湖南省益阳市三岔河中学2021年高一物理上学期期末试题含解析

湖南省益阳市三岔河中学2021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. 如图所示，A、B两物体叠放在一起，处于一粗糙水平面上，运动过程中受到一水平拉力F的作用，两者相对静止一起向右做匀减速直线运动，则下列说法正确的是(　　) A．B对A的支持力对A做正功   B．B对A的摩擦力对A不做功 C．B对A的摩擦力对A做负功   D．A对B的摩擦力对A做负功 参考答案： C 2. 物体做匀速圆周运动时,如果向心力突然减小,则下列说法正确的是(     ) A．物体将继续在原来的圆周上运动 B．物体将沿着圆周的切线方向飞出去 C．将沿着切线和圆周之间的某一条曲线向远离圆心的方向运动 D．以上说法均不对 参考答案： C 3. 物体运动的初速度为6m/s，经过10s速度的大小变为20m/s，则加速度大小可能是（　　） A. 0.8m/s2    B. 1.4m/s2    C. 2.0m/s2    D. 2.6m/s2 参考答案： BD 试题分析： 根据物体的初末速度和时间，结合加速度的定义式求出加速度的大小； 解：当末的速度方向与初速度方向相同，则加速度， 当末的速度方向与初速度方向相反，则加速度，负号表示方向，故BD正确，AC错误。 【点睛】解决本题的关键掌握加速度的定义式，注意公式的矢量性，在学习过程中加强训练。 4. 判断下列图像属于匀加速直线运动的是……………（    ） 参考答案： C 5. 以下说法正确的是    A．牛顿发现了万有引力定律，同时测出了引力常量G的值 B．只要物体受力的同时又有位移发生，则该力对物体做了功 C．被匀速吊起的货物机械能守恒 D．两个相同的小球在光滑水平面上发生对心碰撞，碰撞前后两球组成的系统动量守恒 参考答案： d 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 某同学在竖直悬挂的弹簧下加钩码（弹簧质量不计），做实验研究弹簧的弹力与伸长量的关系。如图所示，是该同学得出的弹力F和伸长量X的关系图象，由图可知该弹簧的劲度系数K=___________N/m。 参考答案： 250 7. 如图所示，质量为M的直木棒悬挂在O点，一只质量为m的猴子抓住木棒。剪断悬挂木棒的细绳，木棒开始下落，同时猴子开始沿木棒向上爬。设在猴子与木棒接触的时间内木棒沿竖直方向下落，并且猴子相对于地面的高度保持不变，忽略空气阻力。从剪断细绳起计时，若猴子沿木棒向上爬了时间t，则在这段时间内木棒的机械能的改变量为___________，在t时刻猴子 做功的功率为___________。 参考答案： ； 8. 某探究性学习小组欲探究光滑斜面上物体下滑的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关。  实验室提供如下器材：表面光滑的长木板(长度已知)，小车，质量为的钩码若干个，方木块(备用于垫木板)，米尺，秒表 实验过程： 第一步：在保持斜面倾角不变时，探究加速度与质量的关。实验中，通过向小车放入钩码来改变物体质量，只要测出小车由斜面顶端滑至底端所用时间，就可以由运动学公式求出a=________。 某同学记录的数据如下表所示:        M M+m M+2m 1 1.42 1.41 1.42 2 1.40 1.42 1.39 3 1.41 1.38 1.42 根据以上信息，我们发现，在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间      (填“改变”或“不改变”)，经过分析得出加速度与质量的关系为       。 第二步：在物体质量不变时，探究加速度与倾角的关系。实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板的倾角，由于没有量角器，因此，通过测量出木板顶端到水平面高度h，求出倾角α的正弦值。 某同学记录了高度和加速度的对应值，并在坐标纸上建立适当的坐标轴后描点作图如图11所示，请根据他所作的图线求出当地的重力加速度g=      m/s2，进一步分析可知，光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系式为          。 参考答案： 　不改变　无关　9.80　a=gsinα 9. 地球的半径为6.37×106m，地球质量为5.98×1024 kg，地球表面上质量为1.0 kg的物体受到的地球的万有引力是_________N.若g=9.8m/s2,物体受到的重力为_________N，比较它们的差别______________________________________. 参考答案： 本题考查地球上的物体所受到的万有引力和重力大小的比较.根据万有引力的公式F=G，地球表面上质量为1.0 kg的物体受到的地球的万有引力是 F=6.67×10-11× N=9.829 N； 物体受到的重力为： G=mg=1.0×9.8 N=9.8 N. 由以上两个数据可以知道，在地球表面及其附近，物体受到的万有引力近似等于物体的重力的大小. 15.一个带电粒子沿图中曲线由 M 到 N 穿过匀强电场，若粒子所受重力可以忽略，则该粒子带            电（填 “ 正 ” 或 “ 负 ” ），在 M 、 N 两点的动能相比较 _____  _ 点较大。 参考答案： 11. 某物体以30 m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,(g取10 m/s2)物体上升的最大高度为     m，物体在抛出5s内位移大小为      m，5s时物体速度大小为     m／s . 参考答案： 45m,   25m,    20m/s 12. 将20kg的物体从静止开始以2m/s2的加速度竖直向上提升4m，不考虑空气阻力，取g=10m/s2，则拉力F=　  　N，拉力做功的平均功率为　  　W，到达4m高处拉力的瞬时功率为　  　W，全过程中拉力对物体的冲量为　  　N?S． 参考答案： 240，480，960，480． 【考点】动量定理；功率、平均功率和瞬时功率． 【分析】根据牛顿第二定律求出拉力F的大小，结合功的公式求出拉力做功的大小，根据平均功率公式求出拉力做功的平均功率．根据速度时间公式求出到达4m处的速度，结合瞬时功率公式求出拉力的瞬时功率．根据运动的时间，求出全过程中拉力对物体的冲量． 【解答】解：根据牛顿第二定律得，F﹣mg=ma，解得拉力F=mg+ma=200+20×2N=240N． 根据h=得，物体运动的时间t=， 拉力做功的平均功率． 到达4m处的速度v=m/s=4m/s，则拉力的瞬时功率P=Fv=240×4W=960W． 全过程中拉力的冲量I=Ft=240×2N?s=480N?s． 故答案为：240，480，960，480． 13. 如图1所示，为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图．钩码的质量为m1，小车和砝码的质量为m2，重力加速度为g． （1）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，测得F=m1g，作出a﹣F图象，他可能作出图2中　 　（选填“甲”、“乙”、“丙”）图线．此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是　 　． A．小车与轨道之间存在摩擦     B．导轨保持了水平状态 C．砝码盘和砝码的总质量太大     D．所用小车的质量太大 （2）实验中打出的纸带如图4所示．相邻计数点间的时间是0.1s，图中长度单位是cm，由此可以算出小车运动的加速度是　  　m/s2． 参考答案： （1）丙      C     （2）0.46 【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系． 【分析】（1）如果没有平衡摩擦力的话，就会出现当有拉力时，物体不动的情况．得出图象弯曲的原因是：未满足沙和沙桶质量远小于小车的质量． （2）根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度． 【解答】解：（1）遗漏了平衡摩擦力这一步骤，就会出现当有拉力时，物体不动的情况．故图线为丙． 当不满足m1＜＜m2时，随m1的增大物体的加速度a逐渐减小，故图象弯曲的原因是：所挂钩码的总质量太大，不满足沙和沙桶质量远小于小车的质量．故C正确． （2）根据△x=aT2得，a==0.46m/s2． 故答案为：（1）丙      C     （2）0.46 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 小张同学采用如图1所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验． （1）实验时下列哪些操作是必须的　    　（填序号）． ①将斜槽轨道的末端调成水平． ②用天平称出小球的质量． ③每次都要让小球从同一位置由静止开始运动． （2）小张同学在做平抛运动实验时得到了如图2所示的物体运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出．则 ①小球平抛的初速度为　  　m/s．（g=10m/s2） ②小球在b点瞬时速度vb=　   　m/s． ③小球开始做平抛运动的位置坐标为：x=　  　cm，y=　   　cm． 参考答案： （1）①③，（2）①2，②2.5，③﹣10、﹣1.25． 【考点】研究平抛物体的运动． 【分析】（1）根据实验的原理和注意事项确定正确的操作步骤． （2）根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出初速度． 根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出b点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出b点的速度． 根据速度时间公式求出抛出点到b点的时间，结合初速度和时间求出抛出点到b点的水平位移，从而得出抛出点的横坐标，根据位移时间公式求出抛出点到b点的高度，从而得出抛出点的纵坐标． 【解答】解：（1）①为了保证小球的初速度水平，斜槽的末端需调节水平，故①正确． ②该实验不需要测量小球的质量，故②错误． ③为了保证小球每次做平抛运动的初速度大小相等，每次让小球从斜槽的同一位置由静止开始运动，故③正确． 故选：①③． （2）①在竖直方向上，根据△y=gT2得：T=，则小球平抛运动的初速度为：． ②小球在b点的竖直分速度为：，b点的速度为： =m/s=2.5m/s． ③抛出点到b点的运动时间为：，则抛出点到b点的水平位移为：xb=v0t=2×0.15m=0.3m=30cm，则抛出点的横坐标为：x=20﹣30cm=﹣10cm， 抛出点到b点的竖直位移为： m=0.1125m=11.5cm，则抛出点的纵坐标为：y=10﹣11.25=﹣1.25cm． 故答案为：（1）①③，（2）①2，②2.5，③﹣10、﹣1.25． 15. （1）在做用打点计时器测速度的实验时，要用到打点计时器，打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，常用的“电磁打点计时器”使用的电压是  ____   伏的   ____   （直流电，交流电），它们是每隔__ __    s 打一个点。 （2）接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作之间的时间顺序关系是：______________ A、先接通电源，后让纸带运动   B、先让纸带运动，再接通电源 C、让纸带运动的同时接通电源   D、先让纸带运动或先接通电源都可以 参考答案： （1） 4V~6V ，  交流电 ，  0.02S   ；（2）    A     四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 在温哥华冬奥会上，中国冰雪健儿取得了优异成绩，尤其是跳台滑雪项目有了较大突破。现将此运动简化为如下模型。运动员穿着滑雪板，从跳台水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆，如图所示。设运动员连同滑雪板的总质量m=50 kg，从倾角θ=37°的坡顶A点以速度=20m/s沿水平方向飞出，恰落到山坡底的水平面上的B处。（g=10m/s2，sin37°=0.6,cos37°=0.8）求： （1）运动员在空中飞行的时间t；   （2