2021年山西省忻州市希望中學(xué)高一物理期末試題含解析

2021年山西省忻州市希望中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.宇航員乘坐宇宙飛船環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是A．地球?qū)τ詈絾T沒(méi)有引力

B．宇航員的加速度等于零C．宇航員處于超重狀態(tài)

D．宇航員處于失重狀態(tài)參考答案：D2.（單選）如圖所示，粗糙的水平地面上有三塊材料完全相同的木塊A、B、C，質(zhì)量均為m，B、C之間用輕質(zhì)細(xì)繩連接。現(xiàn)用一水平恒力F作用在C上，三者開(kāi)始一起做勻加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中把一塊橡皮泥粘在某一塊上面，系統(tǒng)仍加速運(yùn)動(dòng)，且始終沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)。則在粘上橡皮泥并達(dá)到穩(wěn)定后，下列說(shuō)法正確的是（

）A．若粘在C木塊上面，繩的拉力增大，A、B間摩擦力減小B．若粘在A木塊上面，繩的拉力減小，A、B間摩擦力不變C．若粘在B木塊上面，繩的拉力增大，A、B間摩擦力增大D．若粘在C木塊上面，繩的拉力和A、B間摩擦力都減小參考答案：D3.（多選）有一物體在離水平地面高處以初速度水平拋出，落地時(shí)速度為，豎直分速度為vy，水平射程為，不計(jì)空氣阻力，則物體在空中飛行的時(shí)間為：（

）A、

B、

C、

D、參考答案：BD4.（多選題）如圖所示，x﹣t圖象和v﹣t圖象中，給出四條曲線1、2、3、4代表四個(gè)不同物體的運(yùn)動(dòng)情況，關(guān)于它們的物理意義，下列描述正確的是（）A．圖線1表示物體做曲線運(yùn)動(dòng)B．x﹣t圖象中t1時(shí)刻物體1的速度大于物體2的速度C．v﹣t圖象中0至t3時(shí)間內(nèi)物體4的平均速度大于物體3的平均速度D．兩圖象中，t2、t4時(shí)刻分別表示物體2、4開(kāi)始反向運(yùn)動(dòng)參考答案：BC【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像．【分析】根據(jù)位移時(shí)間圖象的斜率等于速度，分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，比較速度的大?。俣葧r(shí)間圖象的“面積”等于位移，讀出位移的關(guān)系，確定0至t3時(shí)間內(nèi)物體4的平均速度與物體3的平均速度的大?。俣葓D象中速度的正負(fù)表示速度的方向．【解答】解：A、由圖看出，圖線1的斜率都大于零，物體的運(yùn)動(dòng)方向一直沿正方向，說(shuō)明物體做直線運(yùn)動(dòng)．故A錯(cuò)誤．B、x﹣t圖象中t1時(shí)刻圖線1的斜率大于圖線2的斜率，則此時(shí)刻物體1的速度大于物體2的速度．故B正確．C、根據(jù)速度圖線與坐標(biāo)軸所圍“面積”看出，v﹣t圖象中0至t3時(shí)間內(nèi)物體4的位移大于物體3的位移，由平均速度公式=，時(shí)間相等，則0至t3時(shí)間內(nèi)物體4的平均速度大于物體3的平均速度．故C正確．D、t2物體2開(kāi)始沿反向運(yùn)動(dòng)，而t4時(shí)刻物體仍沿原方向運(yùn)動(dòng)．故D錯(cuò)誤．故選BC5.（多選）如圖所示，為一汽車(chē)在平直的公路上，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的速度圖象，汽車(chē)所受阻力恒定。圖中OA為一段直線，AB為一曲線，BC為一平行于時(shí)間軸的直線，則A．OA段汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是恒定的B．OA段汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力恒定C．AB段汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率可能是恒定的D．BC段汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是恒定的參考答案：BCD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.長(zhǎng)度為1m的輕質(zhì)細(xì)桿OA，A端有一質(zhì)量為4kg的木球，以O(shè)點(diǎn)為圓心，在豎直面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，小球通過(guò)最高點(diǎn)的速度為3m/s，取g=10m/s2，則此時(shí)球?qū)p桿的力大小是

，方向向

．參考答案：4N，豎直向下【考點(diǎn)】向心力．【分析】小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)受到重力與輕桿的彈力，根據(jù)合力提供向心力列出牛頓第二定律解得結(jié)果．【解答】解：小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)受到重力與輕桿的彈力，假設(shè)桿子對(duì)球的彈力方向向上為FN，根據(jù)合力提供向心力為：mg﹣FN=m代入數(shù)據(jù)解得：FN=4N根據(jù)牛頓第三定律可知，球?qū)U的作用力也是4N，方向豎直向下故答案為：4N，豎直向下7.光滑水平面上的一個(gè)物體，質(zhì)量為2kg，處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)它受到一個(gè)水平恒力作用后，在頭2.0s內(nèi)移動(dòng)了4.0m。那么，該物體受水平力作用之后，第3s內(nèi)的位移大小為

，所受的水平恒力大小為

。參考答案：5m

，

4N

8.如圖所示，一質(zhì)量為m的物體在半徑為R的半圓形軌道上滑行，經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)的速度為v，物體與軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則它在最低點(diǎn)時(shí)加速度大小為，受到的摩擦力大小為

．參考答案：，．【考點(diǎn)】向心力；摩擦力的判斷與計(jì)算．【分析】根據(jù)向心加速度公式求出最低點(diǎn)的向心加速度大小，結(jié)合牛頓第二定律求出支持力的大小，根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式求出摩擦力的大?。窘獯稹拷猓何矬w在最低點(diǎn)的加速度大小a=．根據(jù)牛頓第二定律得，N﹣mg=m，解得N=mg+m，則摩擦力的大小f=μN(yùn)=．故答案為：，．9.（填空）（2014秋?城東區(qū)校級(jí)月考）一木塊恰好能沿傾角為α的固定斜面勻速下滑，則木塊與斜面之間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

．參考答案：tanα牛頓第二定律；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用以木塊為研究對(duì)象受力分析，正交分解，如圖：根據(jù)平衡條件：mgsinθ=fN=mgcosα又：f=μN(yùn)聯(lián)立三個(gè)方程得：μ=tanα故答案為：tanα10.一質(zhì)點(diǎn)繞半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)了一圈，則其位移大小為

，路程是

，若質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)了圓周，則其位移大小為

，路程是

。參考答案：11.（5分）一物豎直上拋，空氣阻力大小恒為重力的，若物體經(jīng)6s落回原處，從拋出至上升到最高點(diǎn)所用時(shí)間為＿＿＿＿＿＿＿。參考答案：6（－2）s12.如圖所示，重為G的勻質(zhì)直角三角形薄板ABC，AB邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，∠BAC＝θ，A為光滑的固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸?，F(xiàn)用垂直于AB邊的力F作用在B端，使薄板的AB邊處于水平方向且平衡，則三角形薄板的重心距離轉(zhuǎn)動(dòng)軸A的水平距離為

。如果要求維持上述平衡狀態(tài)的作用力最小（力的作用點(diǎn)和方向均可以改變），則該最小作用力為

。參考答案：；試題分析：根據(jù)力矩平衡有：，則重心距離轉(zhuǎn)動(dòng)軸A的水平距離．當(dāng)力臂最大時(shí)，作用力最小，即F作用在C點(diǎn)，且與AC垂直，此時(shí)力臂最大，作用力最小，有，解得．13.伽俐略對(duì)運(yùn)動(dòng)的研究，不僅確定了許多用于描述運(yùn)動(dòng)的基本概述，而且創(chuàng)造了一套對(duì)近代科學(xué)的發(fā)展極為有益的科學(xué)方法，或者說(shuō)給出了科學(xué)研究過(guò)程的基本要素，這些要素包括以下幾點(diǎn)：____________，___________，_____________。（答出三點(diǎn)即可）參考答案：對(duì)現(xiàn)象的一般觀察；提出假設(shè)；運(yùn)用邏輯得到結(jié)論或通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)推論進(jìn)行檢驗(yàn)三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（12分）利用如圖所示的裝置可以做力學(xué)中的一些實(shí)驗(yàn)，已知交流電的頻率為f，小車(chē)質(zhì)量為M，鉤碼質(zhì)量為m.①如果利用它來(lái)探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，為使小車(chē)所受的合外力等于細(xì)線的拉力，應(yīng)該采取的措施是_____，要使細(xì)線的拉力等于鉤碼的總重量，應(yīng)該滿足的條件是M_____m(填“大于”、“遠(yuǎn)大于”、“小于”或“遠(yuǎn)小于”）②在滿足了小車(chē)所受的合外力等于細(xì)線的拉力的條件下，且使細(xì)線的拉力等于鉤碼的總重量，如果利用它來(lái)探究外力做功與動(dòng)能的關(guān)系時(shí)得到的紙帶如圖所示。O為小車(chē)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)打下的第一點(diǎn)，A、B、C為過(guò)程中的三個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出，有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示，要探究小車(chē)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能定理，要滿足一個(gè)怎樣的關(guān)系式__________(用題中的字母符號(hào)表示）③如果利用此裝置來(lái)驗(yàn)證小車(chē)與鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒時(shí)為盡可能消除摩擦力對(duì)小車(chē)的影響：則小車(chē)質(zhì)量和鉤碼的質(zhì)量關(guān)系應(yīng)該滿足M_____m(填“大于”、“遠(yuǎn)大于”、“小于”或“遠(yuǎn)小于”）參考答案：①平衡摩擦力

遠(yuǎn)大于

②

③

遠(yuǎn)小于解析解：（1）①為使小車(chē)所受的合外力等于細(xì)線的拉力，實(shí)驗(yàn)前需平衡摩擦力；

對(duì)系統(tǒng)運(yùn)用牛頓第二定律得，有mg=（M+m）a，解得a=，隔離分析得，T=Ma=，知當(dāng)M遠(yuǎn)大于m時(shí)，細(xì)線的拉力等于鉤碼的總重量．

②根據(jù)動(dòng)能定理得，mghB=MvB2，vB＝，要探究小車(chē)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能定理，要滿足的關(guān)系式為：mghB＝③為盡可能消除摩擦力對(duì)本實(shí)驗(yàn)的影響，使驗(yàn)證結(jié)果盡可能準(zhǔn)確，則小車(chē)質(zhì)量M和鉤碼質(zhì)量m的關(guān)系應(yīng)該滿足M＜＜m，這樣能使摩擦力做的功相對(duì)少些，以減小機(jī)械能的損失．故答案為：（1）①平衡摩擦力，遠(yuǎn)大于，②mghB＝，③遠(yuǎn)小于．15.在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中⑴實(shí)驗(yàn)室中備有下述器材：A鐵架臺(tái)、B打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、C天平、D彈簧秤、E紙帶、F帶夾子的重物、G刻度尺、H秒表，其中實(shí)驗(yàn)需要用到的有哪些器材___________。（填字母）⑵做此實(shí)驗(yàn)時(shí)，有同學(xué)按以下步驟進(jìn)行①用天平稱出物體的質(zhì)量②固定好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，將連有重物的紙帶穿過(guò)限位孔，用手提住紙帶末端，讓手盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器③先接通電源，再松開(kāi)紙帶，開(kāi)始打點(diǎn)，并如此重復(fù)幾次，取得幾條打點(diǎn)紙帶④取下紙帶，挑選點(diǎn)跡清楚的紙帶，記下起始點(diǎn)O，在離O點(diǎn)適當(dāng)距離處選擇幾個(gè)連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn)（或計(jì)時(shí)點(diǎn)）并計(jì)算出各個(gè)點(diǎn)的速度值⑤測(cè)出各點(diǎn)距O點(diǎn)的距離，即為對(duì)應(yīng)的下落高度⑥計(jì)算出和，看是否相等在上述步驟中，有一項(xiàng)多余的步驟是___________，（填序號(hào)）在上述步驟中，有一項(xiàng)錯(cuò)誤的步驟是

（填序號(hào)）更正為

；⑶若已知重錘的質(zhì)量為1kg，在實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶如圖所示，其中O點(diǎn)為重錘靜止時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為某段中幾個(gè)較清晰的相鄰點(diǎn)，打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s。經(jīng)過(guò)測(cè)量得到OA=18.0cm，OB=21.5cm，OC=26.0cm。查出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，則重物在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是

J。從開(kāi)始下落到B點(diǎn)的過(guò)程中，重物的重力勢(shì)能減少量是

J，（均保留3位有效數(shù)字）由此得出的結(jié)論是

。參考答案：（1）

ABEFG

（2）多余的是___①__，（填序號(hào)）錯(cuò)誤的是

②

（填序號(hào)）更正為

讓手盡量遠(yuǎn)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

（3）動(dòng)能

2.00

J，重力勢(shì)能減少量

2.06

J（均保留3位有效數(shù)字）結(jié)論是在誤差范圍內(nèi)，重物的重力勢(shì)能減少與動(dòng)能增加量相等，所以機(jī)械能守恒。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，重300N的物體放在水平地面上，已知物體與水平地面間的最大靜摩擦力為152N，動(dòng)摩擦因數(shù)是0.5，物體的一端連一根勁度系數(shù)為5×103N/m的輕質(zhì)彈簧.試問(wèn)：（1）將彈簧拉長(zhǎng)2cm時(shí)，物體受到地面的摩擦力多大？（2）將彈簧拉長(zhǎng)4cm時(shí)，物體受到地面的摩擦力多大？參考答案：（1）彈簧的彈力

（2分），物體沒(méi)有動(dòng)

（1分）此時(shí)摩擦力

（2分）（2）彈簧的彈力

（2分），物體滑動(dòng)

（1分）此時(shí)摩擦力

（2分）17.在大型的航空母艦上裝有幫助飛機(jī)起飛的彈射器。已知某型號(hào)的戰(zhàn)斗機(jī)在100m的跑道上得到30m/s2