2021年湖北省黄冈市武穴鄂东中学高一物理期末试题含解析

2021年湖北省黄冈市武穴鄂东中学高一物理期末试题含解析一、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.假设发射两颗探月卫星A和B，如图所示，其环月飞行距月球表面的高度分别为200km和100km．若环月运行均可视为匀速圆周运动，则（）A．B环月运行时向心加速度比A小B．B环月运行的速度比A小C．B环月运行的周期比A小D．B环月运行的角速度比A小参考答案：C【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】卫星绕月球做圆周运动时，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律列方程，求出向心加速度、线速度、周期表达式，然后分析答题．【解答】解：A、设卫星的质量为m、轨道半径为r、月球质量为M，嫦娥卫星绕月球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力得：=m=ma=m=mω2rA、向心加速度a=，卫星A的轨道半径大于B的轨道半径，所以B环月运行时向心加速度比A大，故A错误；B、v=，卫星A的轨道半径大于B的轨道半径，所以B环月运行的速度比A大，故B错误；C、周期T=2π，卫星A的轨道半径大于B的轨道半径，所以B环月运行的周期比A小，故C正确；D、角速度ω=，卫星A的轨道半径大于B的轨道半径，所以B环月运行的角速度比A大，故D错误；故选：C．2.（多选）铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的。弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差h的设计不仅与r有关，还与在弯道上的形式速率v有关。下列说法正确的是

（

）A．v一定时，r越小则要求h越大

B．v一定时，r越大则要求h越大C．r一定时，v越小则要求h越大

D．r一定时，v越大则要求h越大参考答案：AD3.（单选）如图所示，OO′为竖直轴，MN为固定在OO′上的水平光滑杆，有两个质量相同的金属球A、B套在水平杆上，AC和BC为抗拉能力相同的两根细线，C端固定在转轴OO′上．当绳拉直时，A、B两球转动半径之比恒为2∶1，当转轴的角速度逐渐增大时（

）

A．AC先断

B．BC先断

C．两线同时断

D．不能确定哪段线先断参考答案：A4.行星绕恒星的运动轨道近似是椭圆形，其半长轴的三次方与公转周期T的二次方的比值为常数，设，则对于公式理解正确的是（

）A.k的大小与行星、恒星质量有关B.k的大小只与恒星质量有关C.若地球绕太阳运转轨道的半长轴为，周期为，月球绕地球运转轨道的半长轴为，周期为，则D.通过公式知，在太阳系中距离太阳越远的行星，公转周期越大参考答案：BD5.（单选）房檐滴水，每隔相等时间积成一滴水下落，当第一滴落地时，第五滴刚好形成。观察到第4、5两滴距离约1m，则此楼房高约为（g=10m/s2）（

）A．4m

B．5m

C．7m

D．16m参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在图中，给出六个力F1、F2、F3、F4、F5、F6，它们作用于同一点O，大小已在图中标出．相邻的两个力之间的夹角均为60°，它们的合力大小为_____N，方向为_______．参考答案：40；与F6同向先把在同一直线上的两个力合成，在把夹角是120°的两个合力合成，最后在一直线上合成即可。7.做单向直线运动的汽车以10m/s的速度匀速行驶了200米后，又以6m/s的平均速度变速行驶了30秒，则全程的平均速度为_____________。若前三分之一路程的速度是10m/s，后三分之二的路程速度是5m/s，则全程的平均速度为_____________。参考答案：8.沪杭高铁在运营前的某次测试中，列车在水平直线轨道上匀速行驶的最大速度为360km/h（约为100m/s）。假定列车的总质量为4.0×105kg．列车以最大速度匀速行驶时所受的阻力为车重的0.03倍，则此时列车牵引力的总功率约为

▲

（填“1.2×107W”或“1.2×106W”）。参考答案：9.右图为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm。如果重力加速度g取10m/s2，那么闪光时间间隔是

s，小球运动中水平分速度的大小是

m/s。小球经过B点时的速度大小是

m/s。参考答案：10.如图5-10所示皮带转动轮，大轮直径是小轮直径的2倍，A是大轮边缘上一点，B是小轮边缘上一点，C是大轮上一点，C到圆心O1的距离等于小轮半径。转动时皮带不打滑，则A、B两点的角速度之比ωA：ωB＝_

，B、C两点向心加速度大小之比：＝___

。参考答案：1：2、

4：1

11.（单选）在“用打点计时器验证重锤做自由落体运动的过程中机械能守恒”的实验中，某同学重复做了三次实验，得到四条纸带。则应选用第一、二点间的距离为多少的那一条比较恰当：

（

） A．0mm

B．1mm

C．2mm

D．4mm参考答案：C12.一篮球以6m/s的速度飞向篮板，在0.4s的时间内篮球以2m/s的速度反向弹回，篮球在这段时间内加速度的大小为__________m/s2，方向___________。参考答案：13.一质量为5kg的滑块在F=15N的水平拉力作用下，由静止开始做匀加速直线运动，若滑块与水平面间的动摩擦因数是0.2，g取10m/s2，问：（1）滑块运动的加速度是多大？（2）滑块在力F作用下经5s，通过的位移是多大？参考答案：（1）1m/s2（2）12.5m【详解】（1）根据牛顿第二定律：F-μmg=ma解得（2）滑块在力F作用下经5s，通过的位移是三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（1）打点计时器是实验室常见的仪器。请在空格处填写打点计时器的相关内容。①电火花打点计时器的工作电压是__________V；②我国使用的交流电频率是50赫兹，所以打点计时器每隔_______秒打一次点，又称为打点周期T。③打点计时器通过_______个接线柱连接电源，在连接到电源上时______（填“需要”或“不需要”）区分电源的正负极。（2）下图是某位同学在研究小车的匀变速直线运动时，通过打点计时器获得的一条纸带。如图示，在所打的点中，取A、B、C、D、E为计数点，相邻两个计数点之间还有四个点（未标出），测出各计数点间的距离分别是s1、s2、s3、s4。设打点计时器的打点周期为T，请完成下列问题：

④以下关系式中正确的是

A． B．

C． D．⑤小车的加速度a=__________（用s1、s2、s3、s4和T表示）⑥若已知s1=2.00cm，s2=4.00cm，s3=6.00cm，s4=8.00cm，求打下B点时小车的速度v=_________m/s（保留两位小数）⑦你认为该同学每隔四个点取一个计数点的做法，有何好处？_______________参考答案：（1）①220V

②0.02

③两

不需要

（2）④D

⑤

⑥0.30m/s⑦计数点距离扩大便于测量，简化计数点间时间隔离便于计算15.如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，则打A点时小车瞬时速度的大小是0.86m/s，小车运动的加速度计算表达式为，加速度的大小是0.64m/s2（计算结果保留两位有效数字）．参考答案：考点： 测定匀变速直线运动的加速度；打点计时器系列实验中纸带的处理．专题： 实验题．分析： 纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．解答： 解：利用匀变速直线运动的推论得：vA==0.86m/s．由于相邻的计数点间的位移之差不等，故采用逐差法求解加速度．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：s4﹣s1=3a1T2s5﹣s2=3a2T2s6﹣s3=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）小车运动的加速度计算表达式为a=代入数据得a=0.64m/s2．故答案为：0.86，，0.64．点评： 要注意单位的换算和有效数字的保留．能够运用逐差法求解加速度．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.2013年12月2日，我国成功发射探月卫星“嫦娥三号”，该卫星在环月圆轨道绕行n圈所用的时间为t，月球半径为，月球表面处重力加速度为.（1）请推导出“嫦娥三号”卫星离月球表面高度的表达式；（2）地球和月球的半径之比为，表面重力加速度之比为，试求地球和月球的密度之比.参考答案：解：（1）由题意知，“嫦娥三号”卫星的周期为 （1分）设卫星离月球表面的高度为h，由万有引力提供向心力得： （2分）又： （2分）联立解得： （1分）（2）设星球的密度为，由得 （2分） （1分）联立解得： （1分）设地球、月球的密度分别为、，则： （1分）将，代入上式，解得： （1分）17.质量为m=2kg的木块，静止放在水平面上，它与水平面之间的动摩擦因数μ=0.5，现对木块施F=20N的作用力，如图所示。木块运动4s后撤去力F，直到木块停止（g=10m/s2）。求：（1）有力F作用时木块的加速度为多大？（2）撤去力F作用时，