河南省許昌市文博外國語高級中學(xué)高一物理期末試題含解析

河南省許昌市文博外國語高級中學(xué)高一物理期末試題含解析一、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(xiàng)符合題意1.（單選）甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)同時開始做直線運(yùn)動，它們的位移x與時間t的圖像如圖所示，則A．甲物體做勻加速直線運(yùn)動,乙物體做曲線運(yùn)動B．甲、乙兩物體從同一地點(diǎn)出發(fā)

C．當(dāng)甲、乙兩物體速度相同時，二者之間的距離為零D．當(dāng)甲、乙兩物體有兩次相遇參考答案：DA、位移時間圖像表述的是位移隨時間變化的規(guī)律，不是物體的運(yùn)動軌跡，能在位移時間圖像上表述的運(yùn)動一定是直線運(yùn)動，故A錯誤；B、0時刻，二者的位移不相等，故B錯誤；C、速度相等就是圖像切線的斜率相等，不是圖像的交點(diǎn)，故C錯誤；D、圖像的交點(diǎn)表示兩物體在該時刻位移相等，故D正確。2.如圖所示，地球赤道上的山丘e，近地資源衛(wèi)星p和同步通信衛(wèi)星q均在赤道平面上繞地心做勻速圓周運(yùn)動。設(shè)e、p、q做圓周運(yùn)動的速率分別為v1、v2、v3，向心加速度大小分別為a1、a2、a3，角速度分別為ω1、ω2、ω3則（

）A．v1＞v2＞v3B．ω1＞ω2＞ω3

C．a(chǎn)1＞a2＞a3

D．a(chǎn)1＜a3＜a2參考答案：D3.（單選）如圖所示，AB是半圓的直徑，O為圓心，P點(diǎn)是圓上的一點(diǎn)，在P點(diǎn)作用了三個共點(diǎn)力F1、F2、F3。若F2的大小已知，則這三個力的合力為()A．F2

B．2F2

C．3F2

D．4F2參考答案：C4.質(zhì)量為5t的汽車在水平路面上由靜止開始以a=2m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動，所受的阻力為1.0×103N，汽車起動后第1s末發(fā)動機(jī)的瞬時功率為（

）A．1.0×104W

B．1.1×104W

C．2.0×104W

D．2.2×104W參考答案：D5.（單選）已有萬有引力常量G，那么在下列給出的各種情境中，能根據(jù)測量的數(shù)據(jù)求出火星平均密度的是（）A．在火星表面使一個小球做自由落體運(yùn)動，測出下落的高度H和時間tB．發(fā)射一顆貼近火星表面繞火星做勻速圓周運(yùn)動的飛船，測出飛船運(yùn)行的周期TC．觀察火星繞太陽的橢圓運(yùn)動，測出火星繞太陽運(yùn)行的周期TD．發(fā)射一顆繞火星做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星，測出衛(wèi)星離火星表面的高度H參考答案：B解：設(shè)火星的質(zhì)量為M，半徑為r，則火星的密度A．在火星表面使一個小球做自由落體運(yùn)動，測出下落的高度H和時間t，根據(jù)H=，可知算出火星的重力加速度，根據(jù)，可以算得火星的質(zhì)量，但不知道火星的半徑，故無法算出密度，故A錯誤；B．根據(jù)得：得火星質(zhì)量，所以，已知T就可算出密度，故B正確；C．觀察火星繞太陽的圓周運(yùn)動，只能算出太陽的質(zhì)量，無法算出火星質(zhì)量，也就無法算出火星密度，故C錯誤；D．測出衛(wèi)星離火星表面的高度H和衛(wèi)星的周期T，但是不知道火星的半徑，故無法算出密度，故D錯誤．故選：B．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一個質(zhì)量為m的小球，從高h(yuǎn)處自由下落，則下落過程中重力對小球做功的平均功率是____________；落地時重力的瞬時功率是__________。參考答案：；7.（１）電磁打點(diǎn)計時器通常的工作電壓為

，電火花打點(diǎn)計時器通常的工作電壓為

。我們?nèi)粘Ｉ钏玫慕涣麟婎l率是50Hz，如果用它做電源，打點(diǎn)計時器每隔

s打一個點(diǎn)。（２）某同學(xué)在做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時，得到了如圖所示的一條較為理想的紙帶，A、B、C、D、E、F為在紙帶上依次所選的記數(shù)點(diǎn)，相鄰記數(shù)點(diǎn)間有四個點(diǎn)未畫出，測得AB=1.20cm，AC=3.20cm，AD=6.00cm，AE=9.60cm，AF=14.00cm，則以上由數(shù)據(jù)可知小車做運(yùn)動，運(yùn)動的加速度a=

m/s2，打點(diǎn)計時器打下D點(diǎn)時小車的瞬時速度為____

m/s。（計算結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后保留兩位）參考答案：8.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：9.物體從180m高處自由落下，如果把物體下落的時間分成相等的三段，則每段時間下落位移自上而下依次為

，

，

。（取g=10m/s2）參考答案：10.如圖所示，是探究某根彈簧的伸長量x與所受拉力F之間的關(guān)系圖，由圖可知，彈簧的勁度系數(shù)是2000N/m，當(dāng)彈簧受F2=600N的拉力作用時，彈簧伸長為30cm當(dāng)彈簧伸長為x1=20cm時，彈簧產(chǎn)生的拉力是F1=400N．參考答案：考點(diǎn)：探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系．專題：實(shí)驗(yàn)題；彈力的存在及方向的判定專題．分析：本題考查了有關(guān)彈簧彈力與形變量之間關(guān)系的基礎(chǔ)知識，利用胡克定律結(jié)合數(shù)學(xué)知識即可正確求解．解答：解：圖象斜率的大小表示勁度系數(shù)大小，故有k=2000N/m．根據(jù)F=kx，將F=600N代入數(shù)據(jù)解得彈簧的伸長量△x=0.3m=30cm．由胡克定律可知：F=kx=2000×0.2=400N；故答案為：2000

30

40011.有一架直升機(jī)以加速度a從地面由靜止開始豎直向上起飛，已知飛機(jī)在向上升的過程中每秒鐘的耗油量Va=pa+q（p、q均為常數(shù)）若直升機(jī)欲加速上升到某一高度處，且耗油量最小，則其加速度大小應(yīng)為

．參考答案：【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的綜合運(yùn)用．【分析】設(shè)加速度為a，根據(jù)位移時間公式求出運(yùn)動的時間，從而求出消耗的油量，根據(jù)數(shù)學(xué)求極值的方法求出油量最小時的加速度．【解答】解：設(shè)勻加速直線運(yùn)動的加速度為a，高度為h，由h=得：t=，則消耗的油量為：=知時，油量消耗最?。獾茫篴=．故答案為：12.地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期和軌道半徑分別為T和R，月球繞地球公轉(zhuǎn)周期和軌道半徑分別為t和r，則太陽質(zhì)量和地球質(zhì)量的比值為

．參考答案：【考點(diǎn)】萬有引力定律及其應(yīng)用．【分析】地球繞太陽公轉(zhuǎn)，知道了軌道半徑和公轉(zhuǎn)周期，利用萬有引力提供向心力可求出太陽的質(zhì)量．月球繞地球公轉(zhuǎn)，知道了軌道半徑和公轉(zhuǎn)周期，利用萬有引力提供向心力可求出地球的質(zhì)量．【解答】解：地球繞太陽公轉(zhuǎn)，由太陽的萬有引力提供地球的向心力，則得：解得太陽的質(zhì)量為：M=月球繞地球公轉(zhuǎn)，由地球的萬有引力提供月球的向心力，則得：解得月球的質(zhì)量為：m=所以太陽質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為：故答案為：．13.從地面以初速度為豎直向上拋出一質(zhì)量為m的物體，不計空氣阻力，以地面為零勢能參考面，當(dāng)物體的重力勢能是其動能的3倍時，物體離地面的高度為________.參考答案：

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動，有兩個質(zhì)量相等的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，則以下說法中正確的是（）A．A球的線速度必定小于B球的線速度B．A球的角速度必定小于B球的角速度C．A球的運(yùn)動周期必定小于B球的運(yùn)動周期D．A球?qū)ν脖诘膲毫Ρ囟ù笥贐球?qū)ν脖诘膲毫?/p>

參考答案：B15.（6分）為了確定平面上物體的位置，我們建立以平面直角坐標(biāo)系如圖所示，以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿東西方向?yàn)閤軸，向東為正；沿南北方向?yàn)閥軸，向北為正。圖中A點(diǎn)的坐標(biāo)如何表示?其含義是什么?

參考答案：A點(diǎn)橫坐標(biāo)x＝2m，縱坐標(biāo):y＝3m，表示A點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)東2m，偏北3m處。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一汽車以20m/s的初速度，5m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動。求：（1）汽車在第3s末的速度是多少？（2）在前3s的平均速度是多少？（3）汽車在開始減速后5秒內(nèi)的位移是多少？參考答案：（1）汽車在第3秒末的速度…………(3分)（2）汽車在前3秒內(nèi)的平均速度…………(3分)(3)汽車開始減速到停下來的時間t…………(3分)5秒內(nèi)的位移即4秒內(nèi)的位移：…………(4分)17.神奇的黑洞是近代引力理論所預(yù)言的一種特殊天體，探尋黑洞的方案之一是觀測雙星系統(tǒng)的運(yùn)動規(guī)律。天文學(xué)家觀測河外星系大麥哲倫云時，發(fā)現(xiàn)了LMCX-3雙星系統(tǒng)，它由可見星A和不可見的暗星B構(gòu)成。兩星視為質(zhì)點(diǎn)，不考慮其它天體的影響，A、B圍繞兩者連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，它們之間的距離保持不變，如圖所示。引力常量為G，由觀測能夠得到可見星A的速率v和運(yùn)行周期T。(1)可見星A所受暗星B的引力FA可等效為位于O點(diǎn)處質(zhì)量為的星體(視為質(zhì)點(diǎn))對它的引力，設(shè)A和B的質(zhì)量分別為m1、m2，試求(用m1、m2表示)；(2)求暗星B的質(zhì)量m2與可見星A的速率v、運(yùn)行周期T和質(zhì)量m1之間的關(guān)系式；(3)恒星演化到末期，如果其質(zhì)量大于太陽質(zhì)量ms的2倍，它將有可能成為黑洞。若可見星A的速率v=2.7105m/s，運(yùn)行周周期T=4.7l04s，質(zhì)量m1=6ms，試通過估算來判斷暗星B有可能是黑洞嗎?(G=6.6710-11Nm2/kg2，ms=2.01030kg)參考答案：18.在天文學(xué)上，太陽的半徑、體積、質(zhì)量和密度都是常用的物理量，利用小孔成像原理和萬有引力定律，可以簡捷地估算出太陽的密度。如圖所示，在地面上某處，取一個長l=80cm的圓筒，在其一端封上厚紙，中間扎直徑為1mm的圓孔，另一端封上一張畫有同心圓的薄白紙，最小圓的半徑為2.0mm，相鄰?fù)膱A的半徑相差0.5mm，當(dāng)作測量尺度；再用目鏡（放大鏡）進(jìn)行觀察。把小孔正對著太陽，調(diào)整圓筒的方向，使在另一端的薄白紙上可以看到一個圓形光斑，這就是太陽的實(shí)像。為了使觀察效果明顯，可在圓筒的觀測端蒙上遮光布，形成暗