广东省广州市第三十一中学2021年高一物理上学期期末试题含解析

广东省广州市第三十一中学2021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）人造地球卫星绕地球的运动可视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．卫星的线速度不可能大于7.9km/sB．地球同步卫星可以经过地球两极C．卫星离地球越远，线速度越小D．同一圆轨道上运行的两颗卫星，线速度大小可能不同参考答案：AC【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．【分析】人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力，可知角速度和线速度与圆周运动半径间的关系，第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大运行速度，当卫星绕地球按椭圆轨道运动时，在近地点卫星的速度大于第一宇宙速度而小于第二宇宙速度，同步卫星的轨道平面与赤道平面重合，故同步卫星不会经过地球两极【解答】解：A、7.9Km/s是第一宇宙速度为绕地球做匀速圆周运动的最大线速度，则A正确

B、地球同步卫星的轨道平面与赤道平面重合，故同步卫星不可能经过地球两极上空，则B错误C、D、由万有引力提供圆周运动向心力，得卫星的线速度v=，可知离地球越远，线速度越小，故C正确；同一圆轨道上运行的两颗卫星，线速度大小一定相同，则D错误，故选：AC2.关于功率公式和P＝Fv的说法正确的是

(

)A.由知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率B.由P＝Fv既能求某一时刻的瞬时功率，也可以求平均功率C.由P＝Fv知，随着汽车速度的增大，它的功率也可以无限制地增大D.由P＝Fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比参考答案：BD【详解】A、只能计算平均功率的大小，不能用来计算瞬时功率，A错误．B、可以计算平均功率也可以是瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度，B正确．C、从知，当F不变的时候，汽车的功率和它的速度是成正比的，当F变化时就不对了，C错误．D、从知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比，D正确．故选BD．3.参考答案：AD4.1990年5月，紫金山天文台将他们发现的第2752号小行星命名为吴健雄星，该小行星的半径为320km.若将此小行星和地球均看成质量分布均匀的球体，小行星密度与地球相同.已知地球半径R=6400km，地球表面重力加速度为g.这个小行星表面的重力加速度为（

）A.400g

B.

C.20g

D.参考答案：D5.（单选）如图甲所示，a是地球赤道上的一点，某时刻在a的正上方有b、c、d三颗轨道位于赤道平面的卫星，各卫星的运行方向均与地球自转方向（顺时针转动）相同，其中d是地球同步卫星。从此时刻起，经过时间t（已知时间t均小于三颗卫星的运行周期），在乙图中各卫星相对a的位置最接近实际的是参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，实验装置如题25—1图所示（1）为了探究加速度与力的关系，应保持▲不变；为了直观地判断加速度与力的数量关系，应作出▲图象（选填“”或“”）.（2）为了探究加速度与质量的关系，应保持▲不变；为了直观地判断加速度与质量的数量关系，应作▲图象（选填“”或“”）

（3）为减小实验误差，盘和砝码的质量应比小车的质量

▲

（选填“小”或“大”）得多．（4）题25—2图为某同学在实验中打出的一条纸带，计时器打点的时间间隔为0.02s．他从比较清晰的点起，每五个点取一个计数点，则相邻两计数点间的时间间隔为

▲

s．为了由v??t图象求出小车的加速度，他量出相邻两计数点间的距离，分别求出打各计数点时小车的速度．其中打计数点3时小车的速度为

▲

/ms．根据纸带小车做的为

▲

（选填“匀加速”或“匀减速”）运动参考答案：(1)质量

；”；

(2)

力

；

(3)小

；

(4)

0.1

；

0.46

；

匀加速

7.如图所示，为了测定木块与斜面之间的动摩擦因数，让木块从斜面上自静止起做匀加速下滑，使用的实验仪器仅限于：1、倾角固定的斜面（倾角未知）、2木块、3秒表、4米尺。本实验应记录的数据为

，用应记录的数据符号写出动摩擦因数的表达式

。

参考答案：（1）木块开始下落的高度h、木块在斜面上运动位移l、木块在斜面上运动时间t

（2）

8.一物体做匀变速直线运动，其位移与时间的关系是x=(2t+4t2)m，由此可知物体的加速度为_______,在t=1s时物体的速度为_______m/s,参考答案：9.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如右图所示的装置，电火花打点计时器使用的交流电频率为50Hz。(1)电火花打点计时器的工作电压为

，相邻两个计时点的时间间隔为

。（2）该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持

不变；若该同学要探究加速度a和拉力F关系，应该保持

不变；（3）该同学得到一条纸带，在纸带上取连续的六个点，如下图（a）所示，自A点起，相邻两点的距离分别为10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm，则打E点时小车速度为

m/s，小车的加速度为

m/s2（计算结果保留两位有效数字）参考答案：10.（6分）自然界中任何两个物体都__________,引力的大小与这两个物体的____________成正比,与它们之间__________的二次方成反比。参考答案：相互吸引，质量的乘积，距离11.（填空）质量为100kg的小船静止在水面上，船两端有质量40kg的甲和质量60kg的乙，当甲、乙同时以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为

m/s，方向是

。参考答案：0.6m/s,向左12.如图所示是甲、乙两物体的位移和速度图象，试说明图象中CD所代表的甲做

运动；乙做

运动。甲物体在6s内的位移是

m，乙物体在6s内的位移是

m。参考答案：13.如图甲所示，竖直放置两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中以0.3m/s的速度匀速上浮．现当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀速向右运动，测得红蜡块实际运动的方向与水平方向的夹角为37°，则（sin37°=0.6；cos37°=0.8）（1）根据题意可知玻璃管水平方向的移动速度为

m/s．（2）若玻璃管的长度为0.6m，则当红蜡块从玻璃管底端上浮到顶端的过程中，玻璃管水平运动的距离为

m．（3）如图乙所示，若红蜡块从A点匀速上浮的同时，使玻璃管水平向右作匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的

A．直线P

B．曲线Q

C．曲线R

D．无法确定．参考答案：（1）0.4，（2）0.8，（3）B．【考点】运动的合成和分解．【分析】两个匀速直线运动的合运动为直线运动，根据平行四边形定则求出玻璃管在水平方向的移动速度．抓住分运动与合运动具有等时性，求出玻璃管在水平运动的距离．【解答】解：（1）根据平行四边形定则，有：tan37°=．则有：v2===0.4m/s．（2）在竖直方向上运动的时间为：t==s=2s．则玻璃管在水平方向上运动的距离为：x=v2t=0.4×2=0.8m．（3）根据运动的合成与分解，运动的轨迹偏向合外力的方向，则有：图中的Q，故B正确，ACD错误．故答案为：（1）0.4，（2）0.8，（3）B．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一颗在赤道上空运行的人造卫星，其轨道半径为r=2R(R为地球半径)，卫星的转动方向与地球自转方向相同.已知地球自转的角速度为，地球表面处的重力加速度为g.求：

(1)该卫星所在处的重力加速度g′；

(2)该卫星绕地球转动的角速度ω；(3)该卫星相邻两次经过赤道上同一建筑物正上方的时间间隔.参考答案：（1）（2）（3）【详解】(1)在地球表面处物体受到的重力等于万有引力mg=，在轨道半径为r=2R处,仍有万有引力等于重力mg′=，解得：g′=g/4；(2)根据万有引力提供向心力，mg=，联立可得ω=，(3)卫星绕地球做匀速圆周运动，建筑物随地球自转做匀速圆周运动，当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时，卫星再次出现在建筑物上空以地面为参照物，卫星再次出现在建筑物上方时，建筑物随地球转过的弧度比卫星转过弧度少2π.即ω△t?ω0△t=2π解得：【点睛】（1）在地球表面处物体受到的重力等于万有引力mg=，在轨道半径为2R处，仍有万有引力等于重力mg′=，化简可得在轨道半径为2R处的重力加速度；（2）人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，结合黄金代换计算人造卫星绕地球转动的角速度ω；（3）卫星绕地球做匀速圆周运动，建筑物随地球自转做匀速圆周运动，当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时，卫星再次出现在建筑物上空．15.一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17.(10分)如图，有一水平传送带以2m/s的速度匀速运动，现将一物体轻轻放在传送带上，若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，则传送带将该物体传送10m的距离所需时间为多少？(g=10m/s2)参考答案：17.如图所示，许多工厂的流水线上安装有传送带用于传送工件，以提高工作效率。传送带以恒定的速率v=2m/s运送质量为m=0.5kg的工件，工件从A位置放到传送带上，它的初速度忽略不计。工件与传送带之间的动摩擦因数=/2，传送带与水平方向夹角是θ=30o，传送带A、B间长度是l=16m；每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时，后一个工件立即放到传送带上，取g=10m/s2，求：⑴工件放到传送带后经多长时间停止相对滑动；⑵在正常运行状态下传送带上相邻工件间的距离；⑶在传送带上摩擦力对每个工件做的功；⑷每个工件与传送带之间由于摩擦产生的内能；⑸传送带满载工件比空载时增加多少功率？参考答案：(1)m(2)m(3)41J(4)3J(5)52.5W（1）；

即：2.5m/s2；

又；

∴t=2/2.5=0.8s；停止滑动前，工件相对地移