江苏省镇江市官塘中学2021年高一物理下学期期末试题含解析

江苏省镇江市官塘中学2021年高一物理下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.
自地面将一物体竖直上抛，初速度大小为20m/s，当他的位移为15m时，经历的时间和速度为（g取9.8m/s2不计空气阻力，向上为正方向）
A.2s, 15m/s
B.4s, -15m/s
C.1s, 10m/s
D.3s. 10m/s
参考答案：
CD
2. 一质量为m的木块静止在光滑水平面上，从t=0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t=t1时刻F的功率是（）
A.、F2t1/2m B、F2t12/2m C、F2t1/m D. F2t12/m
参考答案：
3. 如右图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，从小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中，不计小球接触弹簧的动能损失，下列叙述中正确的是：
A、系统机械能守恒
B、小球动能先增大后减小
C、系统动能和弹性势能之和总保持不变
D、重力势能、弹性势能和动能之和保持不变．
参考答案：ABD
4. 在水平公路上行驶的汽车,发动机熄火后,速度越来越小,在这一过程中,下列说法中正确的是( )
A.汽车的动能转化为势能
B.汽车的动能转化为内能
C.汽车的动能不变
D.汽车的机械能不变
参考答案：
B
5. （多选）如图，轰炸机沿水平方向匀速飞行，到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹，并垂击中山坡上的目标A。

已知A点高度为h，山坡倾角为θ，重力加速度为g，由此可算出( )
A．轰炸机的飞行高度B．轰炸机的飞行速度
C．炸弹的飞行时间D．炸弹投出时的动能
参考答案：
ABC
解：A、根据A点的高度可知A点到底端的水平位移为h?cotθ，即炸弹的水平位移为h?cotθ，由于炸弹垂直击中目标A，得知速度与水平方向的夹角，抓住平抛运动速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，可得：
可以得出轰炸机的飞行高度．故A正确．
B、C、求出平抛运动的竖直位移，根据得出炸弹平抛运动的时间，根据时间和水平位移求出轰炸机的初速度．故B正确，C正确．
D、由于炸弹的做平抛运动，而平抛运动的加速度与质量无关，故无法求解质量．故D错误．
故选：ABC．
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 一颗子弹以400 J的动能射入固定在地面上的厚木板，子弹射入木板的深度为0.1 m。

子弹射入木板的过程中受到的平均阻力Ff = N，此过程中产生的热量Q = J。

参考答案：4 000；400
7. 三个重量均为10 N的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为1000 N/m、原长10 cm的相同轻弹簧p、q用细线连接如图，其中a放在光滑水平桌面上。

轻弹簧和细线的重量都忽略不计。

开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止状态，q弹簧长度为 cm。

现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止。

该过程p弹簧的左端向左移动的距离是 cm。

参考答案：
9 4
8. 在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，某同学得到一条理想的纸带，按每打5个点（时间间隔T＝0.1s）取一个计数点的方法标出计数点．如图所示，根据图中测得的数据可以计算出纸带的加速度大小为m/s2，打计数点3时纸带的速度大小为m/s
参考答案：
1.92 m/s2，0.576 m/s.
9. 一电容器带电量Q=4×10-8C，此时两板间电压U=2V，则此电容器的电容为----_________F
参考答案：
10. 地球赤道上的物体重力加速度为g,物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a,要使赤道上的物体“飘”起来,则地球转动的角速度应为原来的_____ 倍
参考答案：11. 质量为M的均匀实心球的半径为R ,中心为O点。

现在设想在里面造成一个球形空腔,其半径为
，中心为，球形空腔与均匀实心球相切，在的连线上与O点相距为L﹥R的P点，放一个质量为m的质点，则球的剩余部分对此质点的引力
F = 。

参考答案：
12. 已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，利用图3给出的数据可求出小车运动的加速度a=．（结果保留三位有效数字）
参考答案：
1.58 m/s2．
【考点】测定匀变速直线运动的加速度．
【分析】由匀变速直线运动的推论△x=at2可以求出加速度，从而即可求解．
【解答】解：由匀变速直线运动的推论△x=at2可得，
加速度a=m/s2=1.58 m/s2
故答案为：1.58 m/s2．
13. （填空）（2014秋?鼓楼区校级期末）如图所示，在倾角为α的斜面上，重为G的小球被竖直的木板挡住，不计一切摩擦，则小球对斜面的压力为，小球对木板的压力为．
参考答案：
，Gtanα．
共点力平衡的条件及其应用；力的分解．
对小球进行受力分析：小球受重力，挡板对球的弹力F N1，斜面对球的弹力F N2．
将F N1和F N2合成，合力为F，根据共点力平衡条件得出F=G，利用三角函数关系得出：
F N1=Gtanα，F N2=．
根据牛顿第三定律，斜面对球的弹力等于小球对斜面的压力，板对球的弹力等于小球对木板的压力，所以：小球对斜面的压力为，小球对木板的压力为Gtanα．
故答案是：，Gtanα．
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的
v–t图象如图所示。

g取10 m/s2，求：
（1）物体与水平面间的动摩擦因数μ；（2）水平推力F的大小；
（3）0～10 s内物体运动位移的大小。

参考答案：
（1）u=0.2，（2）F=6N，（3）46m
试题分析：（1）由题中图象知，t＝6 s时撤去外力F，此后6～10 s内物体做匀减速直线运动直至静止，其加速度为
又因为
联立得μ＝0．2。

（2）由题中图象知0～6 s内物体做匀加速直线运动
其加速度大小为
由牛顿第二定律得F－μmg＝ma2
联立得，水平推力F＝6 N。

（3）设0～10 s内物体的位移为x，则
x＝x1＋x2＝×（2＋8）×6 m＋×8×4 m＝46 m。

考点：牛顿第二定律
【名师点睛】本题是速度--时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度--时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，能根据图象读取有用信息，并结合匀变速直线运动基本公式及牛顿第二定律求解．属于中档题。

15. 如图所示，在光滑水平面上，一辆质量M=2kg、长度L = 9. 6m、上表面粗糙的平板车紧靠着被固定的斜面体ABC，斜面体斜边AC长s = 9m、倾角。

现将质量m=lkg的小木块从斜面顶端A 处由静止释放，小木块滑到C点后立即速度大小不变地水平冲上平板车。

已知平板车上表面与C点等高，小木块与斜面、平板车上表面的动摩擦系数分别为=0.5、= 0.2,sin37°= 0. 6 ,cos37 = 0. 8，g 取 10m/s2，求：
(1)小木块滑到C点时的速度大小？
(2)试判断小木块能否从平板车右侧滑出，若不能滑出，请求出最终小木块会停在距离车右端多远？若能滑出，请求出小木块在平板车上运动的时间？
参考答案：
（1）6m/s（2）不会滑出，停在距车右端3.6m
【详解】（1）木块在斜面上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得：mgsin37°-f=ma
其中：f=μ1mgcos37°
解得a=2m/s2，
根据速度位移关系可得v2=2as
解得v=6m/s；
（2）木块滑上车后做匀减速运动，根据牛顿第二定律可得：μ2mg=ma1
解得：a1=2m/s2
车做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得：μ2mg=Ma2
解得a2=1m/s2，
经过t时间二者的速度相等，则：v-a1t=a2t
解得t=2s
t时间木块的位移x1=vt-a1t2
t时间小车的位移x2=a2t2
则△x=x1-x2=6m
由于△x=8m＜L，所以木块没有滑出，且木块距离车右端距离d=L-△x=3.6m
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图甲，质量为m的小木块左端与轻弹簧相连，弹簧的另一端与固定在足够大的光滑水平桌面上的挡板相连，木块的右端与一轻细线连接，细线绕过光滑的质量不计的轻滑轮，木块处于静止状态。

在下列情况中弹簧均处于弹性限度内，不计空气阻力及线的形变，重力加速度为g。

（1）图甲中，在线的另一端施加一竖直向下的大小为F的恒力，木块离开初始位置O由静止开始向右运动，弹簧开始发生伸长形变，已知木块过P点时，速度大小为v，O、P两点间距离为s。

求木块拉至P点时弹簧的弹性势能；
（2）如果在线的另一端不是施加恒力，而是悬挂一个质量为M的物块，如图乙所示，木块也从初始位置O由静止开始向右运动，求当木块通过P点时的速度大小。

参考答案：
解：（1）用力F拉木块至P点时，设此时弹簧的弹性势能为，根据功能关系有
①代入数据可解得：②（6分）
（2）悬挂钩码M时，当木块运动到P点时，弹簧的弹性势能仍为E，设木块的速度为，由机械能守恒定律得
③
联立②③解得
④（6分）
17. 如图所示的半圆形轨道，该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，放置在竖直平面内，圆半径比细管内径大得多，轨道底端与水平地面相切，轨道在水平方向不可移动．弹射装置将一个小球(可视为质点)从a点水平弹射向b点并进入轨道，经过轨道后从最高点c抛出。

已知小球与地面ab段间的动摩擦因数μ＝0.2，不计其他机械能损失，ab段长L＝3m，圆的半径R＝0.1m，小球质量m＝0.01kg，轨道质量为M＝0.19kg，g取10m/s2，求：
(1)若v0＝5m/s，小球从最高点c抛出后的水平射程．
(2)若v0＝5m/s，小球经过轨道的最高点c时，管道对小球作用力的大小和方向．
(3)设小球进入轨道之前，轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力，当v0至少为多少时，小球经过c点时，轨道对地面的压力为零．
参考答案：
(1)设小球到达c 点处速度为v ，由动能定理，得
18. 一轻弹簧的左端固定在墙壁上，右端自由，一质量为m 的滑块从距弹簧右端L0的P 点以初速度v0正对弹簧运动，如图所示，滑块与水平面的动摩擦因数为μ，在与弹簧碰后反弹回来，最终停在距P 点为L1的Q 点，求：在滑块与弹簧碰撞过程中弹簧最大压缩量为多少？
参考答案：
设弹簧最大压缩量为x ，在滑块向左运动的过程中，由动能定理可得：
①
在滑块返回的过程中，由动能定理得： W 弹－μmg(x ＋L0＋L1)＝0
②
由①②得：x ＝
整个过程弹簧对滑块作功为零，本题也可全过程列方程求解．。