2021年山西省长治市郝家庄乡高河联校中学高一物理上学期期末试卷含解析

2021年山西省长治市郝家庄乡高河联校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.在某一稳定轨道运行的空间站中，物体处于完全失重状态。如图所示的均匀螺旋轨道竖直放置，整个轨道光滑，P，Q点分别对应螺旋轨道中两个圆周的最高点，对应的圆周运动轨道半径分别为R和r（R＞r）。宇航员让一小球以一定的速度v滑上轨道，下列说法正确的是（

）A.小球经过P点时比经过Q点时角速度小B.小球经过P点时比经过Q点时线速度小C.如果减小小球的初速度，小球可能不能到达P点D.小球经过P点时对轨道的压力小于经过Q点时对轨道的压力参考答案：AD【详解】AB.在空间站中的物体处于完全失重状态，靠轨道的支持力提供向心力，且支持力始终不做功，则速率不变，即小球经过P点时与经过Q点时线速度大小相等，由R＞r，根据，可知小球经过P点时比经过Q点时角速度小，故A正确，B错误；C.在空间站中的物体处于完全失重状态，靠轨道的支持力提供向心力，且支持力始终不做功，则速率不变，若减小小球的初速度，小球可以到达P点，故C错误；D.在空间站中的物体处于完全失重状态，靠轨道的支持力提供向心力，则有：，由于支持力始终不做功，则速率不变，又R＞r，所以小球经过P点时对轨道压力小于经过Q点时对轨道的压力，故D正确。2.（多选）在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（）A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法B．根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法C．伽利略在斜面实验中研究铜球运动的加速度时，先让斜面倾角一定改变铜球质量和高度得到小球加速度都是相同的，又保持质量和高度一定增大斜面的倾角，重复上述实验，得知小球的加速度随斜面倾角的增大而增大。所用的的方法是控制变量法D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法参考答案：BCD3.两个大小相等的共点力F1和F2，当它们夹角为90°时，合力为F，当它们的夹角为120°时，合力大小为

A.2F

B．F

C.F

D．F参考答案：D4.如图所示是一个玩具陀螺。a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时，下列表述正确的是

A．a、b和c三点的线速度大小相等B．a、b和c三点的角速度相等C．a、b的角速度比c的大

D．c的线速度比a、b的小参考答案：BD5.现在车辆常安装GPS(全球卫星定位系统)接收器，可用来接收卫星发射的信号，实现对车辆的精确定位和导航。卫星向GPS接收器传送信息通过的是：A．激光

B．电磁波

C．红外线

D．紫外线参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.力学的功包括两个必要因素：一是

，二是物体

。参考答案：作用在物体上的力；发生在力的方向上的位移7.建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20kg的建筑材料以0．5m／s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为________N.(g取lOm／s2)参考答案：对物体，以加速度0.5m/s2匀加速被拉升，由牛顿第二定律有：解得：对工人，处于平衡状态，则有：解得：，由牛顿第三定律可得：。8.某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R(R视为质点)，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度=3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动.(1)同学们测出某时刻R的坐标为(4cm，6cm)，此时R的速度大小为________cm/s.R的加速度大小为______cm/s2(填选项字号).(2)R在上升过程中运动轨迹的示意图是图中的______(填选项序号).参考答案：

(1).(1)5；

(2).2；

(3).(2)D；【详解】小圆柱体红蜡快同时参与两个运动：y轴方向的匀速直线运动，x轴方向的初速为零的匀加速直线运动．知道了位置坐标，由y方向可求运动时间，接着由x方向求加速度、求vx，再由速度合成求此时的速度大小．由合外力指向曲线弯曲的内侧来判断运动轨迹．小圆柱体R在y轴竖直方向做匀速运动，有，则有：，

在x轴水平方向做初速为0的匀加速直线运动，有：，解得：，则R速度大小：；因合外力沿x轴，由合外力指向曲线弯曲的内侧来判断轨迹示意图是D．9.自由下落的物体，下落1m和2m时，物体的动能之比是________；下落1s和2s后物体的动能之比是__________。参考答案：1:2；1:410.一个物体以初速度v0水平抛出，落地时速度为v，则物体在空中运动的时间为

，物体抛出时的竖直高度是

。参考答案：

，

11.探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时,采用如图所示的实验装置，小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出：⑴某学生将实验装置如上图安装好，准备接通电源后开始做实验，但他的装置图中有两个明显的错误：①

②

⑵M与m的大小关系满足时，可以认为绳子对小车拉力的大小等于盘和砝码的重力。

⑶一组同学保持盘及盘中的砝码质量一定，探究物体加速度与质量的关系，以下做法错误的是(

)A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源D．小车运动的加速度，可用天平称出盘及砝码质量m、小车质量M，用a＝mｇ/Ｍ求出⑷在保持小车及车中的砝码质量质量M一定，探究加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，二位同学得到的a―Ｆ关系分别如下图A、B所示（a是小车的加速度，Ｆ是细线作用于小车的拉力）。其原因分别是：A图：

B图：参考答案：⑴打点计时器采用直流电源，没有平衡摩擦力

⑵m<<M

⑶ACD

⑷A：斜面倾角过大，B：斜面倾角过小或未平衡摩擦力12.，在水平力F的作用下，重为G的物体保持沿竖直墙壁匀速下滑，物体与墙之间的动摩擦因数为μ，物体所受摩擦力大小为▲N。参考答案：G或μF13.一质点做变速直线运动，若前t/4内的平均速度为6m/s，后3t/4时间的平均速度为10m/s，则这段时间t内的平均速度为__________________;若质点前一半位移的平均速度为3m/s，后一半位移的平均速度为6m/s，则这段位移的平均速度为____________________.参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（12分）某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k。做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0，弹簧下端挂一个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2;……;挂七个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L7。（1）：（2分）下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是

.测量记录表：（2）：（2分）实验中，L3和L7两个值还没有测定，请你根据上图将这两个测量值填入记录表中，并写在答题卷上。（3）；（4分）充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：d1=L4-L0=6.90cm,

d2=L5-L1=6.90cm，

d3=L6-L2=7.00cm。请你给出第四个差值：d4=

＝

cm。（4）：（4分）根据以上差值，可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量。用d1、d2、d3、d4表示的式子为：＝

，代入数据解得＝

cm。（5）：（2分）计算弹簧的劲度系数k＝

N/m。（g取9．8m/s2）参考答案：15.如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．(1)已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为________．(2)ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，从图中读出A、B两点间距x＝________cm；C点对应的速度是________m/s；纸带运动的加速度是________m/s2(后两空计算结果保留三位有效数字)．参考答案：（1）0.02s

（2）0.70，0.100，0.200

（每空2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.半径为R的光滑半圆环形轨道固定在竖直平面内，从与半圆环相吻合的光滑斜轨上高h=3R处，释放一个小球，小球的质量为m，当小球运动到圆环最低点A，又达到最高点B，如图所示。求：

(1)小球到A、B两点时的速度大小、；

(2)小球到A、B两点时，圆轨道对小球的弹力、大小；(3)、大小之差△F参考答案：解：⑴小球从释放到点的过程中，机械能守恒，有：…………2分解得：

……………1分小球从释放到点的过程中，机械能守恒，有：…2分解得：

……………1分⑵小球到点、点时，根据牛顿第二定律得：

………2分

………2分解得：

………………1分

………………1分所以，

△

………………1分17.（计算）（2015春?长沙校级月考）一条平直的轨道上有一列长为300m的2万吨级重载列车以25m/s的速度匀速前进，与之平行的另一条公路上有一辆小汽车在其后26000米处以108km/h的速度匀速追赶．问（1）至少多久时间小汽车才能够超过重载列车？（2）小汽车车身长约为3m，试通过计算说明，在研究小汽车追赶重载列车需要的时间问题时，小汽车能否视为质点．参考答案：（1）至少5260s时间小汽车才能够超过重载列车．（2）在研究小汽车追赶重载列车需要的时间问题时，小汽车能视为质点匀变速直线运动的位移与时间的关系解：（1）设至少经过t时间小汽车才能够超过重载列车．则（v汽﹣v列）t=L+S；得t==s=5260s（2）设不把小汽车视为质点时，经过时间t1超过重载列车．则t1==s=5260.6s可知t1≈t，说明小汽车车身长度对计算时间影响很小，可忽略不计，所以在研究小汽车追赶重载列车需要的时间问题时，小汽车能视为质点．答：（1）至少5260s时间小汽车才能够超过重载列车．（2）在研究小汽车追赶重载列车需要的时间问题时，小汽车能视为质点．18.