湖南省永州市京華中學2021-2022學年高一物理上學期期末試卷含解析

湖南省永州市京華中學2021-2022學年高一物理上學期期末試卷含解析一、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.如圖是點電荷Q周圍的電場線，以下判斷正確的是()A．Q是正電荷，A點的電場強度大于B點的電場強度B．Q是正電荷，A點的電場強度小于B點的電場強度C．Q是負電荷，A點的電場強度大于B點的電場強度D．Q是負電荷，A點的電場強度小于B點的電場強度參考答案：2.已知F1=3N，F2=5N，那么它們的合力大小不可能是A．2N

B．5N

C．6N

D．10N參考答案：D3.(單選)關于作用力和反作用力，下面說法不正確的是（

）A．作用力和它的反作用力的合力總等于零B．作用力和它的反作用力一定是同性質的力C．作用力和它的反作用力同時產生，同時消失D．不管兩個物體是運動還是靜止，它們之間的作用力和反作用力總是大小相等方向相反的參考答案：A4.一輛汽車從靜止開始由甲地出發(fā)，沿平直公路開往乙地，汽車先作勻加速直線運動，接著作勻減速運動，開到乙地剛好停止，其速度圖象如圖所示，那么在0-t0和t0-3t0兩段時間內有(

)A．加速度大小之比3∶1B．位移大小之比為1∶2C．平均速度大小之比為2∶1D．平均速度大小之比為1∶1參考答案：5.如圖所示，細桿的一端與小球相連，可繞過O點的水平軸自由轉動，現給小球一初速度使它在豎直面內做圓周運動，圖中a、b分別表示小球在軌道的最低點和最高點，則細桿對小球的作用力可能是A.a處為拉力，b處為拉力B.a處為拉力，b處為推力C.a處為推力，b處為拉力D.a處為推力，b處為推力參考答案：AB【詳解】在a處，受重力和桿子的作用力，合力提供向心力，方向豎直向上，所以桿子表現為拉力。在b處，若桿子作用力為零，根據mg得，v，若v，桿子表現為拉力，若，桿子表現為支持力，故AB正確，CD錯誤。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一個物體在某星球表面自由下落，在最后的連續(xù)兩個1秒內下落的高度分別是12m和20m，則星球表面的重力加速度是

m/s2，物體落到星球表面時的速度大小是

m/s。參考答案：8，247.如圖所示，將一勁度系數為k的輕彈簧一端固定在內壁光滑，質量為M，半徑為R的半球形容器底部O′處（O為球心），另一端與質量為m的小球相連，小球靜止與P點．已知容器與水平面間的動摩擦因數為μ，OP與水平方向間的夾角為θ=30°，則半球形容器對地面的壓力大小為

，彈簧對小球的彈力大小為

．參考答案：（m+M）g；mg【考點】共點力平衡的條件及其應用；力的合成與分解的運用．【分析】對容器和小球整體研究，分析受力可求得半球形容器受到的摩擦力．對小球進行受力分析可知，小球受重力、支持力及彈簧的彈力而處于靜止，由共點力的平衡條件可求得小球受到的輕彈簧的彈力及小球受到的支持力，由胡克定律求出彈簧的壓縮量，即可求得原長．【解答】解：由于容器和小球組成的系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，容器在豎直方向受到的合外力等于0，所以受到地面的支持力大?。篘=（m+M）g；根據牛頓第三定律可知，半球形容器對地面的壓力大小也是（m+M）g；容器對小球的作用力是彈力，指向球心O，對小球受力分析，如圖所示，由θ=30°得小球受到容器的支持力和彈簧對小球的彈力大小均為mg．故答案為：（m+M）g；mg8.某型號汽車在水平公路上行駛時受到的阻力大小恒為2000N。當汽車以10m/s的速度勻速行駛時，發(fā)動機的實際功率P=

W。當汽車從10m/s的速度繼續(xù)加速時，發(fā)動機的功率將

汽車以10m/s的速度勻速行駛時發(fā)動機的功率（填“大于”、“等于”、“小于”）。參考答案：2×104；大于9.（4分）質點做直線運動的ｖ－ｔ圖如圖所示，則在０－６ｓ內的位移是ｍ，４s－６s內的加速度大小為m/s２。參考答案：18；210.如圖所示，一個半徑為R質量為M的半圓形光滑小碗，在它的邊上1/4圓弧處讓一質量為m的小滑塊自由滑下，碗下是一臺秤，當滑塊在運動時，臺秤的最大讀數是＿＿＿＿＿＿＿。

參考答案：Mg+3mg根據機械能守恒得知滑塊向下運動的過程中速度增大，向心力增大，滑塊所受的支持力增大，滑塊對碗的壓力增大，所以當滑塊到達碗的最低點時，滑塊對碗的壓力最大，臺秤的讀數也最大．根據牛頓第二定律得在最低點：，下滑過程中，由機械能守恒：，由此可得臺秤的最大讀數是Mg+3mg11.自然界中存在四種基本相互作用，它們分別是萬有引力作用、

、強相互作用、

。參考答案：電磁相互作用

、

弱相互作用

。12.．為了驗證地面上的重力、地球吸引月球與太陽吸引行星的力遵循同樣的“距離平方反比”規(guī)律，牛頓為此做了著名的“月一地”檢驗。牛頓根據檢驗的結果，把“距離平方反比”規(guī)律推廣到自然界中任意兩個物體間，發(fā)現了具有劃時代意義的萬有引力定律?！霸乱坏亍睓z驗分為兩步進行：（1）理論預期：假設地面的地球吸引力與地球吸引月球繞地球運行的引力是同種力，遵循相同的規(guī)律。設地球半徑和月球繞地球運行的軌道半徑分別為R和r（已知r=60R）。那么月球繞地球運行的向心加速度與地面的重力加速度的比值▲（用分式表示）。（2）實測數據驗算：月球繞地球運行的軌道半徑r=3.8×108m，月球運行周期T=27.3天，地面的重力加速度為g=9.8m/s2，由此計算月球繞地球運行的向心加速度a′與地面的重力加速度的比值▲（用分式表示）。若理論預期值與實測數據驗算值符合，表明，地面物體所受地球的引力、月球所受地球的引力，與太陽、行星間的引力，真的遵從相同的規(guī)律！參考答案：（1）

；（2）

13.質量為20g的子彈，以200m/s的速度射入木塊，穿出木塊的速度為100m/s，則子彈在穿過木塊的過程中損失的動能為

J；，設木塊的厚度為10㎝，子彈在穿過木塊的過程中，受到的平均阻力為

N。參考答案：

300

；

3000

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.一顆在赤道上空運行的人造衛(wèi)星，其軌道半徑為r=2R(R為地球半徑)，衛(wèi)星的轉動方向與地球自轉方向相同.已知地球自轉的角速度為，地球表面處的重力加速度為g.求：

(1)該衛(wèi)星所在處的重力加速度g′；

(2)該衛(wèi)星繞地球轉動的角速度ω；(3)該衛(wèi)星相鄰兩次經過赤道上同一建筑物正上方的時間間隔.參考答案：（1）（2）（3）【詳解】(1)在地球表面處物體受到的重力等于萬有引力mg=，在軌道半徑為r=2R處,仍有萬有引力等于重力mg′=，解得：g′=g/4；(2)根據萬有引力提供向心力，mg=，聯(lián)立可得ω=，(3)衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，建筑物隨地球自轉做勻速圓周運動，當衛(wèi)星轉過的角度與建筑物轉過的角度之差等于2π時，衛(wèi)星再次出現在建筑物上空以地面為參照物，衛(wèi)星再次出現在建筑物上方時，建筑物隨地球轉過的弧度比衛(wèi)星轉過弧度少2π.即ω△t?ω0△t=2π解得：【點睛】（1）在地球表面處物體受到的重力等于萬有引力mg=，在軌道半徑為2R處，仍有萬有引力等于重力mg′=，化簡可得在軌道半徑為2R處的重力加速度；（2）人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，由地球的萬有引力提供向心力，結合黃金代換計算人造衛(wèi)星繞地球轉動的角速度ω；（3）衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，建筑物隨地球自轉做勻速圓周運動，當衛(wèi)星轉過的角度與建筑物轉過的角度之差等于2π時，衛(wèi)星再次出現在建筑物上空．15.質量為2kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面做直線運動，一段時間后撤去F，其運動的v–t圖象如圖所示。g取10m/s2，求：（1）物體與水平面間的動摩擦因數μ；（2）水平推力F的大小；（3）0～10s內物體運動位移的大小。參考答案：（1）u=0.2，（2）F=6N，（3）46m試題分析：（1）由題中圖象知，t＝6s時撤去外力F，此后6～10s內物體做勻減速直線運動直至靜止，其加速度為又因為聯(lián)立得μ＝0．2。（2）由題中圖象知0～6s內物體做勻加速直線運動其加速度大小為由牛頓第二定律得F－μmg＝ma2聯(lián)立得，水平推力F＝6N。（3）設0～10s內物體的位移為x，則x＝x1＋x2＝×（2＋8）×6m＋×8×4m＝46m?？键c：牛頓第二定律【名師點睛】本題是速度--時間圖象的應用，要明確斜率的含義，知道在速度--時間圖象中圖象與坐標軸圍成的面積的含義，能根據圖象讀取有用信息，并結合勻變速直線運動基本公式及牛頓第二定律求解．屬于中檔題。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（10分）一輛汽車沿平直公路從甲站開往乙站，從靜止開始起動時加速度為2m/s2，加速行駛5s后，勻速行駛120s，然后剎車，滑行50m，正好到達乙站（速度為零），求（1）甲、乙兩站的距離；（2）汽車從甲站到乙站所用的總時間；（3）全程的平均速度。參考答案：解析：如圖，設汽車運動方向為正方向開始AB段初速度為零的勻加速直線運動，t1=5s，vA=0，a1=2m/s2由得由得接著BC段勻速直線運動，v=vB=vC=10m/s，由t2=120s得然后CD段勻減速直線運動，s3=50m，vC=10m/s，vD=0由平均速度由得所以（1）甲乙站距離

（2）所用總時間

（3）全程的平均速度17.在未來的某一天，小華駕駛我國自主研發(fā)的航天飛行器著陸在沒有大氣的某星球上，他做了一個實驗，只見他用手以初速度v0豎直向上拋出一個可視為質點的小球，經過時間t重新回到他手中（設手的位置不變）。又知道當航天飛行器在靠近該星球表面作圓周運動飛行時測得其環(huán)繞周期是T，已知萬有引力常量為G，根據上述數據，試求：（1）該星球表面的重力加速度g大小(2)該星球的半徑R和質量M參