广东省佛山市西南第四高级中学2021-2022学年高一物理上学期期末试题含解析

广东省佛山市西南第四高级中学2021-2022学年高一物理上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.（多选题）我们在学习物理知识的同时，还要领悟并掌握处理物理问题的思想与方法，如理想模型法、控制变量法、极限思想法、等效替代法等，下列叙述正确的是A．建立质点的概念时采用了等效替代法B．由平均速度引入瞬时速度的概念采用了极限思想法C．建立合力与分力的概念时采用了等效替代法D．探究加速度与力、质量的关系时，采用了控制变量法参考答案：BCD【解题思路】试题分析：质点属于理想模型，所以采用了理想模型法，选项A错误；公式为平均速度的计算式，当时，该速度就为瞬时速度，故采用了极限思想法，选项B正确；合力的作用效果与分力的作用效果相同，所以采用了等效替代法，选项C正确；探究加速度与力、质量的关系时，需要控制质量恒定，研究外力和加速度的关系，控制外力恒定，研究质量和加速度的关系，使用可控制变量法，选项D正确。考点：考查了物理研究方法【名师点睛】在高中物理学习中，我们会遇到多种不同的物理研究方法，如控制变量法、理想实验、理想化模型、极限思想等，这些方法对我们理解物理有很大的帮助；故在理解概念和规律的基础上，更要注意科学方法的积累与学习2.下列关于做平抛运动物体的说法，正确的是（

）A、下落时间与初速度有关B、下落时间只由下落高度决定C、落地速度与初速度有关D、下落过程中物体的加速度方向时刻在变化参考答案：BC3.我国发射的“神舟六号”载人飞船，与“神舟五号”飞船相比，它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图所示，下列说法中正确的是（）A．“神舟六号”的速度较小B．“神舟六号”的速度较大C．“神舟六号”的周期更短D．“神舟六号”的周期与“神舟五号”的相同参考答案：A【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、角速度、周期和向心力的表达式进行讨论即可．【解答】解：人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有F=F向F=GF向=m=mω2r=m（）2r因而G=m=mω2r=m（）2r=ma解得v=①T==2π②ω=③a=④由题中图象可以得到，“神舟六号”载人飞船的轨道半径大于“神舟五号”飞船的轨道半径，再根据①②③④可以得到，“神舟六号”载人飞船的线速度较小、角速度较小、周期较大、加速度较小；故选A．4.一个点电荷，从静电场中的A点移到B点，其电势能变化为零，则A．A、B两点的场强一定相等B．该点电荷一定沿等势面移动C．作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的D．A、B两点的电势一定相等参考答案：D5.下列说法中正确的是（）A．只要物体发生形变就一定有弹力B．木块放在桌面上受到的弹力，这是由于木块发生微小的形变而产生的C．绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向D．两物体体间有弹力，则一定有摩擦力参考答案：C【考点】物体的弹性和弹力；摩擦力的判断与计算．【分析】弹力产生的条件有两个：一是两个物体必须直接接触，二是发生弹性形变；弹力的方向总是与恢复形变的方向相同；拉力、推力、支持力的实质都是弹力．【解答】解：A．物体发生形变时，不一定发生弹性形变，所以形变的物体不一定产生弹力，故A错误；B．木块放在桌面上受到的弹力，这是由于桌面发生微小的形变而产生的，故B错误；C．弹力的方向总是与恢复形变的方向相同，绳对物体拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向，故C正确；D．两个物体间有弹力，则不一定有摩擦力，而有摩擦力，一定有弹力，故D错误．故选：C．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示,一颗水平飞行的子弹(长度不计)穿过紧挨着的固定在水平桌面上的三块同样的木块之后,速度恰好为零,该子弹射穿木块1、木块2、木块3所用时间之比t1∶t2∶t3=__________.(设子弹在木块内做匀减速运动)参考答案：(-)：（-1）:1

7.某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出，则：（1）小球平抛的初速度为

m/s．（g取10m/s2）（2）小球开始做平抛运动的位置坐标为x=

cm，y=

cm．参考答案：（1）2；（2）﹣10，﹣1.25．【考点】研究平抛物体的运动．【分析】（1）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，根据竖直方向上△y=gT2，求出时间间隔，再根据水平方向上的匀速直线运动求出初速度；（2）求出b点在竖直方向上的速度，即可求出运动的时间，从而求出此时小球水平方向和竖直方向上的位移，即可求出抛出点的坐标．【解答】解：（1）在竖直方向上△y=gT2得：T==0.1s则小球平抛运动的初速度v0=．（2）b点在竖直方向上的分速度：vby=小球运动到b点的时间：t==0.15s．因此从平抛起点到O点时间为：△t=t﹣T=0.15s﹣0.1s=0.05s因此从开始到O点水平方向上的位移为：x1=v△t=2m/s×0.05s=0.1m=10cm，竖直方向上的位移：y===0.0125m=1.25cm．所以开始做平抛运动的位置坐标为：x=﹣10cm，y=﹣1.25cm故答案为：（1）2；（2）﹣10，﹣1.25．8.（填空）（2014秋?城东区校级月考）如图所示是一个物体向东运动的速度图象．由图可知在0～10s内物体的加速度是

；在10﹣40s内物体的加速度为

，在40﹣60s内物体的加速度是

．参考答案：3m/s2，0，1.5m/s2在速度﹣时间图象中切线的斜率表示加速度，所以0～10s内物体的加速度大小：a1=m/s2=3m/s2；在10s～40s内物体的加速度大小：a2=m/s2=0m/s2在40s～60s内物体的加速度：a3=m/s2=﹣1.5m/s2负号代表加速度方向与规定的正方向相反．故答案为：3m/s2，0，1.5m/s29.把质量为2kg的石块，从高10m的某处，以5m/s的速度向斜上方抛出，(g取10m/s2)，不计空气阻力，石块落地时的速率是

；若石块在运动过程中克服空气阻力做了125J的功，石块落地时的速率又为

。

参考答案：15m/s

10m/s

10.人造卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量。为了在这种环境测量物体的质量，某科学小组设计了如图所示的装置（图中0为光滑的小孔）：待测物体用穿过小孔的细线与下面弹簧称相连，给待测物体一个切向初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动。设卫星中具有基本测量工具。（1）实验时物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是

。

（2）实验时需要测量的物理量有

。（3）待测质量的表达式为

。（用上小题中的物理量表示）参考答案：.⑴没压力

⑵F、T、R

⑶FT2/4∏2R11.如图所示，皮带传动装置，在运行中皮带不打滑，两轮半径分别为R和r，且r：R=2：3，M、N分别为两轮边缘上的点，则在皮带运行过程中，M、N两点的角速度之比为ωM：ωN=2：3；向心加速度之比为aM：aN=2：3．参考答案：考点： 线速度、角速度和周期、转速；向心加速度．专题： 匀速圆周运动专题．分析： 本题是在皮带轮中考察线速度、角速度、半径等之间的关系，解决这类问题的关键是弄清哪些地方线速度相等，哪些位置角速度相等．解答： 解：在皮带轮问题中要注意：同一皮带上线速度相等，同一转盘上角速度相等．在该题中，M、N两点的线速度相等，即有：vM=vN所以VM：VN=1：1；根据线速度与角速度的关系：v=ωr得：ωMR=ωNr，所以：==；由向心加速度：a=得：aM?R=aNr，所以：故答案为：2：3，2：3点评： 对于皮带传动装置问题要把握两点一是同一皮带上线速度相等，二是同一转盘上角速度相等．12.（填空）（2011秋?金华期末）一个皮球从5m高的地方落下，碰撞又反弹起1m，通过的路程是6m，该球经过一系列碰撞后，最终停在地面上，在整个运动过程中皮球的位移是5m．参考答案：6，5．位移与路程解：皮球从5m高的地方落下，碰撞又反弹起1m，通过的路程s=5+1m=6m，经过一系列碰撞后，最终停在地面上，在整个运动过程中皮球的位移是5m，方向竖直向下．故答案为：6，5．13.我国航天计划的下一目标是登上月球，当飞船靠近月球表面的圆形轨道绕行几圈后登陆月球，飞船上备有以下实验器材：A．计时表一只；B．弹簧测力计一个；C．已知质量为m的物体一个；D．天平一只(附砝码一盒)．已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量，依据测量的数据，可求出月球的半径R及月球的质量M(已知引力常量为G)(1)两次测量所选用的器材分别为________、________和________(填选项前的字母)．(2)两次测量的物理量是________和________．(3)试用所给物理量的符号分别写出月球半径R和质量M的表达式．R＝_______M＝________.参考答案：(1)ABC（3分）(2)飞船绕月球运行的周期T质量为m的物体在月球表面所受重力的大小F三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中(电源频率为50Hz)。

（1）下列说法中不正确或不必要的是______。（填选项前的序号）

A．长木板的一端必.须垫高，使小车在不挂钩码时能在木板上做匀速运动

B．连接钩码和小车的细线应与/长木板保持平行

C．小车应靠近打点计时器，先接通电源，后释放小车

D.

选择计数点时，必须从纸带上第一个点开始

(2)如图所示是实验中打下-的一段纸带，打计数点2时小车的速度为____m/s，其余计数点1、3、4、5对应的小车瞬时速度已在坐标纸上标出。

(3)在坐标纸上补全计数点2对/的数据，描点作图，求得小车的加速度为_______m/s2。参考答案：

(1).AD

(2).0.60

(3).如图所示（1）此实验要研究小车的匀加速直线运动，所以不需要平衡摩擦力，选项A不必要；连接钩码和小车的细线应与长木板保持平行，选项B有必要；小车应靠近打点计时器，先接通电源，后释放小车，选项C有必要；选择计数点时，应该从点迹较清晰的开始选点，没必要必须从纸带上第一个点开始，选项D不必要；故选AD.（2）根据图中x1=3.80cm=0.0380m，x3=15.70cm=0.1570m，所以有：；

（3）根据描点作一条过原点的直线，如图所示：

直线的斜率即为小车的加速度，所以加速度为：．15.如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则以下说法中正确的是（）A．A球的线速度必定小于B球的线速度B．A球的角速度必定小于B球的角速度C．A球的运动周期必定小于B球的运动周期D．A球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力

参考答案：B四、计算题：本题共3小题，共计47分16.由某种透明材料做成的三棱镜如图所示，其横截面为一等腰直角三角形，AB边及AC边边长为a，一单色光线平行于底边BC从AB边中点射入，要求经AB边折射后能够直接到达AC边并从AC边射出，已知棱镜外为真空，真空中光速为c，则：(1)此材料的折射率应满足什么条件？(2)按题中要求运行的光线在棱镜中传播的最长时间不超过多少？参考答案：(1)如图，对于第一次折射，入射角α=45°，设折射率为n，根据折射定律

于是

①

(2分)对于射到AC边上的光线，入射角θ=90o-β，

sinθ=

(1分)若要可以折射出，需满足

(2分)由以上两式可得

(1分)(2)折射率越大，棱镜中光速越慢，同时β越小，光在棱镜中的行进路程越长，所以光在棱镜中运行时间的最长极限情况为n=由①可求得

sinβ=，

路程L=

(2分)此时棱镜中光速v=

(2分)运行时间t=

(1分)所以光线在棱镜中的运行时间不超过

(1分)17.(计算)如图所示，小球从离地5m高处，向离小球4m远的竖直墙以v0=8m/s的速度水平抛出，不计空气阻力（g=10m/s2）。求：小球碰墙点离地面的高度。参考答案：3.75m解：设小球的竖直分位移和水平分位移分别是y和L。由平抛运动规律可得：