上海飛虹中學2021年高一物理期末試題含解析

上海飛虹中學2021年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.關于自由落體運動，下列說法中正確的是()A.只要是豎直向下，a＝g的勻加速直線運動都是自由落體運動B.在開始連續(xù)的三個1s內通過的位移之比是1∶4∶9C.在開始連續(xù)的三個1s末的速度大小之比是1∶2∶3D.從開始運動起下落4.9m、9.8m、14.7m，所經歷的時間之比為1∶(－1)∶(－)參考答案：C初速度為零，a＝g的勻加速直線運動是自由落體運動，選項A錯誤；自由落體運動做初速度為零的勻加速直線運動，在開始連續(xù)三個1s內通過的位移之比為1：3：5，故B錯誤．根據(jù)v=gt知，在開始連續(xù)三個1s末的速度之比為1：2：3，故C正確．根據(jù)h=gt2得，t=，因為下降的高度之比為1：2：3，則運動的時間之比為1：：，故D錯誤．故選C．2.（單選）對于做勻速圓周運動的物體，下列說法中不正確的是（） A．相等的時間內通過的路程相等 B． 相等的時間內通過的弧長相等 C．相等的時間內通過的位移相等 D． 相等的時間內通過的角度相等參考答案：解：勻速圓周運動是指先速度大小不變的圓周運動，因此在相等時間內通過路程相等，弧長相等，轉過的角度也相等，故ABD正確；相等的時間內通過的位移方向不同，由于位移是矢量，因此位移不相等，故C錯誤．本題選錯誤的，故選C．3.要使兩物體間的萬有引力減小到原來的，下列辦法不可采用的是()A．使物體的質量各減小一半，距離不變B．使其中一個物體的質量減小到原來的，距離不變C．使兩物體間的距離增為原來的2倍，質量不變D．使兩物體間的距離和質量都減為原來的參考答案：D4.（多選）1998年7月4日，美國“火星探路者“宇宙飛船經過4億多公里的航行，成功地登陸火星并釋放了一個機器人在火星探察．“探路者”號宇宙飛船在宇宙深處飛行過程中，發(fā)現(xiàn)A、B兩顆天體各有一顆靠近表面飛行的衛(wèi)星，并測得兩顆衛(wèi)星的周期相等，以下說法正確的是（）A． 天體A、B表面上物體的重力加速度與天體的半徑成正比B． 兩顆衛(wèi)星的線速度一定相等C． 天體A、B的質量可能相等D． 天體A、B的密度一定相等參考答案：ACD考點：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關系；萬有引力定律及其應用衛(wèi)星繞球形天體運動時，由萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律和萬有引力定律得出天體的質量與衛(wèi)星周期的關系式，再得出天體密度與周期的關系式，然后進行比較解：A、根據(jù)mg=，則g=，由于周期T相等，故天體A、B表面的重力加速度與它們的半徑成正比．故A正確．B、根據(jù)知，周期T相等，但是星球的半徑R未知，故無法判斷兩顆衛(wèi)星的線速度．故B錯誤．C、根據(jù)萬有引力提供向心力，知衛(wèi)星是環(huán)繞天體，質量被約去，無法比較大?。礋o法確定兩星球的質量，可能不相等，也可能相等，故C正確．D、根據(jù)知，M=，則天體的密度=．知周期相等，則A、B的密度相等．故D正確．故選：ACD．5.（多選題）a、b兩物體從同一位置沿同一直線運動，它們的速度圖象如圖所示，下列說法正確的是（）A．a、b加速時，物體b的加速度大于物體a的加速度B．20秒末，a、b兩物體相距最遠C．40秒末，a、b兩物體速度相等，相距900mD．40秒末，a、b兩物體在同一位置參考答案：AC【考點】勻變速直線運動的圖像．【分析】在速度﹣時間圖象中，某一點代表此時刻的瞬時速度，時間軸上方速度是正數(shù)，時間軸下方速度是負數(shù)；切線的斜率表示加速度，加速度向右上方傾斜，加速度為正，向右下方傾斜加速度為負；圖象與坐標軸圍成面積代表位移，時間軸上方位移為正，時間軸下方位移為負．【解答】解：A、在速度﹣時間圖象中切線的斜率表示加速度，加速度向右上方傾斜，加速度為正，向右下方傾斜加速度為負；所以a物體的加速度：a1==m/s2=1.5m/s2，b物體的加速度：a2==m/s2=2m/s2，故A正確．BCD、a、b兩物體從同一位置沿同一方向做直線運動，到40s末之前a的速度一直大于b的速度，a、b之間的間距逐漸增大，40s之后a的速度小于b的速度，b開始追趕a物體，間距減小，所以40s末兩物體相距最遠，xa=m+20×40mxb=×20×40m△x=xa﹣xb=m+20×40m﹣×20×40m=900m，故B錯誤，C正確，D錯誤．故選：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（多選）如圖所示，一水平的淺色足夠長的傳送帶上放置一質量為m的煤塊（可視為質點），煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ。初始時，傳送帶與煤塊都是靜止的?，F(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度a開始運動，當其速度達到v后，便以此速度作勻速運動。經過一段時間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，煤塊相對于傳送帶不再滑動，關于上述過程，以下判斷正確的是（重力加速度為g）(

)

A．μ與a之間一定滿足關系μ<a/g

B．黑色痕跡的長度為v2/(2μg);

C．煤塊從開始運動到相對于傳送帶靜止經歷的時間為v/(μg)

D．煤塊與傳送帶間先有滑動摩擦力，當相對靜止后有靜摩擦參考答案：AC7.—物體受到大小分別為6N和8N的兩個力。當這兩個力方向相同時，合力大小為_______N；當這兩個力相互垂直時，合力大小為_______N.參考答案：8.水和酒精混合后體積縮小的現(xiàn)象，說明____________；布朗運動說明_____________；兩塊鉛塊壓緊以后能連成一體，說明________________；固體和液體很難被壓縮，說明________________。參考答案：液體分子間有間隙、液體分子在做無規(guī)則運動、分子間有引力、分子間有斥力9.如圖所示，A、B兩個物體被一個豎直向上力F托著，處于靜止狀態(tài)，則A物體一共受_______個力，B物體一共受_______個力。參考答案：3

410.做物體平拋運動的實驗時，只畫出了如圖所示的一部分曲線，在曲線上取A、B、C三點，測得它們的水平距離均為x＝0.2m，豎直距離h1＝0.1m，h2＝0.2m，試由圖示求出平拋物體的初速度v0＝______m/s，平拋原點距A的水平距離為x＝_____m.(g取10m/s2)．參考答案：2

0.1

11.一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星，并進入靠近該行星表面的圓形軌道繞行星數(shù)圈后．著陸于該行星，宇宙飛船備有下列器材：A．精確秒表一只

B．彈簧秤一個C．質量為m的物體一個

D．天平一臺已知宇航員在繞行星過程中與著陸后各作了一次測量，依據(jù)所測量的數(shù)據(jù)，可求得該行星的質量M和半徑R（已知引力常量為G）；（1）兩次測量所選用的器材分別是上列器材中的

（填寫宇母序號）；（2）兩次測量的方法及對應的物理量分別是

；（3）用測得的數(shù)據(jù)．求得該星球的質量M=

，該星球的半徑R=

．參考答案：（1）A，B

C

（2）周期T，物體重力FG（3），【考點】萬有引力定律及其應用．【分析】要測量行星的半徑和質量，根據(jù)重力等于萬有引力和萬有引力等于向心力，列式求解會發(fā)現(xiàn)需要測量出行星表面的重力加速度和行星表面衛(wèi)星的公轉周期，從而需要選擇相應器材【解答】.解：（1）重力等于萬有引力：mg=G萬有引力等于向心力：G=mR由以上兩式解得：R=﹣﹣﹣﹣①

M=﹣﹣﹣﹣﹣②由牛頓第二定律

FG=mg﹣﹣﹣﹣﹣﹣③因而需要用計時表測量周期T，用天平測量質量，用彈簧秤測量重力；故選ABC．（2）由第一問討論可知，需要用計時表測量周期T，用天平測量質量，用彈簧秤測量重力；故答案為：飛船繞行星表面運行的周期T，質量為m的物體在行星上所受的重力FG．（3）由①②③三式可解得

R=

M=故答案為：（1）A，B

C

（2）周期T，物體重力FG（3），12.三個大小相等的力作用在物體的同一點上，如圖所示，這三個力大小均為F，則它們的合力參考答案：0;

F

2F13.某同學在豎直懸掛的彈簧下加鉤碼（彈簧質量不計），做實驗研究彈簧的彈力與伸長量的關系。如圖所示，是該同學得出的彈力F和伸長量X的關系圖象，由圖可知該彈簧的勁度系數(shù)K=___________N/m。參考答案：250三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，一個內壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動，有兩個質量相等的小球A和B緊貼著內壁分別在圖中所示的水平面內做勻速圓周運動，則以下說法中正確的是（）A．A球的線速度必定小于B球的線速度B．A球的角速度必定小于B球的角速度C．A球的運動周期必定小于B球的運動周期D．A球對筒壁的壓力必定大于B球對筒壁的壓力

參考答案：B15.決定平拋運動物體飛行時間的因素是

A.初速度

B.拋出時的高度

C.拋出時的高度和初速度 D.以上均不對參考答案：C四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，細繩一端系著質量M=0.6kg的物體，靜止在水平面，另一端通過光滑小孔吊著質量m=0.3kg的物體，M的中點與圓孔距離為0.2m，并知M和水平面的最大靜摩擦力為2N，現(xiàn)使此平面繞中心軸線轉動，問角速度ω在什么范圍m會處于靜止狀態(tài)？（g取10m/s2）參考答案：解：設物體M和水平面保持相對靜止．當ω具有最小值時，M有向圓心運動趨勢，故水平面對M的靜摩擦力方向和指向圓心方向相反，且等于最大靜摩擦力2N．根據(jù)牛頓第二定律隔離M有：

T﹣fm=Mω12r?0.3×10﹣2=0.6ω12×0.2

解得ω1=2.9rad/s當ω具有最大值時，M有離開圓心趨勢，水平面對M摩擦力方向指向圓心，大小也為2N．再隔離M有：

T+fm=Mω22r?0.3×10+2=0.6ω22×0.2

解得ω=6.5rad/s所以ω范圍是：2.9rad/s≤ω≤6.5rad/s答：角速度ω在2.9rad/s≤ω≤6.5rad/s范圍m會處于靜止狀態(tài)．【考點】牛頓第二定律；靜摩擦力和最大靜摩擦力；向心力．【分析】當角速度最小時，由于細繩的拉力作用，M有向圓心運動趨勢，靜摩擦力方向和指向圓心方向相反，并且達到最大值，由最大靜摩擦力與細繩拉力的合力提供M的向心力．當角速度最大時，M有離開圓心趨勢，靜摩擦力方向指向圓心方向，并且達到最大值，由最大靜摩擦力與細繩拉力的合力提供M的向心力．根據(jù)牛頓第二定律求解角速度及其范圍．17.如圖所示，圖甲為游樂場的懸空旋轉椅，我們把這種情況抽象為圖乙的模型：一質量m=40kg的小球通過長L=12.5m的輕繩懸于豎直面內的直角桿上，水平桿長L′=7.5m。整個裝置繞豎直桿轉動，繩子與豎直方向成θ角。求：(1)要使θ=37°，試求該裝置必須以多大角速度轉動才行？（2）此時繩的張力是多大？（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）參考答案：：⑴由題意可知，繩的拉力和小球的重力的合力提供小球做勻速圓周運動的向心力。

…………（3分）

解得

…………（2分）⑵對球受力分析得

…………（3分）代入數(shù)據(jù)得F=500N

…………（2分）18.（10分）甲乙兩位同學在一次做“測量高樓的高度”的研究性課題中，設計了以下一個方案：由甲同學在樓頂靜止釋放一個小球，乙同學通過數(shù)字計時器裝置，測出小球通過放置在地面上高為1.2m物體P的時間，從而估算出樓高，假設該方法在實踐中能成功（由于小球在經過物體P過程中，速度的變化和它的瞬時速度相比較，可以忽略不計，因而可以看成是勻速直線運動）（g取10m/s2）。次數(shù)12345時間/s0.0190.0200.0210.0210.019

（1）