重庆南州中学高一物理下学期期末试卷含解析

重庆南州中学高一物理下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.在下面的物理量和单位中（）①密度

②牛

③米/秒

④克

⑤长度

⑥质量

⑦千克

⑧时间．A．属于基本物理量的是①⑤⑥⑧B．属于国际单位制中基本单位的是②⑦C．属于基本单位的是④⑦D．属于基本单位的物理量的是⑤⑥⑧参考答案：D【考点】力学单位制．【分析】国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位．他们在国际单位制中的单位分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔．【解答】解：国际单位制中的单位分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔．AD、力学中的基本物理量有三个，它们分别是长度、质量、时间，故属于基本物理量的是⑤⑥⑧，故A错误，D正确；BC、属于国际单位制中基本单位的是⑦千克，故BC错误；故选：D．2.（多选）一物体被一根绳拉着在竖直方向做匀变速运动，下面哪种运动中，物体的加速度是竖直向上的：A、物体匀加速上升

B、物体匀减速上升C、物体匀加速下降

D、物体匀减速下降参考答案：AD3.火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定。若在某转弯处规定行驶的速度为v，则下列说法中错误的是：（

）A.当速度大于v时，轮缘挤压外轨B.当速度小于v时，轮缘挤压外轨C.当以v的速度通过此弯路时，轮缘既不挤压外轨，也不挤压内轨D.当以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道支持力的合力提供向心力参考答案：B4.甲、乙两颗人造地球卫星，它们的轨道是圆，若甲的运动周期比乙大，则（）A．甲距地面高度一定比乙大 B．甲的速度一定比乙大C．甲的向心力一定比乙小 D．甲的加速度一定比乙大参考答案：A【考点】向心力．【分析】根据万有引力提供向心力得出周期与轨道半径的关系，通过周期的大小比较出轨道半径，从而比较出高度的大小．根据线速度、加速度与轨道半径的关系比较出速度和加速度大小．【解答】解：A、根据得，T=，甲的周期大，则轨道半径大，高度高，故A正确．B、根据知，a=，v=，甲的轨道半径大，则甲的线速度小，加速度小，故B、D错误．C、由于甲乙质量大小未知，无法比较向心力大小关系，故C错误．故选：A．5.(单选)某质点从静止开始作匀加速直线运动，已知第3s内通过的位移为s，则物体运动的加速度为：（

） A．

B．

C．

D．参考答案：C初速度为零的匀加速直线运动有速度、位移、从静止开始每经相同时间的位移和从从静止开始每经相同位移所用的时间等四个基本的特点，灵活地运用这些特点是解决此类问题的重要手段，并且方法较多。因第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为，设3s内的位移为s总，已知第3s内通过的位移为s，则有，，解得：。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一质点绕半径为R的圆圈运动了一周，则其运动的路程为

；运动的位移为

；在此过程中，最大位移是

。参考答案：2πR，0，2R7.如图所示，质量均为m的两个小球A、B用三根等长的细绳相连，悬挂在天花板上的O点。现对A施加一个水平向右的恒力F，使得两个小球保持静止，此时BO绳刚好处于竖直位置，则OA绳的张力TOA=

；AB绳的张力TAB=

参考答案：2mg

，

0

8.在探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验中，如图所示为实验装置简图。（1）实验前，要将带有滑轮的木板另一端垫起，目的是

；（2）在进行（1）中操作时，

（填“需要”或“不需要”）将小盘及重物用细线通过定滑轮系在小车上；（3）为减小系统误差，应使小车和砝码的总质量

（填“远远小于”，“远远大于”或“等于”）小盘和重物的总质量；（4）在探究物体的加速度a与质量m的关系时，为了更直观地反映二者的关系，往往用图像表示出来，该关系图像应该选用

。

A．a－ｍ图像Ｂ．ａ－图像参考答案：（1）平衡摩擦力

（2）不需要

（3）远远大于

（4）B9.某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如下图所示．（实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的）由图可知该弹簧的自然长度为__________cm；该弹簧的劲度系数为__________N/m.参考答案：10.如图是自行车传动结构的示意图，其中Ⅰ是半径为r1的大齿轮，Ⅱ是半径为r2的小齿轮，Ⅲ是半径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为n，则自行车前进的速度为V=

．参考答案：．【考点】线速度、角速度和周期、转速．【分析】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，需要知道后轮的半径，抓住角速度相等，求出自行车的速度．【解答】解：转速为单位时间内转过的圈数，因为转动一圈，对圆心转的角度为2π，所以ω=2πnrad/s，因为要测量自行车前进的速度，即车轮III边缘上的线速度的大小，根据题意知：轮I和轮II边缘上的线速度的大小相等，据v=Rω可知：r1ω1=R2ω2，已知ω1=2πn，则轮II的角速度ω2=ω1．因为轮II和轮III共轴，所以转动的ω相等即ω3=ω2，根据v=Rω可知，v=r3ω3=故答案为：．11.向心力是指做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力，由牛顿第二定律F=ma，可推出向心力的公式（分别用r、T、f、n表示）F=

=

=

．参考答案：，4π2mf2r，4π2mn2r．【考点】向心力．【分析】根据物体做圆周运动向心加速度与周期、转速、频率的关系，得出物体向心力公式．【解答】解：向心加速度为：a=rω2==，又T=，则a=4π2rf2，转速的大小等于频率，则有：a=4π2rn2，根据F=ma知向心力为：F==4π2mf2r=4π2mn2r．故答案为：，4π2mf2r，4π2mn2r．12.一物体从一行星表面某高度处自由下落（不计阻力）。自开始下落时计时，得到物体离行星表面高度h随时间t变化的图象如图所示，则根据题设条件计算出行星表面重力加速度大小为

m/s2，物体落到行星表面时的速度大小为

m/s。参考答案：8m/s2

；20m/s

13.两颗人造地球卫星A、B的质量之比mA：mB=1：2，绕地球运动的轨道半径之比rA：rB=1：3，则它们的线速度之比vA：vB=

，向心加速度之比aA：aB=

，向心力之比FA：FB=

。

参考答案：vA：vB=，aA：aB=

9:1，FA：FB=

9:2。

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，在光滑水平面上，一辆质量M=2kg、长度L=9.6m、上表面粗糙的平板车紧靠着被固定的斜面体ABC，斜面体斜边AC长s=9m、倾角。现将质量m=lkg的小木块从斜面顶端A处由静止释放，小木块滑到C点后立即速度大小不变地水平冲上平板车。已知平板车上表面与C点等高，小木块与斜面、平板车上表面的动摩擦系数分别为=0.5、=0.2,sin37°=0.6,cos37=0.8，g取10m/s2，求：(1)小木块滑到C点时的速度大小？(2)试判断小木块能否从平板车右侧滑出，若不能滑出，请求出最终小木块会停在距离车右端多远？若能滑出，请求出小木块在平板车上运动的时间？参考答案：（1）6m/s（2）不会滑出，停在距车右端3.6m【详解】（1）木块在斜面上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得：mgsin37°-f=ma

其中：f=μ1mgcos37°

解得a=2m/s2，

根据速度位移关系可得v2=2as

解得v=6m/s；

（2）木块滑上车后做匀减速运动，根据牛顿第二定律可得：μ2mg=ma1

解得：a1=2m/s2

车做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得：μ2mg=Ma2

解得a2=1m/s2，

经过t时间二者的速度相等，则：v-a1t=a2t

解得t=2s

t时间木块的位移x1=vt-a1t2

t时间小车的位移x2=a2t2

则△x=x1-x2=6m

由于△x=8m＜L，所以木块没有滑出，且木块距离车右端距离d=L-△x=3.6m15.（6分）如图所示为做直线运动的某物体的v—t图像，试说明物体的运动情况.参考答案：0～4s内物体沿规定的正方向做匀速直线运动，4～6s内物体沿正方向做减速运动，6s末速度为零，6～7s内物体反向加速，7～8s内沿反方向匀速运动，8～10s内做反向匀减速运动，10s末速度减至零。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(1)已知地球质量为M,引力常量为G,地球自转周期为T.求同步卫星离地心的距离.

(2)已知地球半径为R,地球自转周期为T,贴近地球运行的卫星的周期为T0.求同步卫星离地心的距离.

(3)已知地球半径为R,地面附近引力场强度约等于地面附近重力加速度g,地球自转周期为T.求同步卫星离地心的距离.参考答案：r＝[GMT2/(4π2)]1/3

r＝(T2/T02)1/3R

r＝[gR2T2/(4π2)]1/3

(1)设同步卫星离地心的距离为r.地球对同步卫星的万有引力F产生向心加速度a:而

F＝GMm/r2

a＝ω2r＝4π2r/T2所以

GMm/r2＝4π2mr/T2即

GMT2＝4π2r3于是

r＝[GMT2/(4π2)]1/3

（4分）

(2)同步卫星的运行周期等于地球的自转周期T.设同步卫星离地心的距离为r.由

GMm/r2＝4π2mr/T2可以得到

GMT2＝4π2r3类似地,贴近地球运行的卫星满足GMT02＝4π2R3由以上两式可得

T2/T02＝r3/R3

于是r＝(T2/T02)1/3R

（4分）

(3)同步卫星的运行周期等于地球自转的周期T.设同步卫星离地球的距离为r.则GMm/r2＝4π2mr/T2

即

r＝[GMT2/(4π2)]1/3

又

g＝F/m1＝(GMm1/R2)/m1即

g＝GM/R2即GM＝gR2

可得r＝[gR2T2/(4π2)]1/3

（4分）17.如图所示，两平行金属板A、B水平放置，板长L1=8cm，板间距离d=8cm，板间电压U=300V。一质量，电量的带正电的粒子（重力不计），以初速度从两板中央垂直电场线飞入电场，粒子飞出平行板电场后，进入CD、EF间的无电场区域，已知两界面CD、EF相距为L2=12cm，粒子穿过界面EF后，又射入固定在中心线上O2处的点电荷Q形成的电场区域，且粒子在EF右侧运动过程中速率始终不变。求（1）粒子飞出平行板电场时的速度大小和方向？（2）粒子穿过界面EF时偏离中心线O1O2的距离?（3）点电荷Q的电量和电性？(静电力常数k=9×109Nm2/C2)

参考答案：18.如图所示，水平轨道PAB与四分之一圆弧轨道BC相切于B点，其中，PA段光滑，AB段粗糙，动摩擦因数=0.1，AB段长度L=2m，BC段光滑，半径R=lm。轻质弹簧劲度系数k=200N/m，左端固定于P点，右端处于自由状态时位于A点．现用力推质量m=2kg的小滑块，使其缓慢压缩弹簧（即推力做功全部转化为弹簧的弹性势能），当推力做功W=25J时撤去推力．已知弹簧弹性势能表达式，其中，k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，重力加速度取g=10m/s2．ks5u（1）求推力撤去瞬间，滑块的加速度a；（2）求滑块第一次到达圆弧轨道最低点B时的速度；（3）判断滑块能否越过C点，如果能，求出滑块到达C点的速度vc和滑块离开C点再次回到C点所用时间t，如果不能，求出滑块能达到的最大高度h。参考答案：解：（1）推力做功全部转化为弹簧的弹性势能，则有

①

1分即：得：

②

2分由牛顿运动定律得：

③

2分

（2）设滑块到达B点时的速度为，由能量关系有

④

2分