2021年山西省長(zhǎng)治市郝家莊鄉(xiāng)高河聯(lián)校中學(xué)高一物理上學(xué)期期末試卷含解析

2021年山西省長(zhǎng)治市郝家莊鄉(xiāng)高河聯(lián)校中學(xué)高一物理上學(xué)期期末試卷含解析一、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.在某一穩(wěn)定軌道運(yùn)行的空間站中，物體處于完全失重狀態(tài)。如圖所示的均勻螺旋軌道豎直放置，整個(gè)軌道光滑，P，Q點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)螺旋軌道中兩個(gè)圓周的最高點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的圓周運(yùn)動(dòng)軌道半徑分別為R和r（R＞r）。宇航員讓一小球以一定的速度v滑上軌道，下列說(shuō)法正確的是（

）A.小球經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)比經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)角速度小B.小球經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)比經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)線速度小C.如果減小小球的初速度，小球可能不能到達(dá)P點(diǎn)D.小球經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力小于經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力參考答案：AD【詳解】AB.在空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，靠軌道的支持力提供向心力，且支持力始終不做功，則速率不變，即小球經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)與經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)線速度大小相等，由R＞r，根據(jù)，可知小球經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)比經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)角速度小，故A正確，B錯(cuò)誤；C.在空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，靠軌道的支持力提供向心力，且支持力始終不做功，則速率不變，若減小小球的初速度，小球可以到達(dá)P點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；D.在空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，靠軌道的支持力提供向心力，則有：，由于支持力始終不做功，則速率不變，又R＞r，所以小球經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力小于經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力，故D正確。2.（多選）在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多物理學(xué)研究方法，以下關(guān)于所用物理學(xué)研究方法的敘述正確的是（）A．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時(shí)，用質(zhì)點(diǎn)來(lái)代替物體的方法叫假設(shè)法B．根據(jù)速度定義式，當(dāng)非常非常小時(shí)，就可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，該定義應(yīng)用了極限思想方法C．伽利略在斜面實(shí)驗(yàn)中研究銅球運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)，先讓斜面傾角一定改變銅球質(zhì)量和高度得到小球加速度都是相同的，又保持質(zhì)量和高度一定增大斜面的傾角，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，得知小球的加速度隨斜面傾角的增大而增大。所用的的方法是控制變量法D．在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法參考答案：BCD3.兩個(gè)大小相等的共點(diǎn)力F1和F2，當(dāng)它們夾角為90°時(shí)，合力為F，當(dāng)它們的夾角為120°時(shí)，合力大小為

A.2F

B．F

C.F

D．F參考答案：D4.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

A．a(chǎn)、b和c三點(diǎn)的線速度大小相等B．a(chǎn)、b和c三點(diǎn)的角速度相等C．a(chǎn)、b的角速度比c的大

D．c的線速度比a、b的小參考答案：BD5.現(xiàn)在車輛常安裝GPS(全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))接收器，可用來(lái)接收衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的精確定位和導(dǎo)航。衛(wèi)星向GPS接收器傳送信息通過(guò)的是：A．激光

B．電磁波

C．紅外線

D．紫外線參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.力學(xué)的功包括兩個(gè)必要因素：一是

，二是物體

。參考答案：作用在物體上的力；發(fā)生在力的方向上的位移7.建筑工人用圖所示的定滑輪裝置運(yùn)送建筑材料。質(zhì)量為70kg的工人站在地面上，通過(guò)定滑輪將20kg的建筑材料以0．5m／s2的加速度拉升，忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦，則工人對(duì)地面的壓力大小為_(kāi)_______N.(g取lOm／s2)參考答案：對(duì)物體，以加速度0.5m/s2勻加速被拉升，由牛頓第二定律有：解得：對(duì)工人，處于平衡狀態(tài)，則有：解得：，由牛頓第三定律可得：。8.某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一個(gè)紅蠟做成的小圓柱體R(R視為質(zhì)點(diǎn))，將玻璃管的開(kāi)口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度=3cm/s勻速上浮的同時(shí)，玻璃管沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).(1)同學(xué)們測(cè)出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為(4cm，6cm)，此時(shí)R的速度大小為_(kāi)_______cm/s.R的加速度大小為_(kāi)_____cm/s2(填選項(xiàng)字號(hào)).(2)R在上升過(guò)程中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖是圖中的______(填選項(xiàng)序號(hào)).參考答案：

(1).(1)5；

(2).2；

(3).(2)D；【詳解】小圓柱體紅蠟快同時(shí)參與兩個(gè)運(yùn)動(dòng)：y軸方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，x軸方向的初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．知道了位置坐標(biāo)，由y方向可求運(yùn)動(dòng)時(shí)間，接著由x方向求加速度、求vx，再由速度合成求此時(shí)的速度大小．由合外力指向曲線彎曲的內(nèi)側(cè)來(lái)判斷運(yùn)動(dòng)軌跡．小圓柱體R在y軸豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng)，有，則有：，

在x軸水平方向做初速為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有：，解得：，則R速度大?。?；因合外力沿x軸，由合外力指向曲線彎曲的內(nèi)側(cè)來(lái)判斷軌跡示意圖是D．9.自由下落的物體，下落1m和2m時(shí)，物體的動(dòng)能之比是________；下落1s和2s后物體的動(dòng)能之比是__________。參考答案：1:2；1:410.一個(gè)物體以初速度v0水平拋出，落地時(shí)速度為v，則物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

，物體拋出時(shí)的豎直高度是

。參考答案：

，

11.探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系時(shí),采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示，盤(pán)及盤(pán)中的砝碼質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶由打點(diǎn)計(jì)數(shù)器打上的點(diǎn)計(jì)算出：⑴某學(xué)生將實(shí)驗(yàn)裝置如上圖安裝好，準(zhǔn)備接通電源后開(kāi)始做實(shí)驗(yàn)，但他的裝置圖中有兩個(gè)明顯的錯(cuò)誤：①

②

⑵M與m的大小關(guān)系滿足時(shí)，可以認(rèn)為繩子對(duì)小車?yán)Φ拇笮〉扔诒P(pán)和砝碼的重力。

⑶一組同學(xué)保持盤(pán)及盤(pán)中的砝碼質(zhì)量一定，探究物體加速度與質(zhì)量的關(guān)系，以下做法錯(cuò)誤的是(

)A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將盤(pán)及盤(pán)中的砝碼用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車上B．每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開(kāi)小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源D．小車運(yùn)動(dòng)的加速度，可用天平稱出盤(pán)及砝碼質(zhì)量m、小車質(zhì)量M，用a＝mｇ/Ｍ求出⑷在保持小車及車中的砝碼質(zhì)量質(zhì)量M一定，探究加速度與所受合外力的關(guān)系時(shí)，由于平衡摩擦力時(shí)操作不當(dāng)，二位同學(xué)得到的a―Ｆ關(guān)系分別如下圖A、B所示（a是小車的加速度，Ｆ是細(xì)線作用于小車的拉力）。其原因分別是：A圖：

B圖：參考答案：⑴打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用直流電源，沒(méi)有平衡摩擦力

⑵m<<M

⑶ACD

⑷A：斜面傾角過(guò)大，B：斜面傾角過(guò)小或未平衡摩擦力12.，在水平力F的作用下，重為G的物體保持沿豎直墻壁勻速下滑，物體與墻之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，物體所受摩擦力大小為▲N。參考答案：G或μF13.一質(zhì)點(diǎn)做變速直線運(yùn)動(dòng)，若前t/4內(nèi)的平均速度為6m/s，后3t/4時(shí)間的平均速度為10m/s，則這段時(shí)間t內(nèi)的平均速度為_(kāi)_________________;若質(zhì)點(diǎn)前一半位移的平均速度為3m/s，后一半位移的平均速度為6m/s，則這段位移的平均速度為_(kāi)___________________.參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（12分）某同學(xué)和你一起探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系，并測(cè)彈簧的勁度系數(shù)k。做法是先將待測(cè)彈簧的一端固定在鐵架臺(tái)上，然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè)，并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上。當(dāng)彈簧自然下垂時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作L0，彈簧下端掛一個(gè)50g的砝碼時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作L1;彈簧下端掛兩個(gè)50g的砝碼時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作L2;……;掛七個(gè)50g的砝碼時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作L7。（1）：（2分）下表記錄的是該同學(xué)已測(cè)出的6個(gè)值，其中有兩個(gè)數(shù)值在記錄時(shí)有誤，它們的代表符號(hào)分別是

.測(cè)量記錄表：（2）：（2分）實(shí)驗(yàn)中，L3和L7兩個(gè)值還沒(méi)有測(cè)定，請(qǐng)你根據(jù)上圖將這兩個(gè)測(cè)量值填入記錄表中，并寫(xiě)在答題卷上。（3）；（4分）充分利用測(cè)量數(shù)據(jù)，該同學(xué)將所測(cè)得的數(shù)值按如下方法逐一求差，分別計(jì)算出了三個(gè)差值：d1=L4-L0=6.90cm,

d2=L5-L1=6.90cm，

d3=L6-L2=7.00cm。請(qǐng)你給出第四個(gè)差值：d4=

＝

cm。（4）：（4分）根據(jù)以上差值，可以求出每增加50g砝碼的彈簧平均伸長(zhǎng)量。用d1、d2、d3、d4表示的式子為：＝

，代入數(shù)據(jù)解得＝

cm。（5）：（2分）計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)k＝

N/m。（g取9．8m/s2）參考答案：15.如圖是某同學(xué)在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶．(1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，則紙帶上打相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為_(kāi)_______．(2)ABCD是紙帶上四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，從圖中讀出A、B兩點(diǎn)間距x＝________cm；C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度是________m/s；紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度是________m/s2(后兩空計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)．參考答案：（1）0.02s

（2）0.70，0.100，0.200

（每空2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.半徑為R的光滑半圓環(huán)形軌道固定在豎直平面內(nèi)，從與半圓環(huán)相吻合的光滑斜軌上高h(yuǎn)=3R處，釋放一個(gè)小球，小球的質(zhì)量為m，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圓環(huán)最低點(diǎn)A，又達(dá)到最高點(diǎn)B，如圖所示。求：

(1)小球到A、B兩點(diǎn)時(shí)的速度大小、；

(2)小球到A、B兩點(diǎn)時(shí)，圓軌道對(duì)小球的彈力、大小；(3)、大小之差△F參考答案：解：⑴小球從釋放到點(diǎn)的過(guò)程中，機(jī)械能守恒，有：…………2分解得：

……………1分小球從釋放到點(diǎn)的過(guò)程中，機(jī)械能守恒，有：…2分解得：

……………1分⑵小球到點(diǎn)、點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得：

………2分

………2分解得：

………………1分

………………1分所以，

△

………………1分17.（計(jì)算）（2015春?長(zhǎng)沙校級(jí)月考）一條平直的軌道上有一列長(zhǎng)為300m的2萬(wàn)噸級(jí)重載列車以25m/s的速度勻速前進(jìn)，與之平行的另一條公路上有一輛小汽車在其后26000米處以108km/h的速度勻速追趕．問(wèn)（1）至少多久時(shí)間小汽車才能夠超過(guò)重載列車？（2）小汽車車身長(zhǎng)約為3m，試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明，在研究小汽車追趕重載列車需要的時(shí)間問(wèn)題時(shí)，小汽車能否視為質(zhì)點(diǎn)．參考答案：（1）至少5260s時(shí)間小汽車才能夠超過(guò)重載列車．（2）在研究小汽車追趕重載列車需要的時(shí)間問(wèn)題時(shí)，小汽車能視為質(zhì)點(diǎn)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系解：（1）設(shè)至少經(jīng)過(guò)t時(shí)間小汽車才能夠超過(guò)重載列車．則（v汽﹣v列）t=L+S；得t==s=5260s（2）設(shè)不把小汽車視為質(zhì)點(diǎn)時(shí)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t1超過(guò)重載列車．則t1==s=5260.6s可知t1≈t，說(shuō)明小汽車車身長(zhǎng)度對(duì)計(jì)算時(shí)間影響很小，可忽略不計(jì)，所以在研究小汽車追趕重載列車需要的時(shí)間問(wèn)題時(shí)，小汽車能視為質(zhì)點(diǎn)．答：（1）至少5260s時(shí)間小汽車才能夠超過(guò)重載列車．（2）在研究小汽車追趕重載列車需要的時(shí)間問(wèn)題時(shí)，小汽車能視為質(zhì)點(diǎn)．18.