2021-2022學(xué)年湖南省長沙市推山中學(xué)高一物理上學(xué)期期末試題含解析

1、2021-2022學(xué)年湖南省長沙市推山中學(xué)高一物理上學(xué)期期末試題含解析一、 選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1. （多選題）如圖所示，一個(gè)大輪通過皮帶拉著小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，皮帶和兩輪之間無滑動(dòng)，大輪的半徑是小輪的3倍，P、Q分別是大輪和小輪邊緣上的點(diǎn)，S是大輪上離轉(zhuǎn)動(dòng)軸的距離是半徑的一半的點(diǎn)，則下列說法中正確的是（）AP、S、Q三點(diǎn)的角速度之比為3：3：1BP、S、Q三點(diǎn)的線速度之比為2：1：2CP、S、Q三點(diǎn)的周期之比為1：1：3DP、S、Q三點(diǎn)的向心加速度之比為2：1：6參考答案：BD【考點(diǎn)】向心加速度；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速【分析】共軸轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)角速度相等

2、，靠傳送帶傳動(dòng)輪子邊緣上的點(diǎn)線速度大小相等，根據(jù)v=r，a=進(jìn)行分析求解【解答】解：A、因?yàn)镻和S共軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則P、S的角速度相等，P點(diǎn)和Q點(diǎn)是靠皮帶傳動(dòng)輪子邊緣上的點(diǎn)，相同時(shí)間內(nèi)走過的弧長相等，則線速度大小相同，根據(jù)可知，P、S、Q三點(diǎn)的角速度之比為1：1：3故A錯(cuò)誤B、根據(jù)v=r可知，則P、S、Q三點(diǎn)的線速度之比為2：1：2故B正確C、根據(jù)T=可知，P、S、Q三點(diǎn)的周期之比為3：3：1故C錯(cuò)誤D、根據(jù)a=2r可知，P、S、Q三點(diǎn)的向心加速度之比為2：1：6故D正確故選：BD2. 細(xì)繩拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球?qū)⒆蠖斯潭ㄔ趬ι系妮p彈簧壓縮了x（小球與彈簧不連接），小球靜止時(shí)彈簧在水平位置，如圖

3、所示將細(xì)繩燒斷后，下列說法中正確的是（）A小球立即開始做自由落體運(yùn)動(dòng)B小球立即獲得 的加速度C小球落地的時(shí)間等于 D小球落地的速度等于參考答案：C考點(diǎn)：牛頓第二定律；物體的彈性和彈力解：A、將細(xì)繩燒斷后，小球受到球的重力和彈簧的彈力的共同的作用，合力斜向右下方，并不是只有重力的作用，所以不是自由落體運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤B、小球受到球的重力和彈簧的彈力的共同的作用，合力斜向右下方，故加速度不會(huì)是；故B錯(cuò)誤；C、豎直方向小球不受外力，故豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，由h=gt2可得：t=；故C正確；D、小球若做自由落體時(shí)，落地速度是；而現(xiàn)在小球受到彈簧的彈力做功，故落地時(shí)速度一定大于；故D錯(cuò)誤；故選：C3.

4、一圓盤可繞通過圓盤中心且垂直于盤面的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤上放置 一個(gè)物體，當(dāng)圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，木塊隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)，如圖所示，那么（ ）A木塊受到圓盤對(duì)它的摩擦力，方向背離圓盤中心； B木塊受到圓盤對(duì)它的摩擦力，方向指向圓盤中心； C因?yàn)槟緣K隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)，所以木塊受到圓盤對(duì)它的摩擦力，方向與木塊的運(yùn)動(dòng)方向相同； D因?yàn)槟Σ亮偸亲璧K物體運(yùn)動(dòng)，所以木塊所受圓盤對(duì)它的摩擦力的方向與木塊的運(yùn)動(dòng)方向相反。參考答案：B4. （多選）關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，下列說法中正確的是()A力是維持物體運(yùn)動(dòng)的條件，同一物體所受到的力越大，它的速度越大B作用在運(yùn)動(dòng)物體上的某力消失后，物體運(yùn)動(dòng)的速度可能不斷增加C物體受到的合力

5、為零或不受力時(shí)，物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)D物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，是因?yàn)樽饔迷谖矬w上的力是變化參考答案：BC5. 如圖所示是一個(gè)玩具陀螺。a、b和c是陀螺上的三個(gè)點(diǎn)。當(dāng)陀螺繞垂直于地面的軸線以角速度穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí)，下列表述正確的是Aa、b和c三點(diǎn)的線速度大小相等 Ba、b和c三點(diǎn)的角速度相等Ca、b的角速度比c的大 Dc的線速度比a、b的大參考答案：B二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 三個(gè)大小相等的力作用在物體的同一點(diǎn)上，如圖所示，這三個(gè)力大小均為F，則它們的合力參考答案：0; F 2F7. 1999年11月20日，我國發(fā)射了“神舟”號(hào)載人飛船，次日載人艙著陸，實(shí)驗(yàn)獲得成功載

6、人艙在將要著陸之前，由于空氣阻力作用有一段勻速下落過程，若空氣阻力與速度的平方成正比，比例系數(shù)為k，載人艙的總質(zhì)量為m，則此過程中載人艙的速度為v= 參考答案：【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的概念及其矢量性【分析】由題目的提示，載人艙做勻速運(yùn)動(dòng)，則其受到的重力應(yīng)與空氣阻力等大反向，又知空氣阻力與速度平方成正比，由此可以求的載人艙的速度【解答】解：載人艙落地前做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件，有：mg=f根據(jù)題意，空氣阻力與速度的平方成正比，比例系數(shù)為k，故：f=kv2聯(lián)立解得：v=故答案為：8. 個(gè)物體做半徑恒定的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期越小其線速度數(shù)值則越 _ (填 “大”或“小”)。線速度數(shù)值

7、越小其角速度越 _(填“大”或“小”)參考答案：大，小9. 小分別為4N、9N和11N牛的三個(gè)共點(diǎn)力，它們之間的夾角可以變化，則它們的合力的最大值是_N；合力的最小值是_N。參考答案：_24_ _2_10. 某航空母艦上的戰(zhàn)斗機(jī)在甲板上加速的最大加速度是a=5m/s2，飛機(jī)速度要達(dá)到v=60m/s才能起飛，若飛機(jī)從靜止開始加速，則需要航空母艦的甲板長至少為L=m；實(shí)際航空母艦甲板長200m，利用彈射系統(tǒng)使飛機(jī)獲得的初速度至少為v0=m/s才能安全起飛。參考答案：360m ；_40m/s11. 一個(gè)小球從傾角為370的斜面上O點(diǎn)以初速v0水平拋出，落在斜面上A點(diǎn)，如圖所示，則小球在空中的飛行時(shí)間

8、為t= 。若第二次以水平速度，從同一位置同方向拋出，小球落在斜面上B點(diǎn)，兩次落至斜面時(shí)的動(dòng)能與拋出時(shí)動(dòng)能相比，其增量之比，則兩次拋出時(shí)的初速度大小之比為 。參考答案： 12. 一汽車的額定功率P06104 W，質(zhì)量m5103 kg，在水平直路面上行駛時(shí)阻力是車重的0.1倍。若汽車從靜止開始以加速度a0.5 m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，g取10 m/s2。求：（1）汽車保持加速度不變的時(shí)間 （2）汽車在勻加速階段實(shí)際功率隨時(shí)間變化的關(guān)系 （3）此后汽車運(yùn)動(dòng)所能達(dá)到的最大速度 參考答案：（1）16s （2）PFvm(ga)at3.75103t W （3）12m/s13. 一圓盤可以繞其豎直軸在水平面

9、內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤半徑為R，甲、乙物體質(zhì)量分別為M和m(Mm)，它們與圓盤之間的最大靜摩擦力均為正壓力的倍，兩物體用一根長為L(LR)的輕繩連在一起如圖所示，若將甲物體放在轉(zhuǎn)軸的位置上，甲、乙之間連線剛好沿半徑方向被拉直，要使兩物體與圓盤不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)的角速度最大不得超過 參考答案：三、 簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. 一顆在赤道上空運(yùn)行的人造衛(wèi)星，其軌道半徑為r=2R(R為地球半徑)，衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同.已知地球自轉(zhuǎn)的角速度為，地球表面處的重力加速度為g.求：(1)該衛(wèi)星所在處的重力加速度g；(2)該衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度；(3)該衛(wèi)星相鄰兩次經(jīng)過赤

10、道上同一建筑物正上方的時(shí)間間隔.參考答案：（1）（2）（3）【詳解】(1)在地球表面處物體受到的重力等于萬有引力mg=，在軌道半徑為r=2R處,仍有萬有引力等于重力mg=，解得：g=g/4；(2)根據(jù)萬有引力提供向心力，mg=，聯(lián)立可得=，(3)衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，建筑物隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的角度與建筑物轉(zhuǎn)過的角度之差等于2時(shí)，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上空以地面為參照物，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上方時(shí)，建筑物隨地球轉(zhuǎn)過的弧度比衛(wèi)星轉(zhuǎn)過弧度少2.即t?0t=2解得：【點(diǎn)睛】（1）在地球表面處物體受到的重力等于萬有引力mg=，在軌道半徑為2R處，仍有萬有引力等于重力mg=，化簡可得在

11、軌道半徑為2R 處的重力加速度；（2）人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由地球的萬有引力提供向心力，結(jié)合黃金代換計(jì)算人造衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度；（3）衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，建筑物隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的角度與建筑物轉(zhuǎn)過的角度之差等于2時(shí)，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上空15. 一位旅客可用三種方法從自貢到瀘州：第一種是乘普客汽車經(jīng)鄧關(guān)、趙化到達(dá)；第二種是乘快客汽車經(jīng)內(nèi)江、隆昌的高速公路到達(dá)；第三種是乘火車到達(dá)下面是三種車的發(fā)車時(shí)刻及里程表已知普客汽車全程平均速度大小為60km/h，快客汽車全程平均速度大小為100km/h，兩車途中均不停站，火車在中途需?？績?nèi)江站和隆昌各5min，設(shè)火

12、車進(jìn)站和出站都做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小是2400km/h2，途中勻速行駛，速度為120km/h.若現(xiàn)在時(shí)刻是上午8點(diǎn)05分，這位旅客想早點(diǎn)趕到瀘州，請你通過計(jì)算說明他該選擇普客汽車、快客汽車還是火車？普客汽車快客汽車火車?yán)锍?km116140118班次720820103014308008309009308331500參考答案：應(yīng)選擇火車四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. 中國首個(gè)月球探測計(jì)劃“嫦娥工程”預(yù)計(jì)在2017年送機(jī)器人上月球，實(shí)地采樣送回地球，為載人登月及月球基地選址做準(zhǔn)備。設(shè)想你跟隨“嫦娥”號(hào)登月飛船繞月球飛行，在飛船繞行靠近月球表面的圓形軌道時(shí)，你用秒表記下飛船繞行一周

13、所用的時(shí)間為T，登陸月球后你用彈簧秤測出質(zhì)量為的物體的重力為，已知引力常量為，只利用上述這些物理量，試推導(dǎo)出月球半徑和質(zhì)量的表達(dá)式。參考答案：（1）設(shè)月球半徑為R，月球質(zhì)量為M，飛船質(zhì)量為 （2分） （2分） （2分） 由解得 （1分） （1分）17. (14分) 如圖所示，在傾角為的光滑斜面上，有一長為的細(xì)線，細(xì)線的一端固定在O 點(diǎn)，另一端拴一質(zhì)量為的小球，現(xiàn)使小球恰好能在斜面上做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，已知O 點(diǎn)到斜面底邊的距離。求：（1）小球通過最高點(diǎn)時(shí)的速度；（2）小球通過最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)線對(duì)小球的拉力；（3）小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)或點(diǎn)時(shí)細(xì)線斷裂，小球沿斜面滑落到斜面底邊時(shí)到點(diǎn)的距離若相等，則和應(yīng)滿足什么關(guān)系。參考答案：(1)小球恰好能在斜面上做完整的圓周運(yùn)動(dòng),剛小球通過A點(diǎn)時(shí)細(xì)線的拉力為零，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)和牛頓第二定律有：，解得：。(3分)（2）小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：，解得：。(2分)小球在B點(diǎn)時(shí)根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)和牛頓第二定律有,解得：。(2分)（3）小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)或B點(diǎn)時(shí)細(xì)線斷裂，小球在平行底邊方向做勻速運(yùn)動(dòng)，在垂直底邊方向做初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)（類平拋運(yùn)動(dòng)）。細(xì)線在A點(diǎn)斷裂：。(2分)細(xì)線在B點(diǎn)斷裂：.(2分)又。聯(lián)立解得：。(3分)18. （6分）如圖所示，一質(zhì)量為60kg的探險(xiǎn)者在叢林探險(xiǎn)，為了從一絕壁到達(dá)水平地面，探險(xiǎn)者將一根粗繩纏繞在