四川省成都市彭州中学2020-2021学年高一物理上学期期末试题含解析

四川省成都市彭州中学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. 以下几种发电方式，属于利用机械能转化为电能的是（ ） A.火力发电 B.水力发电 C.太阳能发电 D.核能发电 参考答案： B
2. （多选）如图所示，有一固定的竖直圆形轨道，圆心O ，A 、C 分别为轨道的最低点和最高点，杂技演员骑摩托车从A 点开始沿轨道做匀速圆周运动，设车的质量不变，则（ ）
解：A 、摩托车在运动的过程中，动能不变，C 处的重力势能最大，则C 点的机械能最大．故A 正确．
B 、摩托车做匀速圆周运动，合力提供向心力，可知合力的大小不变，方向始终指向圆心．故B 正确，
C 错误．
D 、在A 、C 两点高度不同，则重力势能不同．故D 错误． 故选：AB ．
3. （单选）一枚火箭由地面竖直向上发射，其速度时间图象如图所示，由图象可知（ ）
（ ）
A ．质点甲向所选定的正方向运动，质点乙与甲的运动方向相反
B ．质点甲、乙的速度相同
C ．在相同的时间内，质点甲、乙的位移相同
D ．不管质点甲、乙是否从同一地点开始运动，它们之间的距离一定越来越大
参考答案：
A
5. 一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小v1=4m/s ，1s 后速度大小v2=10m/s ，在这1s 内该物体的加速度的大小为多少？
参考答案：
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示，三个共点力大小分别为：F1=15N，F2=10N，F3=30N，三个力的合力的大小F = N。

再用作图法求出表示合力的有向线段。

参考答案：
25N （图略）
7. 现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。

给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面（如图）、小车、计时器一个、米尺。

填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤（不考虑摩擦力的影响）：
①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2，记下所用的时间t。

②用米尺测量A1与A2之间的距离s，则小车的加速度a＝。

③用米尺测量A1相对于A2的高度h。

设小车所受重力为mg，则小车所受的合外力F
＝。

④改变，重复上述测量。

⑤以h为横坐标，1/t2为纵坐标，根据实验数据作图。

如能得到一条过原点的直线，则可验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。

参考答案：
②③④斜面倾角（或填h的数值）
8. 如图所示，质量均为m的两个小球A、B用三根等长的细绳相连，悬挂在天花板上的O点。

现对A 施加一个水平向右的恒力F，使得两个小球保持静止，此时BO绳刚好处于竖直位置，则OA绳的张力TOA= ；AB绳的张力TAB=
参考答案：
2mg ，0
9. 质点做直线运动，其s-t关系如图所示，质点在0-20s内的平均速度大小为_________m/s，质点在_________时的瞬时速度等于它在6-20s内的平均速度。

参考答案：
10. 如图所示，是用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度时得到的一段纸带，该打点计时器使用的交流电的周期为0.02s。

依次量取O、A、B、C、D、E六个计数点，相邻两计数点间还有4个计时点未画出。

测得OA＝6.80cm， BD＝7.60cm，则物体运动的加速度大小为
_______m/s2，A点的速度大小为_______m/s。

参考答案：
1.20 （3分） 0.62
11. 某小组设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验。

（1）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，下列做法和理由正确的是()
A．实验中所用电源为低压直流电源
B．平衡摩擦力时，应将勾码用细绳通过定滑轮系在小车上
C．实验时，先接通电源，后放开小车
D．“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足，对探究过程会产生影响
（2）在保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，二位同学得到的ａ―Ｆ关系分别如图3-中Ｃ、Ｄ所示
（ａ是小车的加速度，Ｆ是细线作用于小车的拉力）.其原因分别是：
Ｃ图：_______________________________；
Ｄ图：_______________________________.
(3) 若测得某一物体M一定时，a与F的关系的有关数据资料下表，根据表中数据画出a-F图象
参考答案：
（1） C D (4分)
（2）Ｃ图：平衡摩擦力时，长木板的倾角过大了(2分) Ｄ图：没有平衡摩擦（或没有完全平衡摩擦力）(2分)
（3） (4分) 12. 做匀加速直线运动的物体途中依次经过A、B、C三点，已知AB=BC，AB段和BC段的
平均速度分别为=3m/s、=6m/s，则物体经B点时的瞬时速度=___________m/s；若物体运动的加速度a=2m/s2,则AC的距离为______________m。

参考答案：
13. 如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l=10cm。

若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则相邻两点的时间间隔是 s；小球平抛的初速度的为vo=__________ m/s
参考答案：
0.1 2
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 12．（3分）在上图中，根据通电螺线管上方小磁针N极的指向，标出电源的“十”“一”极。

参考答案：
15. 下图是光线从空气射入水中的示意图。

图中是小婷同学画的光的折射光路图。

她画得对吗？为什么？
参考答案：
小婷同学画得不对。

（1分）
因为光线从空气射入水中，入射角大于反射角。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，半球形金属壳的半径为R，开口向上，竖直固定放置，质量为m的物块，沿着金属壳内壁滑下，滑到最低点时速度大小v，物块与球壳之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，求：（1）物块滑到最低点时向心加速度a向的大小和方向；
（2）物块在最低点受到的支持力N的大小；
（3）物块在最低点受到的摩擦力f的大小。

参考答案：
（1）物块滑到最低点所需的向心力
① (2分)
根据牛顿第二定律
② (1分)
联立①、②两式解得向心加速度
③ (1分)
向心加速度的方向竖直向
上(1分)
（2）物块在最低点由重力mg和支持力N的合力提供向心力
④ (2分)
联立①、④两式解得支持力
⑤ (1分)
（3）物块在最低点受到的摩擦力
⑥ (1分)
联立⑤、⑥两式解得摩擦力ks5u
17. 如图所示，在粗糙的水平面上有一静止的木板B，质量为M=1kg；在其左端有一小物块A，质量为m=2kg；已知A、B间的动摩擦因数μ1=0.4，B与地面间的动摩擦因数为μ2=0.2，从t=0时刻开始，在A上作用F1=18N的水平向右的恒力，经过t1=3s的时间，变为水平向右的恒力F2=6N，作用t2=2s的时间后撤去外力作用，物块A恰好不从B上掉下来．求：
（1）力F1作用的t1=3s的时间内，物块A和木板B的加速度a A、a B各为多大？
（2）木板B在整个运动过程中的位移x B是多大？
（3）木板B的长度L．
参考答案：
解：（1）分别对A和B进行受力分析
A水平方向上受向右的力F1和B对A的水平向左的滑动摩擦力f BA，由牛顿第二定律F=ma，即F1﹣f BA=ma A，又f BA=μ1mg=8N，联立①②代入数据得：．
B水平方向上受向右的A对B的滑动摩擦力f AB和地面对B向左的滑动摩擦力f地，由牛顿第二定律F=ma，即：f AB﹣f地=Ma B，又f地=μ2（m+M）g=6N，f BA=f AB=8N，代入数据解得：
（2）A相对于B滑动的过程中，B的受力始终不变，即加速度始终为a B，设F2撤去后又经时间t3A 滑到B的右端
3s末，A的速度为v A=a A t1=15m/s，B的速度为v B=a B t1=6m/s，此后A继续相对与B向右滑动
当F2=6N后，A所受合外力向左，设其加速度大小为a A′，由牛顿第二定律得：
，所以经t2后物体A的速度v A′=v A﹣a A′t2=12m/s，此时B的速度
v B′=v B+a B t2=10m/s，所以经t2撤去外力后，A继续相对B向右滑动，此时A的加速度方向向左，大小
为
B仍做匀加速直线运动，当滑到最右端时A和B速度相同，即12﹣a A″t=6+a B t，解得t=1s
所以木板B在整个运动过程中的位移=36m．
（3）设整个运动过程中A相对地面的位移为x A，所以木板B的长度L=x A﹣x B
其中t1时间内A的位移为=22.5m
t2时间内A的位移为=28m
t时间内A的位移为
=10m
所以A的位移x A=x1+x2+x3=60.5m
所以木板B的长度L=x A﹣x B=60.5﹣36=24.5m
答：（1）力F1作用的t1=3s的时间内，物块A和木板B的加速度分别为5m/s2和2m/s2．
（2）木板B在整个运动过程中的位移为36m．
（3）木板B的长度L为24.5m．
【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）分别分析AB两个物体受力情况，由牛顿第二定律得出．
（2）需先求出撤去力后B又运动的距离，然后再加上前5s的距离即可．需注意全程A的加速度不变．
（3）分别找到全程A和B的位移，然后用A的位移减去B的位移即可．
18. （12分）如图所示，匀强电场的场强方向与竖直方向成角，一带电荷量为、质量为的小球用细线系在竖直墙上，恰好静止在水平位置。

求小球所带电荷的电性及场强的大小。

参考答案：
解析：根据受力分析：带负电。