湖南省長(zhǎng)沙市白泉中學(xué)2021年高一物理期末試題含解析

湖南省長(zhǎng)沙市白泉中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）兩個(gè)寬度相同但長(zhǎng)度不同的臺(tái)球框固定在水平面上，從兩個(gè)框的長(zhǎng)邊同時(shí)以相同的速度分別發(fā)出小球A和B，如圖3所示，設(shè)球與框邊碰撞時(shí)無機(jī)械能損失，不計(jì)摩擦，則兩球回到最初出發(fā)的框邊的先后是（

）A球先回到出發(fā)框邊B球先回到出發(fā)框邊兩球同時(shí)回到出發(fā)框邊因兩框邊長(zhǎng)度不明，故無法確定哪一個(gè)球先回到出發(fā)框邊。參考答案：C設(shè)臺(tái)球框的寬度為L(zhǎng)，兩球沿圖示向上方向的分速度大小為vy；由于不計(jì)一切摩擦，兩個(gè)球與框邊碰撞前后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有：，L相同，vy也相等，所以兩球回到最初出發(fā)的框邊所用時(shí)間t相同，同時(shí)回到最初出發(fā)的框邊，故C正確。故選C。2.（多選題）一船在靜水中的速度是6m/s，要渡過寬為180m、水流速度為8m/s的河流，則下列說法中正確的是（）A．船相對(duì)于地的速度可能是15m/sB．此船過河的最短時(shí)間是30sC．此船可以在對(duì)岸的任意位置靠岸D．此船不可能垂直到達(dá)對(duì)岸參考答案：BD【考點(diǎn)】運(yùn)動(dòng)的合成和分解．【分析】船實(shí)際參加了兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，沿船頭指向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和順著水流而下的勻速直線運(yùn)動(dòng)，實(shí)際運(yùn)動(dòng)是這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，當(dāng)船頭指向不同，合速度不同，軌跡也不同，由于合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于沿船頭方向分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，故渡河時(shí)間與水流速度無關(guān)，只與船頭指向和船在靜水中速度有關(guān)．【解答】解：A、船的實(shí)際速度為兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度（分速度）的矢量和，當(dāng)船頭指向不同時(shí)，沿船頭方向的分速度方向不同，根據(jù)平行四邊形定則，合速度也不同，但不可能大于14m/s，故A錯(cuò)誤；B、由于合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于沿船頭方向分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，故當(dāng)船頭指向垂直與河岸時(shí)，沿船頭指向分位移最小，渡河時(shí)間最短t===30s，故B正確；C、D、船實(shí)際參加了兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，沿船頭指向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和順著水流而下的勻速直線運(yùn)動(dòng)，實(shí)際運(yùn)動(dòng)是這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，由于船速小于水速，合速度不可能與河岸垂直，只能偏下下游，因而船的軌跡一定偏向下游，不會(huì)垂直與河岸，故C錯(cuò)誤，D正確；故選BD．3.(單選)關(guān)于矢量和標(biāo)量，下列說法中正確的是()A．矢量是既有大小又有方向的物理量

B．標(biāo)量是既有大小又有方向的物理量C．位移－10m比5m小

D．－10℃比5℃的溫度低參考答案：AD4.（多選題）三個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B、C的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，三質(zhì)點(diǎn)同時(shí)從N點(diǎn)出發(fā)，同時(shí)到達(dá)M點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速度相同B．B質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速度方向與任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度方向相同C．三個(gè)質(zhì)點(diǎn)平均速度的方向不可能相同D．三個(gè)質(zhì)點(diǎn)的瞬時(shí)速度有可能相同參考答案：AD考點(diǎn)：平均速度；瞬時(shí)速度．專題：直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律專題．分析：位移是指從初位置到末位置的有向線段，路程是軌跡的長(zhǎng)度，故從M到N過程中，三個(gè)物體的位移相同，但路程不等；平均速率是路程與時(shí)間的比值，而平均速度是位移與時(shí)間段的比值．解答：解：A、平均速度等于位移與時(shí)間的比值，由于位移與時(shí)間都相等，故平均速度相同，故A正確；B、曲線運(yùn)動(dòng)中軌跡上任意一點(diǎn)的切向方向與該點(diǎn)的速度方向相同，故物體A與物體C的速度方向不斷改變，故B錯(cuò)誤；C、平均速度方向與位移方向相同，位移相同，故平均速度方向相同，故C錯(cuò)誤；D、瞬時(shí)速度方向是切線方向，故B質(zhì)點(diǎn)從N到M的瞬時(shí)速度方向可能相同，故D正確；故選：AD點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵要明確平均速度與平均速率的區(qū)別，平均速度是位移與時(shí)間的比值，是矢量；而平均速率是路程與時(shí)間的比值，是標(biāo)量5.在研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列物體中可以當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)處理的是（）Ａ．研究飛機(jī)從北京到上海的時(shí)間，可以把飛機(jī)當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)；Ｂ．確定輪船在大海中的位置時(shí)，可以把它當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)來處理；Ｃ．作直線運(yùn)動(dòng)的物體可以看作質(zhì)點(diǎn)；Ｄ．研究火車通過路旁一根電線桿的時(shí)間時(shí)，火車可以當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)來處理。參考答案：AB二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（10分）如圖，質(zhì)量為0.5kg的水桶里盛有1kg的水，用繩子系住水桶在豎直平面內(nèi)做“水流星”表演，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為1m，水桶通過最高點(diǎn)的速度為4m/s，則在最高點(diǎn)時(shí)，繩的拉力為多少？水對(duì)杯底的壓力為多少？(g取10m/)

參考答案：設(shè)繩對(duì)水桶和水整體的拉力為F，對(duì)整體分析可知：F+Mg=MV2/R

得F=9N

4分

設(shè)桶對(duì)水的壓力為F1，對(duì)水分析可知，F(xiàn)1+mg=mV2/R

可得F1=6N

4分據(jù)牛頓第三定律可知，水對(duì)桶底的壓力為6N

2分7.有一種大型游戲器械，它是一個(gè)圓筒形的大容器，游客進(jìn)人容器后靠豎直筒壁坐著，如圖所示。當(dāng)圓筒開始轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速逐漸增大時(shí)，游客會(huì)感到自己被緊緊地壓在筒壁上不能動(dòng)彈。這一過程中，筒壁對(duì)人的彈力不斷____________。(填“增大”或“減小”)參考答案：8.如圖7所示的皮帶傳動(dòng)裝置中，點(diǎn)A和B分別是兩個(gè)同軸塔輪上的點(diǎn)，A、B、C分別是三個(gè)輪邊緣的點(diǎn)，且RA＝RC＝2RB，則三質(zhì)點(diǎn)角速度之比為___________線速度之比為___________(皮帶不打滑)參考答案：．ωA∶ωB∶ωC＝2∶2∶1，vA∶vB∶vC＝2∶1∶1試題分析：點(diǎn)A、B的角速度相等，點(diǎn)B、C的線速度相等，根據(jù)線速度和角速度的關(guān)系，可知點(diǎn)B、C的角速度之比為2:1，則點(diǎn)A、B、C的角速度之比為2:2:1。再根據(jù)，點(diǎn)A、B的線速度之比為2:1，綜合起來，則A、B、C三點(diǎn)的線速度之比為2:1:1。考點(diǎn)：本題考查角速度和線速度的關(guān)系，涉及皮帶輪問題?！窘馕觥?.如圖所示為頻閃攝影方法拍攝的研究物體做平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的照片，圖中A、B、C為三個(gè)同時(shí)由同一點(diǎn)出發(fā)的小球.AA′為A球在光滑水平面上以速度v運(yùn)動(dòng)的軌跡；BB′為B球以速度v被水平拋出后的運(yùn)動(dòng)軌跡；CC′為C球自由下落的運(yùn)動(dòng)軌跡.通過分析上述三條軌跡可得出結(jié)論：（1）___________________________________.（2）___________________________________.參考答案：10.在水平地面上有一輛運(yùn)動(dòng)的平板小車，車上固定一個(gè)盛水的燒杯，燒杯的直徑為L(zhǎng)，當(dāng)小車作加速度為a的勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，水面呈如圖所示，則小車的速度方向?yàn)開________，左右液面的高度差h為_________。三、作圖題（每題3分，共6分）參考答案：11.在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，記錄了下圖所示的一段軌跡ABC.已知物體是由原點(diǎn)O水平拋出的，C點(diǎn)的坐標(biāo)為（60，45），則平拋物體的初速度為v0=___________m/s，物體經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)下落的高度為hB=___________m.（取g=10m/s2）參考答案：2

0.212.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)質(zhì)量增大到2倍，周期減小到一半時(shí)，其向心力大小是原來的____倍，當(dāng)質(zhì)量不變，線速度大小不變，角速度大小增大到2倍時(shí)，其向心力大小是原來的____倍。參考答案：8、213.一輕質(zhì)彈簧原長(zhǎng)10cm，甲乙兩人同時(shí)用100N的力在兩端反向拉彈簧，其長(zhǎng)度變?yōu)?2cm，若將彈簧一端固定，由甲一人用100N的力拉，則此時(shí)彈簧長(zhǎng)度為_________cm，此彈簧的勁度系數(shù)為__________N/m。參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》實(shí)驗(yàn)中。（1）某組同學(xué)用如圖所示裝置，來研究小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與小車受到力的關(guān)系。下列措施中正確的是（

）A.首先要平衡摩擦力，平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝碼，使小車能勻速滑動(dòng)B.每次改變小車的拉力后都需要重新平衡摩擦力C.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)讓塑料小桶和桶中砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量D.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先放小車，然后再開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源（2）圖中是某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中的一段紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)中間都有四個(gè)點(diǎn)未畫出，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間T=

s，VB

=

m/s，加速度a=

m/s2。（本題計(jì)算結(jié)果都保留三位有效數(shù)字）參考答案：（1）C（3分）（2）T=0.1s（2分），VB=0.204m/s（2分）

a=1.05m/s2（15.某同學(xué)在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：（1）為使小球水平拋出，必須調(diào)整斜槽，使

；（2）小球拋出點(diǎn)的位置必須及時(shí)記錄在白紙上，然后從這一點(diǎn)畫水平線和豎直線作為x軸和y軸，豎直線是用___________來確定的。（3）驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)得到的軌跡是否準(zhǔn)確的一般方法是：在水平方向從起點(diǎn)處取兩段連續(xù)相等的位移，如果軌跡準(zhǔn)確，這兩段相等的水平位移對(duì)應(yīng)的兩段豎直方向的位移之比應(yīng)為___________。（4）某同學(xué)建立的直角坐標(biāo)系如圖所示，設(shè)他在安裝實(shí)驗(yàn)裝置和其余操作時(shí)準(zhǔn)確無誤，只有一處失誤，即是____________________。（5）假設(shè)該同學(xué)將第四步的失誤更正后，在軌跡上任取一點(diǎn)M，測(cè)得坐標(biāo)為（x，y），則初速度的表達(dá)式為___________（重力加速度為g）參考答案：（1）使斜槽末端水平，或者把小球放于斜槽末端看是否滾動(dòng)（2）重垂線（3）1∶3（4）坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)建立在水平槽口正上方球心處，而該同學(xué)卻錯(cuò)誤地將坐標(biāo)原點(diǎn)取在槽口處（5）x四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，小木塊在沿斜面向上的恒定外力F作用下，從A點(diǎn)由靜止開始作勻加速運(yùn)動(dòng)，前進(jìn)了0．45m抵達(dá)B點(diǎn)時(shí)，立即撤去外力。此后小木塊又前進(jìn)0．15m到達(dá)C點(diǎn)，速度為零。已知木塊與斜面動(dòng)摩擦因數(shù)，木塊質(zhì)量m=1kg。求：（1）木塊向上經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速度為多大?（2）木塊在AB段所受的外力多大?（g=10m/s2）參考答案：（1）撤去外力后，小木塊做勻減速運(yùn)動(dòng)從B運(yùn)動(dòng)到C，

加速度大小為

…3分

所以有

…………2分

代入可解得

………………1分（2）設(shè)外加恒力為F則剛開始從A運(yùn)動(dòng)到B的加速度為………3分

剛開始是做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故有：

………2分

代入數(shù)據(jù)可求得：F=10N…………………1分17.甲、乙兩輛汽車沿平直公路同向勻速行駛，甲車在乙車前面，它們之間相距s0=40m，速度均為v0=10m/s．某時(shí)刻，甲車剎車作勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為5m/s2．從此時(shí)刻起，求：（1）甲車經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間停止運(yùn)動(dòng)？（2）當(dāng)甲車靜止時(shí)，甲、乙兩輛汽車之間的距離為多大?（3）經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間兩車相遇？參考答案：（1）由v=v0+at，甲車停止運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1=2s(3分)（2）時(shí)間t1內(nèi)，甲車的位移x甲=（v+v0）t1/2=10m

(2分)

乙車的位移x乙=v0t1=20m

(2分)

兩車相距Δx=30m

(2分)（3）相遇時(shí)間t2=(s0+x甲)/v0=5s

18.如圖所示，一光滑的半徑為R的半圓形軌道底部固定豎直放置在水平面上，一個(gè)質(zhì)量為m的小球以某一速度沖上軌道，然后小球從軌道口B處飛出，最后落在水平面上，已知小球落地點(diǎn)C距B處的距離為3R．求：小球?qū)壍揽贐處的壓力為多大？參考答案：解：設(shè)小球經(jīng)過