2021-2022学年湖南省长沙市推山中学高一物理上学期期末试题含解析

1、2021-2022学年湖南省长沙市推山中学高一物理上学期期末试题含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. （多选题）如图所示，一个大轮通过皮带拉着小轮转动，皮带和两轮之间无滑动，大轮的半径是小轮的3倍，P、Q分别是大轮和小轮边缘上的点，S是大轮上离转动轴的距离是半径的一半的点，则下列说法中正确的是（）AP、S、Q三点的角速度之比为3：3：1BP、S、Q三点的线速度之比为2：1：2CP、S、Q三点的周期之比为1：1：3DP、S、Q三点的向心加速度之比为2：1：6参考答案：BD【考点】向心加速度；线速度、角速度和周期、转速【分析】共轴转动的点角速度相等

2、，靠传送带传动轮子边缘上的点线速度大小相等，根据v=r，a=进行分析求解【解答】解：A、因为P和S共轴转动，则P、S的角速度相等，P点和Q点是靠皮带传动轮子边缘上的点，相同时间内走过的弧长相等，则线速度大小相同，根据可知，P、S、Q三点的角速度之比为1：1：3故A错误B、根据v=r可知，则P、S、Q三点的线速度之比为2：1：2故B正确C、根据T=可知，P、S、Q三点的周期之比为3：3：1故C错误D、根据a=2r可知，P、S、Q三点的向心加速度之比为2：1：6故D正确故选：BD2. 细绳拴一个质量为m的小球，小球将左端固定在墙上的轻弹簧压缩了x（小球与弹簧不连接），小球静止时弹簧在水平位置，如图

3、所示将细绳烧断后，下列说法中正确的是（）A小球立即开始做自由落体运动B小球立即获得 的加速度C小球落地的时间等于 D小球落地的速度等于参考答案：C考点：牛顿第二定律；物体的弹性和弹力解：A、将细绳烧断后，小球受到球的重力和弹簧的弹力的共同的作用，合力斜向右下方，并不是只有重力的作用，所以不是自由落体运动，故A错误B、小球受到球的重力和弹簧的弹力的共同的作用，合力斜向右下方，故加速度不会是；故B错误；C、竖直方向小球不受外力，故竖直方向做自由落体运动，由h=gt2可得：t=；故C正确；D、小球若做自由落体时，落地速度是；而现在小球受到弹簧的弹力做功，故落地时速度一定大于；故D错误；故选：C3.

4、一圆盘可绕通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置 一个物体，当圆盘匀速转动时，木块随圆盘一起运动，如图所示，那么（ ）A木块受到圆盘对它的摩擦力，方向背离圆盘中心； B木块受到圆盘对它的摩擦力，方向指向圆盘中心； C因为木块随圆盘一起运动，所以木块受到圆盘对它的摩擦力，方向与木块的运动方向相同； D因为摩擦力总是阻碍物体运动，所以木块所受圆盘对它的摩擦力的方向与木块的运动方向相反。参考答案：B4. （多选）关于力和运动的关系，下列说法中正确的是()A力是维持物体运动的条件，同一物体所受到的力越大，它的速度越大B作用在运动物体上的某力消失后，物体运动的速度可能不断增加C物体受到的合力

5、为零或不受力时，物体保持静止或匀速直线运动D物体运动状态发生变化，是因为作用在物体上的力是变化参考答案：BC5. 如图所示是一个玩具陀螺。a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时，下列表述正确的是Aa、b和c三点的线速度大小相等 Ba、b和c三点的角速度相等Ca、b的角速度比c的大 Dc的线速度比a、b的大参考答案：B二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 三个大小相等的力作用在物体的同一点上，如图所示，这三个力大小均为F，则它们的合力参考答案：0; F 2F7. 1999年11月20日，我国发射了“神舟”号载人飞船，次日载人舱着陆，实验获得成功载

6、人舱在将要着陆之前，由于空气阻力作用有一段匀速下落过程，若空气阻力与速度的平方成正比，比例系数为k，载人舱的总质量为m，则此过程中载人舱的速度为v= 参考答案：【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的概念及其矢量性【分析】由题目的提示，载人舱做匀速运动，则其受到的重力应与空气阻力等大反向，又知空气阻力与速度平方成正比，由此可以求的载人舱的速度【解答】解：载人舱落地前做匀速直线运动，根据平衡条件，有：mg=f根据题意，空气阻力与速度的平方成正比，比例系数为k，故：f=kv2联立解得：v=故答案为：8. 个物体做半径恒定的匀速圆周运动，周期越小其线速度数值则越 _ (填 “大”或“小”)。线速度数值

7、越小其角速度越 _(填“大”或“小”)参考答案：大，小9. 小分别为4N、9N和11N牛的三个共点力，它们之间的夹角可以变化，则它们的合力的最大值是_N；合力的最小值是_N。参考答案：_24_ _2_10. 某航空母舰上的战斗机在甲板上加速的最大加速度是a=5m/s2，飞机速度要达到v=60m/s才能起飞，若飞机从静止开始加速，则需要航空母舰的甲板长至少为L=m；实际航空母舰甲板长200m，利用弹射系统使飞机获得的初速度至少为v0=m/s才能安全起飞。参考答案：360m ；_40m/s11. 一个小球从倾角为370的斜面上O点以初速v0水平抛出，落在斜面上A点，如图所示，则小球在空中的飞行时间

8、为t= 。若第二次以水平速度，从同一位置同方向抛出，小球落在斜面上B点，两次落至斜面时的动能与抛出时动能相比，其增量之比，则两次抛出时的初速度大小之比为 。参考答案： 12. 一汽车的额定功率P06104 W，质量m5103 kg，在水平直路面上行驶时阻力是车重的0.1倍。若汽车从静止开始以加速度a0.5 m/s2做匀加速直线运动，g取10 m/s2。求：（1）汽车保持加速度不变的时间 （2）汽车在匀加速阶段实际功率随时间变化的关系 （3）此后汽车运动所能达到的最大速度 参考答案：（1）16s （2）PFvm(ga)at3.75103t W （3）12m/s13. 一圆盘可以绕其竖直轴在水平面

9、内转动，圆盘半径为R，甲、乙物体质量分别为M和m(Mm)，它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的倍，两物体用一根长为L(LR)的轻绳连在一起如图所示，若将甲物体放在转轴的位置上，甲、乙之间连线刚好沿半径方向被拉直，要使两物体与圆盘不发生相对滑动，则转盘旋转的角速度最大不得超过 参考答案：三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 一颗在赤道上空运行的人造卫星，其轨道半径为r=2R(R为地球半径)，卫星的转动方向与地球自转方向相同.已知地球自转的角速度为，地球表面处的重力加速度为g.求：(1)该卫星所在处的重力加速度g；(2)该卫星绕地球转动的角速度；(3)该卫星相邻两次经过赤

10、道上同一建筑物正上方的时间间隔.参考答案：（1）（2）（3）【详解】(1)在地球表面处物体受到的重力等于万有引力mg=，在轨道半径为r=2R处,仍有万有引力等于重力mg=，解得：g=g/4；(2)根据万有引力提供向心力，mg=，联立可得=，(3)卫星绕地球做匀速圆周运动，建筑物随地球自转做匀速圆周运动，当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2时，卫星再次出现在建筑物上空以地面为参照物，卫星再次出现在建筑物上方时，建筑物随地球转过的弧度比卫星转过弧度少2.即t?0t=2解得：【点睛】（1）在地球表面处物体受到的重力等于万有引力mg=，在轨道半径为2R处，仍有万有引力等于重力mg=，化简可得在

11、轨道半径为2R 处的重力加速度；（2）人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，结合黄金代换计算人造卫星绕地球转动的角速度；（3）卫星绕地球做匀速圆周运动，建筑物随地球自转做匀速圆周运动，当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2时，卫星再次出现在建筑物上空15. 一位旅客可用三种方法从自贡到泸州：第一种是乘普客汽车经邓关、赵化到达；第二种是乘快客汽车经内江、隆昌的高速公路到达；第三种是乘火车到达下面是三种车的发车时刻及里程表已知普客汽车全程平均速度大小为60km/h，快客汽车全程平均速度大小为100km/h，两车途中均不停站，火车在中途需停靠内江站和隆昌各5min，设火

12、车进站和出站都做匀变速直线运动，加速度大小是2400km/h2，途中匀速行驶，速度为120km/h.若现在时刻是上午8点05分，这位旅客想早点赶到泸州，请你通过计算说明他该选择普客汽车、快客汽车还是火车？普客汽车快客汽车火车里程/km116140118班次720820103014308008309009308331500参考答案：应选择火车四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 中国首个月球探测计划“嫦娥工程”预计在2017年送机器人上月球，实地采样送回地球，为载人登月及月球基地选址做准备。设想你跟随“嫦娥”号登月飞船绕月球飞行，在飞船绕行靠近月球表面的圆形轨道时，你用秒表记下飞船绕行一周

13、所用的时间为T，登陆月球后你用弹簧秤测出质量为的物体的重力为，已知引力常量为，只利用上述这些物理量，试推导出月球半径和质量的表达式。参考答案：（1）设月球半径为R，月球质量为M，飞船质量为 （2分） （2分） （2分） 由解得 （1分） （1分）17. (14分) 如图所示，在倾角为的光滑斜面上，有一长为的细线，细线的一端固定在O 点，另一端拴一质量为的小球，现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动，已知O 点到斜面底边的距离。求：（1）小球通过最高点时的速度；（2）小球通过最低点时，细线对小球的拉力；（3）小球运动到点或点时细线断裂，小球沿斜面滑落到斜面底边时到点的距离若相等，则和应满足什么关系。参考答案：(1)小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,刚小球通过A点时细线的拉力为零，根据圆周运动和牛顿第二定律有：，解得：。(3分)（2）小球从A点运动到B点，根据机械能守恒定律有：，解得：。(2分)小球在B点时根据圆周运动和牛顿第二定律有,解得：。(2分)（3）小球运动到A点或B点时细线断裂，小球在平行底边方向做匀速运动，在垂直底边方向做初速为零的匀加速运动（类平抛运动）。细线在A点断裂：。(2分)细线在B点断裂：.(2分)又。联立解得：。(3分)18. （6分）如图所示，一质量为60kg的探险者在丛林探险，为了从一绝壁到达水平地面，探险者将一根粗绳缠绕在