2021-2022学年河北省石家庄市沁园高级中学高一物理上学期期末试卷含解析

2021-2022学年河北省石家庄市沁园高级中学高一物理上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1.两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比为TA：TB=1：8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为（）A．RA：RB=4：1，vA：vB=1：2 B．RA：RB=4：1，vA：vB=2：1C．RA：RB=1：4，vA：vB=1：2 D．RA：RB=1：4，vA：vB=2：1参考答案：D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==2π

②ω=

③a=

④由②式可得卫星的运动周期与轨道半径的立方的平方根成正比，由TA：TB=1：8可得轨道半径RA：RB=1：4，然后再由①式得线速度vA：vB=2：1．所以正确答案为C项．故选D2.（单选）在光滑水平面上以速度v运动的物体，从某一时刻开始受到一个跟运动方向共线的力的作用，其速度图像如图(1)所示．那么它受到的外力F随时间变化的关系图像是图(2)中的参考答案：A3.（单选）一个物体在相互垂直的两个力F1、F2的作用下运动，运动过程中F1对物体做功-6J，F2对物体做功8J，则F1和F2的合力做功为(

)A．14J

B．2J

C．10J

D．无法计算参考答案：B4.某质点同时受到在同一平面内的几个恒力作用而平衡，某时刻突然撤去其中一个力，以后这物体将

（

）①可能作匀加速直线运动②可能作匀速直线运动③其轨迹可能为抛物线④可能作匀速圆周运动A．①③

B．①②③

C．①③④

D．①②③④参考答案：A5.关于功率，下列说法正确的是（）A．根据P=可知，机器做功越多，其功率就越大B．根据P=FV可知，汽车的牵引力一定与其速率成反比C．根据P=可知，只要知道时间t内所做的功，就可知任意时刻的功率D．据P=FV可知，发动机的功率一定时，交通工具的牵引力与运动速率成反比参考答案：D【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】功率是表示物体做功快慢的物理量，平均功率可以用P=来计算，而公式P=Fv既可以计算瞬时功率，又可以计算平均功率．汽车的功率等于牵引力与速度的乘积，根据P=Fv可以判断出速度与牵引力的大小关系．汽车以恒定功率运动时，当牵引力与阻力相等，速度达到最大．【解答】解：A、根据P=可知，机器做功越多，其功率不一定就越大，还要看时间，故A错误；B、根据P=Fv可知，当汽车以恒定功率运动时，牵引力与运动速率成反比，故B错误，D正确；C、根据P=能够求出平均功率的大小，不能求出任意时刻的瞬时功率．故C错误．故选：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.重量为100N的木箱放在水平地板上，动摩擦因数为0.25，至少要用40N的水平推力，才能使它从原地开始运动，则木箱与地面间的最大静摩擦力为

N。若用35N的水平推力推木箱，木箱所受的摩擦力是

N。参考答案：40，357.一物体沿半径为20cm的轨道做匀速圆周运动，已知线速度为0．2m/s，则它的角速度为___rad/s，周期为___s，向心加速度大小为___m/s2参考答案：1、2π、0.2．解：物体沿半径为2m的轨道做匀速圆周运动，线速度大小为2m/s，故角速度为：周期为：向心加速度为：故答案为：1、2π、0.2．8.已知地球质量是月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的4倍，地球上发射近地卫星的环绕速度为7.9km/s，那么在月球上发射一艘靠近月球表面运行的宇宙飞船，它的环绕速度为___________。参考答案：9.如图所示的是“研究小球的平抛运动”时拍摄的闪光照片的一部分，其

背景是边长为5cm的小方格，取g＝10m/s2．由此可知：闪光频率为_____Hz；

小球抛出时的初速度大小为___

__m/s；从抛出点到C点，小球速度的改变量大小为______m/s，方向

．参考答案：10.某次实验研究匀加速直线运动纸带的记录如图所示，图中前几个点模糊，因此从A点后每打5个点取1个计数点，计时器打点频率为50Hz。测得各段长度为AB=1.6cm，AC=3.4cm，AD=5.4cm，AE=7.6cm，则:从打A点打到E点共历时

s，从A到E纸带的平均速度是

m/s，B点的瞬时速度为_____m/s，纸带运动的加速度大小为

m/s2。参考答案：0.4

0.19

0.17

0.211.一汽车沿直线向前运动，通过前路程的速率是3m/s，通过后路程的速率是4m/s，该车在全过程的平均速度是

m/s.参考答案：

3.612.竖直悬挂的弹簧下端，挂一重为4N的物体时，弹簧长度为12cm；挂重为6N的物体时，弹簧长度为13cm，则弹簧原长为

cm，劲度系数为

N/m．参考答案：10；200．【考点】胡克定律；共点力平衡的条件及其应用．【分析】物体静止时，弹簧的弹力等于所悬挂物体的重力，弹簧伸长的长度等于弹簧的长度减去原长．根据胡克定律对两种情况分别列方程求解劲度系数k．【解答】解：设弹簧的劲度系数k，原长为l0．根据胡克定律得

当挂重为4N的物体时，G1=k（l1﹣l0）

①

当挂重为6N的物体时，G2=k（l2﹣l0）

②联立得

l0=10cm代入①得

k==200N/m故答案为：10；200．13.水平力F使物体从静止开始做匀加速直线运动，当速度达到v时撤掉F，物体在水平面上滑行直到停止，物体的速度-时间图象如图所示，则撤掉F前的加速度a1和撤掉F后的加速度a2的比为a1∶a2=__________，物体在水平面上的摩擦力为f，则F∶f

=_________。参考答案：3:1

;

4:1三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学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，图（a）为实验装置简图．（所用交变电流的频率为50Hz）

（1）图（b）为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2（保留三位有效数字）．打D点时速度大小为

m/s。加速度方向为

（填向左、向右）（2）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如图所示。该图线不通过原点，其主要原因是______________________．参考答案：（1）0.510

0.696

向左

（2）没有平衡摩擦力15.某实验小组用如图甲所示的实验装置测当地的重力加速度，图中A、B是两个光电门，钢球自由下落过程中，先后通过光电门A、B，钢球通过光电门A时与光电门相连的光电计时器开始计时，通过光电门B时就停止计时，得到钢球从A运动B所用的时间t，用刻度尺测出A、B间的高度h，保持小球下落的位置不变，保持光电门B的位置不变，改光电门A的位置，重复前面的实验，测出多组h、t的值．（1）根据测得的多组h、t的值，算出每组的，作出图象，则图象应是图乙中的

．（2）图线与纵轴的交点表示

，要求出重力加速度，必须求出图线的

，若求出的图线的这个量用k表示，则当地的重力加速度为

．参考答案：（1）D；（2）小球通过B光电门的速度，斜率的绝对值，2k．【考点】验证机械能守恒定律．【分析】（1）依据运动学公式，结合逆向思维，及图象的含义，即可求解；（2）．根据函数表达式，与图线的横纵坐标，及图线的斜率，即可求解．【解答】解：（1）由于球下落的位置不变，光电门B的位置不变，因此小球到达B点的速度不变，设球到B点的速度为vB，则球的运动可以看成是倒过来的匀减速直线运动，则有：h=vBt﹣，即=vB﹣，因此D正确，ABC错误；（2）由函数表达式可知，图线与纵轴的交点表示小球通过B光电门的速度，要求出重力加速度，必须求出图线斜率的绝对值，则由解得：g=2k；故答案为：（1）D；（2）小球通过B光电门的速度，斜率的绝对值，2k．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，放在水平面上的物体受到的重力G＝20N，与水平面间的动摩擦因数为0.2。作用在物体G上的水平推力F1＝10N，F2＝8N。问：（1）地面对物体G的摩擦力为多大?

（2）若撤去推力F2，则地面对物体G的摩擦力为多大？方向如何？参考答案：（1）F1-F2=2N<μmg=4N故物体静止，Ff=2N（2）F1>μmg故物体滑动

Ff＝μmg=4N17.（10分）一物体做匀加速直线运动，初速度为0.5m/s，第7s内的位移比第5s内的位移多4m，求：（1）物体的加速度；（2）物体在5s内的位移。参考答案：解析：（1）设每秒内位移递增则

即

由

得

（2）设5s内物体的位移为S由

得

18.如图所示，光滑1/4圆弧的半径为0.8m，有一质量为1.0kg的物体自A点从静止开始下滑到B点，然后沿水平面前进4.0m，到达C点停止。g取10m/s2，求：(1)物体到达B点时的速率。(2)在物体沿水平面运动的过程中摩擦力做的功。参考答案：（1）从A到B过程：由机械能守恒，有

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