2021年湖北省黃岡市武穴鄂東中學高一物理期末試題含解析

2021年湖北省黃岡市武穴鄂東中學高一物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.假設發(fā)射兩顆探月衛(wèi)星A和B，如圖所示，其環(huán)月飛行距月球表面的高度分別為200km和100km．若環(huán)月運行均可視為勻速圓周運動，則（）A．B環(huán)月運行時向心加速度比A小B．B環(huán)月運行的速度比A小C．B環(huán)月運行的周期比A小D．B環(huán)月運行的角速度比A小參考答案：C【考點】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關系．【分析】衛(wèi)星繞月球做圓周運動時，萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律列方程，求出向心加速度、線速度、周期表達式，然后分析答題．【解答】解：A、設衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、月球質(zhì)量為M，嫦娥衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力得：=m=ma=m=mω2rA、向心加速度a=，衛(wèi)星A的軌道半徑大于B的軌道半徑，所以B環(huán)月運行時向心加速度比A大，故A錯誤；B、v=，衛(wèi)星A的軌道半徑大于B的軌道半徑，所以B環(huán)月運行的速度比A大，故B錯誤；C、周期T=2π，衛(wèi)星A的軌道半徑大于B的軌道半徑，所以B環(huán)月運行的周期比A小，故C正確；D、角速度ω=，衛(wèi)星A的軌道半徑大于B的軌道半徑，所以B環(huán)月運行的角速度比A大，故D錯誤；故選：C．2.（多選）鐵路轉彎處的彎道半徑r是根據(jù)地形決定的。彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)外軌高度差h的設計不僅與r有關，還與在彎道上的形式速率v有關。下列說法正確的是

（

）A．v一定時，r越小則要求h越大

B．v一定時，r越大則要求h越大C．r一定時，v越小則要求h越大

D．r一定時，v越大則要求h越大參考答案：AD3.（單選）如圖所示，OO′為豎直軸，MN為固定在OO′上的水平光滑桿，有兩個質(zhì)量相同的金屬球A、B套在水平桿上，AC和BC為抗拉能力相同的兩根細線，C端固定在轉軸OO′上．當繩拉直時，A、B兩球轉動半徑之比恒為2∶1，當轉軸的角速度逐漸增大時（

）

A．AC先斷

B．BC先斷

C．兩線同時斷

D．不能確定哪段線先斷參考答案：A4.行星繞恒星的運動軌道近似是橢圓形，其半長軸的三次方與公轉周期T的二次方的比值為常數(shù)，設，則對于公式理解正確的是（

）A.k的大小與行星、恒星質(zhì)量有關B.k的大小只與恒星質(zhì)量有關C.若地球繞太陽運轉軌道的半長軸為，周期為，月球繞地球運轉軌道的半長軸為，周期為，則D.通過公式知，在太陽系中距離太陽越遠的行星，公轉周期越大參考答案：BD5.（單選）房檐滴水，每隔相等時間積成一滴水下落，當?shù)谝坏温涞貢r，第五滴剛好形成。觀察到第4、5兩滴距離約1m，則此樓房高約為（g=10m/s2）（

）A．4m

B．5m

C．7m

D．16m參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在圖中，給出六個力F1、F2、F3、F4、F5、F6，它們作用于同一點O，大小已在圖中標出．相鄰的兩個力之間的夾角均為60°，它們的合力大小為_____N，方向為_______．參考答案：40；與F6同向先把在同一直線上的兩個力合成，在把夾角是120°的兩個合力合成，最后在一直線上合成即可。7.做單向直線運動的汽車以10m/s的速度勻速行駛了200米后，又以6m/s的平均速度變速行駛了30秒，則全程的平均速度為_____________。若前三分之一路程的速度是10m/s，后三分之二的路程速度是5m/s，則全程的平均速度為_____________。參考答案：8.滬杭高鐵在運營前的某次測試中，列車在水平直線軌道上勻速行駛的最大速度為360km/h（約為100m/s）。假定列車的總質(zhì)量為4.0×105kg．列車以最大速度勻速行駛時所受的阻力為車重的0.03倍，則此時列車牽引力的總功率約為

▲

（填“1.2×107W”或“1.2×106W”）。參考答案：9.右圖為一小球做平拋運動的閃光照相照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為5cm。如果重力加速度g取10m/s2，那么閃光時間間隔是

s，小球運動中水平分速度的大小是

m/s。小球經(jīng)過B點時的速度大小是

m/s。參考答案：10.如圖5-10所示皮帶轉動輪，大輪直徑是小輪直徑的2倍，A是大輪邊緣上一點，B是小輪邊緣上一點，C是大輪上一點，C到圓心O1的距離等于小輪半徑。轉動時皮帶不打滑，則A、B兩點的角速度之比ωA：ωB＝_

，B、C兩點向心加速度大小之比：＝___

。參考答案：1：2、

4：1

11.（單選）在“用打點計時器驗證重錘做自由落體運動的過程中機械能守恒”的實驗中，某同學重復做了三次實驗，得到四條紙帶。則應選用第一、二點間的距離為多少的那一條比較恰當：

（

） A．0mm

B．1mm

C．2mm

D．4mm參考答案：C12.一籃球以6m/s的速度飛向籃板，在0.4s的時間內(nèi)籃球以2m/s的速度反向彈回，籃球在這段時間內(nèi)加速度的大小為__________m/s2，方向___________。參考答案：13.一質(zhì)量為5kg的滑塊在F=15N的水平拉力作用下，由靜止開始做勻加速直線運動，若滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)是0.2，g取10m/s2，問：（1）滑塊運動的加速度是多大？（2）滑塊在力F作用下經(jīng)5s，通過的位移是多大？參考答案：（1）1m/s2（2）12.5m【詳解】（1）根據(jù)牛頓第二定律：F-μmg=ma解得（2）滑塊在力F作用下經(jīng)5s，通過的位移是三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（1）打點計時器是實驗室常見的儀器。請在空格處填寫打點計時器的相關內(nèi)容。①電火花打點計時器的工作電壓是__________V；②我國使用的交流電頻率是50赫茲，所以打點計時器每隔_______秒打一次點，又稱為打點周期T。③打點計時器通過_______個接線柱連接電源，在連接到電源上時______（填“需要”或“不需要”）區(qū)分電源的正負極。（2）下圖是某位同學在研究小車的勻變速直線運動時，通過打點計時器獲得的一條紙帶。如圖示，在所打的點中，取A、B、C、D、E為計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個點（未標出），測出各計數(shù)點間的距離分別是s1、s2、s3、s4。設打點計時器的打點周期為T，請完成下列問題：

④以下關系式中正確的是

A． B．

C． D．⑤小車的加速度a=__________（用s1、s2、s3、s4和T表示）⑥若已知s1=2.00cm，s2=4.00cm，s3=6.00cm，s4=8.00cm，求打下B點時小車的速度v=_________m/s（保留兩位小數(shù)）⑦你認為該同學每隔四個點取一個計數(shù)點的做法，有何好處？_______________參考答案：（1）①220V

②0.02

③兩

不需要

（2）④D

⑤

⑥0.30m/s⑦計數(shù)點距離擴大便于測量，簡化計數(shù)點間時間隔離便于計算15.如圖所示，某同學在做“研究勻變速直線運動”實驗中，由打點計時器得到表示小車運動過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔為T=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，則打A點時小車瞬時速度的大小是0.86m/s，小車運動的加速度計算表達式為，加速度的大小是0.64m/s2（計算結果保留兩位有效數(shù)字）．參考答案：考點： 測定勻變速直線運動的加速度；打點計時器系列實驗中紙帶的處理．專題： 實驗題．分析： 紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度．解答： 解：利用勻變速直線運動的推論得：vA==0.86m/s．由于相鄰的計數(shù)點間的位移之差不等，故采用逐差法求解加速度．根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：s4﹣s1=3a1T2s5﹣s2=3a2T2s6﹣s3=3a3T2為了更加準確的求解加速度，我們對三個加速度取平均值得：a=（a1+a2+a3）小車運動的加速度計算表達式為a=代入數(shù)據(jù)得a=0.64m/s2．故答案為：0.86，，0.64．點評： 要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．能夠運用逐差法求解加速度．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.2013年12月2日，我國成功發(fā)射探月衛(wèi)星“嫦娥三號”，該衛(wèi)星在環(huán)月圓軌道繞行n圈所用的時間為t，月球半徑為，月球表面處重力加速度為.（1）請推導出“嫦娥三號”衛(wèi)星離月球表面高度的表達式；（2）地球和月球的半徑之比為，表面重力加速度之比為，試求地球和月球的密度之比.參考答案：解：（1）由題意知，“嫦娥三號”衛(wèi)星的周期為 （1分）設衛(wèi)星離月球表面的高度為h，由萬有引力提供向心力得： （2分）又： （2分）聯(lián)立解得： （1分）（2）設星球的密度為，由得 （2分） （1分）聯(lián)立解得： （1分）設地球、月球的密度分別為、，則： （1分）將，代入上式，解得： （1分）17.質(zhì)量為m=2kg的木塊，靜止放在水平面上，它與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，現(xiàn)對木塊施F=20N的作用力，如圖所示。木塊運動4s后撤去力F，直到木塊停止（g=10m/s2）。求：（1）有力F作用時木塊的加速度為多大？（2）撤去力F作用時，