安徽省安庆市桐城王集中学2021-2022学年高一物理下学期期末试题含解析

安徽省安庆市桐城王集中学2021-2022学年高一物理下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.下列说法正确的是（）A．牛顿发现了行星的运动规律B．开普勒发现了万有引力定律C．牛顿发现了海王星和冥王星D．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量参考答案：D【考点】万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定．【分析】开普勒发现了行星的运动规律，牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，海王星和冥王星不是牛顿发现的．【解答】解：A、牛顿发现了万有引力定律，开普勒发现了行星的运动规律，故AB错误；C、了海王星和冥王星不是牛顿发现的，故C错误；D、卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，故D正确；故选：D．2.组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转速率。如果超过了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动。由此能得到半径为R、密度为ρ、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T。则最小自转周期T的下列表达式中正确的是

A．T=2

B.T=2

C.T=

D.T=

参考答案：AD3.由于通信和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步通信卫星，这些卫星的()A．速率可以不同

B．轨道半径可以不同C．轨道平面可以不同

D．质量可以不同参考答案：D4.下列现象中，与离心运动无关的是

A．汽车转弯时速度过大，乘客感觉往外甩B．汽车急刹车时，乘客身体向前倾

C．洗衣机脱水桶旋转，将衣服上的水甩掉

D．运动员投掷链球时，在高速旋转的时候释放链球参考答案：B5.同步卫星是指相对于地面不动的人造卫星（

）A.它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同的值B.它可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的C.它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同的值D.它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的

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.某学生的实验纸带如图，取O为起始计数点，每隔相同时间T的计数点分别为A、B、C、D、E、F，每相邻两点间距离依次为s1、s2、s3、s4、s5、s6，若取每隔3T的时间计算加速度，则平均加速度为

．参考答案：【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【分析】在匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度，根据逐差法可以得出加速度．【解答】解：由于相邻的时间间隔位移之差相等，根据运动学公式推论△x=at2得：，，故：故答案为：7.如图所示，一木块放在光滑水平面上，一个子弹水平射入木块中，K^S*5U.C#O%M射入深度为d，平均阻力为f．设木块离原点s远时开始匀速前进则：（1）子弹损失的动能为

，（2）木块增加的动能为

。参考答案：f（s+d）

fs8.某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图(b)所示。滑块和位移传感器发射部分的总质量m=_____________kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=_____________。(重力加速度g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)参考答案：0.5kg

0.29.有一在光滑水平面上的弹簧振子，在B、C之间做简谐振动，测得BC之间距离为20cm，振子在10s内完成5次全振动，则振动的振幅为

，振子在3s内通过路程为

。参考答案：10.如图，长均为L的两根轻绳，一端共同系住质量为m的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间的距离也为L．重力加速度大小为g．今使小球在竖直平面内以AB为轴做圆周运动，若小球在最高点速率为v时，两根绳的拉力恰好均为零，则小球在最高点速率为2v时，每根绳的拉力大小为

．参考答案：【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】当两根绳的拉力恰好为零时，靠重力提供向心力，结合牛顿第二定律列出表达式，当速率为2v时，靠重力和两根绳拉力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律列出表达式，联立求出绳子的拉力．【解答】解：小球在最高点速率为v时，两根绳的拉力恰好均为零，有：mg=，当小球在最高点的速率为2v时，根据牛顿第二定律有：，解得：T=．故答案为：．11.在空中某固定点，悬挂一根均匀绳子，然后让其做自由落体运动。若此绳经过悬点正下方H=20m处某点A共用时间1s(从绳下端抵达A至上端离开A)，则该绳全长为________m。参考答案：1512.某同学做“探究功与速度变化的关系”的实验，如图所示，小车在一条橡皮筋的作用下弹出沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功为W．当用2条、3条…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都由打点计时器所打的纸带测出。(1)除了图中已有的器材外，还需要导线、开关、交流电源和

(填测量工具)。

(2)实验中小车会受到摩擦阻力，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，需要在

(填“左”或“右”)侧垫高木板参考答案：13.如图所示，质量均为m的两个小球A、B用三根等长的细绳相连，悬挂在天花板上的O点。现对A施加一个水平向右的恒力F，使得两个小球保持静止，此时BO绳刚好处于竖直位置，则OA绳的张力TOA=

；AB绳的张力TAB=

参考答案：2mg

，

0

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法正确的是

A.长木板放在桌面上，带滑轮的一端要伸出桌边B.在释放小车前，小车应停在靠近滑轮一端的位置C.应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车D.纸带穿过限位孔后应置于复写纸下面参考答案：ACDB、为了在纸带打更多的点，开始实验时小车应放在靠近打点计时器一端，故B错误；C、打点计时器在使用时，为了使打点稳定，同时为了提高纸带的利用率，使尽量多的点打在纸带上，要应先接通电源，再放开纸带，故C正确；15..⑴如图是“验证力的平行四边形定则”实验装置，其中A为固定橡皮条的图钉，AO为橡皮条，OB和OC为细绳。部分实验操作如下，请完成相关内容：A．用两只弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度拉橡皮条，使橡皮条结点伸长到达某一位置O．B．记下

，描下两条细绳的方向，在纸上按比例做出F1和F2的图示，用平行四边形法则求出合力F．C．只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点

，记下弹簧测力计的读数和描下细绳的方向，按同样比例做出这个力Fˊ的图示．D．比较F'和F，可以看出它们在实验误差范围内是相等的．E．改变两个力F1和F2的

，再重复做2次实验．参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.2011年10月25日，绕月探测工程、嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师、中科院院士叶培建在南京演讲时表示，中国载人登月计划可能在2025年前后实现．假如我国宇航员登上月球并在月球表面以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间t后上升到最高点．已知月球的半径为R，引力常量为G，求：（1）月球的平均密度ρ；（2）月球的第一宇宙速度v1．参考答案：解：（1）小球向上做匀减速直线运动，t=，月球表面的重力加速度：g=；月球表面的物体受到的万有引力等于重力，即：G=mg，月球的平均密度：ρ=，解得：ρ=；（2）卫星绕月球做圆周运动万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G=m，解得：v1=；答：（1）月球的平均密度ρ为；（2）月球的第一宇宙速度v1为【考点】万有引力定律及其应用；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】（1）小球做竖直上抛运动，已知初速度与上升时间，应用匀变速直线运动的速度公式可以求出重力加速度，月球表面的物体受到的万有引力等于重力，求出月球质量，然后求出其密度．（2）万有引力提供向心力，应用万有引力公式与向心力公式可以求出月球的第一宇宙速度．17.如图（a）所示，质量为M=10kg的滑块放在水平地面上，滑块上固定一个轻细杆ABC，∠ABC=45°．在A端固定一个质量为m=2kg的小球，滑块与地面间的动摩擦因数为m=0.5．现对滑块施加一个水平向右的推力F1=84N，使滑块做匀加速运动．求此时轻杆对小球作用力F2的大小和方向．（取g＝10m/s2）有位同学是这样解的:解：小球受到重力及杆的作用力F2，因为是轻杆，所以F2方向沿杆向上，受力情况如图（b）所示．根据所画的平行四边形，可以求得：F2＝mg＝×2×10N＝20N．你认为上述解法是否正确？如果不正确，请说明理由，并给出正确的解答．参考答案：结果不正确．杆AB对球的作用力方向不一定沿着杆的方向，它可能会是右向上的方向．大小和方向具体由加速度a的大小来决定．并随着加速度a的变化而变化．

由牛顿第二定律，对整体有

F－μ(M+m)g＝（M＋m）a

解得a＝m/s2=2m/s2

F2=

轻杆对小球的作用力F2与水平方向夹角，斜向右上．18.如图所示，用长为L的细线一端系住质量为m的小球，另一端固定在A点，AB是过A的竖直线，E为AB上的一点，且AE=0.5L，过E作水平线EF，在EF上可以钉铁钉D，现将细线水平拉直，然后小球由静止释放。不计一切摩擦，不计线与钉子碰撞时的能量损失,求：（1）若无铁钉D，小球运动到最低点B时细线的拉力TB=?（2）若钉上铁钉D且线拉力足够大，使小球恰能绕钉子在竖直面内做完整圆周运动，则钉子D与点E距离DE=？（3）钉铁钉D后，若线能承受的最大拉力是9mg，小球能绕钉子在竖直面内做完整圆周运动，ED取值范围是多少？参考答案：这是一个圆周运动与机械能两部分知识综合应用的典型问题．题中涉及两个临界条件：一是线承受的最大拉力不大于9mg；另一个是在圆周运动的最高点的瞬时速度必须不小于（r是做圆周运动的半径）．设在D点绳刚好承受最大拉力，设DE=x1，则：AD=悬线碰到钉子后，绕钉做圆周运动的半径为：r1=l－AD=l－……①（2分）取B点EP=0TB-mg=mmgL=mv2则TB=3mg（1）设钉子在G点小球刚能绕钉做圆周运动到达圆的最高点，设EG=x2，如图，则：AG=r2=l－AG=l－…………⑥（1分）在最高点：mg≤……………⑦（1分）由机械能守恒定律得：mg(r2)=mv22…………⑧（1分）由④⑤⑥联立得：x2≥l…………⑨（2分）（2）当小球落到D点正下方时，绳受到的最大拉力为F，此时小球的速度v，由牛顿第二定律有：F－mg=…………