廣東省河源市合水中學(xué)2021年高一物理下學(xué)期期末試題含解析

廣東省河源市合水中學(xué)2021年高一物理下學(xué)期期末試題含解析一、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.如圖所示，質(zhì)量均為m的甲、乙兩同學(xué)，分別靜止于水平地面的臺(tái)秤P、Q上，他們用手分別豎直牽拉一只彈簧秤的兩端，穩(wěn)定后彈簧秤的示數(shù)為F，若彈簧秤的質(zhì)量不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是()A．甲同學(xué)處于超重狀態(tài)，乙同學(xué)處于失重狀態(tài)B．臺(tái)秤P的讀數(shù)等于mg－FC．臺(tái)秤Q的讀數(shù)為mg－2FD．兩臺(tái)秤的讀數(shù)之和為2mg參考答案：D2.有關(guān)開(kāi)普勒關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的描述，下列說(shuō)法中正確的是(

)A.所有的行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上B.所有的行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是圓，太陽(yáng)處在圓心上C.所有的行星軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等D.不同的行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道是相同的參考答案：A3.（單選）關(guān)于重力、重心，下列說(shuō)法正確的是（）A．任何有規(guī)則形狀的物體，它的重心一定與它的幾何中心重合B．用一繩子把一個(gè)物體懸掛起來(lái)，物體處于完全靜止?fàn)顟B(tài)，該物體的重心不一定在繩子的延長(zhǎng)線上C．任何物體的重心都在物體內(nèi)，不可能在物體外D．重心與物體的形狀和物體內(nèi)質(zhì)量分布有關(guān)參考答案：D4.關(guān)于路程和位移的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是Ks5u

A．物體沿直線向某一方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)的路程就是位移

B．物體沿直線向某一方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)的路程等于位移的大小

C．物體通過(guò)的路程不為零，位移也一定不為零

D．物體的位移為零，路程也一定為零參考答案：B5.（多選）下列哪幾組力作用在物體上，有可能使物體處于平衡狀態(tài)

（

）A．3N，4N，8N

B．3N，5N，1N

C．4N，7N，8N

D．7N，9N，6N參考答案：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.兩個(gè)完全相同的小球用一根輕彈簧連接誒，球A上端用細(xì)線系住掛起來(lái)，系統(tǒng)保持靜止，則剪斷細(xì)線的瞬間，A球的加速度大小為

m/s2，方向?yàn)樨Q直向

（填“上”或“下”），B球加速度大小為

m/s2．（重力加速度取10m/s2）參考答案：20，下，0【考點(diǎn)】牛頓第二定律；物體的彈性和彈力．【分析】懸線剪斷前，以?xún)汕驗(yàn)檠芯繉?duì)象，求出懸線的拉力和彈簧的彈力．突然剪斷懸線瞬間，彈簧的彈力沒(méi)有來(lái)得及變化，分析瞬間兩球的受力情況，由牛頓第二定律求解加速度．【解答】解：懸線剪斷前，以B為研究對(duì)象可知：彈簧的彈力F=mg，以A、B整體為研究對(duì)象可知懸線的拉力為（m+m）g；剪斷懸線瞬間，彈簧的彈力不變，F(xiàn)=mg，由牛頓第二定律得：對(duì)A：mg+F=maA，解得：aA=2g=20m/s2對(duì)B：F﹣mg=maB，解得：aB=0故答案為：20，下，07.汽車(chē)以20m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，見(jiàn)前方有障礙物立即剎車(chē)，剎車(chē)的加速度大小為5m/s2，則汽車(chē)剎車(chē)后2s內(nèi)及剎車(chē)后6s內(nèi)通過(guò)的位移之比為

。參考答案：

3:48.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通常的工作電壓為

，電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通常的工作電壓為

。我們?nèi)粘Ｉ钏玫慕涣麟婎l率是50Hz，如果用它做電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔

s打一個(gè)點(diǎn)。參考答案：9.近年，我國(guó)的高鐵發(fā)展非常迅猛．為了保證行車(chē)安全，車(chē)輛轉(zhuǎn)彎的技術(shù)要求是相當(dāng)高的．如果在轉(zhuǎn)彎處鋪成如圖所示內(nèi)、外等高的軌道，則車(chē)輛經(jīng)過(guò)彎道時(shí)，火車(chē)的

（選填“外輪”、“內(nèi)輪”）對(duì)軌道有側(cè)向擠壓，容易導(dǎo)致翻車(chē)事故．為此，鋪設(shè)軌道時(shí)應(yīng)該把

（選填“外軌”、“內(nèi)軌”）適當(dāng)降低一定的高度．參考答案：外輪，內(nèi)軌【考點(diǎn)】向心力．【分析】火車(chē)拐彎需要有指向圓心的向心力，若內(nèi)、外軌等高，則火車(chē)拐彎時(shí)由外軌的壓力去提供，若火車(chē)拐彎時(shí)不側(cè)向擠壓車(chē)輪輪緣，要靠重力和支持力的合力提供向心力，進(jìn)而判斷降低哪一側(cè)的高度．【解答】解：火車(chē)拐彎需要有指向圓心的向心力，若內(nèi)、外軌等高，則火車(chē)拐彎時(shí)由外軌的壓力去提供，則火車(chē)的外輪對(duì)軌道有側(cè)向擠壓，若火車(chē)拐彎時(shí)不側(cè)向擠壓車(chē)輪輪緣，要靠重力和支持力的合力提供向心力，則鋪設(shè)軌道時(shí)應(yīng)該把內(nèi)軌降低一定的高度，使外軌高于內(nèi)軌．故答案為：外輪，內(nèi)軌10.小球從12m高處落下，被地板彈回后，在1m高處被接住，則小球通過(guò)的位移為

，路程為

。參考答案：11.2010年7月22日，我國(guó)出現(xiàn)500年一遇的日全食奇觀。如圖所示，位于地球上A區(qū)域的人看到的是日_____食，位于B區(qū)域的人看到的是日______食。參考答案：12.兩個(gè)星球組成雙星，它們?cè)谙嗷ブg的引力作用下，繞連線上的某點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)測(cè)得兩星中心距離為L(zhǎng)，其運(yùn)動(dòng)周期為Ｔ，萬(wàn)有引力常量為G，則兩星各自的圓周運(yùn)動(dòng)半徑與其自身的質(zhì)量成

（填“正比”或者“反比”）；兩星的總質(zhì)量為

。參考答案：反比;

13.17．（8分）某同學(xué)在“研究小車(chē)的加速度與質(zhì)量關(guān)系"的探究實(shí)驗(yàn)中，使用的裝置如圖所示．他將光電門(mén)固定在光滑水平軌道上的某點(diǎn)B，用同一重物拉不同質(zhì)量的小車(chē)，每次小車(chē)都從同一位置A由靜止釋放．（1）若遮光板的寬度d=1.2cm.實(shí)驗(yàn)時(shí)將小車(chē)從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間Δt=4.0×10-2s，則小車(chē)經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度為

m/s；（2）若再用米尺測(cè)量出光電門(mén)到小車(chē)出發(fā)點(diǎn)之間的距離為s，則計(jì)算小車(chē)加速度大小的表達(dá)式為a=

（各量均用字母表示）；（3）實(shí)驗(yàn)中可近似認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車(chē)的拉力與重物重力大小相等，則重物的質(zhì)量m與小車(chē)的質(zhì)量M間應(yīng)滿足的關(guān)系為

；（4）測(cè)出對(duì)應(yīng)不同質(zhì)量的小車(chē)上遮光板通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間Δt，然后經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析得出(Δt)2與小車(chē)的質(zhì)量M成正比．則能得出的結(jié)論是

．參考答案：（1）0.30（2分）（2）（2分）

（3）m<<M（2分）

（4）外力不變時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與質(zhì)量成反比（2分）三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）某質(zhì)點(diǎn)在恒力F作用下，F(xiàn)從A點(diǎn)沿下圖中曲線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，到達(dá)B點(diǎn)后，質(zhì)點(diǎn)受到的力大小仍為F，但方向相反，試分析它從B點(diǎn)開(kāi)始的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是圖中的哪條曲線？參考答案：a解析：物體在A點(diǎn)的速度方向沿A點(diǎn)的切線方向，物體在恒力F作用下沿曲線AB運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)必有垂直速度的分量，即F應(yīng)指向軌跡彎曲的一側(cè)，物體在B點(diǎn)時(shí)的速度沿B點(diǎn)的切線方向，物體在恒力F作用下沿曲線A運(yùn)動(dòng)到B時(shí)，若撤去此力F，則物體必沿b的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)；若使F反向，則運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)彎向F方向所指的一側(cè)，即沿曲線a運(yùn)動(dòng)；若物體受力不變，則沿曲線c運(yùn)動(dòng)。以上分析可知，在曲線運(yùn)動(dòng)中，物體的運(yùn)動(dòng)軌跡總是彎向合力方向所指的一側(cè)。15.如圖所示，P為彈射器，PA、BC為光滑水平面分別與傳送帶AB水平相連，CD為光滑半圓軌道，其半徑R=2m，傳送帶AB長(zhǎng)為L(zhǎng)=6m，并沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)有一質(zhì)量m=1kg的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）由彈射器P彈出后滑向傳送帶經(jīng)BC緊貼圓弧面到達(dá)D點(diǎn)，已知彈射器的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為物體的動(dòng)能，物體與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.2。取g=10m/s2，現(xiàn)要使物體剛好能經(jīng)過(guò)D點(diǎn)，求：（1）物體到達(dá)D點(diǎn)速度大??；（2）則彈射器初始時(shí)具有的彈性勢(shì)能至少為多少。參考答案：（1）2m/s；（2）62J【詳解】（1）由題知，物體剛好能經(jīng)過(guò)D點(diǎn)，則有：解得：m/s（2）物體從彈射到D點(diǎn)，由動(dòng)能定理得：解得：62J四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖為宇宙中有一個(gè)恒星系的示意圖。A為星系的一顆行星，它繞中央恒星O運(yùn)行的軌道近似為圓。天文學(xué)家觀測(cè)得到A行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為、周期為。（1）中央恒星O的質(zhì)量為多大？（2）經(jīng)長(zhǎng)期觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，A行星實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌道與圓軌道總存在一些偏離，且周期性地每隔時(shí)間發(fā)生一次最大的偏離。天文學(xué)家認(rèn)為形成這種現(xiàn)象的原因可能是A行星外側(cè)還存在著一顆未知的行星B（假設(shè)其運(yùn)行軌道與A在同一水平面內(nèi)，且與A的繞行方向相同），它對(duì)A行星的萬(wàn)有引力引起A軌道的偏離。（由于B對(duì)A的吸引而使A的周期引起的變化可以忽略）根據(jù)上述現(xiàn)象及假設(shè)，試求未知行星B的運(yùn)動(dòng)周期T及軌道半徑R.參考答案：17.如圖所示,A是地球的同步衛(wèi)星,另一衛(wèi)星B的圓形軌道位于赤道平面內(nèi),離地面高度為h.已知地球半徑為R,地球自轉(zhuǎn)角速度為ω0,地球表面的重力加速度為g,O為地球中心.（1）求衛(wèi)星B的運(yùn)行周期.（2）如衛(wèi)星B繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同,某時(shí)刻A、B兩衛(wèi)星相距最近（O、B、A在同一直線上）,則至少經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間,它們?cè)僖淮蜗嗑嘧罱?？參考答案：?）由萬(wàn)有引力定律和向心力公式得

①

②聯(lián)立①②得

TB=

③（2）由題意得(ωB-ω0)t=2π

④由③得ωB=