2021年天津?qū)氎鎱^(qū)大白莊高級中學(xué)高一物理下學(xué)期期末試卷含解析

2021年天津?qū)氎鎱^(qū)大白莊高級中學(xué)高一物理下學(xué)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.關(guān)于動摩擦因數(shù)，下列說法正確的是（）A．兩接觸面間壓力越大，動摩擦因數(shù)越大B．兩物體間滑動摩擦力越大，動摩擦因數(shù)越大C．兩物體間的動摩擦因數(shù)與動摩擦力成正比，與兩物體間的壓力成反比D．兩物體間的動摩擦因數(shù)是由兩物體的材料和接觸面的粗糙程度等決定的，與動摩擦力和正壓力無關(guān)參考答案：D【考點】動摩擦因數(shù)．【分析】動摩擦因數(shù)（即滑動摩擦力和彈力的比值），是一種比值定義法，則摩擦因數(shù)與滑動摩擦力和彈力均無關(guān)，只與接觸面的粗糙程度、相互接觸的物體的材料有關(guān)．【解答】解：A、兩接觸面間壓力越大，動摩擦因數(shù)不變，故A錯誤；B、兩物體間滑動摩擦力越大，動摩擦因數(shù)仍不變，故B錯誤；C、動摩擦因數(shù)與其它因素?zé)o關(guān)，只與接觸面的粗糙程度、相互接觸的物體的材料有關(guān)．所以D正確；C錯誤．故選：D．2.(單選)半徑為R的光滑半球固定在水平面上，現(xiàn)用一個方向與球面始終相切的拉力F把質(zhì)量為m的小物體(可看做質(zhì)點)沿球面從A點緩慢地移動到最高點B，在此過程中，拉力做的功為A．πFR

B．πmgR

D．mgR參考答案：D3.某物體由靜止開始運動，它所受到的合外力方向不變，大小隨時間變化的規(guī)律如圖所示，則在0～t0這段時間A．物體做勻加速直線運動

B．物體在t0時刻速度為零

C．物體在t0時刻速度最大，而加速度為零

D．物體作變加速運動，運動速度越來越小參考答案：C

4.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星送入近地圓軌道1，然后點火使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火，將其送入同步軌道3。P、Q分別為軌道1、2,2、3的切點，則（

）A．衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點的加速度B．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點的加速度C．衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點的速度小于它在軌道2上經(jīng)過Q點的速度D．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點的速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點的速度參考答案：BC5.(單選)做平拋運動的物體，在水平方向通過的最大距離取決于(

)A．物體的高度和重力

B．物體的重力和初速度C．物體的高度和初速度

D．物體的重力、高度和初速度參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.有兩顆人造地球衛(wèi)星，它們的質(zhì)量之比為，運行速度之比為，則它們的軌道半徑之比

，周期之比

。

參考答案：1∶4

1∶8

7.（4分）已知繞中心天體做勻速圓周運動的星體的軌道半徑為r，運動周期為T，若中心天體的半徑為R，則中心天體的平均密度為___________。參考答案：8.（4分）一列火車做勻變速直線運動駛來,一人在軌道附近觀察火車的運動，如果發(fā)現(xiàn)在相鄰的兩個10s內(nèi)，列車從他跟前分別駛過8節(jié)車廂和6節(jié)車廂,每節(jié)車廂長8m（連接處長度不計）,則火車的加速度為

m/s2,而人在開始觀察時火車速度大小為

m/s。

參考答案：-0.16，7.29.如圖所示，半徑為r的圓筒繞豎直中心軸OO′轉(zhuǎn)動，小物塊A靠在圓筒的內(nèi)壁上，它與圓筒的靜摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)要使A不下落，則圓筒轉(zhuǎn)動的角速度ω至少應(yīng)為______.參考答案：10.質(zhì)量為m的物體，沿半徑為R的圓形軌道滑下，如圖所示，當(dāng)物體通過最低點B時速度為V0，已知物體和軌道間的動摩擦因數(shù)μ，則物體滑過B點時受到的摩擦力大小為

．參考答案：μm（g+）．【考點】向心力；滑動摩擦力；牛頓第二定律．【分析】物塊滑到軌道最低點時，由重力和軌道的支持力提供物塊的向心力，由牛頓第二定律求出支持力，再由摩擦力公式求解摩擦力．【解答】解：物塊滑到軌道最低點時，由重力和軌道的支持力提供物塊的向心力，由牛頓第二定律得：FN﹣mg=m得到：FN=m（g+）則當(dāng)小物塊滑到最低點時受到的摩擦力為：f=μFN=μm（g+）故答案為：μm（g+）．11.如圖所示是DIS實驗得出的從斜面下滑的一輛小車的v－t圖像，由圖可知，小車在AB段時間內(nèi)的運動可近似認(rèn)為在做________運動，小車開始運動的時刻是________s，小車在AB段的加速度是________m/s2。參考答案：勻加速直線0.32.512.有一重為200N的木箱靜止在粗糙的水平地面上，它與地面間的最大靜摩擦力為42N，它與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2，現(xiàn)施加一水平推力，當(dāng)推力為30N時，木箱受到的摩擦力為____N；當(dāng)推力為50N時，木箱受到的摩擦力為________N.參考答案：30

4013.在研究平拋物體運動的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長為L，若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計算式v0=______（用L、g表示），若L=1.25cm，則v0的大小為______m/s（取g=9.8m/s2）。參考答案：2

；0.7m/s三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（填空）在探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中：（1）某同學(xué)在接通電進(jìn)行實驗之前，將實驗器材組裝，如圖所示。請你指出該裝置中錯誤或不妥之處： 。（2）改正實驗裝置后，該同學(xué)順利地完成了實驗，如圖是他在實驗中得到的一條紙帶，圖中相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s，由圖中的數(shù)據(jù)可算得小車的加速度為

m/s2。（保留三位有效數(shù)字）（3）該同學(xué)要探究小車的加速度和質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)該保持

不變；若該同學(xué)要探究加速度和拉力的關(guān)系，應(yīng)保持

不變。（4）該同學(xué)通過數(shù)據(jù)的處理作出了圖象，如圖所示，則

①圖中的直線不過原點的原因是

。②此圖中直線發(fā)生彎曲的原因是砂桶質(zhì)量

（填“偏大”或“偏小”）。參考答案：（1）不應(yīng)使用干電池

（2）0.195（3）F或拉力

質(zhì)量或M

(4)平衡摩擦力太過

偏重15.(實驗)如圖所示，在豎直板上不同高度處各固定兩個完全相同的圓弧軌道，軌道的末端水平，在它們相同位置上各安裝一個電磁鐵，兩個電磁鐵由同一個開關(guān)控制，通電后，兩電磁鐵分別吸住相同小鐵球A、B，斷開開關(guān)，兩個小球同時開始運動．離開圓弧軌道后，A球做平拋運動，B球進(jìn)入一個光滑的水平軌道，則：（1）B球進(jìn)入水平軌道后將做

運動；實驗中只要A球能落到下面的軌道上，總能觀察到A球正好砸在B球上，由此現(xiàn)象可以得出的結(jié)論是

．（2）若某次兩個小球相碰的位置恰在水平軌道上的P點處，固定在豎直板上的方格紙的正方形小格每邊長均為5cm，則可算出A鐵球平拋運動的時間為

s，A鐵球的平拋運動的初速度為

m/s．（g=10m/s2）參考答案：（1）勻速直線運動，A球水平方向的分運動是勻速直線運動；

（2）0.3，1．考點:研究平拋物體的運動（1）實驗中，小球A做平拋運動，B球做勻速運動，若兩小球相碰，則說明平拋運動水平方向是勻速運動．（2）根據(jù)平拋運動規(guī)律：水平方向勻速直線運動，豎直方向自由落體運動，或者根據(jù)平拋規(guī)律，即可正確解答解：（1）讓兩小球從相同的弧形軌道上相同高度滾下，從而使兩小球同時滾離軌道并具有相同的速度．小球A做平拋運動，小球B做勻速直線運動，當(dāng)兩小球相遇時則說明小球平拋運動水平方向是勻速直線運動．當(dāng)同時改變兩小球滾下的高度時，仍能相碰，則說明平拋運動水平方向總是勻速直線運動．故答案為：勻速直線運動；平拋運動在水平方向上是勻速直線運動．（2）物體平拋運動因此有：豎直方向：h=9L=gt2，解得：t==0.3s；水平方向：6L=v0tA鐵球的平拋運動的初速度為：v0=m/s=1m/s．故答案為：（1）勻速直線運動，A球水平方向的分運動是勻速直線運動；

（2）0.3，1．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.高為h的平臺邊緣上的P點在地面上P′點的正上方，P′與跑道圓心O的距離為L（L＞R），地面上有一個半徑為R的圓形跑道，如圖所示，跑道上停有一輛小車（小車圖中未畫，可以當(dāng)成質(zhì)點）．現(xiàn)從P點水平拋出小沙袋，使其落入小車中（沙袋所受空氣阻力不計）．問：（1）若小車在跑道上運動，則沙袋被拋出時的最大初速度．（2）若小車沿跑道順時針做勻速圓周運動，當(dāng)小車恰好經(jīng)過A點時，將沙袋拋出，為使沙袋能在D處落入小車中，小車的速率v應(yīng)滿足什么條件？參考答案：解：（1）沙袋從P點被拋出后做平拋運動，設(shè)它的落地時間為t，則h=gt2，t=若當(dāng)小車經(jīng)過C點時沙袋剛好落入，拋出時的初速度最大，有xC=v0maxt=L+R，得：v0max=（L+R）（2）要使沙袋能在D處落入小車中，小車運動的時間應(yīng)與沙袋下落和時間相同，tAB=（n+）（n=0，1，2，3…），…2

tAB=t=，得：v=（n=0，1，2，3…）．【考點】勻速圓周運動；平拋運動．【分析】（1）小車在A點時水平的位移最小，此時的初速度也是最小的，當(dāng)小車在B點時，水平的位移最大，此時的初速度是最大的；（2）要使沙袋能在B處落入小車中，在沙袋落到D點時，小車要剛好到達(dá)D位置，小車可以是經(jīng)過圓周到達(dá)D點，也可以是經(jīng)過整數(shù)個圓周之后再過圓周到達(dá)D點，根據(jù)它們的時間相同可以求得小車速度的關(guān)系．17.如圖甲所示，質(zhì)量為M=0.5kg的木板靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為m=1kg的物塊以初速度v0=4m/s滑上木板的左端，物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，在物塊滑上木板的同時，給木板施加一個水平向右的恒力F．當(dāng)恒力F取某一值時，物塊在木板上相對于木板滑動的路程為s，給木板施加不同大小的恒力F，得到的關(guān)系如圖乙所示，其中AB與橫軸平行，且AB段的縱坐標(biāo)為1m﹣1．將物塊視為質(zhì)點，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g=10m/s2．（1）若恒力F=0，則物塊會從木板的右端滑下，求物塊在木板上滑行的時間是多少？（2）圖乙中BC為直線段，求該段恒力F的取值范圍及函數(shù)關(guān)系式．參考答案：解：（1）以初速度v0為正方向，物塊的加速度大小：木板的加速度大?。河蓤D乙知，板長L=1m

滑塊相對木板的路程：聯(lián)立解得：當(dāng)t=1s時，滑塊的速度為2m/s，木板的速度為4m/s，而當(dāng)物塊從木板右端滑離時，滑塊的速度不可能小于木板的速度，t=1s應(yīng)舍棄，故所求時間為．（2）①當(dāng)F較小時，物塊將從木板右端滑下，當(dāng)F增大到某一值時物塊恰好到達(dá)木板的右端，且兩者具有共同速度v，歷時t1，則：v=v0﹣amt1=a1?t1位移關(guān)系：聯(lián)立解得：由圖乙知，相對路程：s≤1m代入解得：F≥1N②當(dāng)F繼續(xù)增大時，物塊減速、木板加速，兩者在木板上某一位置具有共同速度；當(dāng)兩者共速后能保持相對靜止（靜摩擦力作用）一起以相同加速度a做勻加速運動，則：

f=ma由于靜摩擦力存在最大值，所以：f≤fmax=μmg=2N聯(lián)立解得：F≤3N③綜述：BC段恒力F的取值范圍是1N≤F≤3N，函數(shù)關(guān)系式是．答：（1）若恒力F=0，則物塊會從木板的右端滑下，物塊在木板上滑行的時間是s；（2）圖乙中BC為直線段，該段恒力F的取值范圍是1N≤F≤3N，函數(shù)關(guān)系式是．【考點】牛頓運動定律的綜合應(yīng)用；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．【分析】（1）由題，若恒力F=0，則物塊會從木板的右端滑下，分別對物塊與木板進(jìn)行受力分析，結(jié)合牛頓第二定律求出加速度，然后結(jié)合位移關(guān)系即可求出；（2）由圖象可看出當(dāng)F小于某一值F1時，m物體在板上的路程始終等于板長S，當(dāng)F等于某一值F1時，剛好不從木板右端掉下，此后一起相對靜止并加速運動，根據(jù)牛頓第二定律及運動學(xué)基本公式，抓住位移之間的關(guān)系列式，聯(lián)立方程求出B在A上相對A向右運動的路程S與F、v0的關(guān)系式，把S=1m帶入即可求解F1；當(dāng)F1≤F≤F2時，隨著F力增大，S減小，當(dāng)F=F2時，出現(xiàn)S突變，說明此時物塊、木板在達(dá)到共同速度后，恰好再次發(fā)生相對運動，物塊將會從木板左端掉下．對二者恰好發(fā)生相對運動時，木板的加速度為a2，則整體加速度也為a2，由牛頓第二定律列式即可求解；18.如圖所示，用一根長為l=1m的細(xì)線，一端系一質(zhì)量為m=1kg的小球（可視為質(zhì)點），另一端固定在一光滑錐體頂端，錐面與豎直方向的夾角θ=37°，當(dāng)小球在水平面內(nèi)繞錐體的軸做勻速圓周運動的角速度為ω時，細(xì)線的張力為T．（g取10m/s2，結(jié)果可用根式表示）求：（1）若要小球離開錐面，則小球的角速度ω0至少為多大？（2）若細(xì)線與豎直方向的夾角為60°，則小球的角速度ω′為多大？參考答案：解：（1）若要小球剛好離開錐面，則小球受到重力和細(xì)線拉力如圖所示．小球做勻速圓周運動的軌跡圓在水平面上，故向心力水平．在水平方向運用牛