山西省運(yùn)城市虞鄉(xiāng)中學(xué)高一物理上學(xué)期期末試題含解析

山西省運(yùn)城市虞鄉(xiāng)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.（單選）做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，在第4s末的速度為8m/s.下面判斷正確的是（

）A、質(zhì)點(diǎn)在第8s末的速度一定是16m/s

B、質(zhì)點(diǎn)在前8s內(nèi)的位移一定是64mC、質(zhì)點(diǎn)的加速度一定是2m／s

D、質(zhì)點(diǎn)在前8s內(nèi)的平均速度一定大于8m/s參考答案：B2.（多選）物體在幾個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài)，若撤去其中某一個(gè)力而其余力的保持不變，物體的運(yùn)動(dòng)情況可能是

A．勻速直線運(yùn)動(dòng)B．勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C．勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D．勻速圓周運(yùn)動(dòng)參考答案：BC3.到目前為止，火星是除了地球以外人類了解最多的行星，已經(jīng)有超過30枚探測器到達(dá)過火星，并發(fā)回了大量數(shù)據(jù)．如果已知萬有引力常量為G，根據(jù)下列測量數(shù)據(jù)，能夠得出火星密度的是A．發(fā)射一顆繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，測出衛(wèi)星的軌道半徑r和衛(wèi)星的周期TB．在火星表面使一個(gè)小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，測出下落的高度H和時(shí)間tC．發(fā)射一顆貼近火星表面繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的飛船，測出飛船運(yùn)行的速度vD．發(fā)射一顆貼近火星表面繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的飛船，測出飛船運(yùn)行的角速度ω參考答案：D4.下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系正確的是（）A．如果物體所受合外力為零，則合外力對物體做的功一定為零B．如果合外力對物體所做的功為零，則合外力一定為零C．物體在合外力作用下做變速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能一定發(fā)生變化D．物體的動(dòng)能不變，所受合外力一定為零參考答案：A【考點(diǎn)】動(dòng)能定理的應(yīng)用；功能關(guān)系．【分析】物體所受合外力為零，根據(jù)功的公式分析合外力對物體做的功是否為零．再分析合外力對物體所做的功為零，合外力是否為零．根據(jù)動(dòng)能定理分析動(dòng)能不變時(shí)，合外力是否為零．【解答】解：A、如果物體所受合外力為零，根據(jù)功的公式W=Flcosα得知，合外力對物體做的功一定為零．故A正確；B、如果合外力做的功為零，但合外力不一定為零，也可能物體的合外力和運(yùn)動(dòng)方向垂直而不做功，比如勻速圓周運(yùn)動(dòng)．故B錯(cuò)誤；C、物體做變速運(yùn)動(dòng)可能是速度方向變化而速度大小不變．所以，做變速運(yùn)動(dòng)的物體，動(dòng)能可能不變，故C錯(cuò)誤；D、物體動(dòng)能不變，根據(jù)動(dòng)能定理得知，合外力不做功，但合外力不一定為零．故D錯(cuò)誤．故選：A．5.如圖所示，用一根長桿和兩個(gè)定滑輪的組合裝置用來提升重物M，長桿的一端放在地上通過鉸鏈連接形成轉(zhuǎn)軸，其端點(diǎn)恰好處于左側(cè)滑輪正下方0點(diǎn)處，在桿的中點(diǎn)C處拴一細(xì)繩，通過兩個(gè)滑輪后掛上重物M．C點(diǎn)與O點(diǎn)距離為L，現(xiàn)在桿的另一端用力使其逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，由豎直位置以角速度ω緩慢轉(zhuǎn)至水平（轉(zhuǎn)過了90°角），此過程中下述說法正確的是（

）A．重物M做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B．重物M做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C．重物M的最大速度是ωL

D．重物M的速度先增大后減小第Ⅱ卷（非選擇題

共60分）

參考答案：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一個(gè)小球從某一高度下落到地面，由于有空氣阻力，下落加速度為8m/s2，下落第1s和最后1s的位移比為1:2，則小球下落的時(shí)間為

s高度為________m。參考答案：7.在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)只記錄了小球運(yùn)動(dòng)途中的A、B、C三點(diǎn)的位置，取A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，則各點(diǎn)的位置坐標(biāo)如圖所示，(),則小球拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)是

(以cm為單位，答案不用寫出，注意正負(fù)號(hào))；小球平拋的初速度為

。參考答案：

(-10,-5)

;

1試題分析：根據(jù)可求間隔時(shí)間為，水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)，即v0=1m/s；從拋出點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)，B點(diǎn)豎直方向的速度為AC的平均速度即2m/s，說明拋出點(diǎn)經(jīng)過0.2秒到達(dá)B即經(jīng)過0.1s到達(dá)A，根據(jù)可以求得拋出點(diǎn)坐標(biāo)，即(-10,-5)

考點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)點(diǎn)評：本題考查了平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)：水平方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，豎直方向?yàn)樽杂陕潴w，根據(jù)規(guī)律列式求解。8.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)要驗(yàn)證“牛頓第二定律”，他們在實(shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，水平軌道上安裝兩個(gè)光電門，小車上固定有力傳感器和擋光板，細(xì)線一端與力傳感器連接另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤，實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)整軌道的傾角正好能平衡小車所受的摩擦力（圖中未畫出）．（1）該實(shí)驗(yàn)中小車所受的合力________（填“等于”或“不等于”）力傳感器的示數(shù)，該實(shí)驗(yàn)是否________(填”需要”或”不需要”)滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量?

（2）實(shí)驗(yàn)獲得以下測量數(shù)據(jù)：小車、傳感器和擋光板的總質(zhì)量M，擋光板的寬度l，光電門1和2的中心距離為s.某次實(shí)驗(yàn)過程：力傳感器的讀數(shù)為F，小車通過光電門1和2的擋光時(shí)間分別為t1、t2（小車通過光電門2后，砝碼盤才落地），已知重力加速度為g，則該實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的式子是______________.參考答案：（1）等于（2分）

不需要（2分）

（2）F＝

9.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(gè)紅蠟塊能在水中以0.3m/s的速度勻速上?。F(xiàn)當(dāng)紅蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時(shí)，使玻璃管水平勻速向右運(yùn)動(dòng)，測得紅蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(yùn)動(dòng)的距離為

m．（3）如圖乙所示，若紅蠟塊從A點(diǎn)勻速上浮的同時(shí)，使玻璃管水平向右作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則紅蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)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(diǎn)】運(yùn)動(dòng)的合成和分解．【分析】兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平行四邊形定則求出玻璃管在水平方向的移動(dòng)速度．抓住分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，求出玻璃管在水平運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t==s=2s．則玻璃管在水平方向上運(yùn)動(dòng)的距離為：x=v2t=0.4×2=0.8m．（3）根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解，運(yùn)動(dòng)的軌跡偏向合外力的方向，則有：圖中的Q，故B正確，ACD錯(cuò)誤．故答案為：（1）0.4，（2）0.8，（3）B．10.（填空）（2014秋?富陽市校級(jí)月考）已知船在靜水中的速度v船=4m/s，水流的速度為v水=3m/s，河寬L=500m，船從A點(diǎn)出發(fā)，求船到對岸的最短時(shí)間125s．參考答案：125s運(yùn)動(dòng)的合成和分解解：當(dāng)靜水速與河岸垂直，渡河時(shí)間最短．則t==s=125s．故答案為：125s11.質(zhì)量為1kg的物體從高為1m的粗糙斜面頂端向下滑，到斜面底端時(shí)速度為4m/s，下滑過程中機(jī)械能

（增加、不變、減少），阻力做的功=

J。（g=10m/s2）參考答案：減少，-212.某汽車在路上行駛，上午9：30的里程表如左圖所示，此時(shí)的瞬時(shí)速率為________km/h，上午10：40的里程表如右圖所示，則這一時(shí)段汽車共行駛了__________km，汽車行使的平均速率約為__________km/h.

參考答案：80

116

99（100） 13.在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中有a，b兩點(diǎn)，相距為d，已知a點(diǎn)的場強(qiáng)大小為E，方向與ab連線成30°，b點(diǎn)的場強(qiáng)方向與ab連線成120°，如圖所示。則點(diǎn)電荷Q的電性為

，b點(diǎn)的場強(qiáng)Eb=

。參考答案：負(fù)電

3E

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在“用圓錐擺驗(yàn)證向心力的表達(dá)式”實(shí)驗(yàn)中，如圖甲所示，懸點(diǎn)剛好與一個(gè)豎直的刻度尺零刻度線對齊．將畫著幾個(gè)同心圓的白紙置于水平桌面上，使鋼球靜止時(shí)剛好位于圓心．用手帶動(dòng)鋼球，設(shè)法使它剛好沿紙上某個(gè)半徑為r的圓周運(yùn)動(dòng)，鋼球的質(zhì)量為m，重力加速度為g．①用秒表記錄運(yùn)動(dòng)n圈的總時(shí)間為t，那么小球做圓周運(yùn)動(dòng)中需要的向心力表達(dá)式為Fn=．②通過刻度尺測得小球軌道平面距懸點(diǎn)的高度為h，那么小球做圓周運(yùn)動(dòng)中外力提供的向心力表達(dá)式為F=；③改變小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，多次實(shí)驗(yàn)，得到如圖乙所示的﹣h關(guān)系圖象，可以達(dá)到粗略驗(yàn)證向心力表達(dá)式的目的，該圖線的斜率表達(dá)式為．參考答案：考點(diǎn)：向心力．專題：勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題．分析：利用公式Fn=m，而v=，計(jì)算球所受的向心力．質(zhì)量可通過天平稱出，而周期則是取小球轉(zhuǎn)動(dòng)n次的時(shí)間求得，對于半徑則可刻度尺測量出．解答：解：①根據(jù)向心力公式：Fn=m，而v=，T=得：Fn=；②如圖由幾何關(guān)系可得：Fn=mgtanθ=mg；③由上面分析得：mg=，整理得：=?h故斜率表達(dá)式為：；故答案為：①；②；③．點(diǎn)評：通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來粗略驗(yàn)證向心力表示式，培養(yǎng)學(xué)生善于分析問題與解決問題的能力，同時(shí)運(yùn)用力的分解尋找向心力的來源．15.某同學(xué)利用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）．從紙帶上便于測量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖2所示．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz．（1）通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)

和

之間某時(shí)刻開始減速．（2）計(jì)數(shù)點(diǎn)5對應(yīng)的速度大小為

m/s，計(jì)數(shù)點(diǎn)6對應(yīng)的速度大小為

m/s．（保留三位有效數(shù)字）（3）物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為a=

m/s2，若用來計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值

（填“偏大”或“偏小”）．參考答案：（1）6；7；（2）1.00；1.20；（3）2.00，偏大．【考點(diǎn)】測定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度．【分析】（1）由紙帶兩個(gè)點(diǎn)之間的時(shí)間相同，若位移逐漸增大，表示物體做加速運(yùn)動(dòng)，若位移逐漸減小，則表示物體做減速運(yùn)動(dòng)；（2）用平均速度代替瞬時(shí)速度的方法求解瞬時(shí)速度；（3）用作差法求解減速過程中的加速度．【解答】解：（1）從紙帶上的數(shù)據(jù)分析得知：在點(diǎn)計(jì)數(shù)點(diǎn)6之前，兩點(diǎn)之間的位移逐漸增大，是加速運(yùn)動(dòng)，在計(jì)數(shù)點(diǎn)7之后，兩點(diǎn)之間的位移逐漸減小，是減速運(yùn)動(dòng)，所以物塊在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)6和7之間某時(shí)刻開始減速；（2）根據(jù)平均速度等于瞬時(shí)速度，則有：v5===1.00m/sv6==m/s=1.20m/s（3）由紙帶可知，計(jì)數(shù)點(diǎn)7往后做減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)作差法得：a==﹣2.00m/s2．在減速階段產(chǎn)生的加速度的力是滑動(dòng)摩擦力和紙帶受的阻力，所以計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因素的真實(shí)值偏大．故答案為：（1）6；7；（2）1.00；1.20；（3）2.00，偏大．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.上海磁懸浮列車已于2003年10月1日正式運(yùn)營．據(jù)報(bào)導(dǎo)，列車從上海龍陽路車站到浦東機(jī)場車站，全程3Okm．列車開出后先加速，直到最高時(shí)速432km/h，然后保持最大速度行駛5Os，即開始減速直到停止．假設(shè)列車起動(dòng)和減速的加速度大小相等，且恒定，列車做直線運(yùn)動(dòng)．試由以上數(shù)據(jù)估算磁懸浮列車運(yùn)行的平均速度的大小是多少？北京和天津之間的距離是120km，若以上海磁懸浮列車的運(yùn)行方式行駛，最高時(shí)速和加速度都相同，由北京到天津要用多少時(shí)間？參考答案：考點(diǎn)： 勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合運(yùn)用．專題： 直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律專題．分析： 據(jù)題分析可知列車加速階段與減速階段的加速度大小相等，故加速段與減速段通過的位移相等．先求出勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移，即可求得加速和減速過程的位移，由平均速度求出加速過程所用的時(shí)間，得到總時(shí)間，由公式=求解平均速度．若磁懸浮列車以相同的加速度和最大速度從北京到天津，則加速段和減速段所用的時(shí)間和通過的位移相同，其余的位移是其以最大速度勻速行駛通過的距離，求出勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，即可求得總時(shí)間．解答： 解：列車的最大速度v=432km/s=120m/s，勻速行駛的位移為s0=vt0=6000m

列車加速階段與減速階段的加速度大小相等，因此加速段與減速段通過的位移相等，設(shè)為s1、所用的時(shí)間相等設(shè)為tl，則

s1==12×l03m，

所用時(shí)間tl==200s

列車全程的平均速度為==66.7m/s

若磁懸浮列車以相同的加速度和最大速度從北京到天津，則加速段和減速段所用的時(shí)間和通過的位移相同，其余的位移是其以最大速度勻速行駛通過的距離，所用時(shí)間為

t′==800s北京到天津所用時(shí)間tT=t′+2tl=1200s=20min答：磁懸浮列車運(yùn)行的平均速度的大小是66.7m/s，若以上海磁懸浮列車的運(yùn)行方式行駛，最高時(shí)速和加速度都相同，由北京到天津要用20min時(shí)間．點(diǎn)評： 本題涉及三個(gè)子過程，關(guān)鍵抓住各個(gè)子過程之間的關(guān)系進(jìn)行列式求解．17.如圖甲，在水平地面上固定一傾角為θ的光滑絕緣斜面，斜面處于電場強(qiáng)度大小為E、方向沿斜面向下的勻強(qiáng)電場中。一勁度系數(shù)為k的絕緣輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端，整根彈簧處于自然狀態(tài)。一質(zhì)量為m、帶