遼寧省大連市普蘭店第四高級中學2021年高一物理下學期期末試題含解析

遼寧省大連市普蘭店第四高級中學2021年高一物理下學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.在研究宇宙發(fā)展演變的理論中，有一種學說叫做“宇宙膨脹說”，這種學說認為萬有引力恒量G在緩慢地減小．根據(jù)這一理論，在很久以前，太陽系中地球的公轉(zhuǎn)情況與現(xiàn)在相比

(

)

A.公轉(zhuǎn)半徑R較小

B.公轉(zhuǎn)周期T較大

C.公轉(zhuǎn)速率較小

D.公轉(zhuǎn)角速度ω較大參考答案：AD2.（單選題）下列各組物理量中，都是矢量的是(

)A.位移、時間、速度

B.速度、速率、平均速度C.加速度、速度的變化、速度變化率

D.速率、路程、位移參考答案：C3.在物理學發(fā)展歷史中，許多物理學家做出了卓越貢獻。以下關(guān)于物理學家所作科學貢獻的敘述中，正確的是（

）A．牛頓建立了相對論

B．伽利略提出了“日心說”C．哥白尼測定了引力常量

D．開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運動三定律參考答案：D4.在研究平拋運動實驗中，如果小球每次從斜槽上不同A．小球的初速度

B.小球的運動軌跡C.小球的下落時間

D.小球通過相同水平位移所用的時間參考答案：5.（多選）五本書相疊放在水平桌面上，用水平力F拉中間的書C但未拉動，各書仍靜止（如圖）。關(guān)于它們所受摩擦力的情況，以下判斷中正確的是

（

）A．書e受兩個摩擦力作用

B．書b受到一個摩擦力作用C．書c受到一個摩擦力作用

D．書a不受摩擦力作用參考答案：ACDA、對整體受力分析可知整體水平方向受向右的拉力和地面對e向左的摩擦力；再對上面四本書進行分析，可知d受向左的摩擦力；由牛頓第三定律可知，d對e有向右的摩擦力，故e受兩個摩擦力，故A正確；B、對ab分析，a由于靜止且水平方向沒有外力，故a不受摩擦力，由牛頓第三定律可知a對b沒有摩擦力；再對ab整體分析，同理可知，b下端也不受摩擦力；故B錯誤；C、對ab分析可知，同B可知，B不受c的摩擦力，再對c分析，可知c只受d的摩擦力，故C正確；D、對a分析，可知a水平方向沒有外力，故不會有摩擦力，故D正確。故選ACD。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，輕桿長為3L=30cm，在桿的A、B兩端分別固定質(zhì)量均為m=的小球A和B，桿上距球A為L處的點O裝在光滑的水平轉(zhuǎn)動軸上，桿和球在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動，已知球B運動到最高點時，球B對桿恰好無作用力．則此時B的線速度

；當B球以相同的線速度轉(zhuǎn)到最低點時，A球?qū)U的作用力

，桿對B球的作用力

。（g取10m/s2）參考答案：2（2：3：17.（2分）木塊漂浮在水面上，有2/5的體積露在水面外，木塊的密度為

。參考答案：0.6g/cm38.氫氣球重10N，空氣對它的浮力為16N，用繩拴住。由于受水平風力作用，繩子與豎直方向成30°角，則繩子的拉力是___________，水平風力的大小是________。參考答案：9.A、B兩物體做直線運動的V—t圖象如圖1—4所示，則A的運動速度大小為

m/s，B的運動速度大小為

m/s。A和B的速度方向

（填“相同”或“相反”），A的速度

B的速度（填“大于”、“等于”或“小于”），物體A在3s內(nèi)的位移是

，方向

，物體B在4s內(nèi)的位移是

，方向

。 參考答案：10，5，相反，大于，30m，與規(guī)定正方向相同，－20m，與規(guī)定正方向相反10.一個質(zhì)量為m的物體放在傾角為θ的斜面上勻速下滑，物體與斜面間的動摩擦因素μ=______；物體受到的摩擦力的大小為f=__________。參考答案：tanθ

；

mgsinθ11.鐘表里的分針、秒針的角速度之比為

，若秒針長0.2m，則它的針尖的線速度是

m/s。參考答案：1:60

0.02112.為了測定氣墊導軌上滑塊的加速度，滑塊上安裝了寬度為3.0mm的遮光板，滑塊在牽引力作用下先后勻加速通過兩個光電門，配套的數(shù)字毫秒計記錄了遮光板通過第一個光電門的時間為Δt1＝0.030s，通過第二個光電門的時間為Δt2＝0.010s，遮光板從開始遮住第一個光電門到開始遮住第二個光電門的時間為Δt＝2.0s．則可估算出滑塊的加速度大小為

m/s2，兩個光電門之間的距離為

m。（計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）參考答案：0.10m/s2,0.40m（計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）13.（每空1分，共2分）目前我們知道的自然界中的基本相互作用是引力相互作用、電磁相互作用、強相互作用和弱相互作用。原子核內(nèi)部質(zhì)子與質(zhì)子之間、質(zhì)子與中子之間、中子與中子之間的相互作用屬于

相互作用，重力是由引力作用引起的，而日常生活中常見的彈力則是由

相互作用引起的。參考答案：強；電磁三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在距離地面5m處將一個質(zhì)量為1kg的小球以10m/s的速度水平拋出，若g＝10m/s2。求：（1）小球在空中的飛行時間是多少？（2）水平飛行的距離是多少米？（3）小球落地時的速度？參考答案：（1）1s，（2）10m，（3）m/s............（2）小球在水平方向上做勻速直線運動，得小球水平飛行的距離為：s＝v0t＝10×1m＝10m。

（3）小球落地時的豎直速度為：vy＝gt＝10m/s。

所以，小球落地時的速度為：v＝m/s＝10m/s，

方向與水平方向的夾角為45°向下。

15.一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．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.輕繩系著裝有水的水桶（無蓋子），在豎直平面內(nèi)做圓周運動，水的質(zhì)量m＝1kg，繩長L＝80cm，g取10m/s2，求：（1）桶到最高點時水不流出的最小速率?ks5u(2)水桶在最高點的速率v＝4m/s時，水對桶底的壓力?參考答案：解：（1）在最高點水不流出的條件是重力不大于水做圓周運動所需要的向心力。以水為對象可得：…（3分）則所求最小速率為：……………（1分）（2）當水在最高點的速率大于v0時，只靠重力提供向心力已不足，此時水桶底對水有一向下的壓力，設(shè)為FN，由牛頓第二定律有(以水為對象）：…（4分）解得：…（1分）由牛頓第三定律知，水對桶底的作用力FN′＝FN＝10N，方向豎直向上?！?7.為了迎接太空時代的到來，美國國會通過一項計劃：在2050年前建造成太空升降機，就是把長繩的一端擱置在地球的衛(wèi)星上，另一端系住升降機，放開繩，升降機能到達地球上，人坐在升降機里，在衛(wèi)星上通過電動機把升降機拉到衛(wèi)星上.已知地球表面的重力加速g＝10m/s2，地球半徑R＝6400km.求：（1）某人在地球表面用彈簧測力計稱得重800N，站在升降機中.當升降機以加速度a＝g（g為地球表面處的重力加速度）垂直地面上升，這時此人再一次用同一彈簧測力計稱得視重為850N，忽略地球公轉(zhuǎn)的影響，（1）求升降機此時距地面的高度；（2）如果把繩的一端擱置在同步衛(wèi)星上，繩的長度至少為多長？參考答案：1.92×107m

3.6×107m解：（1）由題意可知人的質(zhì)量對人：

得和

得即（2）為同步衛(wèi)星的高度，據(jù)G，T為地球自轉(zhuǎn)周期，及得18.在光滑的斜面上用細繩吊著一個重G=N的小球，在圖示情形下處于靜止狀態(tài)，求繩對球的拉力大小及斜面給球的支持力的大小．

參考答案：解法一（力的合成）：對小球受力分析如圖（2分），根據(jù)平行四邊形定則合成力T、N得：

T=N

(1)（3分）Tcos300+Ncos300=G

(2)（3分）綜合得：

T=N=10N

（2分）解法二（力的分解）：對小球受力分析如圖（2分），根據(jù)小球重力產(chǎn)生的效果分解如圖得：

T=N

(1)（3分）Tcos30