山东省临沂市第十三中学2021-2022学年高一物理下学期期末试卷含解析

山东省临沂市第十三中学2021-2022学年高一物理下学期期末试卷含解析一、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.在有云的夜晚，抬头望月，发现“月亮在白莲花般的云朵里穿行”，这时选定的参考系是：A、云

B、月亮

C、地面

D、观察者参考答案：A2.（单选题）下列各组物理量中，全部是矢量的是()A．位移、时间、瞬时速度、加速度

B．质量、路程、瞬时速度、平均速度C．速度、平均速度、位移、加速度

D．位移、路程、时间、加速度参考答案：C3.关于行星运动定律和万有引力定律的建立过程，下列说法正确的是（）A．第谷通过整理大量的天文观测数据得到行星运动规律B．哥白尼提出了日心说并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律C．开普勒通过总结论证，总结出了万引力定律D．卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，测出了引力常量的数值参考答案：D【考点】开普勒定律；万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定．【分析】本题是物理学史问题，根据开普勒、牛顿、卡文迪许等等科学家的物理学成就进行解答【解答】解：A、开普勒对天体的运行做了多年的研究，最终得出了行星运行三大定律，故A错误．B、哥白尼提出了日心说，开普勒发现了行星沿椭圆轨道运行的规，故B错误．C、通过总结论证，总结出了万引力定律，并通过比较月球公转的周期，根据万有引力充当向心力，对万有引力定律进行了“月地检验”，故C错误．D、牛顿发现了万有引力定律之后，第一次通过实验比较准确地测出万有引力常量的科学家是卡文迪许，故D正确．故选：D4.关于一对作用力和反作用力的功，下列说法中正确的是（

）

A．如果其中一个力做正功则另一个力必做负功

B．一对作用力与反作用力做功的代数和必为零

C．这两个力可能同时都做正功或同时都做负功D．一对作用力与反作用力做功的代数和不一定为零参考答案：CD5.（多选题）以初速度v0水平抛出的物体，当竖直方向的分位移与水平方向的分位移相等时（）A．竖直分速度与水平分速度大小相等B．瞬时速度大小vt=C．运动的时间t=D．位移大小等于s=参考答案：BCD【考点】平抛运动．【分析】物体做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，抓住水平位移和竖直位移相等求出运动的时间，结合速度时间公式判断水平分速度和竖直分速度的关系，根据平行四边形定则求出瞬时速度的大小．通过水平位移和竖直位移，根据平行四边形定则求出位移的大小．【解答】解：AC、根据题意有：gt2=v0t，得：t=，则竖直分速度为：vy=gt=2v0≠v0．故A错误，C正确．B、根据平行四边形定则知：瞬时速度vt==v0．故B正确．D、水平位移大小x=v0t=，根据平行四边形定则知，位移大小为：s=x=，故D正确故选：BCD．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图1所示，是一条记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，每相邻的两个计数点之间还有4个点没有画出，交流电的频率为50Hz.(1)在打点计时器打C点时小车的速度分别为vC＝______m/s。(2)在如图2所示的坐标系中画出小车的v－t图象．(3)将图线延长与纵轴相交，交点的速度是________，此速度的物理含义是__________________．参考答案：7.以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h空气阻力的大小恒为F，则从抛出至回到出发点的过程中，小球克服空气阻力做的功为_________。参考答案：8.如图为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点．左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点和c点分别位于轮轴小轮和大轮的边缘上．若在传动过程中，皮带不打滑．则a、b、c三点的线速度大小之比为

；a、b、c三点的角速度大小之比为

；a、b、c三点的向心加速度大小之比为

．参考答案：2：1：2；2：1：1；4：1：2．【考点】向心加速度；线速度、角速度和周期、转速．【分析】皮带传动装置，在传动过程中不打滑，则有：共轴的角速度是相同的；同一皮带的与皮带接触边缘的线速度大小是相等的．所以当角速度一定时，线速度与半径成正比；当线速度大小一定时，角速度与半径成反比．因此根据题目条件可知三点的线速度及角速度关系．【解答】解：如图所示，a与c同一皮带下传动，则va=vc，因为ra：rc=1：2，根据v=ωr，所以ωa：ωc=rc：ra=2：1c、b、d三点共轴，则ωc=ωb=ωd，因为rb：rc：rd=1：2：4，所以va：vb：vc=2：1：2根据v=ωr得角速度之比ωa：ωb：ωc=2：1：1又因为a=vω，所以aa：ab：ac=4：1：2故答案为：2：1：2；2：1：1；4：1：2．9.在“探究”加速度与力、质量的关系的实验中，采用如图A所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打出的点计算出．①当M与m的大小关系满足

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；②一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据，为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该做a与_______的图象；③如图B所示为甲同学根据测量数据作出的a—F图象，说明实验存在的问题是

；④乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a-F图象如图C所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同_____。参考答案：（1）M>>m(或者m<<M)

（2）1/M（3）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够

（4）小车及车中砝码的总质量M10.如图所示，卫星a和b，分别在半径相同的轨道上绕金星和地球做匀速圆周运动，已知金星的质量小于地球的质量，则（

）A.b的角速度较大B.b的周期较大C.a、b的线速度大小相等D.a、b向心加速度大小相等参考答案：A【详解】A、由万有引力充当向心力G=mr知，角速度=，卫星a和b的轨道半径相同，而中心天体金星的质量小于地球的质量，b的角速度较大，故A正确。B、由=知，卫星的周期T=2，卫星a和b的轨道半径相同，卫星a绕中心天体金星的质量较小，则卫星a的周期较大，故B错误。C、由线速度v=r=知，卫星a和b的轨道半径相同，中心天体金星的质量小于地球的质量，a、b的线速度大小不相等，故C错误。D、由向心加速度a=知，卫星a和b的轨道半径相同，中心天体金星的质量小于地球的质量，a、b的向心加速度大小不相等，故D错误。11.如图所示的电路中，电源电压恒定不变，已知R1=3R2，当S1闭合、S2断开时，电压表和电流表示数分别U1和I1；当S1断开、S2闭合时，电压表和电流表示数分别U2和I2，则U1：U2=

，I1：I2=

．参考答案：12.质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞前后的动量变化为kg?m/s．若小球与地面的作用时间为0.2s，则小球受到地面的平均作用力大小为N（g=10m/s2）．参考答案：2，12．【考点】动量定理．【分析】取竖直向下方向为正方向，分别表示出碰地前后小球的动量，小球动量的变化量等于末动量与初动量的差；代入动量定理的公式可以直接计算出小球受到地面的平均作用力大小．【解答】解：（1）取竖直向下方向为正方向，则小球与地面碰撞过程中动量的变化为：△p=﹣mv2﹣mv1=﹣0.2×（6+4）kg．m/s=﹣2kg?m/s，负号表示方向竖直向上．（2）代入动量定理的公式，得（F﹣mg）t=△P，代入数据求得：F=12N故故答案为：2，12．13.如图所示，在的水平面上向右运动的物体，质量为20kg，在运动过程中，还受到一个水平向左大小为10N的拉力作用，则物体受到滑动摩擦力为

N，方向

(水平向右或水平向左)。参考答案：20

水平向左三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，在光滑水平面上，一辆质量M=2kg、长度L=9.6m、上表面粗糙的平板车紧靠着被固定的斜面体ABC，斜面体斜边AC长s=9m、倾角。现将质量m=lkg的小木块从斜面顶端A处由静止释放，小木块滑到C点后立即速度大小不变地水平冲上平板车。已知平板车上表面与C点等高，小木块与斜面、平板车上表面的动摩擦系数分别为=0.5、=0.2,sin37°=0.6,cos37=0.8，g取10m/s2，求：(1)小木块滑到C点时的速度大小？(2)试判断小木块能否从平板车右侧滑出，若不能滑出，请求出最终小木块会停在距离车右端多远？若能滑出，请求出小木块在平板车上运动的时间？参考答案：（1）6m/s（2）不会滑出，停在距车右端3.6m【详解】（1）木块在斜面上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得：mgsin37°-f=ma

其中：f=μ1mgcos37°

解得a=2m/s2，

根据速度位移关系可得v2=2as

解得v=6m/s；

（2）木块滑上车后做匀减速运动，根据牛顿第二定律可得：μ2mg=ma1

解得：a1=2m/s2

车做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得：μ2mg=Ma2

解得a2=1m/s2，

经过t时间二者的速度相等，则：v-a1t=a2t

解得t=2s

t时间木块的位移x1=vt-a1t2

t时间小车的位移x2=a2t2

则△x=x1-x2=6m

由于△x=8m＜L，所以木块没有滑出，且木块距离车右端距离d=L-△x=3.6m15.一辆汽车在教练场上沿着平直道路行驶，以x表示它对于出发点的位移。如图为汽车在t＝0到t＝40s这段时间的x﹣t图象。通过分析回答以下问题。（1）汽车最远距离出发点多少米？（2）汽车在哪段时间没有行驶？（3）汽车哪段时间远离出发点，在哪段时间驶向出发点？（4）汽车在t＝0到t＝10s这段时间内的速度的大小是多少？（5）汽车在t＝20s到t＝40s这段时间内的速度的大小是多少？参考答案：（1）汽车最远距离出发点为30m；（2）汽车在10s～20s

没有行驶；（3）汽车在0～10s远离出发点，20s～40s驶向出发点；（4）汽车在t＝0到t＝10s这段时间内的速度的大小是3m/s；（5）汽车在t＝20s到t＝40s这段时间内的速度的大小是1.5m/s【详解】（1）由图可知，汽车从原点出发，最远距离出发点30m；（2）10s～20s，汽车位置不变，说明汽车没有行驶；（3）0～10s位移增大，远离出发点。20s～40s位移减小，驶向出发点；（4）汽车在t＝0到t＝10s，距离出发点从0变到30m，这段时间内的速度：；（5）汽车在t＝20s到t＝40s，距离出发点从30m变到0，这段时间内的速度：，速度大小为1.5m/s。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一辆汽车正在笔直的公路上以72km/h的速度匀速行驶，司机看见红色交通信号便踩下制动器，以后汽车开始减速，设汽车做匀减速运动的加速度为5m/s2，开始制动后，前2s内汽车行驶了多少距离？10s后，汽车行驶了多少距离？参考答案：17.已知万有引力常量G，地球半径R，月球和地球之间的距离r，同步卫星距地面的高度h，月球绕地球的运转周期T1，地球的自转周期T2，地球表面的重力加速度g．某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量M的方法：同步卫星绕地球作圆周运动，由G==m（）2h得M=（1）请判断上面的结果是否正确，并说明理由．如不正确，请给出正确的解法和结果．（2）请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果．参考答案：解：（1）上面结果是错误的，地球的半径R在计算过程中不能忽略，正确解法和结果：得

（2）方法一：月球绕地球做圆周运动，由得；方法二：在地面重力近似等于万有引力，由得

．答：（1）上面结果是错误的，地球的半径R在计算过程中不能忽略，正确解法和结果如上所述．（2）请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法如上所述．【考点】万有引力定律及其应用．【分析】（1）根据万有引力提供向心力，列式求解，地球半径较大，不能忽略；（2）对月球或地球应用万有引力提供向心力，也可根据在地球表面重力等于向心力求解．18.如图所示的装置中α＝37°，当整个装置