湖南省长沙市师大附属中学2021-2022学年高一物理下学期期末试题含解析

湖南省长沙市师大附属中学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.甲、乙两个做圆周运动的质点，它们的角速度之比为3：1，线速度之比为2：3，那么下列说法中正确的是A．它们的半径之比为2：9B．它们的半径之比为1：2C．它们的周期之比为2：3D．它们的周期之比为1：3参考答案：AD2.（单选）两颗人造卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，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：D3.（单选）一个物体沿着斜面匀加速下滑，依次通过A、B、C三个位置，已知AB=6m，BC=10m，物体经过AB和BC用时均为2s，则物体经过B时的速度为（

）A.4m/s

B.5m/s

C.6m/s

D.7m/s参考答案：A4.以下的计时数据指时间的是

（

）A．天津开往德州的625次列车与13时35分从天津发车B．某人用15s跑完100mC．某校第一节课8时上课D．某场足球赛开赛15min后甲队攻入一球参考答案：BD5.质量为m的木块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果由于摩擦力的作用使得木块速率不变，则（

）A．因为速率不变，所以木块的加速度为零B．木块做匀变速曲线运动[C．木块下滑过程中的合外力大小不变，方向变化D．木块下滑过程中的摩擦力大小不变，方向变化参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）不少商家选正月初八这一天开业，如图所示，某开业商家悬挂新店牌，两个人共同用力将一个店牌往上拉，两个人各拉一根绳子，其中一人用了450N的拉力，另一个人用了600N的拉力，如果这两个人所用拉力的夹角是90°，请用作图法求出这两个拉力合力大小为

N，方向

。参考答案：750，与600N的拉力方向成38°角7.一质点沿直线Ｏx方向做变速运动，它离开Ｏ点的距离x随时间变化的关系为x＝5＋2t3（m），它的速度随时间t变化的关系为v＝6t２（m/s），该质点在t＝0到t＝2s间的位移为

m；t＝2s到t＝３s间的平均速度为

m/s。高.考.资.源.网参考答案：16，38.8.甲、乙两颗人造地球卫星的质量之比为1：2，围绕地做匀速圆周运动的轨道半径之比为2：1．则甲、乙卫星受到的向心力大小之比为

，甲、乙的线速度大小之比为

．参考答案：1：8，1：．【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，由地球的万有引力提供向心力，由此列式得到向心力和线速度与轨道半径的关系式，再求解即可．【解答】解：设地球的质量为M，卫星的轨道半径为r．人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有：F=G=m，解得卫星的线速度为：v=；由F=G得甲、乙卫星受到的向心力大小之比为：=?==由v=得甲、乙的线速度大小之比为：===故答案为：1：8，1：．9.前一题中，该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，他用AC段的平均速度作为与B点对应的物体的瞬时速度．这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量

（填“大于”、“小于”或“等于”）动能的增加量，原因是

．参考答案：大于；重锤下落时受到摩擦阻力的作用．【考点】验证机械能守恒定律．【分析】抓住重锤下落时受到摩擦阻力作用，结合能量守恒分析重力势能的减小量和动能增加量之间的关系．【解答】解：实验中由于重锤下落时受到摩擦阻力的作用，产生内能，根据能量守恒知，重力势能的减小量部分转化为内能，可知重力势能的减小量大于动能的增加量．故答案为：大于；重锤下落时受到摩擦阻力的作用．10.滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关，还与接触面的粗糙程度有关。请你设计一个简单实验，验证滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关。实验器材除了有长木板，还有质量相同的铁块、铝块和木块各一块。每个物块上都固定有一个可用于牵引的金属小钩。（1）实验中还需要的器材是：____________________（只能选择一个）。（2）实验步骤：①____________________________________________________________②____________________________________________________________③____________________________________________________________（3）实验分析与结论：_____________________________________________参考答案：11.一平抛物体抛出后第t秒末的速度与水平方向成θ角，该地的重力加速度为g，则平抛物体的初速度大小为DA．gtcosθ B．C．gttanθ D．参考答案：D12.为了验证地面上物体的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力是否为同一性质的力，遵循同样的规律，牛顿曾经做过著名的月—地检验，其基本想法是：如果重力和星体间的引力是同一性质的力，都与距离的

关系，因为月心到地心的距离是地球半径的60倍，那么月球绕地球做近似圆周运动的向心加速度就应该是地面重力加速度的

倍，牛顿通过计算证明他的想法是正确的。参考答案：13.一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为4m/s，经过1s后的速度的大小为10m/s，那么在这1s内，物体的加速度的大小可能为____________m/s2或_____________m/s2参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了图甲所示的实验装置．他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在下面的表中．(弹簧始终在弹性限度内)测量次序123456弹簧弹力大小F/N00.490.981.471.962.45弹簧总长x/cm67.168.349.4810.8511.75（1）根据实验数据在图乙的坐标纸上已描出了前四次测量的弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长x之间的函数关系点，请把第5、6次测量的数据对应的点描出来，并作出F－x图线。（2）图线跟x坐标轴交点的物理意义是

。（3）该弹簧的劲度系数k＝________。(保留两位有效数字)参考答案：（1）图略

（2）弹簧原长

。（3）

41至43

。

16、某同学为“探究恒力做功和物体动能变化间的关系”，采用了如图所示的“探究物体加速度与物体质量、受力之间关系”的实验装置。该同学想用钩码的重力表示滑块受到的合力，钩码的总质量m与滑块的质量M应该满足的实验条件是____________________；实验时首先要做的步骤是____________________。参考答案：小车的质量远大于钩码的质量……3分；平衡摩擦力……3分四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某校一课外活动小组自制一枚火箭，设火箭发射后始终在垂直于地面的方向上运动．火箭点火后可认为做匀加速直线运动，经过4s到达离地面40m高处时燃料恰好用完，若不计空气阻力，取g＝10m/s2，求：(1)燃料恰好用完时火箭的速度；(2)火箭上升离地面的最大高度；(3)火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间．参考答案：解：设燃料用完时火箭的速度为v1，所用时间为t1.火箭的上升运动分为两个过程，第一个过程为做匀加速上升运动，第二个过程为做竖直上抛运动至到达最高点．(1)对第一个过程有h1＝t1，代入数据解得v1＝20m/s.（4分）(2)对第二个过程有h2＝，代入数据解得h2＝20m所以火箭上升离地面的最大高度h＝h1＋h2＝40m＋20m＝60m.（4分）(3)从燃料用完到运动至最高点的过程中，由v1＝gt2得t2＝＝s＝2s从最高点落回地面的过程中，h＝gt32，而h＝60m，代入得t3＝2s（4分）故总时间t总＝t1＋t2＋t3＝(6＋2)s.17.继神秘的火星之后,土星也成了全世界关注的焦点.经过近7年35.2亿公里在太空中风尘仆仆的穿行后,美航空航天局和欧航空航天局合作研究的“卡西尼”号土星探测器抵达预定轨道,开始“拜访”土星及其卫星家族.这是人类首次针对土星及其31颗已知卫星最详尽的探测.若“卡西尼”号探测器进入绕土星飞行的轨道,在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行,环绕n周飞行时间为t.试计算土星的质量和平均密度。(万有引力常量为G)参考答案：，

解：（1）由题，环绕n周飞行时间为t．则周期，

根据万有引力提供向心力为：解得：（2）土星可以看成球体，其体积为得：．

18.（计算）（2014秋?七里河区校级期末）两个相同的小球A和B，质量均为m，用长度相同的两根细线把A、B两球悬挂在水平天花板上的同一点O，并用长度相同的细线连接A、B两小球，然后，用一水平方向的力F作用在小球A上，此时三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好处于竖直方向，如图所示．如果不考虑小球的大小，两小球均处于静止状态，则（1）OB绳对小球的拉力为多大？（2）OA绳对小球的拉力为多大？（3）作用力F为多大？参考答案：（1）OB绳对小球的拉力为mg；

（2）OA绳对小球的拉力为2mg；

（3）作用力F为mg．解：（1）对B分析，由于OB