北京第3中学2018-2019学年高一物理下学期期末试卷含解析

北京第3中学2018-2019学年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. （单选）甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道。

以下判断正确的是（）
A. 甲的加速度大于乙的加速度
B. 乙的速度大于第一宇宙速度
C. 甲的周期大于乙的周期
D.甲在运行时能经过北极的正上方
参考答案：
C
2. （单选）某物体以20 m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10 m/s2.下列对物体4 s内的运动描述错误的是（）
A．上升最大高度20 m B．位移大小为40 m
C．速度改变量的方向向下D．平均速率为10 m/s
参考答案：
B
3. 一质量不计的弹簧原长为10 cm，一端固定于质量m＝2 kg的物体上，另一端施一水平拉力F.( g=10m/s2，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)
(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至14cm时，物体恰好被拉
动，弹簧的劲度系数多大？
(2)若将弹簧拉长至11 cm时（物体在滑动过程中），物体所受的摩擦力大小为多少？
(3)物体静止时，若将弹簧拉长至13cm，物体所受到的摩擦力大小为多少？
参考答案：
（1）由题意得，物体与地面间最大静摩擦力fmax=μmg=0.2×2×10N=4N （3分）
物体恰好被拉动，物体所受弹力等于最大静摩擦力：F1=kx1=fmax得
(3分)
物体相对地面滑动，受到滑动摩擦力f2=μmg=0.2×2×10N=4N (3分)
（3）弹簧弹力F3=kx3=100×（13－10）×10－2N=3N<fmax （2分）
受到静摩擦力 (2分)
4. 一个质点从静止开始做匀加速直线运动，它在第3秒内与第6秒内通过的位移之比为x1 : x2，通过第3m与通过第6m时的平均速度之比为v1 : v2，则正确的是( )
A . x1 : x2=5:11，v1 : v2=(-): (-)
B. x1 : x2=1: 4，v1 : v2=1 :
C. x1 : x2=5:11，v1 : v2=(+): (+)
D. x1 : x2=1 : 4，v1 : v2=(-) : (-)
参考答案：
C
5. （单选）一支队伍沿平直的公路匀速前进，其速度大小为v1，队伍全长为L．一个通讯兵从队尾以速率v2（v2＞v1）赶到队前然后立即原速率返回队尾，则这个过程中通讯兵通过的路程和位移分别是（）
A．，
B．，
C ，
D 无法确定
参考答案：
考点：匀速直线运动及其公式、图像．
分析：本题如果以地面为参考系分析较为复杂，可以以行进的队伍为参考系，可以将运动简化．
根据匀速直线运动的规律列出等式和几何关系求解．
解答：解：本题如果以地面为参考系分析较为复杂，可以以行进的队伍为参考系．在通讯兵从队尾向队前前进的过程中，通讯兵相对于队伍的速度为v2﹣v1；
在从队前返回队尾的过程中，通讯兵相对于队伍的速度为v2+v1．通讯兵两次相对于队伍的位移均为l，设运动的时间分别为t1、t2，
则有：t1=，t2=
通讯兵通过的路程为两段路程的和，即有：s′=v2t1+v2t2
将上面的关系式代入得：s′=v2（+）=；
整个个过程中，通讯兵通过的位移大小等于队伍前进的距离，即有：
s=v1（+）=；
故选：A
点评：本题考查位移和路程的计算，关键是计算向前的距离和向后的距离，难点是知道向前的时候人和队伍前进方向相同，向后的时候人和队伍前进方向相反．
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. (6分)---个皮球从4m高的地方竖直下落，碰地后反弹跳起1m，它所通过的路程
是 m,位移的大小是 m；若皮球最终停在地面上，则在整个过程中皮球的位移是 m.
参考答案：
5 3 4（每空2分）
15.有三个共点力，其大小分别为20牛顿、6牛顿、15牛顿，其合力范围是
参考答案：
0到41N
8. 在一个未知星球上用如图（a）所示装置研究平抛运动的规律。

悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出作平抛运动．现对采用频闪数码照相机连续拍摄。

在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在作平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图所示。

a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:4，则：
（1）由以上信息，可知a点（填“是”或“不是”）小球的抛出点；（2）由以上及图信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为m/s2
（3）由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是m/s；（4）由以上及图信息可以算出小球在b点时的速度是m/s 。

参考答案：
（1）是（2）0.8 （3）8 （4）
9. 某同学在做研究平抛运动的实验时，忘记记下斜槽未端小球重心的位置，图中的4点为小球运动一段时间后的位置，他便以A点作为坐标原点，以水平方向和竖直方向分别为
x、y轴建立直角坐标系，得到如图所示的图象，则由图可知抛出点的坐标为[ cm, cm]。

参考答案：
10. 一个皮球从5m高的地方落下，碰撞地面后又反弹起1m，通过的路程是_____m，该球经过一系列碰撞后，最终停在地面上，在整个运动过程中皮球的位移大小是________m．参考答案：
6 m; 5 m. ks5u
11. 图3是甲物体的位移图象和乙物体的速度图象.试根据图象求出从A→B→C→D 的各段时间内，甲物体在5s内的位移是 m ，乙物体在5s内的位移是 m
参考答案：
-2或2 m ， 16 m
12. 向心力是指做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力，由牛顿第二定律F=ma，可推出向心力的公式（分别用r、T、f、n表示）F===．
参考答案：
，4π2mf2r，4π2mn2r．
【考点】向心力．
【分析】根据物体做圆周运动向心加速度与周期、转速、频率的关系，得出物体向心力公式．
【解答】解：向心加速度为：
a=rω2==，
又T=，则a=4π2rf2，
转速的大小等于频率，则有：
a=4π2rn2，
根据F=ma知向心力为：
F==4π2mf2r=4π2mn2r．
故答案为：，4π2mf2r，4π2mn2r．
13. 某汽车以不变的速率驶入一个狭长的水平90°圆弧形弯道，弯道两端连接的都是直道，有人在车内测量汽车的向心加速度随时间的变化关系如图所示，则汽车转弯所用的时间t= ；角速度ω= ；弯道的半径r= 。

参考答案：
10, π/20,50
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. “研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。

（1）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是___________。

（2）本实验采用的科学方法是___________。

A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法（3）实验中可减小误差的措施有___________。

A．两个分力F1、F2的大小要越大越好
B．两个分力F1、F2间夹角应越大越好
C．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
D．AO间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O时，拉力要适当大些
参考答案：
（1）F′，（2）B ，（3）C D
15. 在探究“互成角度的两个力的合成”的实验中，需要的器材有：方木块、白纸、细绳套两个、三角板、刻度尺、图钉几个，橡皮条一根、铅笔一支，还需要________．在做上述实验中，在水平放置的木板上垫上一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上，另一端结两个细绳套，通过细绳套用两个互成角度的弹簧秤拉橡皮条，使结点移到某一位置O，此时需记下：O点位置，相应弹簧秤读数，再记下_________；然后用一个弹簧秤把橡皮条拉长，使结点到达________，再记下细绳所示的方向和弹簧秤读数
参考答案：
弹簧秤两个、；细绳所示方向；；O点位置；
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 据报道，一儿童玩耍时不慎从H=45m高的阳台上无初速掉下，在他刚掉下时恰被楼下一管理员发现，该管理员迅速由静止冲向儿童下落处的正下方楼底，准备接住儿童．已知管理员到楼底的距离为18m，为确保安全能稳妥接住儿童，管理员将尽力节约时间，但又必须保证接儿童时没有水平方向的冲击，不计空气阻力，将儿童和管理员都看做质点，设管理员奔跑过程中只做匀速或匀变速运动，g取10m/s2．问：
（1）管理员至少用多大的平均速度跑到楼底？
（2）若管理员在加速或减速的加速度大小相等，且最大速度不超过9m/s，求管理员奔跑时加速度需满足什么条件？
参考答案：
（1）儿童下落时间为t，H=gt2/2，t =3s (2分) 他要能接住儿童，奔跑的时间要小于3s
由x=vt ，管理员的平均速度至少为6m/s (2分)
（2）设管理员的加速度为a
由于要求没有水平方向的冲击则vt=0
时间t1+t2+t3=3s (1分)
位移s1+s2+s3=18m (1分)
(1分) (2分)
(2分)
由上可得a=9m/s2 （1分）则加速度应满足a≧9m/s2
17. 如图所示，以v0=6m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2s将熄灭，此时汽车距离停车线s= 22.5m。

为了不违反交通法规，汽车司机可采取以下两种措施：
措施一：立即让汽车匀减速，使汽车在绿灯熄灭后能够在到达停车线之前停下
措施二：立即让汽车匀加速，使汽车在绿灯熄灭前通过停车线
已知该车加速时最大加速度大小为10m／s2，此路段允许行驶的最大速度为vm=12m/s。

试通过计算说明，在不违反交通法规情况下，该汽车司机能否采取第二种措施？若能，求出汽车满足条件的加速度；若不能，汽车司机只能采取措施一，请出在采取措施一的情况下，汽车减速时的最小加速度。

参考答案：
18. 北方的冬天，河面结出厚厚的冰层，人们常常利用冰面摩擦小的特点来运送货箱。

某地有一条封冻河流，岸边有一个质量为m＝77kg的货箱，一人由静止开始用斜向下与水平方向夹角θ＝37°的力F推货箱，使货箱沿垂直对岸的直线方向前进，力F推动1m距离后撤去，撤去推力瞬间物体的速度为2m/s，已知货箱与冰面动摩擦因数为μ＝0.05，（其中g＝10m/s2，cos37°＝0.8，sin37°＝0. 6）求：
（1）推力F的大小
（2）撤去推力后，货箱还能自行滑动多远？
参考答案：
解：（1）推动货箱加速的过程中，牛顿第二定律有：
……………………………………① (3分)
由运动学知识可得：……………………………………② (2分)
联立①②可解得：F＝250N ……………………………………… (2分)
（2）撤去推力后作匀减速后，由牛顿第二定律有：………………③ (3分)
由运动学知识可得：……………………………………④(2
分)
联立③④可解得：x2＝4m ……………………………………… (2分)。