的最短时间为，相应的位移为，物体到达B 处速度恰为0，由动能定理：
，整理可以得到：
由牛顿运动定律：，，整理可以得到：。

考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系
【名师点睛】本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用，要求同学们能正确进行受力分析，抓住位移之间的关系求解。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 重G=500 N的物体放在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.3。

如图6所示，当用F1=180 N的水平力向左推物体时，物体所受的摩擦力大小为多少？方向如何？当用F2=100 N的水平力推物体时，物体所受的摩擦力大小为多少？方向如何？（可认为物体与水平地面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

）
参考答案：
根据Ff＝μFN……2分物体对水平面的压力FN=G=500N……2分
物体与水平面之间的最大静摩擦力为：Ffmax＝μFN=0.3×500 N＝150 N……2分
F1=180N＞Ffmax，物体在水平面上向左运动，与水平地面之间的摩擦力为滑动摩擦力……Ff＝μFN＝150 N……2分方向向右……2分
F＝100 N＜Ffmax，物体不动，与水平地面之间的摩擦力为静摩擦力……2分
根据二力平衡，所受的静摩擦力大小等于外力大小：Ff＝100 N……2分
方向向右……2分
17. 如图所示，货车正在以a1=0.1m/s2的加速度启动．同时，一只壁虎以v2=0.2m/s的速度在货车壁上向上匀速爬行．试求：
（1）经过2s时，地面上的人看到壁虎的速度大小和方向；
（2）经过2s的时间壁虎相对于地发生的位移；
（3）壁虎做直线运动还是曲线运动？
参考答案：
解：（1）壁虎同时参入了相对于车向上的匀速运动和随车一起向左的匀加速直线运动．经过2s时，壁虎向上运动的速度为：v y=v2=0.2m/s，
随车运动的速度为：v x=v1=a1t=0.2m/s，
如图1所示，壁虎运动的合速度在t=2s末，大小为：v==m/s=0.2m/s，tanα===1，故壁虎速度方向在该时刻与水平方向成45°角．
（2）如图2，在汽车启动后2s这段时间内，壁虎的水平位移x=at2=0.2m，
竖直位移y=v y t=0.4m，
壁虎相对地面发生的位移s==0.45m，与水平方向所成的角θ=arctan2．
（3）由上面分析知x=at2=0.05t2，
y=0.2t，
消去时间t，解得：x=1.25y2，
是一条如图答3所示的抛物线，所以壁虎做曲线运动，或者用初速度与加速度方向垂直的关系，也可以判断出壁虎的运动轨迹是曲线．
答：（1）经过2s时，地面上的人看到壁虎的速度大小为0.2m/s，壁虎速度方向在该时刻与水平方向成45°角；
（2）经过2s的时间壁虎相对于地发生的位移大小为0.45 m，与水平方向所成的角θ=arctan2；
（3）壁虎相对于地面做曲线运动．
【考点】运动的合成和分解．
【分析】（1）壁虎同时参入了相对于车向上的匀速运动和随车一起向左的匀加速直线运动．分别求出2s末，两个方向上的速度，根据速度合成原则即可求解；
（2）分别求出壁虎水平和竖直方向的位移，根据矢量合成原则即可求解；
（3）求出x﹣y的函数图象，即可分析壁虎的运动情况．
18. 某物体放在一倾角为θ的斜面上，向下轻轻一推，它刚好能匀速下滑．若给此物体一个沿斜面向上的初速度v0，那么，
（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ为多大？
（2）它能沿斜面向上滑的最大位移为多少？
参考答案：。