山西省吕梁市汾阳第五高级中学2021年高一物理期末试卷含解析

山西省吕梁市汾阳第五高级中学2021年高一物理期末试卷含解析一、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.（多选）如图所示，圆心在O点、半径为R的圆弧轨道abc竖直固定在水平桌面上，Oc与Oa的夹角为，轨道最低点a与桌面相切。一轻绳两端系着质量为m1和m2的小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道边缘c的两边，开始时，m1位于c点，然后从静止释放，设轻绳足够长，不计一切摩擦。则（

）A.在m1由c下滑到a的过程中，两球速度大小始终相等B.

m1在由c下滑到a的过程中重力的功率先增大后减小C.若m1恰好能沿圆弧轨道下滑到a点，则m1=3m2D.若m1恰好能沿圆弧轨道下滑到a点，则m1=2m2参考答案：BD2.（多选）如图所示，完全相同的三个木块并排固定在水平面上，一子弹以速度v水平射入，若子弹在木块中做匀减速运动，且穿过第三块木块后速度恰好为零。则子弹依次射入每块木块时的速度比和穿过每块木块所用的时间比分别为 （

） A．v1∶v2∶v3=3∶2∶1 B．v1∶v2∶v3=∶∶1 C．tl∶t2∶t3=l∶∶ D．tl∶t2∶t3=∶∶1参考答案：BD3.如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则A.a的飞行时间比b的长B.b和c的飞行时间相同C.a的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大参考答案：BD4.以下场合能用移动电话的是（

）A．正在起飞的飞机上

B．加油站中

C．面粉加工厂的厂房里

D．运动的汽车里参考答案：D5.坐在火车上的乘客看到车外的房屋和树木以一定的速度在向后退，他选择的参考系是（

）A．路旁的房屋；

B．迎面驶来的火车；

C．他乘坐的火车；

D．路旁的树木。参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.电路中的电流强度为0.2A，则1min内通过导线横截面定向移动的自由电子数为

参考答案：7．5×1019

7.电火花计时器是一种

的仪器，工作电压是

，打点时间间隔为

秒。在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条纸带，如图所示，并且每隔四个计时点取一个计数点，已知每两个计数点间的距离为s，且s1＝2.28cm，s2＝3.04cm，s3＝3.82cm，s4＝4.58cm，s5＝5.36cm，s6＝6.14cm，电磁打点计时器的电源频率为50Hz。此纸带的加速度大小a＝____m/s2，打计数点4时纸带的速度大小v＝____m/s。(计算结果保留3位有效数字)参考答案：计时，

220V，

0.02S;

0.77m/s2,

0.50m/s;8.一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离△s相等的三点A、B、C，量得△s=0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1m，h2=0.2m，利用这些数据，可求得：（1）物体抛出时的初速度为

m/s；（2）物体经过B时竖直分速度为

m/s；（3）抛出点在A点上方高度为

m处。参考答案：

2

1.5

0.0125

9.一轻弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡时弹簧伸长了4cm．再将重物向下拉1cm，然后放手，则在刚释放的瞬间重物的加速度是

m/s2

参考答案：2510.一汽车的额定功率P0＝6×104W，质量m＝5×103kg，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a＝0.5m/s2做匀加速直线运动，g取10m/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）P＝Fv＝m(μg＋a)at＝3.75×103t

W（3）12m/s11.如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图，在这个系统中B为一个能发射超声波的固定小盒子，工作时小盒子B向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动的物体反射后又被B盒接收，从B盒发射超声波开始计时，经时间Δt0再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发射的超声波的位移—时间图象，则超声波的速度为

物体的平均速度为

参考答案：12.某小组设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验。（1）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，下列做法和理由正确的是()A．实验中所用电源为低压直流电源B．平衡摩擦力时，应将勾码用细绳通过定滑轮系在小车上C．实验时，先接通电源，后放开小车D．“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足，对探究过程会产生影响（2）在保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，二位同学得到的ａ―Ｆ关系分别如图3-中Ｃ、Ｄ所示（ａ是小车的加速度，Ｆ是细线作用于小车的拉力）.其原因分别是：Ｃ图：_______________________________；Ｄ图：_______________________________.(3)若测得某一物体M一定时，a与F的关系的有关数据资料下表，根据表中数据画出a-F图象a/m?s-21.984.065.958.12F/N1.002.003.004.00

参考答案：（1）

CD

(4分)（2）Ｃ图：平衡摩擦力时，长木板的倾角过大了(2分)Ｄ图：没有平衡摩擦（或没有完全平衡摩擦力）(2分)（3）(4分)13.在探究加速度与力、质量关系的实验中，采用如图甲所示的装置．（1）实验过程中，电火花计时器应接在

（选填“直流”或“交流”）电源上．（2）某小组在探究“质量一定时，加速度与合力成正比”的实验中，测出多组数据，作出了如图乙所示的图象，已知实验过程中细线与木板始终保持平行，则图线没有过坐标原点的原因可能是

，图线上部弯曲的原因可能是

（3）如图丙为实验中打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为依次选取的7个计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．则木块加速度的大小a=

m/s2(保留两位有效数字)．参考答案：（1）交流

（2）未平衡摩擦力（或平衡摩擦力不完全）；未满足砝码盘和砝码的总质量远小于木块的质量

（3）1.3三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图。其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点。该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中(单位cm)。⑴这三个数据中不符合有效数字读数要求的是________段,应记作_________cm。⑵该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的瞬时速度，则该段重锤重力势能的减少量为_______，而动能的增加量为________，(均保留3位有效数字，重锤质量用m表示).这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量______（填大于、小于或等于）动能的增加量，原因是

。参考答案：⑴OC，15.70；⑵1.22m，1.20m，大于，v是实际速度，因摩擦生热，减少的重力势能一部分转化为内能；15.如图11，在“研究力的合成”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套。实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条。某同学认为在此过程中必须注意以下几项：A．两根细绳必须等长。B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上。C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行。D．保证两弹簧秤示数相等。其中正确的是

。（填入相应的字母）参考答案：C四、计算题：本题共3小题，共计47分16.“神舟”七号飞船的成功发射为我国在2010年实现探月计划——“嫦娥工程”获得了宝贵的经验．假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为,飞船在距月球表面高度为3R的圆形轨道运行．万有引力常量为G，求：（1）月球的质量M（2）月球的第一宇宙速度v（3）飞船在圆形轨道绕月球运行一周所需的时间T参考答案：（1）月球表面可认为

(3分)

所以

（1分）

（2）

（3分）

所以

（1分）

（3）由题可知，飞船

(1分)

飞船做圆周运动，万有引力提供向心力

（2分）

将代入可得：

17.有一种卫星叫做极地卫星，其轨道平面与地球的赤道平面成900角，它常应用于遥感、探测。假设有一个极地卫星绕地球做匀速周运动。已知：该卫星的运动周期为T0/4（T0为地球的自转周期），地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。则：（1）该卫星一昼夜能有几次经过赤道上空？试说明理由。（2）该卫星离地的高度H为多少？参考答案：（1）由于卫星每绕地球转一圈，两次经过赤道上空，故一昼夜即四个周期，经过赤道上空8次。

（2分）（2）设极地卫星的质量为m，它绕地球做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，则：

（3分）设在地球表面有质量为m的物体，

（3分）由以上两式得;H=

18.水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行安全检查．如图为一水平传送带装置示意图，绷紧的传送带AB始终保持v=1m/s的恒定速率运行，一质量为m=4kg的行李无初速地放在A处，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动．设行李与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，AB间的距离l=2.0m，g取10m/s2．（1）求行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小．（2）求行李做匀加速直线运动的时间．（3）如果提高传送带的运行速率，行李就能被较快地传送到B处．求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率．参考答案：解：（1）行李所受的摩擦力为：f=μmg=0.1×40N=4N，根据牛顿第二定律得：a=．（2）行李做匀加速直线运动的时间为：t=．（3）行李从A处匀加速运动到B处时，传送时间最短．则有：l=，解得：tmin=，传送带的最小速率为：vmin=atmin=1×2m/s=2m/s答：（1）行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小为4N，加速度大小为1m/s2．（2）行李