2021年江苏省镇江市河阳中学高一物理下学期期末试卷带解析

2021年江苏省镇江市河阳中学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. ．A、B、C、D四个完全相同的小球自下而上等间距地分布在一条竖直线上，相邻两球的距离等于A球到地面的距离.现让四球以相同的水平速度同时向同一方向抛出，不考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是( )
A.A球落地前，四球分布在一条竖直线上，落地时间间隔相等
B.A球落地前，四球分布在一条竖直线上，A、B落点间距小于C、D落点间距
C.A球落地前，四球分布在一条竖直线上，A、B落地时间差小于C、D落地时间差
D.A球落地前，四球分布在一条抛物线上，A、B落地时间差大于C、D落地时间差
参考答案：
C
2. （单选）如图所示，水平地面上的木块在拉力F作用下，向右做匀速直线运动，则F与物体受到的地面对它的摩擦力的合力方向为ks5u
A．竖直向上B．竖直向下
C．水平向左D．水平向右
参考答案：
A
3. （单选）某校高一的新同学分别乘两辆汽车去市公园游玩。

两辆汽车在平直公路上运动，甲车内一同学看见乙车没有运动，而乙车内一同学看见路旁的树木向西移动。

如果以地面为参考系，那么上述观察说明（）
A．甲车不动，乙车向东运动B．乙车不动，甲车向东运动
C．甲车向西运动，乙车向东运动D．甲、乙两车以相同的速度都向东运动
参考答案：
D
两颗人造卫星4. A、B绕地球做圆周运动，周期之比为TA:TB = 1:8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为（） A RA:RB = 4:1 VA:VB = 1:2 B RA:RB=4:1 VA:VB =2:1
C RA:RB=1:4 VA:VB = 1:2
D RA:RB=1:4 VA:VB =2:1[来
参考答案：
D
5. （多选）土星外层上有一个环。

为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群，可以测量环中各层的线速度V与该层到土星中心的距离R之间的关系来判断：
Ａ．若V与R成正比，则该层是土星的一部分；
Ｂ．若V2与R成正比，则该层是土星的卫星群
Ｃ．若V与R成反比，则该层是土星的一部分
Ｄ．若V2与R成反比，则该层是土星的卫星群
参考答案：
AD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示，质量为M的木板放在倾角为θ的光滑斜面上，质量为m的人在木板上跑，假如脚与板接触处不打滑。

欲使人相对斜面静止，则人以a等于__________向__________跑。

（填“沿斜面向上”或“沿斜面向下”）
参考答案：
（M+m）gsinθ/M
7. 假如2025年，你成功登上月球。

给你一架天平（带砝码）、一个弹簧秤、一个秒表和一个小铁球，如何估测你在月球上用手竖直向上抛出一个小铁球时，手对小球所做的功。

步骤：
（1）用弹簧秤、天平分别测量小球的、可以计算出月球表面重力加速度。

（写出物理量名称和符号）
（2）用秒表测量小球从抛出到落回抛出点的时间t
（3）写出手对小球所做功W= 。

（用直接测量的物理量符号表示）
参考答案：
（1）重力F 质量m （2）W=（F用G表示也可以）
8. 短跑运动员在100 m比赛中，以8 m/s的速度迅速从起点冲出，到50 m处的速度是9 m/s，10s末到达终点的速度是10.2 m/s，则运动员在全程中的平均速度是 m/s。

参考答案：
9. “探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图所示．
（1）打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，常用的电磁式打点计时器和电火花计时器，使用的都是（填“直流电”或“交流电”）。

（2）某同学在实验中．打出的一条纸带如图所示，他选择了几个计时点作为计数点，相邻两计数点间还有4个计时点没有标出，其中s1= 7.06cm、s2=7.68cm、s3=8.30cm、s4=8.92cm，那么打b点的瞬时速度大小是 m/s；纸带加速度的大小是 m/s2（计算结果保留两位有效数字）．
（3）某同学将长木板右端适当垫高，以平衡摩擦力。

但他把长木板的右端垫得过高，使得倾角过大．用a表示小车的加速度，F表示细线作用于小车的拉力．他绘出的a - F关系是
（）
参考答案：
（1）交流电（2） 0.74 0.62 （3）C
10. （填空）卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面几乎没有压力，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量．假设某同学在这种环境设计了如图所示装置（图中O为光滑的小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动．设航天器中具有基本测量工具．(1)物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因
是；
(2)实验时需要测量的物理量
是
；
(3)待测物体质量的表达式为m= 。

参考答案：
（1）物体对支持面几乎没有压力，故无摩擦力
（2）运动周期T、运动半径r、弹簧秤读数F
（3）FT2/4π2r
11. 物理学的科学研究方法较多，请将研究的对象与所采用的方法进行正确配对，填在相应横线上。

(填A、B、C、D、E、F);研究对象：①水平面视为光滑②加速度的定义
③伽利略对落体运动规律的探究④研究共点力的合成
部分研究方法：A. 比值定义法 B. 理想模型法 C. 控制变量法
D．科学类比推理法E．等效替代法 F.放大法
问：①对应，②对应，③对应，④对应
参考答案：
B 、 A 、 D 、 E
12. 汽车以20m/s的速度做匀速直线运动，见前方有障碍物立即刹车，刹车的加速度大小为5m/s2，则汽车刹车后2s内及刹车后6s内通过的位移之比为。

参考答案：
3:4
13. 图1是利用激光测转速的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料。

当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来（如图2所示）。

（1）若图2中示波器显示屏每小方格横向对应的时间为5.00×10-2 s，且5等分，则圆盘的转速为__________________r/s。

（保留3位有效数字）
（2）若测得圆盘直径为10.20 cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为 cm。

（保留3位有效数字）
参考答案：
（1）、 4.55 、（2）、 1.46
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 中国是礼仪之邦，接待客人时常常会泡上一杯热茶。

某同学用热水泡茶时发现茶叶很快就会沉入水底，他想如果用冷水来泡茶情况又是怎样的呢？为此他做了用不同温度的水泡茶的实验，并测出了茶叶从加水到下沉所需的时间，结果如下表所示。

【现象分析】茶叶吸水膨胀，它的重力增大，浮力，由于重力大于浮力，所以下沉。

【原因解释】由上表可知，温度越高，茶叶从加水到下沉的时间越短，请从微观角度解释其可能的原因：。

【实际应用】夏季到了，又是电蚊香大显身手的时候。

使用时，接上电源，使蚊香片温度升
高，香味很快散发到空气中。

请你再举出一个上述原理在生活中应用的例
子：。

参考答案：
15. （6分）为了确定平面上物体的位置，我们建立以平面直角坐标系如图所示，以O点为坐标原点，沿东西方向为x轴，向东为正；沿南北方向为y轴，向北为正。

图中A点的坐标如何表示?其含义是什么? 参考答案：
A点横坐标x＝2m，纵坐标:y＝3 m，表示A点在坐标原点东2 m，偏北3 m处。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 木块质量为m,在倾角为θ的斜面上匀速下滑。

现使木块以初速度V0沿该斜面上滑，如斜面足够长，求木块在斜面上滑行的最大距离是多少？（重力加速度为g）
参考答案：
解：当木块在斜面上匀速下滑时，由平衡条件得： f=mgsinθ（2分）
当木块沿斜面上滑时，由牛顿第二定律得： f +m2gsinθ=ma （2分）
∴上滑匀减速加速度大小 a=2gsinθ（2分）
由运动公式：v02 = 2axm （2分）
∴上滑最大位移xm = v02/4gsinθ
17. 一种巨型娱乐器械由升降机送到离地面75m的高处，然后让座舱自由落下．落到离地面25m高时，制动系统开始启动，座舱均匀减速，到地面时刚好停下．若座舱中某人用手托着重50N的铅球，试求：
（1）当座舱落到离地面35m的位置时，手对球的支持力是多少？
（2）当座舱落到离地面15m的位置时，球对手的压力是多少？（取g=10m/s2）
参考答案：
解：（1）离地面35m时，座舱自由下落，处于完全失重状态，所以手对球的支持力为零．
温度（℃）20406080100时间（分）22013025104
（2）由运动学：v2=2gh1，v2=2ah2
由此得：
根据牛顿第二定律：N﹣mg=ma 得：N=150N
根据牛顿第三定律，球对手的压力为150N．
答：（1）当座舱落到离地面35m的位置时，手对球的支持力0
（2）当座舱落到离地面15m的位置时，球对手的压力是150N
【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动规律的综合运用．
【分析】（1）离地面35m时，座舱还在自由下落，处于完全失重状态
（2）落到离地面25m高时，制动系统开始启动，座舱均匀减速，故座舱落到离地面15m的位置时，由牛顿第二定律，可得手对球的支持力，由牛的第三定律，可得球对手的压力
18. 为了研究过山车的原理，某兴趣小组提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为37°、长为的粗糙倾斜轨道，通过水平轨道与竖直圆轨道相连，出口为水平轨道，整个轨道除段以外都是光滑的。

其与轨道以微小圆弧相接，如图所示．一个小物块以初速度v0＝4.0m/s从某一高处水平抛出，到点时速度方向恰好沿方向，并沿倾斜轨道滑下．已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数μ = 0.50．（＝10m/s2、sin37°＝
0.60、cos37°＝0.80）Ks5u
⑴求小物块到达点时速度。

⑵要使小物块不离开轨道，并从轨道滑出，求竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件？
⑶为了让小物块不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道，则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件？
参考答案：
⑴小物块先做平抛运动，然后恰好沿斜面AB方向滑下，
则vA = v0 / cos37°（2分）
得vA= 5 m/s，（1分）
⑵物体在斜面上到的摩擦力F f = μFN = μmgcos37°
设物块到达圆轨道最高点时的最小速度为v1，轨道半径为 R0，
则mg = mv12/R0 （1分）物块从抛出到圆轨道最高点的过程中，根据动能定理有：
mg(h + lsin37°– 2R0) –μmgcos37°·l = mv12/2 – mv02/2. （2分）
联立上式，解得R0 = 0.66m （1分）
若物块从水平轨道 DE 滑出，圆弧轨道的半径满足R1 ≤ 0.66m（1分）
⑶为了让小物块不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道 AB，则物块在轨道上上升的最大高度须小于或等于轨道的半径，设轨道半径的最小值为R′0，则
mg(h + lsin37°) –μmgcos37°·l –mg R′0 = 0 – mv02/2
解得R′0= 1.65m
物块能够滑回倾斜轨道 AB，则R2 ≥ 1.65m。