廣東省東莞市東安中學(xué)2021-2022學(xué)年高一物理期末試卷含解析

廣東省東莞市東安中學(xué)2021-2022學(xué)年高一物理期末試卷含解析一、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.(單選)從高為5m處以某一初速度豎直向下拋出一個(gè)小球，小球與地面相碰后彈起，上升到離地高度2m處被接住，則小球從被拋出到被接住這段過程A.小球的位移為3m，方向豎直向下，路程為7mB.小球的位移為3m，方向豎直向下，路程為3mC.小球的位移為7m，方向豎直向上，路程為7mD.小球的位移為7m，方向豎直向上，路程為3m參考答案：A2.關(guān)于運(yùn)動(dòng)合成的下列說法中正確的是(

)A.合速度的大小一定比每個(gè)分速度的大小都大B．合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間之和C．兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定也是勻速直線運(yùn)動(dòng)D.只要兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)，合運(yùn)動(dòng)一定也是直線運(yùn)動(dòng)參考答案：C3.如圖所示，將懸線拉至水平位置無初速釋放，當(dāng)小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)線被一與懸點(diǎn)同一豎直線上的小釘B擋住，比較懸線被小釘子擋住的前后瞬間，①小球的機(jī)械能減小

②小球的動(dòng)能減小③懸線的張力變大

④小球的向心加速度變大以上說法正確的是()A．①②

B．②③

C．③④

D．①④參考答案：C4.關(guān)于向心力的下列說法中正確的是(

)A．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，不一定是所受的合外力充當(dāng)向心力B．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其向心力是不變的C．做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，所受合力一定等于向心力D．向心力不改變做圓周運(yùn)動(dòng)物體速度的大小參考答案：5.（單選）若知道太陽的某一顆行星繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道半徑為r，周期為T，引力常量為G，則可求得()A.該行星的質(zhì)量

B.太陽的質(zhì)量

C.該行星的平均密度

D.太陽的平均密度參考答案：B解：A、研究行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：

，知道行星的運(yùn)動(dòng)軌道半徑r和周期T，再利用萬有引力常量G，通過前面的表達(dá)式只能算出太陽M的質(zhì)量，也就是中心體的質(zhì)量，無法求出行星的質(zhì)量，也就是環(huán)繞體的質(zhì)量．故A錯(cuò)誤；

B、通過以上分析知道可以求出太陽M的質(zhì)量，故B正確；

C、本題不知道行星的質(zhì)量和體積，也就無法知道該行星的平均密度，故C錯(cuò)誤．

D、本題不知道太陽的體積，也就不知道太陽的平均密度，故D錯(cuò)誤．

故選：B．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.兩行星A和B是兩個(gè)均勻球體，行星A的衛(wèi)星a沿圓軌道運(yùn)行的周期；行星B的衛(wèi)星b沿圓軌道運(yùn)行的周期為。設(shè)兩衛(wèi)星均為各中心星體的近表衛(wèi)星，而且，行星A和行星B的半徑之比，則行星A和行星B的密度之比

，行星表面的重力加速度之比

。參考答案：

16:1

64:17.如圖所示，在傾角為α＝３0°的斜面上放一質(zhì)量為10kg的光滑小球，球被豎直的木板擋住，則小球?qū)π泵娴膲毫開_____。球?qū)醢宓膲毫開____。參考答案：8.衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)處于完全失重狀態(tài)，在這種環(huán)境中無法用天平稱量物體的質(zhì)量。于是某同學(xué)在這種環(huán)境設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置（圖中O為光滑的小孔）來間接測量物體的質(zhì)量：給待測物體一個(gè)初速度，使它在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)航天器中具有基本測量工具（彈簧秤、秒表、刻度尺）。（1）物體與桌面間沒有摩擦力，原因是

；（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測量的物理量是 ；（3）待測質(zhì)量的表達(dá)式為m=

。參考答案：(1)物體對(duì)桌面無壓力

(2)

彈力大小：作圓周的周期和半徑

(3)m=FT2/4π2R9.若一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為5cm，如果取g＝10m/s2，那么：①閃光頻率是

Hz．②小球運(yùn)動(dòng)中水平分速度的大小

m/s．

③小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小是

m/s．參考答案：⑴10

⑵1.5m/s

⑶2.5m/s10.如圖所示，A是放置在地球赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的某物體，B是地球同步衛(wèi)星，已知地球的半徑為R,同步衛(wèi)星離地面高度為h,則它們的角速度比之=

線速度之比=

參考答案：1:1

R/(R+h)11.如圖所示，一質(zhì)量為m的小物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）從高為h的斜面上端滑到斜面底端，斜面固定在水平地面上，重力加速度為g。此過程中，重力對(duì)物體做功WG=_________；斜面對(duì)物體的彈力做功WN=_________。

參考答案：mgh

012.真空中有一電場，在電場中的P點(diǎn)放一電量為4.0×10-9C的檢驗(yàn)電荷，它受到的電場力為2.0×10-5N，則P點(diǎn)的場強(qiáng)為________N／C；把檢驗(yàn)電荷電量減小為2.0×10-9C，則該電荷在P點(diǎn)受到的電場力為__________N參考答案：13.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)紅蠟塊做成的小圓柱體R．將玻璃管的開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v0=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)．同學(xué)們測出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為（4，6），此時(shí)R速度大小為______cm/s，R在上升過程中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖是___

____。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.用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)痕進(jìn)行測量，即驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．（1）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟，其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E是BCD．A．按照?qǐng)D示的裝置安裝器件；B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上；C．用天平測出重錘的質(zhì)量；D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶；E．測量紙帶上某些點(diǎn)間的距離；F．根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動(dòng)能．（2）圖2是實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下記數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度VB=0.97m/s（保留兩位有效數(shù)字）；（3）從點(diǎn)O到打下記數(shù)點(diǎn)B的過程中，物體重力勢能的減小量△EP=0.48m，動(dòng)能的增加量△EK=0.47m（g=9.8m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；因此可以得出結(jié)論：在誤差允許的范圍內(nèi)重錘的機(jī)械能在下落的過程中守恒．（4）比較△EP、△EK的大小△EP＞△EK，原因是克服阻力做功使一部分重力勢能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，沒有完全轉(zhuǎn)化成重錘的動(dòng)能．參考答案：考點(diǎn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．專題：實(shí)驗(yàn)題．分析：解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度，從而求出動(dòng)能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值．解答：解：（1）B：將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“交流輸出”上，故B錯(cuò)誤．C：因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、mv2的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平．故C沒有必要D：開始記錄時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動(dòng)較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差．故D錯(cuò)誤．故選BCD．（2）：勻變速直線運(yùn)動(dòng)中中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度，由此可以求出B點(diǎn)的速度大小為：vB===0.97m/s（3）重力勢能減小量△Ep=mgh=9.8×0.0486mJ=0.48mJ．動(dòng)能的增加量△EK=mvB2=0.47mJ．所以在誤差允許的范圍內(nèi)重錘的機(jī)械能在下落的過程中守恒．（4）△Ep=0.48mJ＞△EK=0.47mJ，△EP=WG，而△EK=W合=WG+Wf，所以克服阻力做功使一部分重力勢能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，沒有完全轉(zhuǎn)化成重錘的動(dòng)能．故答案為：（1）BCD（2）0.97m/s（3）0.48m

0.47m

在誤差允許的范圍內(nèi)重錘的機(jī)械能在下落的過程中守恒（4）＞克服阻力做功使一部分重力勢能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，沒有完全轉(zhuǎn)化成重錘的動(dòng)能點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理，通過原理確定所需測量的物理量，以及知道實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)，在平時(shí)的學(xué)習(xí)中，需加以總結(jié)．15.如圖所示為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照相照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為L，且L=1.25cm，如果取g＝10m/s2，那么：⑴照相機(jī)的閃光頻率是___________Hz；⑵小球運(yùn)動(dòng)的初速度的計(jì)算式為

（用L、g表示），其大小是___________m/s；參考答案：(1)20Hz； (2)，0.75m/s四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，軌道ABCD的AB段為一半徑R=0.2的光滑1/4圓形軌道，BC段為高為h=5的豎直軌道，CD段為水平軌道。一質(zhì)量為0.1的小球由A點(diǎn)從靜止開始下滑到B點(diǎn)時(shí)速度的大小為2/s，離開B點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)（g取10/s2），求：(1)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓形軌道的壓力大?。?2)小球離開B點(diǎn)后，在CD軌道上的落地點(diǎn)到B的距離；(3)如果在BCD軌道上放置一個(gè)傾角＝45°的斜面（如圖中虛線所示），那么小球離開B點(diǎn)后能否落到斜面上？如果能，求它第一次落在斜面上的位置距地面的高度。參考答案：(1)小球達(dá)B受重力G和向上的彈力F作用，由牛頓第二定律知

解得F＝3N由牛頓第三定律知球?qū)的壓力，即小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓形軌道的壓力大小為3N，方向豎直向下。(2)設(shè)小球離開B點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，落地點(diǎn)到C點(diǎn)距離為s由h=gt12得：t1==s=1ss=vB·t1=2×1m=2m小球離開B點(diǎn)后，在CD軌道上的落地點(diǎn)到B的距離X=√S2+h2=√29m⑶如圖，斜面BEC的傾角θ=45°，CE長d=h=5m因?yàn)閐＞s，所以小球離開B點(diǎn)后能落在斜面上（說明：其它解釋合理的同樣給分。）

假設(shè)小球第一次落在斜面上F點(diǎn)，BF長為L，小球從B點(diǎn)到F點(diǎn)的時(shí)間為t2

Lcosθ=vBt2

①Lsinθ=gt22

②聯(lián)立①、②兩式得t2=0.4s它第一次落在斜面上的位置距地面的高度

H=h--gt22=4.2m17.從離地面500m處自由落下一個(gè)小球，取g=10m/s2。求：（1）落到地面經(jīng)過多長時(shí)間？（2）開始下落后第1s內(nèi)的位移和最后1s內(nèi)的位移各為多少？（3）下落時(shí)間是總時(shí)間一半時(shí)的位移為多少？參考答案：（1）小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)X=gt2可得：小球落到地面的時(shí)間為：t===10（s）。 （2）第1s內(nèi)小球的位移為：X1=gt12=×10×12=5（m），前9s內(nèi)的位移