2021-2022学年湖北省荆门市杨峰中学高一物理下学期期末试题含解析

2021-2022学年湖北省荆门市杨峰中学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. （单选）物体做匀速圆周运动的条件是（　　） A．物体有一定的初速度，且受到一个始终和初速度垂直的恒力作用 B．物体有一定的初速度，且受到一个大小不变，方向变化的力的作用 C．物体有一定的初速度，且受到一个方向始终指向圆心的力的作用 D．物体有一定的初速度，且受到一个大小不变方向始终跟速度垂直的力的作用 参考答案： D 2. （单选）关于物体的重心，下列说法中正确的是    A．重心就是物体内最重的一点    B．形状规则的物体的几何中心，就是重心    C．重心就是物体各部分所受重力的合力的作用点    D．重心是重力的作用点，所以重心一定在物体上，不可能在物体之外 参考答案： C 3. （单选）下列说法正确的是   A. 形状规则的物体的重心和它的几何中心是同一位置   B．相互接触的物体之间一定产生弹力作用   C．放在粗糙斜面上静止不动的物体，受到斜面的作用力的方向是竖直向上的   D. 互相接触的物体相对静止的时候，不可能产生摩擦力 参考答案： C 4. 如图所示，在a、b两点上放置两个点电荷，它们的电荷量分别为q1、q2，MN是连接两点的直线，P是直线上的一点，下列哪种情况下P点的场强可能为零 A. q1、q2都是正电荷，且q1>q2 B. q1是正电荷，q2是负电荷，且q1<∣q2∣ C. q1是负电荷，q2是正电荷，且∣q1∣>q2 D. q1、q2都是负电荷，且∣q1∣<∣q2∣ 参考答案： B 5. 如图所示，表面粗糙的斜面固定在水平地面上，一初速度大小为v1的小物块沿斜面ab向上运动，经时间t1后到达顶点b时，速度刚好为零，紧接着小物块又沿斜面ba下滑.到达a点的速度大小为v2，下滑时间为t2，则v1、 v2和 t1、 t2大小关系正确的是（       ） A．v1 = v2   ； t1 = t2                     B. v1 > v2   ； t1 > t2  C. v1 > v2   ； t1 < t2            D. v1 < v2   ； t1< t2  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. 一个物体质量是5kg，在五个力作用下处于静止状态，若撤去一个大小20N沿水平方向向东力，其他四个力保持不变，则物体产生加速度大小是　  　m/s2，方向　  　． 参考答案： 4，向西． 【考点】牛顿第二定律；力的合成． 【分析】物体受多个力的作用平衡时，其中任何一个力与其它力的合力大小相等，方向相反，所以撤去8N的力后，其它力的合力大小就是8N，再由牛顿第二定律求解即可． 【解答】解：由共点力平衡的条件知，撤去大小为8N的力后，其它力的合力的大小就是20N，方向与20N的力的方向相反，即向西，由牛顿第二定律得：a===4m/s2 方向向西； 故答案为：4，向西． 7. 如图为某小球做平抛运动时，用闪光照相的方法获得的相片的一部分,闪光频率为10 Hz， g取10m/s2，则 ①图中背景方格的边长为         cm， ②小球平抛的初速度0=          m/s 参考答案： 8. 在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程．在对以下几位物理学家所做科学贡献或者研究方法的叙述中，正确的说法是 A. 在对自由落体运动的研究中，伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 B. 伽利略是伟大的物理学家，他最先建立了速度、加速度等概念，并创造了一套科学研究方法 C. 在推导匀变速直线运动的位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，物理学中把这种研究方法叫做“理想模型法” D. 亚里士多德认为两个物体从同一高度自由落下，重物体与轻物体下落一样快 参考答案： B 伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并未直接进行验证，而是验证了位移与时间的平方成正比，故A错误；伽利略是伟大的物理学家，他最先建立了速度、加速度等概念，并创造了一套科学研究方法，故选项B正确；在推导匀变速直线运动的位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，物理学中把这种研究方法叫做“微元法”，选项C错误；伽利略认为两个物体从同一高度自由落下，重物体与轻物体下落一样快，选项D错误；故选B. 9. （6分）在如图所示的逻辑电路中，当A端输入电信号“1”、B端输入电信号“1”时，则在C端输出的电信号为      ，D端输出的电信号为      。（填“1”或“0”）。 参考答案： 1, 0   （每空3分） 10. 在一段半径为R=14m的圆孤形水平弯道上，已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦 力等于车重的= 0.70倍，则汽车拐弯时的最大速度是_______m/s。 参考答案： 11. （6分）做匀加速运动的列车出站时，车头经过站台某点O时速度是1 m/s，车尾经过O点时的速度是7 m/s，则这列列车的中点经过O点时的速度大小为      m/s。 参考答案： 5 12. 火车在平直的轨道上启动时的加速度约0.2-0.5m/s2，几个同学在火车上，想利用火车上光滑的水平桌面作为实验台，通过实验测量火车启动时的加速度，可以提供的器材有： A．质量m=50g的钩码 B．质量M=500g的玩具小车     C．长度约为10cm，劲度系数约为10N/m的轻弹簧（弹性限度为1.5N）     D．长为50cm的刻度尺，最小刻度为1mm     E．秒表     此外还有一些短线和挂钩等，可以用来连接和固定所选用的器材。请设计一种简单可行的实验方案，测量在平直轨道上火车启动时的加速度。设火车开始停在车站，启动后，做匀加速运动，匀加速运动持续的时间约2分钟，根据设计的实验方案，回答下列问题：     (1)实验必须选用的器材是__________。(填所用器材前的字母序号) (2)要测量的物理量 (写出物理量及其物理意义) ：________________________     (3)由所测量的物理量计算加速度的公式是__________________。 参考答案： (1)ABCD     (2)①弹簧的原长L0；     ②火车静止时，竖直挂起钩码时，弹簧的长度L1；     ③火车启动时，水平拉着小车时，弹簧的长度L2。     (3) 13. （4分）将一个重为100N的物体放在地面上，当水平拉力的大小为50N时刚被拉动，则物体与水平地面间的最大静摩擦力为___________；当水平拉力为45N时，此物体恰好能向右匀速运动，则物体与水平地面间的动摩擦因数为________。 参考答案： 50N；45 N 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 一位同学在探究木块的速度随时间变化的规律时，在质地均匀的水平桌面上将木块、电火花打点计时器、纸带连接成如图甲所示的装置，先接通周期为0.02s的交流电源，再给木块一向右的初速度v0，木块向右运动一小段距离后将纸带拉紧，最后得到如图乙所示点迹的纸带，A、B、C、D、E是连续的五个计数点，每相邻两个计数点间还有一个实际点未画出，其中AB、DE间距离已标出，单位是cm． （1）如图乙C点的读数为　  　cm，打点计时器打下B点时木块的速度　   　m/s，木块运动的加速度大小是　   　m/s2．（计算结果保留两位有效数字） （2）由图乙纸带上数据判断，在误差范围内，可以认为木块做的是　     　（填“匀加速”、“匀减速”）运动． 参考答案： （1）3.90（3.88～3.92）；0.36（0.35～0.37）；2.5（2.4～2.6）；（2）匀加速． 【考点】测定匀变速直线运动的加速度． 【分析】（1）某点的瞬时速度用与之相邻的两个点间的平均速度代替，加速度的计算用匀变速直线运动的推论△x=at2． （2）依据相等的时间内，位移之差相等，即可求解． 【解答】解：（1）C点的读数为3.90cm， 纸带上相邻的两个计数点之间有四个点未画出．所以两个相邻的点间的时间T=0.02×2=0.04s vB==×10﹣2 m/s=0.36 m/s 根据△x=at2得： a= 解得：a=2.5m/s2． （2）因为xAB=1.25cm，xBC=3.90﹣2.25=1.65cm xCD=2.03cm，xDE=2.43cm， 相等的时间内的位移差近似相等， 所以在误差范围内，可以认为木块做匀加速运动； 故答案为： （1）3.90（3.88～3.92）；0.36（0.35～0.37）；2.5（2.4～2.6）；（2）匀加速． 15. 为探究物体在下落过程中机械能是否守恒，某同学采用实验装置如图甲所示． （1）其设计方案如下：让质量为m的立方体小铁块从开始端自由下落，开始端至光电门的高度差为h，则此过程中小铁块重力势能的减少量为　　　　；测出小铁块通过光电门时的速度v，则此过程中小铁块动能增加量为       ；比较这两个量之间的关系就可得出此过程中机械能是否守恒．（已知当地重力加速度大小为g）                   （2）具体操作步骤如下：     　　A．用天平测定小铁块的质量m； B．用游标卡尺测出立方体小铁块的边长d； C．用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离h（）； D．电磁铁先通电（电源未画出），让小铁块吸在开始端； E．断开电源，让小铁块自由下落； F．计时装置记录小铁块经过光电门所用时间为t，计算出相应速度v； G．改变光电门的位置，重复C、D、E、F等步骤，得到七组（hi，）数据； H．将七组数据在坐标系中找到对应的坐标点，拟合得到如图乙所示直线． 上述操作中有一步骤可以省略，你认为是         （填步骤前的字母）；计算小铁块经过光电门的速度表达式v=         ．               （3）若图线满足条件                                ，则可判断小铁块在下落过程中机械能守恒．   参考答案： （1）；  （2）A  ； （3）计算出直线斜率的值与2g的比较，在误差允许的范围内二者相等。   四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 把一个小球用长为l的细线悬挂起来，现把小球拉至细线与竖直方向夹角为的B位置（如图），重力加速度为g,阻力可以忽略,求 (1) 小球运动到最低A位置时的速度？ (2) 小球在最低位置时,细线对小球的拉力? 参考答案：             （1）小球由最大偏角θ处下落到最低点时，竖直的高度差是 由机械能守恒定律知 得 （2）在最低点A，由重力和拉力的合力提供向心力，则有 得。 17. 一铁链其上端悬挂于某一点O，将悬点放开让铁链自由下落。不计空气阻力，已知通过悬点O下3.2m处的一点A所经历的时间为0.5s，试求铁链的长度。 参考答案： 解：设铁链长L，由  ①    ②   ③ 得：L=2.75m 18. 宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为的圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个项点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。设每个星体的质量均为。 （