廣東省廣州市第三十一中學(xué)2021年高一物理上學(xué)期期末試題含解析

廣東省廣州市第三十一中學(xué)2021年高一物理上學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選題）人造地球衛(wèi)星繞地球的運動可視為勻速圓周運動，下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星的線速度不可能大于7.9km/sB．地球同步衛(wèi)星可以經(jīng)過地球兩極C．衛(wèi)星離地球越遠，線速度越小D．同一圓軌道上運行的兩顆衛(wèi)星，線速度大小可能不同參考答案：AC【考點】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬有引力定律及其應(yīng)用．【分析】人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供圓周運動向心力，可知角速度和線速度與圓周運動半徑間的關(guān)系，第一宇宙速度是繞地球做圓周運動的最大運行速度，當(dāng)衛(wèi)星繞地球按橢圓軌道運動時，在近地點衛(wèi)星的速度大于第一宇宙速度而小于第二宇宙速度，同步衛(wèi)星的軌道平面與赤道平面重合，故同步衛(wèi)星不會經(jīng)過地球兩極【解答】解：A、7.9Km/s是第一宇宙速度為繞地球做勻速圓周運動的最大線速度，則A正確

B、地球同步衛(wèi)星的軌道平面與赤道平面重合，故同步衛(wèi)星不可能經(jīng)過地球兩極上空，則B錯誤C、D、由萬有引力提供圓周運動向心力，得衛(wèi)星的線速度v=，可知離地球越遠，線速度越小，故C正確；同一圓軌道上運行的兩顆衛(wèi)星，線速度大小一定相同，則D錯誤，故選：AC2.關(guān)于功率公式和P＝Fv的說法正確的是

(

)A.由知，只要知道W和t就可求出任意時刻的功率B.由P＝Fv既能求某一時刻的瞬時功率，也可以求平均功率C.由P＝Fv知，隨著汽車速度的增大，它的功率也可以無限制地增大D.由P＝Fv知，當(dāng)汽車發(fā)動機功率一定時，牽引力與速度成反比參考答案：BD【詳解】A、只能計算平均功率的大小，不能用來計算瞬時功率，A錯誤．B、可以計算平均功率也可以是瞬時功率，取決于速度是平均速度還是瞬時速度，B正確．C、從知，當(dāng)F不變的時候，汽車的功率和它的速度是成正比的，當(dāng)F變化時就不對了，C錯誤．D、從知，當(dāng)汽車發(fā)動機功率一定時，牽引力與速度成反比，D正確．故選BD．3.參考答案：AD4.1990年5月，紫金山天文臺將他們發(fā)現(xiàn)的第2752號小行星命名為吳健雄星，該小行星的半徑為320km.若將此小行星和地球均看成質(zhì)量分布均勻的球體，小行星密度與地球相同.已知地球半徑R=6400km，地球表面重力加速度為g.這個小行星表面的重力加速度為（

）A.400g

B.

C.20g

D.參考答案：D5.（單選）如圖甲所示，a是地球赤道上的一點，某時刻在a的正上方有b、c、d三顆軌道位于赤道平面的衛(wèi)星，各衛(wèi)星的運行方向均與地球自轉(zhuǎn)方向（順時針轉(zhuǎn)動）相同，其中d是地球同步衛(wèi)星。從此時刻起，經(jīng)過時間t（已知時間t均小于三顆衛(wèi)星的運行周期），在乙圖中各衛(wèi)星相對a的位置最接近實際的是參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，實驗裝置如題25—1圖所示（1）為了探究加速度與力的關(guān)系，應(yīng)保持▲不變；為了直觀地判斷加速度與力的數(shù)量關(guān)系，應(yīng)作出▲圖象（選填“”或“”）.（2）為了探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)保持▲不變；為了直觀地判斷加速度與質(zhì)量的數(shù)量關(guān)系，應(yīng)作▲圖象（選填“”或“”）

（3）為減小實驗誤差，盤和砝碼的質(zhì)量應(yīng)比小車的質(zhì)量

▲

（選填“小”或“大”）得多．（4）題25—2圖為某同學(xué)在實驗中打出的一條紙帶，計時器打點的時間間隔為0.02s．他從比較清晰的點起，每五個點取一個計數(shù)點，則相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為

▲

s．為了由v??t圖象求出小車的加速度，他量出相鄰兩計數(shù)點間的距離，分別求出打各計數(shù)點時小車的速度．其中打計數(shù)點3時小車的速度為

▲

/ms．根據(jù)紙帶小車做的為

▲

（選填“勻加速”或“勻減速”）運動參考答案：(1)質(zhì)量

；”；

(2)

力

；

(3)小

；

(4)

0.1

；

0.46

；

勻加速

7.如圖所示，為了測定木塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)，讓木塊從斜面上自靜止起做勻加速下滑，使用的實驗儀器僅限于：1、傾角固定的斜面（傾角未知）、2木塊、3秒表、4米尺。本實驗應(yīng)記錄的數(shù)據(jù)為

，用應(yīng)記錄的數(shù)據(jù)符號寫出動摩擦因數(shù)的表達式

。

參考答案：（1）木塊開始下落的高度h、木塊在斜面上運動位移l、木塊在斜面上運動時間t

（2）

8.一物體做勻變速直線運動，其位移與時間的關(guān)系是x=(2t+4t2)m，由此可知物體的加速度為_______,在t=1s時物體的速度為_______m/s,參考答案：9.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，某同學(xué)使用了如右圖所示的裝置，電火花打點計時器使用的交流電頻率為50Hz。(1)電火花打點計時器的工作電壓為

，相鄰兩個計時點的時間間隔為

。（2）該同學(xué)要探究小車的加速度a和質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該保持

不變；若該同學(xué)要探究加速度a和拉力F關(guān)系，應(yīng)該保持

不變；（3）該同學(xué)得到一條紙帶，在紙帶上取連續(xù)的六個點，如下圖（a）所示，自A點起，相鄰兩點的距離分別為10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm，則打E點時小車速度為

m/s，小車的加速度為

m/s2（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：10.（6分）自然界中任何兩個物體都__________,引力的大小與這兩個物體的____________成正比,與它們之間__________的二次方成反比。參考答案：相互吸引，質(zhì)量的乘積，距離11.（填空）質(zhì)量為100kg的小船靜止在水面上，船兩端有質(zhì)量40kg的甲和質(zhì)量60kg的乙，當(dāng)甲、乙同時以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小為

m/s，方向是

。參考答案：0.6m/s,向左12.如圖所示是甲、乙兩物體的位移和速度圖象，試說明圖象中CD所代表的甲做

運動；乙做

運動。甲物體在6s內(nèi)的位移是

m，乙物體在6s內(nèi)的位移是

m。參考答案：13.如圖甲所示，豎直放置兩端封閉的玻璃管中注滿清水，內(nèi)有一個紅蠟塊能在水中以0.3m/s的速度勻速上浮．現(xiàn)當(dāng)紅蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時，使玻璃管水平勻速向右運動，測得紅蠟塊實際運動的方向與水平方向的夾角為37°，則（sin37°=0.6；cos37°=0.8）（1）根據(jù)題意可知玻璃管水平方向的移動速度為

m/s．（2）若玻璃管的長度為0.6m，則當(dāng)紅蠟塊從玻璃管底端上浮到頂端的過程中，玻璃管水平運動的距離為

m．（3）如圖乙所示，若紅蠟塊從A點勻速上浮的同時，使玻璃管水平向右作勻加速直線運動，則紅蠟塊實際運動的軌跡是圖中的

A．直線P

B．曲線Q

C．曲線R

D．無法確定．參考答案：（1）0.4，（2）0.8，（3）B．【考點】運動的合成和分解．【分析】兩個勻速直線運動的合運動為直線運動，根據(jù)平行四邊形定則求出玻璃管在水平方向的移動速度．抓住分運動與合運動具有等時性，求出玻璃管在水平運動的距離．【解答】解：（1）根據(jù)平行四邊形定則，有：tan37°=．則有：v2===0.4m/s．（2）在豎直方向上運動的時間為：t==s=2s．則玻璃管在水平方向上運動的距離為：x=v2t=0.4×2=0.8m．（3）根據(jù)運動的合成與分解，運動的軌跡偏向合外力的方向，則有：圖中的Q，故B正確，ACD錯誤．故答案為：（1）0.4，（2）0.8，（3）B．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.一顆在赤道上空運行的人造衛(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)動的角速度ω；(3)該衛(wèi)星相鄰兩次經(jīng)過赤道上同一建筑物正上方的時間間隔.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ω=，(3)衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，建筑物隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動，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2π時，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，建筑物隨地球轉(zhuǎn)過的弧度比衛(wèi)星轉(zhuǎn)過弧度少2π.即ω△t?ω0△t=2π解得：【點睛】（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動，由地球的萬有引力提供向心力，結(jié)合黃金代換計算人造衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的角速度ω；（3）衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，建筑物隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動，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2π時，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上空．15.一輛汽車在教練場上沿著平直道路行駛，以x表示它對于出發(fā)點的位移。如圖為汽車在t＝0到t＝40s這段時間的x﹣t圖象。通過分析回答以下問題。（1）汽車最遠距離出發(fā)點多少米？（2）汽車在哪段時間沒有行駛？（3）汽車哪段時間遠離出發(fā)點，在哪段時間駛向出發(fā)點？（4）汽車在t＝0到t＝10s這段時間內(nèi)的速度的大小是多少？（5）汽車在t＝20s到t＝40s這段時間內(nèi)的速度的大小是多少？參考答案：（1）汽車最遠距離出發(fā)點為30m；（2）汽車在10s～20s

沒有行駛；（3）汽車在0～10s遠離出發(fā)點，20s～40s駛向出發(fā)點；（4）汽車在t＝0到t＝10s這段時間內(nèi)的速度的大小是3m/s；（5）汽車在t＝20s到t＝40s這段時間內(nèi)的速度的大小是1.5m/s【詳解】（1）由圖可知，汽車從原點出發(fā)，最遠距離出發(fā)點30m；（2）10s～20s，汽車位置不變，說明汽車沒有行駛；（3）0～10s位移增大，遠離出發(fā)點。20s～40s位移減小，駛向出發(fā)點；（4）汽車在t＝0到t＝10s，距離出發(fā)點從0變到30m，這段時間內(nèi)的速度：；（5）汽車在t＝20s到t＝40s，距離出發(fā)點從30m變到0，這段時間內(nèi)的速度：，速度大小為1.5m/s。四、計算題：本題共3小題，共計47分17.(10分)如圖，有一水平傳送帶以2m/s的速度勻速運動，現(xiàn)將一物體輕輕放在傳送帶上，若物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5，則傳送帶將該物體傳送10m的距離所需時間為多少？(g=10m/s2)參考答案：17.如圖所示，許多工廠的流水線上安裝有傳送帶用于傳送工件，以提高工作效率。傳送帶以恒定的速率v=2m/s運送質(zhì)量為m=0.5kg的工件，工件從A位置放到傳送帶上，它的初速度忽略不計。工件與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)=/2，傳送帶與水平方向夾角是θ=30o，傳送帶A、B間長度是l=16m；每當(dāng)前一個工件在傳送帶上停止相對滑動時，后一個工件立即放到傳送帶上，取g=10m/s2，求：⑴工件放到傳送帶后經(jīng)多長時間停止相對滑動；⑵在正常運行狀態(tài)下傳送帶上相鄰工件間的距離；⑶在傳送帶上摩擦力對每個工件做的功；⑷每個工件與傳送帶之間由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能；⑸傳送帶滿載工件比空載時增加多少功率？參考答案：(1)m(2)m(3)41J(4)3J(5)52.5W（1）；

即：2.5m/s2；

又；

∴t=2/2.5=0.8s；停止滑動前，工件相對地移