廣東省湛江市橫山附屬中學(xué)2021年高一物理上學(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15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.關(guān)于地球的第一宇宙速度，下列說法中正確的是（

）A．它是人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動的最小環(huán)繞速度B．它是人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度C．第一宇宙速度跟地球的質(zhì)量無關(guān)D．第一宇宙速度跟地球的半徑無關(guān)參考答案：B2.物體做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動，他的向心加速度，角速度，線速度，周期分別為a，，v，T下列關(guān)系式不正確的是A．

B．C．

D．參考答案：A3.作變速直線運(yùn)動的物體，若前一半時間的平均速度為4m/s，后一半時間的平均速度是8m/s，則全程的平均速度是

(

)A．7m/s

B．5m/s

C．6m/s

D．5.5m/s參考答案：4.（單選）水平放置的三個不同材料制成的輪A、B、C用不打滑皮帶相連，如圖所示（俯視圖），三輪的半徑之比為RA：RB：RC=3：2：1，當(dāng)主動輪C勻速轉(zhuǎn)動時，在三輪的邊緣上放置一小物塊P，P均恰能相對靜止在各輪的邊緣上，設(shè)小物塊P所受的最大靜摩擦力等于滑動靜摩擦力，小物塊P與輪A、B、C接觸面間的動摩擦因素分別為、、，A、B、C三輪轉(zhuǎn)動的角速度分別為、、，則A、：：=6：3：2

B、：：=2：3：6C、：：=1：2：3

D、：：=6：3：2參考答案：B5.如圖所示，質(zhì)量相同的兩物體處于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到達(dá)同一水平面，取地面為零勢能面，則（

）A.重力對兩物體做功相同B.重力的平均功率PA<PBC.到達(dá)底端時重力的瞬時功率相同D.到達(dá)底端時兩物體的機(jī)械能不相同參考答案：AB【詳解】A.兩物體下落的高度，重力做功為：W=mgh，由于m、g、h都相同，則重力做功相同，故A正確；B.A沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動，B做自由落體運(yùn)動，A的運(yùn)動時間大于B的運(yùn)動時間，重力做功相同，由可知，PA<PB，故B正確；C.由機(jī)械能守恒定律可知，mgh=mv2，得，則知到達(dá)底端時兩物體的速度大小相等，到達(dá)底端時A重力的瞬時功率PA=mgvsinθ。B重力的瞬時功率PB=mgv，所以PA＜PB．故C錯誤。D.兩物體運(yùn)動過程中只有重力做功，機(jī)械能守恒，兩物體初態(tài)機(jī)械能相同，則到達(dá)底端時兩物體的機(jī)械能相同，故D錯誤；二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.兩顆人造衛(wèi)星A、B的質(zhì)量之比mA∶mB=1∶2，軌道半徑之比rA∶rB=1∶3，某一時刻它們的連線通過地心，則此時它們的線速度之比vA∶vB=

，向心加速度之比aA∶aB=

。參考答案：7.用打點(diǎn)計時器研究物體的自由落體運(yùn)動，得到如圖一段紙帶，測得AB＝7.65cm，BC＝9.17cm。已知交流電頻率是50Hz，則打B點(diǎn)時物體的瞬時速度為________m／s。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）如果實(shí)驗(yàn)測出的重力加速度值比公認(rèn)值偏小，可能的原因是________。

參考答案：2.10（3分）；物體下落過程中受到阻力影響（2分）8.一籃球以6m/s的速度飛向籃板，在0.4s的時間內(nèi)籃球以2m/s的速度反向彈回，籃球在這段時間內(nèi)加速度的大小為__________m/s2，方向___________。參考答案：9.人在沙灘上行走時容易下陷，則下陷過程中()A.人對沙灘的壓力大于沙灘對人的支持力B.人對沙灘的壓力小于沙灘對人的支持力C.人對沙灘的壓力大小等于沙灘對人的支持力大小D.人對沙灘的壓力大小一定等于人的重力大小參考答案：C人對沙灘的壓力和沙灘對他的支持力是作用力和反作用力的關(guān)系，二者大小相等，方向相反，故AB錯誤，C正確．人受重力，沙灘的支持力，人在沙灘上行走時容易下陷說明具有向下的重力大于向上的支持力，故D錯誤．故選C.點(diǎn)睛：要會區(qū)分平衡力和作用力與反作用力：平衡力能使物體平衡；作用力和反作用力是一種相互作用．不能僅憑大小相等方向相反，是否作用在一個物體上做判定．10.質(zhì)量為m的小球被系在輕繩的一端，在豎直平面內(nèi)作半徑為R的圓周運(yùn)動.運(yùn)動過程中，小球受到空氣阻力的作用，在某一時刻小球通過軌道最低點(diǎn)時繩子的拉力為7mg，此后小球繼續(xù)作圓周運(yùn)動，轉(zhuǎn)過半個圓周恰好通過最高點(diǎn)，則此過程中小球克服阻力所做的功為

。參考答案：1/2mgR11.平拋運(yùn)動的加速度為

，是一種

曲線運(yùn)動。參考答案：g，勻變速。12.汽車以20m/s的速度做勻速運(yùn)動，某時刻關(guān)閉發(fā)動機(jī)而做勻減速運(yùn)動，加速度大小為5m/s2，則它關(guān)閉發(fā)動機(jī)后通過t=37.5m所需的時間為______________s．參考答案：設(shè)汽車初速度的方向?yàn)檎较?，即V0=20m/s,a=－5m/s2,s=37.5m.則由位移公式得：解得：t1=3s,t2=5s.分析糾錯：因?yàn)槠嚱?jīng)過t0=已經(jīng)停止運(yùn)動，4s后位移公式已不適用，故t2=5s應(yīng)舍去。13.如圖所示是甲、乙兩物體運(yùn)動的位移-時間圖像，甲、乙兩物體均做

，它們運(yùn)動的方向

，0s時它們相距

m，它們在

時刻相遇在

位置處．參考答案：勻速直線運(yùn)動;

相反;

10；

2.5s;

5m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(nèi)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(zhì)量相等的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)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(yùn)動周期必定小于B球的運(yùn)動周期D．A球?qū)ν脖诘膲毫Ρ囟ù笥贐球?qū)ν脖诘膲毫?/p>

參考答案：B15.如圖所示，在光滑水平面上，一輛質(zhì)量M=2kg、長度L=9.6m、上表面粗糙的平板車緊靠著被固定的斜面體ABC，斜面體斜邊AC長s=9m、傾角?，F(xiàn)將質(zhì)量m=lkg的小木塊從斜面頂端A處由靜止釋放，小木塊滑到C點(diǎn)后立即速度大小不變地水平?jīng)_上平板車。已知平板車上表面與C點(diǎn)等高，小木塊與斜面、平板車上表面的動摩擦系數(shù)分別為=0.5、=0.2,sin37°=0.6,cos37=0.8，g取10m/s2，求：(1)小木塊滑到C點(diǎn)時的速度大?。?2)試判斷小木塊能否從平板車右側(cè)滑出，若不能滑出，請求出最終小木塊會停在距離車右端多遠(yuǎn)？若能滑出，請求出小木塊在平板車上運(yùn)動的時間？參考答案：（1）6m/s（2）不會滑出，停在距車右端3.6m【詳解】（1）木塊在斜面上做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律可得：mgsin37°-f=ma

其中：f=μ1mgcos37°

解得a=2m/s2，

根據(jù)速度位移關(guān)系可得v2=2as

解得v=6m/s；

（2）木塊滑上車后做勻減速運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律可得：μ2mg=ma1

解得：a1=2m/s2

車做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律可得：μ2mg=Ma2

解得a2=1m/s2，

經(jīng)過t時間二者的速度相等，則：v-a1t=a2t

解得t=2s

t時間木塊的位移x1=vt-a1t2

t時間小車的位移x2=a2t2

則△x=x1-x2=6m

由于△x=8m＜L，所以木塊沒有滑出，且木塊距離車右端距離d=L-△x=3.6m四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示水平轉(zhuǎn)盤上放有質(zhì)量為m的物塊，物塊到轉(zhuǎn)軸上O點(diǎn)的距離為r,物塊和轉(zhuǎn)盤間最大靜摩擦力是壓力的μ倍。求：⑴若物塊始終相對轉(zhuǎn)盤靜止，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的最大角速度是多少？⑵用一水平細(xì)線將物塊與轉(zhuǎn)軸上的O點(diǎn)連接在一起，求當(dāng)時，細(xì)線的拉力T1和時，細(xì)線的拉力T2

參考答案：（1）當(dāng)物塊所需要的向心力等于最大靜摩擦力時，轉(zhuǎn)盤角速度最大

2分

即：μmg=mrωm2

2分則:

2分

(2)由于ω1<ωm時僅由摩擦力可提供向心力，則細(xì)繩對物塊的拉力T1=0

2分由于ω2>ωm時摩擦力不足以提供向心力，繩子也要提供部分向心力則：T2+μmg=mrω22

2分

解得：T2=μmg/2

2分17.為了研究過山車的原理，物理小組提出了下列設(shè)想：取一個與水平方向夾角為37°、長L=2.0m的粗糙的傾斜軌道AB，通過水平軌道BC與豎直圓軌道相連，出口為水平軌道DE，整個軌道除AB段以外都是光滑的。其中AB與BC軌道以微小圓弧相接，如圖示。一個小物塊以初速度v0=4.0m/s，從某一高處水平拋出，到A點(diǎn)時速度方向恰沿AB方向，并沿傾斜軌道滑下。已知物塊與傾斜軌道的動摩擦因數(shù)μ=0.50（g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80）求：（1）求小物塊到達(dá)A點(diǎn)時速度；（2）豎直圓軌道的半徑滿足什么條件時，小物塊在圓軌道運(yùn)動時不會脫離圓軌道？參考答案：（1）設(shè)小物塊到達(dá)A點(diǎn)時的速度為vA，則

解得：vA=5m/s

（2）設(shè)圓軌道半徑為R1時，小物塊到達(dá)圓心等高處速度為零。根據(jù)動能定理，得

Ks5u

解得：R1=1.65m

設(shè)圓軌道半徑為R2時，小物塊恰能通過圓軌道最高點(diǎn)，小物塊在最高點(diǎn)的速度為v。

根據(jù)牛頓第二定律，得Ks5u

Ks5u

在A至圓軌道最高點(diǎn)的過程中，由動能定理，得

解得：R2=0.66m

綜上所述：小物塊在圓軌道運(yùn)動時不會脫離圓軌道，圓軌道的半徑應(yīng)滿足

或

18.如圖甲所示，有一塊木板靜止在足夠長的粗糙水平面上，木板質(zhì)量為M=4kg，長為L=1.4m；木塊右端放的一小滑塊，小滑塊質(zhì)量為m=1kg，可視為質(zhì)點(diǎn)．現(xiàn)用水平恒力F作用在木板M右端，恒力F取不同數(shù)值時，小滑塊和木板的加速度分別對應(yīng)不同數(shù)值，兩者的a﹣F圖象如圖乙所示，取g=10m/s2．求：（1）小滑塊與木板之間的滑動摩擦因數(shù)，以及木板與地面的滑動摩擦因數(shù)．（2）若水平恒力F=27.8N，且始終作用在木板M上，當(dāng)小滑塊m從木板上滑落時，經(jīng)歷的時間為多長．參考答案：解：（1）由圖乙可知，當(dāng)恒力F≥25N時，小滑塊與木板將出現(xiàn)相對滑動，以小滑塊為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律得

μ1mg=ma1由圖知，a1=4m/s2代入數(shù)據(jù)解得

μ1=0.4

以木板為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有：

F﹣μ1mg﹣μ2（m+M）g=Ma2

則得a2=F﹣結(jié)合圖象可得，﹣=﹣代入數(shù)據(jù)解得

μ2=0.1

（2）設(shè)m在M上滑動的時間為t，當(dāng)水平恒力F=27.8N時，由（1）知滑塊的加速度為a1=μ1g=4m/s2而滑塊在時間t內(nèi)的位移為s1=a1t2．由（1）可知木板的加速度為

a2=代入數(shù)據(jù)解得a2=4.7m/s2而木板在時間t內(nèi)的位移為s2=a2t2．由題可知，s1﹣s2=L

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得t=2s