2021年湖北省荆州市周沟中学高一物理下学期期末试题含解析

2021年湖北省荆州市周沟中学高一物理下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.质量为m的石块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变，如图所示，那么（）A．因为速率不变，所以石块的加速度为零B．石块下滑过程中受的合外力越来越大C．石块下滑过程中受的摩擦力逐渐增大D．石块下滑过程中的加速度大小不变，方向始终指向球心参考答案：D【考点】向心力．【分析】石块的速率不变，做匀速圆周运动，合外力提供向心力．根据切线方向平衡分析摩擦力大小的变化．【解答】解：A、石块的速率不变，做匀速圆周运动，加速度不为零，故A错误．B、石块做匀速圆周运动，合力提供向心力，根据可知，合力的大小不变，故B错误．C、石块在切线方向平衡，在下滑的过程中，重力沿切线方向的分力逐渐减小，则摩擦力减小，故C错误．D、石块做匀速圆周运动，加速度大小不变，方向始终指向球心，故D正确．故选：D．2.关于动能和动能的改变下列说法中正确的是（

）动能不变的物体，一定处于平衡状态物体所受到的合外力越大，则物体的动能一定越大合外力做的功越多，动能的改变就越大速度大的物体动能就越大参考答案：C3.节日燃放礼花弹时，要先将礼花弹放入竖直的炮筒中，然后点燃发射部分，通过火药剧烈燃烧产生高压燃气，将礼花弹由筒底射向空中.若礼花弹在由筒底发至筒口的过程中，克服重力做功为W1，克服炮筒阻力及空气阻力做功为W2，高压燃气对礼花弹做功为W3，则礼花弹在筒中的运动过程中（设礼花弹的质量不变）A．动能变化量为W3—W2—W1B．动能变化量为W1+W2+W3C．机械能增加量为W3—W2—W1D．机械能增加量为W3—W2

参考答案：AD4.（单选）如图所示，甲是地球赤道上的一个物体、乙是“神舟”六号宇宙飞船（周期约90分钟）、丙是地球的同步卫星，它们运行的轨道示意图如图，它们都绕地心作匀速圆周运动.下列有关说法中正确的是（

）A.它们运动的向心加速度大小关系是a甲＞a乙＞a丙B.它们运动的线速度大小关系是v乙＜v丙＜v甲C.已知甲运动的周期T甲=24h，可计算出地球的密度D.已知乙运动的周期T乙及轨道半径r乙，可计算出地球质量参考答案：D5.下列现象中，机械能守恒的是（不计空气阻力）（

）A．沿斜面匀速下滑的物体

B．抛出的钢球作平抛运动C．跳伞运动员在空中匀速下降D．气球在平衡力作用下匀速竖直上升参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一个质量为2kg的物体在合外力F的作用下从静止开始运动。合外力F随时间t变化的关系如图示，则物体匀加速运动的加速度大小为

,速度达到最大值的时刻是

.参考答案：5m/s2

，15s7.如图，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，MN中产生的感应电动势为El。串联电阻阻值为R，金属杆MN的电阻为r。试求：（1）通过电阻R的电流方向为 ；（2）平行导轨的间距为

；（3）金属杆MN所受安培力方向

，大小为

；（4）若磁感应强度增为2B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2。E1与E2之比El∶E2=

。参考答案：C．a→c，1∶2

8.在“验证力的平行四边形定则”的实验中，实验步骤如下，请填空：(a)在水平放置的木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细线；通过细线同时用两个测力计互成角度的拉橡皮条，使它与细线的结点到达某一位置O点，在白纸上记下结点O的位置、

和

。（b）在纸上根据F1、F2的

和

作出它们的图示，应用平行四边形定则作图求出合力F.（c）只用一个测力计通过细绳拉橡皮条，使细绳和橡皮条的结点

。记下此时测力计的

和

。参考答案：(a)两弹簧秤的示数、两细绳套的方向（b）大小、方向（c）到达相同的位置O点、弹簧秤的示数、细绳套的方向9.“嫦娥Ⅰ号”探月卫星沿半径为R的圆周轨道绕月球运动了一周，其位移大小是__________，路程是__________；若卫星绕月球运动了周，其位移大小是__________，路程是__________，此运动过程中最大位移是__________，最大路程是__________．参考答案：02πRRπR2RπR位移是指从初位置指向末位置的有向线段，路程是指物体运动的实际轨迹的长度；所以运动了一周，位置没有发生改变，位移为0；路程为s=2πR;球运动了周,位移x=,路程s’=×2πR=πR;此运动过程中最大位移是距离最远的点2R;最的路程就是最长的轨迹πR。10.一质点在Ox坐标轴上运动，t=0时，位于坐标原点，图为质点做直线运动的v—t图线.则由图线可知，该质点在0-20s的位移—时间关系式为___________________.在时刻t=__________时，质点与坐标原点有最大距离，从0到t=20s,质点位移为________ｍ，通过路程为_______ｍ。

参考答案：11.设地球表面的重力加速度为g0，则在地球表面上空h＝R(R是地球半径)处的重力加速度g＝______g0。若有一卫星处于h＝R的轨道上，则它绕地球旋转的角速度？？＝______。参考答案：12.如图所示是行星m绕恒星M运动情况的示意图，则行星运动到A点时速度达

，运动到B点时速度达

（填“最大”或“最小”）。参考答案：最大

最小13.某质点做直线运动的速度v和时间t的关系如图所示，那么该质点在3s内通过的位移是

m。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）在平抛物体的运动的实验中，下列说法正确的是

A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下B．斜槽轨道必须光滑C．斜槽轨道末端可以不水平D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些参考答案：AD15.某同学验证物体质量一定时加速度与合力的关系，实验装置如图1所示．主要思路是，通过改变悬挂小钩码的质量，改变小车所受拉力，并测得小车的加速度．将每组数据在坐标纸上描点、画线，观察图线特点．（1）实验中应该满足：钩码的质量m和小车质量M的关系：

．（2）如图2所示为本实验中得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔T=0.1s，其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm．为了尽量减小误差，则用T、x1、x2…x6表示小车加速度大小a=

．计算得加速度大小a=

m/s2（计算结果保留两位有效数字）．（3）经过6次实验，获得了6组对应的小车所受合力F、小车加速度a的数据，在坐标纸上描点、画线，得到如图3所示的a﹣F图线．发现图线不过原点，经排查发现：并非人为的偶然误差所致，那么你认为出现这种结果的原因可能是

．参考答案：（1）M＞＞m；（2），0.64；（3）小车前进过程中受到滑动摩擦力．【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．【分析】要求在什么情况下才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力，需求出绳子的拉力，而要求绳子的拉力，应先以整体为研究对象求出整体的加速度，再以M为研究对象求出绳子的拉力，通过比较绳对小车的拉力大小和盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有m＜＜M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力．根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小．【解答】解：（1）以整体为研究对象有：mg=（m+M）a解得：a=以M为研究对象有绳子的拉力为：F=Ma=mg显然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于钩码的重力．（2）纸带上两相邻计数点的时间间隔T=0.10s，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：x4﹣x1=3a1T2x5﹣x2=3a2T2x6﹣x3=3a3T2为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值，得：a=（a1+a2+a3）即小车运动的加速度计算表达式为：a=，带入数据得：a=m/s2=0.64m/s2（3）从图中发现有拉力时，没有加速度，所以原因可能是小车前进过程中受到滑动摩擦力．故答案为：（1）M＞＞m；（2），0.64；（3）小车前进过程中受到滑动摩擦力．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.甲物体以15m/s的初速度做匀减速直线运动,加速度大小为3m/s2；在其后方28.5m处的乙物体正以5m/s的初速度做匀加速直线运动追甲，乙的加速度大小为2m/s2，求：(1)乙追上甲前,二者何时相距最远？(2)经多长时间乙追上甲？参考答案：规定初速度方向为正，则：v0甲=15m/s

a甲=-3m/s2

v0乙=5m/s

a乙=2m/s2x0=28.5m(1)二者相距最远的临界条件为：v甲=v乙

（2分）由公式v＝v0＋at得：

（1分）v甲＝15m/s－3m/s2tv乙＝5m/s＋2m/s2t所以：t＝2s

（1分）(2)

由公式v＝v0＋at得：甲减速到0所用的时间：t0＝－v0甲/a甲

（1分）所以：t0＝5s

（1分）由公式x＝v0t＋at2/2得：此时

（1分）甲的位移：x甲＝15m/s×5s－3m/s2×52s2/2＝37.5m

（1分）乙的位移：x乙＝5m/s×5s＋2m/s2×52s2/2＝50m

（1分）x甲＋x0＝37.5m＋28.5m＝66m＞x乙即：此时乙未追上甲

（1分）所以乙追上甲时：66m＝5m/s×t1＋2m/s2×t12/2

（1分）解得：t1＝6s，t1＝－11s（舍去）

（1分）17.一质点做匀加速直线运动，初速度为12m/s，加速度为2m/s2。试求该质点：（1）第4s末的速度；（2）前4s内的平均速度；参考答案：18.在距沙坑表面高h=8m处，以v0=22m/s的初速度竖直向上抛出一质量m=0.5kg的物体，物体落到沙坑并陷入沙坑d=0.3m深处停下。若物体在空中运动时的平均阻力是重力的0.1倍（g=10m/s2）。求：（1）物体上升到最高点时离开沙