重庆石柱土家族自治县石柱中学2021年高一物理期末试题含解析

重庆石柱土家族自治县石柱中学2021年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..图示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上与圆台一起旋转，相对静止，A、B离轴的距离为R，C离轴的距离是2R，B和C的质量均为m，A的质量为2m，它们与圆台的最大静摩擦因数相同，则当圆台的转速逐渐增大时，最先滑动的是（

）

A.A

B.B

C.C

D.同时开始滑动参考答案：C2.静止在地球上的物体(两极除外)都要随地球自转，下列说法正确的是（

）A.它们的运动周期是不同的

B.它们的线速度都是相同的C.它们的线速度大小都是相同的

D.它们的角速度是相同的

参考答案：D用牛顿第三定律判断下列说法正确的是3.

（

）

A．发射火箭时，燃料点燃后喷出的气体给空气一个作用力，推动火箭前进

B．轮船螺旋桨旋转时，向后推水，水同时给螺旋桨一个反作用力，推动轮船前进

C．马拉车前进，只有马对车的拉力大于车对马的拉力时，车才能前进

D．一个作用力和它的反作用力的合力为零参考答案：B4.（单选题）甲车以加速度由静止开始作匀加速直线运动，乙车落后在同一地点由静止出发，以加速度作加速直线运动，两车速度方向一致.在乙车追上甲车之前，两车距离的最大值是(

)A.18m

B.24m

C.22m

D.28m参考答案：B5.（单选）下述说法中正确的有()A．一天24h，太阳以地球为中心转动一周是公认的事实B．由开普勒定律可知，各行星都分别在以太阳为圆心的各圆周上做匀速圆周运动C．太阳系的八颗行星中，水星离太阳最近，由开普勒第三定律可知其运动周期最小D．月球也是行星，它绕太阳一周需一个月的时间参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图是自行车传动机构的示意图，其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮．（1）假设脚踏板的转速为n，则大齿轮的角速度是2πnrad/s．（2）要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大，还需要测量哪些量？答：大齿轮的半径r1，小齿轮的半径r2，后轮的半径r3．（3）用上述量推导出自行车前进速度的表达式：．参考答案：考点：线速度、角速度和周期、转速．专题：匀速圆周运动专题．分析：（1）根据大齿轮的周期求出大齿轮的角速度．（2、3）大齿轮和小齿轮靠链条传动，线速度相等，根据半径关系可以求出小齿轮的角速度．后轮与小齿轮具有相同的角速度，若要求出自行车的速度，需要测量后轮的半径，抓住角速度相等，求出自行车的速度．解答：解：（1）大齿轮的周期为n秒，则大齿轮的角速度ω1==2πnrad/s．（2）大齿轮和小齿轮的线速度相等，小齿轮与后轮的角速度相等，若要求出自行车的速度，还需测量：大齿轮的半径r1，小齿轮的半径r2，后轮的半径r3．（3）因为ω1r1=ω2r2，所以ω2=．后轮的角速度与小齿轮的角速度相等，所以线速度v=r3ω2=．故答案为：（1）2πn．（2）大齿轮的半径r1，小齿轮的半径r2，后轮的半径r3．（3）．点评：解决本题的关键知道靠链条传动，线速度相等，共轴转动，角速度相等．7.在探究“恒力做功和物体动能变化之间的关系”的实验中，某同学的实验设计方案如图7所示．则：

(1)该实验用钩码的重力表示小车受到的合外力，在安装时首先要____________，其次钩码和小车还需要满足的条件是____________________．(2)实验中，除位移、速度外，还要测出的物理量有

(3)在上述实验中，打点计时器使用的交流电频率为50Hz.某同学打出的一段纸带如图8所示，则小车匀速运动时的速度大小为________m/s.(计算结果保留三位有效数字)参考答案：(1)平衡小车与木板之间的摩擦力钩码的重力远小于小车的总重力(2)钩码的重力和小车的总质量(3)1.408.如图所示，地面上有一高h=3.75m的平台，平台下有一倾角可调的挡板，挡板的一端与平台边缘A点的正下方B点重合。将一个可视为质点的小球以v=5m/s的速度水平推出。小球下落过程中所受空气阻力忽略不计。适当调节挡板的倾角θ，小球会刚好垂直撞在挡板上，则小球运动时间t=_____s，挡板倾角θ=_____。(g取10m／s2)参考答案：0.5 45°9.汽车在水平路面上做环绕运动，设轨道圆半径为R，路面汽车的最大静摩擦力是车重的1/4，要使汽车不冲出跑道，汽车运动速度不得超过______．参考答案：_______

_______

____

10.一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系．①首先，让一砝码在一个比较光滑的平面上做半径r为0.08m的圆周运动，数字实验系统得到若干组向心力F和对应的角速度ω，他们根据实验数据绘出了F﹣ω的关系图象如图中B图线所示，兴趣小组的同学猜测r一定时，F可能与ω2成正比．你认为，可以通过进一步转换，做出

关系图象来确定他们的猜测是否正确．②将同一砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m，又得到了两条F﹣ω图象，如图中A、C图线所示．通过对三条图线的比较、分析、讨论，他们得出ω一定时，F∝r的结论，你认为他们的依据是

．③通过上述实验，他们得出：做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r，其中比例系数k的单位是

．参考答案：①F与ω2；②取任意相同ω，A、B、C三图线对应向心力之比均约为3：2：1，与其对应半径之比相同．③kg．【考点】线速度、角速度和周期、转速；向心力．【分析】①若F与ω2成正比，则F﹣ω2图象是过原点的倾斜直线，可很直观作出判断．②在探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系时，应当应用控制变量法，先保证圆周运动的半径不变，探究向心力与角速度之间的关系，然后再更换半径继续探究向心力与角速度之间的关系，最后可以得到向心力与角速度与半径的关系式．③由F=kω2r表达式，结合各个量的单位分析k的单位．【解答】解：①通过对图象的观察，兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比．可以通过进一步的转换，通过绘出F与ω2关系图象来确定他们的猜测是否正确，如果猜测正确，做出的F与ω2的关系式应当是一条过原点的倾斜直线．②在证实了F∝ω2之后，他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m，又得到了两条F﹣ω图象，取任意相同ω，A、B、C三图线对应向心力之比均约为3：2：1，与其对应半径之比相同．如果比例成立则说明向心力与物体做圆周运动的半径成正比．③表达式F=kω2r中F、ω、r的单位分别是N、rad/s、m，又由v=ωr有：1m/s=1（rad/s）?m，由F=ma，有1N=1kg?m/s2，则得：1N=k×（1rad/s）2×1m=k?m/s2；则得k的单位是kg．故答案为：①F与ω2；②取任意相同ω，A、B、C三图线对应向心力之比均约为3：2：1，与其对应半径之比相同．③kg．11.某人将一个小石子从60m高的高空竖直向上抛，测出小石子经过6s到达地面，不计空气阻力和浮力，取g=10m/s2，则小石了抛出时的初速度大小为

m/s，到达地面时的速度大小为

m/s。参考答案：12.在研究匀变速直线运动的实验中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的记数点，相邻记数点间有4个计时点未标出，设A点为计时起点（1）由图判断小车做

运动，（2）BE间的平均速度vBE=

m/s（3）C点的瞬时速度vC=

m/s（4）A点的瞬时速度.vA.=

m/s

（5）小车的加速度a=

m/s2参考答案：13.（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°角三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一个物体沿着直线运动，其v﹣t图象如图所示。（1）物体在哪段时间内做加速运动？（2）物体在哪段时间内做减速运动？（3）物体的速度方向是否改变？（4）物体的加速度方向是何时改变的？t＝4s时的加速度是多少？参考答案：（1）物体在0﹣2s内做加速运动；（2）物体在6s﹣8s时间内做减速运动；（3）物体的速度方向未发生改变；（4）物体的加速度方向在6s末发生改变，t＝4s时的加速度是0【详解】（1）在0﹣2s内速度均匀增大，做加速运动；（2）在6s﹣8s速度不断减小，做减速运动；（3）三段时间内速度均沿正方向，故方向不变；（4）图象的斜率表示加速度，由图可知，0﹣2s的加速度方向和6s﹣8s加速度方向不同，所以加速度方向在6s末发生变化了，t＝4s物体做匀速直线运动，加速度为零15.质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v–t图象如图所示。g取10m/s2，求：（1）物体与水平面间的动摩擦因数μ；（2）水平推力F的大小；（3）0～10s内物体运动位移的大小。参考答案：（1）u=0.2，（2）F=6N，（3）46m试题分析：（1）由题中图象知，t＝6s时撤去外力F，此后6～10s内物体做匀减速直线运动直至静止，其加速度为又因为联立得μ＝0．2。（2）由题中图象知0～6s内物体做匀加速直线运动其加速度大小为由牛顿第二定律得F－μmg＝ma2联立得，水平推力F＝6N。（3）设0～10s内物体的位移为x，则x＝x1＋x2＝×（2＋8）×6m＋×8×4m＝46m。考点：牛顿第二定律【名师点睛】本题是速度--时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度--时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，能根据图象读取有用信息，并结合匀变速直线运动基本公式及牛顿第二定律求解．属于中档题。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，半径为R＝0.8m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置，圆弧最低点B与长为L＝1m的水平桌面相切于B点，BC离地面高为h＝0.45m，质量为m＝1.0kg的小滑块从圆弧顶点D由静止释放，已知滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ＝0.6，取g＝10m/s2.求：(1)小滑块刚到达圆弧面的B点时对圆弧的压力大小；

(2)小滑块落地点与C点的水平距离．参考答案：17.1如图5所示，皮带的速度是3m/s，两圆心距离s=4.5m，现将m=1kg的小物体轻放在左轮正上方的