湖南省岳阳市临湘求知学校2021年高一物理上学期期末试题含解析

湖南省岳阳市临湘求知学校2021年高一物理上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.（单选题）如图所示，两段长均为L的轻质线共同系住一个质量为m的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间距离也为L，今使小球在竖直平面内做圆周运动，当小球到达最高点时速率为v，两段线中张力恰好均为零，若小球到达最高点时速率为2v，则此时每段线中张力大小为(

)A.mg

B．2mgC．3mg

D．4mg参考答案：A2.在下面哪些情况下，人对书本的作用力F做了功()A．F竖直向上，书本保持静止B．F竖直向上，人与书本沿水平方向匀速运动C．F沿水平方向，书本保持静止D．F竖直向上，人与书本竖直向上做匀速运动参考答案：D3.如图所示，物体A叠放在物体B上，B置于水平传送带C上。最初系统静止，A、B质量均为m＝4kg，A、B间的动摩擦因数μ1＝0.3，B、C间的动摩擦因数μ2＝0.2。现在C加速启动，加速度a由0逐渐增大，传送带足够长，在运动过程中（g=10m/s2）（

）A．只有当加速度a≤2m/s2时，A、B间才没有相对滑动B．当加速度a>3m/s2时，A、B间开始相对滑动C．从传送带开始启动，A、B间就发生相对滑动D．无论a多大，A、B间均不发生相对滑动参考答案：D4.如图所示，质量为m的小滑块静止在半径为R的半球体上，它与半球体间的动摩擦因数为μ，它与球心连线跟水平地面的夹角为θ，则小滑块()A．所受摩擦力大小为mgcosθB．所受摩擦力大小为mgsinθC．所受摩擦力大小为μmgsinθD．对半球体的压力大小为mgcosθ参考答案：A5.水平匀速飞行的飞机每隔1s投下一颗炸弹，共投下5颗，若空气阻力及风的影响不计，在炸弹落到地面之前，下列说法中正确的是

(

)A．这5颗炸弹在空中排列成一条竖直线，地面上的人看到每个炸弹都做平抛运动B．这5颗炸弹在空中排列成一条竖直线，地面上的人看到每个炸弹都做自由落体运动C．这5颗炸弹在空中排列成一条抛物线，地面上的人看到每个炸弹都做平抛运动D．这5颗炸弹在空中排列成一条抛物线，地面上的人看到每个炸弹都做自由落体运动参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.修建铁路弯道时，为了保证行车的安全，应使弯道的内侧__________（填“略高于”或“略低于”）弯道的外侧，并根据设计通过的速度确定内外轨高度差。若火车经过弯道时的速度比设计速度小，则火车车轮的轮缘与铁道的_______（填“内轨”或“外轨”）间有侧向压力。参考答案：

(1).略低于

(2).内轨试题分析：火车以轨道的速度转弯时，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，当转弯的实际速度大于或小于轨道速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供向心力或大于所需要的向心力，火车有离心趋势或向心趋势，故其轮缘会挤压车轮．如果内外轨道等高，火车转弯，靠外轨对车轮向内的挤压提供向心力，这样容易破坏铁轨，不安全，所以应使弯道的内侧略低于弯道的外侧，靠重力和支持力的合力来提供向心力一部分；火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力．由图可以得出（为轨道平面与水平面的夹角），合力等于向心力，故，如果火车以比规定速度稍小的速度通过弯道，重力和支持力提供的合力大于向心力，所以火车车轮的轮缘与铁道的内轨间有侧向压力．7.(填空)（2011春?通州区期中）如图所示装置中，三个轮的半径分别为r、2r、4r，则图中a、b、c各点的线速度之比va：vb：vc=

；角速度之比ωa：ωb：ωc=

；加速度之比aa：ab：ac=

．参考答案：1：1：2，2：1：1，2：1：2．解：a、b两点的线速度相等，b、c两点的角速度相等，根据v=rω，知vb：vc=rb：rc=1：2，所以va：vb：vc=1：1：2．根据ω=，知，则ωa：ωb：ωc=2：1：1．根据a=知，aa：ab：ac=2：1：2．故本题答案为：1：1：2，2：1：1，2：1：2．8.在“研究平抛物体的运动”的实验中，记录了下图所示的一段轨迹ABC.已知物体是由原点O水平抛出的，C点的坐标为（60，45），则平抛物体的初速度为v0=___________m/s，物体经过B点时下落的高度为hB=___________m.（取g=10m/s2）参考答案：2

0.29.如图所示，在水平桌面上重为200N的A木块被B木块拉着，当B为100N时，A刚好开始移动，当B为80N时，A可保持匀速运动，则A与桌面间的动摩擦因数为________，如果B为50N，A受的摩擦力为_______N，如果B为120N，A受的摩擦力为______N。参考答案：0.4

，

50

N，

80

N；10.（4分）一个质量为4kg的小球，自20m高处自由下落，则在它下落阶段中重力的平均功率为________W，它落地时重力的瞬时功率为________W。参考答案：400W,800W11.某星球半径为R，一物体在该星球表面附近自由下落，若在连续两个T时间内下落的高度依次为h1、h2，则该星球附近的第一宇宙速度为

。参考答案：本题考查了自由落体运动的规律和万有引力定律的应用，意在考查考生的识记和应用能力。自由落体运动匀加速直线运动，根据逐差法可以得到加速度与高度差的关系：，而第一宇宙速度公式为。12.一段粗细均匀的电阻丝电阻值为16，将它围成一个封闭

的圆圈，如图所示，则A、B两点间的电阻为

。参考答案：13.如图示某物体运动的v-t图象，那么该物体做

运动，初速度为

m/s，加速度是

m/s2，前20s内经过的位移是

m。参考答案：匀减速直线

30

-1

400

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.参考答案：15.如图a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置，每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ，获得不同的射程x，最后作出了如图b所示的x-tanθ图象，g取10m/s2。则：①由图b可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v0=

。实验中发现θ超过60°后，小球将不会掉落在斜面上，则斜面的长度为

m。②若最后得到的图象如图c所示，则可能的原因是（写出一个）

参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量m＝1kg的小球用细线拴住，线长L＝0.5m，细线所受拉力达到F＝18N时就会被拉断。当小球从图示位置释放后摆到悬点O的正下方时，细线恰好被拉断。已知悬点O距水平地面的高度h＝5.5m，重力加速度g＝10m/s2，求小球落地处到地面上Ｐ点的距离？（P点在悬点O的正下方）参考答案：解析：球摆到悬点正下方时，线恰好被拉断，说明此时线的拉力F＝18N，则由F－mg＝m

--------------------------------（4分）可求得线断时球的水平速度为v＝m/s

＝2m/s

----（2分）线断后球做平抛运动，由h＝gt2

----（2分）可求得物体做平抛运动的时间为t＝s＝1s

则平抛运动的水平位移为x＝vt＝2×1m＝2m

---------------（2分）17.如图所示，圆弧轨道AB是在竖直平面内的圆周，B点离地面的高度h=0.8m，该处切线是水平的，一质量为m=200g的小球（可视为质点）自A点由静止开始沿轨道下滑（不计小球与轨道间的摩擦及空气阻力），小球从B点水平飞出，最后落到水平地面上的D点．已知小物块落地点D到C点的距离为x=4m，重力加速度为g=10m/s2．求：（1）圆弧轨道的半径（2）小球滑到B点时对轨道的压力．参考答案：解：（1）小球由B到D做平抛运动，有：

x=vBt解得：vB=x=4×=10m/sA到B过程，由动能定理得：解得，轨道半径

R=5m（2）在B点，由向心力公式得：解得：N=6N根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力N’=N=6N，方向竖直向下答：（1）圆弧轨道的半径是5m．（2）小球滑到B点时对轨道的压力为6N，方向竖直向下．【考点】动能定理的应用；平抛运动；向心力．【分析】（1）小球离开B点后做平抛运动，根据水平距离和竖直高度，由平抛运动的规律求得滑块在B点的速度．小球自A点运动到B点的过程，根据动能定理即可求解轨道的半径；（2）小球在B点时，由合外力提供向心力，根据向心力公式即可求解压力．18.(12分)如图所示，一个圆弧形光滑细圆管轨道ABC，放置在竖直平面内，轨道半径为R，在A点与水平地面AD相接，地面与圆心O等高，AP=2R．将一个质量为m、直径略小于圆管直径的小球从A处管口正上方某处由静止释放，不考虑空气阻力．

(1)若小球通过C点后恰好能打在A点，求小球经过C点时的速度．

(2)若小球通过C点后落到水平地面的AP之间，求小球离A点的高度范围．ks5u

参考答案：（1）小球离开C点做平抛运动，设经过C点时的速度vC,根据运动学公式可得：

①

（2分）

②

（2分）

联立①②解得③（1分）（2）设小球通过C点后能落到A点