2021年河北省秦皇岛市草碾中学高一物理期末试题含解析

2021年河北省秦皇岛市草碾中学高一物理期末试题含解析一、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.（单选）针对伽利略对自由落体运动的研究内容及过程，有以下叙述：①伽利略后来借助数学知识发现，如果速度与位移成正比，将会推导出复杂的结论；②伽利略通过逻辑得出亚里士多德的结论是错误的；③伽利略做了大胆的猜想：落体运动应该是一种简单的运动，落体的速度与时间或位移成正比；④伽利略通过铜球沿阻力很小的斜面滚下这一严谨求实的实验测定，得出只要倾角一定，铜球的加速度不变，他进一步设想当倾角为90°时，运动变为自由落体，其性质不变，且所有物体下落的加速度都一样，到此人类终于认识到自由落体运动是匀变速直线运动了。根据伽利略研究的真实过程，请你做出科学合理的排序，你认为正确的是 A．①②③④

B．①③②④C．②①③④

D．②③①④ks5u参考答案：D2.关于太阳与行星间的引力，下列说法中正确的是()A．由于地球比木星离太阳近，所以太阳对地球的引力一定比对木星的引力大B．行星绕太阳沿椭圆轨道运动时，在近日点所受引力大，在远日点所受引力小C．行星绕太阳的椭圆轨道可近似看做圆形轨道，其向心力来源于太阳对行星的引力D．由F＝G可知，G＝，由此可见G与F和r2的乘积成正比，与M和m的乘积成反比参考答案：BC3.（单选）发现万有引力定律的科学家是（）A．牛顿B．安培C．爱因斯坦D．亚里斯多德参考答案：A4.一只船在静水中的速度是3m/s，它要横渡一条30m宽的河，水流速度为4m/s，下列说法正确的是(

)A.这只船有可能垂直于河岸到达正对岸

B.这只船对地的速度一定是5m/s

C.过河时间可能是6s

D.过河时间可能是12s参考答案：D5.如题6图所示，在同一平台上的O点水平抛出的三个物体，分别落到a、b、c三点，则三个物体运动的初速度va、vb、vc的关系和三个物体运动的时间ta、tb、tc的关系分别是A．va>vb>vc

ta>tb>tc

B．va<vb<vc

ta=tb=tcC．va<vb<vc

ta>tb>tc

D．va>vb>vc

ta<tb<tc参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.有一种大型游戏器械，它是一个圆筒形的大容器，游客进入容器后靠竖直筒壁坐着，如图所示．当圆筒开始转动，转速逐渐增大时，游客会感到自己被紧紧地压在筒壁上不能动弹，这一过程中筒壁对人的弹力不断

▲

．(填“增大”或“减小”)参考答案：7.一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：

3.68.质量为m的人造地球卫星，在环绕地球的椭圆轨道上运行，在运行过程中它的最大速度值为vm，当卫星由远地点运行到近地点过程中，地球引力对它做的功为W，则卫星在近地点的速度值为

，在远地点的速度值为

。参考答案：37m/s

15m/s9.某消防队员从一平台上跳下，下落2米后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5米，在着地过程中地面对双脚的平均作用力估计为自身重力的

倍。参考答案：10.物体质量1kg，与水平面间的滑动摩擦因数μ=0.5；物体在水平拉力F=10N的作用下从静止经过前进10m。则在这段时间内，拉力对物体做功的功率为

W，合力做功为

J。（重力加速度g取10m/s2）参考答案：__50____W;

50

J11.（1）电磁打点计时器是一种记录

仪器，使用

电源（填“直流”或“交流”），工作电压为

V，当电源频率为50Hz时，每隔

s打一个点；（2）使用打点计时器来分析物体的运动情况的实验中，有以下基本步骤：A．松开纸带让物体带着纸带运动

B．穿好纸带

C．把打点计时器固定好

D．接通电源进行打点以上步骤中正确的顺序是

（3）利用打点计时器《探究小车的速度随时间变化的规律》,如图给出了某次实验中的纸带，其中1、2、3、4、5、6、7都为计数点，每相邻的两个计数点之间还有一点（未画出），从纸带上测得：s1=1.60cm，s2=2.40cm，s3=3.20cm，s4=4.00cm，s5=4.80cm，s6=5.60cm

每相邻的两个计数点之间的时间间隔T=

s；通过纸带分析可知，小车的速度在

（填“增大”或“减小”）；③

由纸带数据计算可得，小车的加速度为

m/s2；打下点3时小车的瞬时速度为

m/s；参考答案：（1）物体运动信息（或物体运动时间和位移）；6V或4-6V

0.02S（2）CBDA（3）①0.04S

②增大

③

5

m/s2；

0.70

m/s；12.如图是某同学用频闪照相研究平抛运动时拍下的照片，背景方格纸的边长为2.5cm，A、B、C是同一小球在频闪照相中拍下的三个连续的不同位置时的照片，则：（g=10m/s2）①频闪照相相邻闪光的时间间隔0.05s；②小球水平抛出的初速度v0=1.5m/s；③小球经过B点时其竖直分速度大小为vBy=0.75m/s．参考答案：考点： 研究平抛物体的运动．专题： 实验题．分析： 平抛运动在竖直方向上是匀变速运动，由BC和AB之间的竖直方向的距离差可以求出时间间隔，也就可以求出闪光频率；在水平方向上是匀速直线运动，由ABC三点在水平方向上的位移，和两点之间的时间间隔，可以求得水平速度，也就是小球的初速度．解答： 解：①根据平抛运动规律有：在竖直方向：hBC﹣hAB=g△t2，代入数据解得：△t=0.05s．②根据水平方向运动特点有：x=3L=v0△t，由此解得：v0=1.5m/s．③小球经过B点时其竖直分速度大小等于A到C的竖直位移与所用时间的比值，所以得：=m/s=0.75m/s故答案为：①0.05；②1.5；③0.75．点评： 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解．13.在建的港珠澳大桥是连接香港、珠海及澳门的大型跨海通道，全长50千米，主体工程由“海上桥梁、海底隧道及连接两者的人工岛”三部分组成。

(1)若一辆汔车以100千米／时的平均速度通过港珠澳大桥，则需要

小时。(2)为了了解大风对港珠澳大桥的影响情况，桥梁专家用鼓风机等设备对大桥模型进行抗风能力测试。通过调节鼓风机功率改变风力大小，观察桥梁模型晃动幅度，并绘制图像（如图甲）。请结合图像说明大桥模型晃动幅度与风力大小有怎样的关系？

。

(3)当汽车进入海底隧道时，需要选择正确的照明方式以确保行车安全。汽车大灯通常有两种照明方式——“远景照明”和“近景照明”，且“远景照明”时大灯的功率较大。如图乙是某汽车大灯的灯泡示意图，A和B是灯泡内的2条灯丝。通过开关S分别与触点“l”或“2”连接，使灯丝A或B工作，以改变照明方式。已知灯泡的额定电压为12伏，灯丝A的电阻RA为1.2欧，灯丝B的电阻RB为1.6欧，电源电压U保持12伏不变。则当开关S与触点“2”接通时，汽车大灯处在哪种照明方式？通过计算加以说明。参考答案：(1)0.5

(2)大桥模型晃动幅度随风力增加先增大后减小，在10级风力左右晃动幅度最大

(3)解法一：

IA=U/RA=12伏／1.2欧=10安，PA=UIA=12伏×10安=120瓦

IB=U/RB=12伏／1.6欧=7.5安，PB=UIB=12伏×7.5安=90瓦

当S与触点2接通时灯丝B工作，且PB<PA，所以此时照明方式是“近景照明”

解法二：

PA=U2/RA=(12伏)2／1.2欧=120瓦

PB=U2/RB=(12伏)2／1.6欧=90瓦

当S与触点2接通时灯丝B工作，且PB<PA，所以此时照明方式是“近景照明”三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图，在“测定匀变速直线运动加速度”实验中得到的一条纸带上，从O点开始记录几个计数点，依次编为1、2、3、4、5、6，这些相邻的计数点之间还有四个点未画出（打点计时器的电源频率是50Hz），测得s1=1.22cm，s2=2.00cm，s3=2.78cm，s4=3.62cm，s5=4.40cm，s6=5.18cm．．试根据纸带求解以下问题：（1）接通电源与让释放纸带，这两个操作的先后顺序应当是AA．先接通电源，后释放纸带

B．先释放纸带，后接通电源C．释放纸带的同时接通电源

D．先接通电源或先释放纸带都可以（2）电火花计时器所使用的电源电压是220V（3）与小车相连的是纸带的左端（选填“左”或“右”）；（4）两相邻计数点间的时间间隔T=0.1s；（5）A点处瞬时速度的大小vA=0.32m/s；（6）利用逐差法求小车运动加速度的表达式为：a=；（请用S1、S2、…、S6和T来表示）（7）求出的加速度的大小为：a=0.80m/s2．（保留两位有效数字）参考答案：考点： 测定匀变速直线运动的加速度．专题： 实验题；直线运动规律专题．分析： 打点计时器使用的是交流电源，实验操作中应先接通电源后释放纸带．根据相邻的相等时间间隔位移大小变化，从而来判断小车与纸带相连端．纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．解答： 解：（1）先接通电源，后释放纸带，以便纸带能充分运用，故A正确，BCD错误；（2）电火花计时器所使用的电源电压是220V交流电；（3）如果小车做匀加速运动，则相对时间间隔内，位移越来越大，所以纸带的左端与小车相连；（4）纸带上每打5个点取一个作为计数点，则T=0.1s，（5）利用匀变速直线运动的推论得：vA===0.32m/s；（6、7）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：s4﹣s1=3a1T2

s5﹣s2=3a2T2

s6﹣s3=3a3T2为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得：a=（a1+a2+a3）即小车运动的加速度计算表达式为：a=代入数据得：a==0.80m/s2故答案为：（1）A，（2）220；（3）左；（4）0.1，（5）0.32；（6）a=；（7）0.80．点评： 要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．15.在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确选项的前面字母填在横线上：

。a．通过调节使斜槽的末端保持水平b．每次释放小球的位置必须不同c．每次必须由静止释放小球d．记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降e．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线（2）若用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0=

（用L、g表示）。参考答案：ac

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，半径为R的光滑半圆面固定在竖直平面内，其直径AB处于竖直方向上。一质量为m的小球以初速度v0从轨道的最低点A水平射入轨道并恰好能通过最高点B。已知重力加速度为g，试求：

（1）小球通过B点时的速度大小vB；

（2）小球的初速度v0的大小；

（3）小球经过A点时对轨道的压力大小FN。参考答案：（1）小球过B点时，由牛顿第二定律可得：…………..（2分）

解得：………….（1分）

（2）小球从A点到B点，由动能定理可得：…………..（2分）解得：………….（1分）

（3）对小球经过A点时做受力分析，由牛顿第二定律可得：…….（2分）

解得：………….（1分）17.(10分)有一个固定的光滑直杆，该直杆与水平面的夹角为53°，杆上套着一个质量为m＝2kg的滑块(可视为质点)。(1)如图5－3－6甲所示，滑块从O点由静止释放，下滑了位移x＝1m后到达P点，求滑块此时的速率。(2)如果用不可伸长的细绳将滑块m与另一个质量为M＝2.7kg的物块通过光滑的定滑轮相连接，细绳因悬挂M而绷紧，此时滑轮左侧绳恰好水平，其长度L＝m(如图乙所示)。再次将滑块从O点由静止释放，求滑块滑至P点的速度大小。(整个运动过程中M不会触地，sin