山西省长治市内第二中学2021年高一物理期末试题含解析

山西省长治市内第二中学2021年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.在一个半径为R的行星表面以初速度v0竖直上抛一个物体，上升的最大高度为h，若发射一个环绕该星球表面运行的卫星，则此卫星环绕速度的值为：

D．条件不充分，无法求出参考答案：A2.关于曲线运动，有下列说法①曲线运动一定是变速运动②曲线运动一定是匀变速运动③在平衡力作用下，物体可以做曲线运动④在恒力作用下，物体可以做曲线运动其中正确的是（

）A、①③

B、①④

C、②③

D、②④参考答案：B3.在100m比赛中,测得某一运动员5s末瞬时速度为10.4m/s,10s末到达终点的瞬时速度为10.2m/s。则他在此比赛中的平均速度为A．10m/s

B．10.2m/s

C．10.3m/s

D．10.4m/s参考答案：A4.（多选题）如图所示，A和B两个小球固定在一根轻杆的两端，mB＞mA，此杆可绕穿过其中心的水平轴O无摩擦转动．现使轻杆从水平状态无初速度释放，发现杆绕O沿顺时针方向转动，则杆从释放起转动90°的过程中（）A．B球的动能增加，机械能增加B．A球的重力势能和动能都增加C．A球重力势能和动能的增加量等于B球的重力势能的减少量D．A球和B球的总机械能是守恒的参考答案：BD【考点】机械能守恒定律．【分析】将轻杆从水平位置由静止释放，转到竖直位置的过程中系统只有重力做功，机械能守恒，b向下运动速度增大，高度减小，a根据动能和势能的定义可以判断动能势能的变化．【解答】解：A、A球向上运动速度增大，高度增大，所以动能和势能都增大，所以A球机械能增加．B球向下运动速度增大，所以动能增大，高度减小，所以重力势能减小．对于两球组成的系统，只有重力做功，系统的机械能守恒，则知A球机械能增加，B球的机械能减少．故A错误；B、A球到达最高点时速度一直增大，故动能增大，同时高度增加，故重力势能增加，故B正确；CD、由于两球的重力不等，A球和B球所受的重力做功总和不为零，但系统的机械能守恒．故A球重力势能和动能的增加量以及B球动能之和等于B球的重力势能的减少量，故C错误，D正确．故选：BD．5.自行车是同学们都熟悉的一种代步工具，图中所示是自行车的一部分，其大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C下列说法中正确的是（）A．A、B的角速度相同 B．B、C的角速度相同C．A、C的角速度相同 D．B、C的线速度相同参考答案：B【考点】线速度、角速度和周期、转速．【分析】大齿轮与小齿轮是同缘传动，边缘点线速度相等；小齿轮与后轮是同轴传动，角速度相等；结合线速度与角速度关系公式v=ωr列式求解【解答】解：A、大齿轮与小齿轮是同缘传动，边缘点线速度相等，故：vA：vB=1：1，由于半径不同和ω=可知，A、B的角速度不同，故A错误；BC、由于A、B两点的线速度大小相等，B、C两点角速度相同，由v=ωr知A、C两点的角速度不同；故B正确，C错误．D、小齿轮与后轮是同轴传动，角速度相等，所以ωB：ωC=1：1，但B、C两点的半径不同，据v=ωr知，B、C两点的线速度不同，故D错误．故选：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一根粗细均匀的绳子，右侧固定，使左侧的S点上下振动，产生一列向右传播的机械波，某时刻的波形如图所示，则该波在传播过程中波速保持不变，波的频率逐渐增大．（选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“保持不变”）参考答案：解：波速是由介质的性质决定的，与波长无关，故该波的波速保持不变；由图看出，该波的波长逐渐减小，而波速一定，由波速v=λf分析得知频率逐渐增大．故答案为：保持不变、逐渐增大7.某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验如图8，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．

(1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和________电源(填“交流”或“直流”)．(2)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是______．A．放开小车，能够自由下滑即可B．放开小车，能够匀速下滑即可C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可(3)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是________．A．橡皮筋处于原长状态B．橡皮筋仍处于伸长状态C．小车在两个铁钉的连线处D．小车已过两个铁钉的连线(4)在正确操作情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的________部分进行测量(根据下面所示的纸带回答)．参考答案：(1)交流（1分）(2)D（2分）(3)B(2分)(4)GK（1分）8.如图所示，两个物体质量分别为m1=1kg和m2=2kg，紧靠在一起并放在光滑水平面上，如果施以向右的水平力F1=2N和向左的水平力F2=5N，则m1与m2之间的相互作用力大小是

N。

参考答案：39..将小球以3m/s的速度平抛出去，它落地时的速度为5m/s,则小球在空中运行的时间为________(g=l0m/s)参考答案：10.在研究匀变速直线运动的实验中，如图1所示，为一次记录小车运动情况的纸带，图中A，B，C，D，E为相邻的记数点，相邻记数点间的时间间隔T=0.1s．（1）根据

可判定小车做

运动，并可求出a=

．（2）根据

计算各点的瞬时速度，且vA=

，vB=

，vC=

VD=

（3）在图2所示的坐标中作出小车的v一t，图线，并根据图线求出a=

．参考答案：解：（1）根据题意可知，△s=3.5cm，即相邻的相等时间间隔位移之差相等，所以小车做匀加速直线运动；根据加速度定义式得：a==m/s2=3.5m/s2；（2）根据中时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，即可求解各点的瞬时速度；利用匀变速直线运动的推论得：vB=m/s=0.88m/s；vC=m/s=1.23m/s；vD=m/s=1.58m/s；所以vA=vB﹣aT=0.88﹣0.35=0.53m/s，vE=vD+aT=1.58+0.35=1.93m/s（3）运用描点法作图，得到的v﹣t图象如图：v﹣t图象的斜率表示加速度：a===3.3m/s2；故答案为：（1）相邻的相等时间间隔位移之差相等，匀加速直线运动，3.3m/s2；（2）中时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，0.53m/s，0.88m/s，1.23m/s，1.58m/s；（3）图象如上图所示，3.5m/s2．【考点】测定匀变速直线运动的加速度．【分析】（1）根据相邻的相等时间间隔位移之差是否相等来判断小车是否做匀变速直线运动；（2）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：某点的瞬时速度等于前后两点的平均速度；（3）根据描点法作图；图线的斜率大小等于加速度大小．11.如图所示，有一只狐狸以不变的速度v1沿着直线AB逃跑，一猎犬以不变的速率v2追击，其运动方向始终对准狐狸，某时刻狐狸在F处，猎犬在D处，FD⊥AB，且FD=L，猎犬此时的加速度大小为

参考答案：12.一物体从长为10m、高为0.5m的斜面顶端由静止开始滑下,设物体与斜面间的动摩擦因数为0.2,则它从斜面顶端滑到底端所用时间t=_____s;末速度vt=________m/s参考答案：2．47，

811、某物体质量为2kg，受力F1、F2的作用，大小分别为6N、8N，则加速度a的取值范围为____________。当这两个力的夹角为90o时，物体的加速度大小是_____m／s2。参考答案：1～7m／s2；(2分)5m／s2(2分)三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用如图所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打下的点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示。已知m1=50g，m2=150g，则(计算结果保留两位有效数字)(实验用交流电周期为0.02秒)(1)在纸带上打下记数点5时的速度v=_____________m/s；(2)在记数点0-5过程中系统动能的增量DEk=__________J。为了简化计算，设g=10m/s2，则系统势能的减少量△EP=______________J；(3)在本实验中，若某同学作出了v2-h图象，如图所示，h为从起点量起的长度，则据此得到当地的重力加速度g=_________________m/s2.参考答案：(1)2.4(2分)

(2)0.58(2分)、0.60(2分)

(3)9.7(3分)15.在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量m＝1kg的物体自由下落，得到如下图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s．那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量＝_______J，此过程中物体动能的增加量=______J。由此可得到的结论是

．(g=9.8m/s2，保留三位有效数字)参考答案：2.28;

2.26;

在实验误差允许的范围内机械能是守恒的四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一个质量m＝60kg的滑雪运动员从高h＝20m的高台上的A点水平滑出，落在水平地面上的B点，落地瞬间水平速度不变，竖直方向速度变为零，运动员在水平面上滑行到C点后静止，如图所示。已知A与B、B与C之间的水平距离S1＝30m，S2＝45m，g取10m/s2，不计空气阻力，求：（1）运动员在A点的速度为多大？（2）运动员在水平面BC上受到的阻力为多大？参考答案：1）设运动员在A点的速度为vA，从A运动到B的时间为t，则h＝gt2

vA＝，求得vA＝15m/s（2）运动员从B到C，设阻力为f，则fS2＝，求得f＝150N

17.如图甲所示，边长为L的正方形区域ABCD内有竖直向下的匀强电场，电场强度为E，与区域边界BC相距L处竖直放置足够大的荧光屏，荧光屏与AB延长线交于O点。现有一质量为m,电荷量为+q的粒子从A点沿AB方向以一定的初速进入电场，恰好从BC边的中点P飞出，不计粒子重力。（1）求粒子进入电场前的初速度的大小？（2）其他条件不变，增大电场强度使粒子恰好能从CD边的中点Q飞出，求粒子从Q点飞出时的动能？（3）现将电场（场强为E）分成AEFD和EBCF相同的两部分，并将EBCF向右平移一段距离x（x≤L），如图乙所示。设粒子打在荧光屏上位置与O点相距y，请求出y与x的关系？参考答案：解：(1)粒子在电场内做类平抛运动，水平方向：L=v0t

竖直方向：得

（2）其它条件不变，增大电场强度，从CD边中点Q飞出与从BC边中点P飞出相比，水平位移减半，竖直位移加倍，根据类平抛运动知识y=1/2at2

x=v0t

则加速度为原来8倍，电场强度为原来8倍，电场力做功为W1=8EqL

粒子从CD边中点Q飞出时的动能

（3）将EBCF向右平移一段距离x，粒子在电场中的类平抛运动分成两部分，在无电场区域做匀速直线运动，轨迹如图所示，

18.（计算）（2014秋?苍山县期中）2014年世界一级方程式锦标赛，是一级方程式第65届比赛，3月16日在澳大利亚开始，11月23日结束于阿布扎比．在某一赛场长直的赛道上有一辆F1赛车，前方187.5m处有一辆服务车正以10m/s的速度匀速前进，这时赛车从静止出发4m/s2的加速度追赶；试求：（1）赛车何时追上服务车？（2）追上之前与服务车有最远距离，还是最近距离？是多少？（3）当赛车刚追上服务车时，赛车手立即刹车，从赛车开始运动到赛车停止的时间内，两车能否第二次相遇？说明理由