福建省泉州市安溪縣第七中學2021年高一物理期末試卷含解析一、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.如圖6所示，為一皮帶傳動裝置，右輪半徑為r，a為它邊緣上一點；左側(cè)是一輪軸，大輪半徑為4r，小輪半徑為2r，b點在小輪上，到小輪中心的距離為r。c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上。若傳動過程中皮帶不打滑，則…………（

）①a點和b點的線速度大小相等

②a點和b點的角速度大小相等

③a點和c點的線速度大小相等

④a點和d點的向心加速度大小相等A.①③

B.②③

C.③④

D.②④

參考答案：C2.(單選)在圓軌道上運動的質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星，它到地面的距離等于地球半徑R．地面上的重力加速度為g，則A．衛(wèi)星運動的加速度為

B．衛(wèi)星運動的速度為 C．衛(wèi)星運動的周期為

D.衛(wèi)星的動能為參考答案：C3.（多選）一輛汽車運動的v-t圖象如圖，則汽車在0～2s內(nèi)和2s～3s內(nèi)相比（

）A．位移大小相等

B．平均速度相等C．速度變化相同

D．加速度之比為1：2參考答案：BD4.如圖所示是A、B兩質(zhì)點從同一地點開始運動的位移﹣時間圖象，則下列說法中正確的是（）A．A質(zhì)點以20m/s的速度勻速運動B．B質(zhì)點做曲線運動C．B質(zhì)點最初4s做加速運動，后4s做減速運動D．A、B兩質(zhì)點在4s末時刻速度大小相等參考答案：A【考點】勻變速直線運動的圖像；勻變速直線運動的速度與時間的關系．【分析】位移時間圖線的斜率表示瞬時速度，位移時間圖象只能表示直線運動的規(guī)律．根據(jù)圖象切線的斜率分析4s末兩個質(zhì)點的速度關系．【解答】解：A、在x﹣t圖象中圖線的斜率表示速度，所以A質(zhì)點的速度不變，做勻速直線運動，且速度為vA===20m/s，故A正確；B、位移圖象只能表示直線運動，B質(zhì)點的位移先增大，后減小，說明B質(zhì)點先沿正方向做直線運動，后沿負方向做直線運動，故B錯誤；C、B質(zhì)點的x﹣t圖線切線斜率先減小后增大，說明B質(zhì)點前4s做減速運動，后4s做加速運動，故C錯誤；D、在4s末時刻B的速度為0，A的速度為20m/s，速度大小不等，故D錯誤．故選：A5.(多選)作用在同一物體上的兩個共點力，一個是40N，另一個是F，它們的合力是100N，則F的大小可能是（

）A

20N

B

60N

C

80N

D160N參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在國際單位制中，三個力學基本物理量的單位分別是m、kg和s，而速度的單位“m/s”屬于導出單位．參考答案：考點：力學單位制．版權所有分析：單位制包括基本單位和導出單位，規(guī)定的基本量的單位叫基本單位，國際單位制規(guī)定了七個基本物理量．分別為長度、質(zhì)量、時間、熱力學溫度、電流、光強度、物質(zhì)的量．它們的在國際單位制中的單位稱為基本單位．解答：解：際單位制規(guī)定了七個基本物理量．分別為長度、質(zhì)量、時間、熱力學溫度、電流、光強度、物質(zhì)的量．它們的在國際單位制中的單位稱為基本單位，而物理量之間的關系式推到出來的物理量的單位叫做導出單位，所以三個力學基本物理量分別是長度、質(zhì)量、時間，它們的單位分別為m、kg、s，而速度的單位“m/s”，是根據(jù)速度的定義式V=推導出來的所以速度的單位“m/s”屬于導出單位．故答案為：m、kg、s；導出．點評：國際單位制規(guī)定了七個基本物理量，這七個基本物理量分別是誰，它們在國際單位制分別是誰，這都是需要學生自己記住的．7.某探究學習小組的同學要驗證“牛頓第二定律”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，水平軌道上安裝兩個光電門，小車上固定有力傳感器和擋光板，細線一端與力傳感器連接另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤，實驗時，調(diào)整軌道的傾角正好能平衡小車所受的摩擦力（圖中未畫出）．（1）該實驗中小車所受的合力________（填“等于”或“不等于”）力傳感器的示數(shù)，該實驗是否________(填”需要”或”不需要”)滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量?

（2）實驗獲得以下測量數(shù)據(jù)：小車、傳感器和擋光板的總質(zhì)量M，擋光板的寬度l，光電門1和2的中心距離為s.某次實驗過程：力傳感器的讀數(shù)為F，小車通過光電門1和2的擋光時間分別為t1、t2（小車通過光電門2后，砝碼盤才落地），已知重力加速度為g，則該實驗要驗證的式子是______________.參考答案：（1）等于（2分）

不需要（2分）

（2）F＝

8.月球質(zhì)量為m，繞地球做勻速圓周運動，周期為T，軌道半徑為r，已知萬有引力常量為G，則月球受到地球的萬有引力F=

，地球的質(zhì)量M=

。參考答案：F=

M=9.汽車沿半徑為R的圓形跑道勻速率行駛，設跑道的路面是水平的，使汽車做勻速圓周運動的向心力是路面對汽車的 提供的，若此力的最大值是車重的0.1倍，跑道半徑R=100m，g=10m／s2，則汽車速率的最大值不能超過

km／h．參考答案：10.某航空母艦上的戰(zhàn)斗機在甲板上加速的最大加速度是a=5m/s2，飛機速度要達到v=60m/s才能起飛，若飛機從靜止開始加速，則需要航空母艦的甲板長至少為L=▲m；實際航空母艦甲板長200m，利用彈射系統(tǒng)使飛機獲得的初速度至少為v0=▲m/s才能安全起飛。參考答案：360m

；__40m/s11.（9分）某研究性學習小組的同學把鉛球沿水平方向推出，為了粗略測出鉛球出手時的速度，必須測量的物理量是________和_________，設g為已知，用所測量的物理量符號表示初速度的表達式是v=__________。參考答案：豎直下落高度h；水平飛行距離s；12.如圖為研究小球的平拋運動時拍攝的閃光照片的一部分，其背景是邊長為5cm的小方格，重力加速度g取10m/s2.由圖可知：小球拋出時的初速度大小為

m/s。參考答案：2.5

13.（5分）吊桶和水的質(zhì)量為5Kg，均勻的系繩每米質(zhì)量為0.1Kg，從20m深的井中勻速提起一桶水需要做的功為＿＿＿＿＿＿＿J。參考答案：1.2′103三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.一個同學在《研究平拋物體的運動》實驗中，只畫出了如圖所示的一部分曲線，于是他在曲線上取水平距離△s相等的三點A、B、C，量得△s=0.2m．又量出它們之間的豎直距離分別為h1=0.1m，h2=0.2m，利用這些數(shù)據(jù)，可求得（取g=10m/s2）：（1）物體拋出時的初速度為

m/s；（2）物體經(jīng)過B時豎直分速度為

m/s；（3）拋出點在A點上方高度為

m處．參考答案：（1）2；（2）1.5；（3）0.0125．【考點】研究平拋物體的運動．【分析】（1）根據(jù)豎直方向運動特點△h=gt2，求出物體運動時間；然后利用水平方向小球勻速運動的特點，根據(jù)x=v0t即可求出物體的初速度；（2）勻變速直線運動某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，即AC在豎直方向上的平均速度等于B點的豎直分速度，然后根據(jù)運動的合成可以求出物體經(jīng)過B點時的速度大??；（3）根據(jù)B點豎直方向的速度大小，求出從拋出到B點的時間，從而求出從拋出到A點的時間，然后求出物體拋出點到A點的水平距離．【解答】解：（1）在豎直方向上根據(jù)△y=gt2，t====0.1s，物體拋出時的初速度v0===2m/s．（2）經(jīng)過B點時的豎直分速度：vyB===1.5m/s，（3）拋出點到B點的運動時間：tB===0.15s，從拋出到運動到A點需要的時間：tA=tB﹣t=0.15s﹣0.1s=0.05s，則拋出點在A點上方高度：h=gtA2=×10×0.052=0.0125m；故答案為：（1）2；（2）1.5；（3）0.0125．15.一個同學要研究輕質(zhì)彈簧的彈性勢能與彈簧長度改變量的關系，進行了如下實驗：在離地面高度為h的光滑水平桌面上，沿著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧，其左端固定，右端與質(zhì)量為m的一個小鋼球接觸．當彈簧處于自然長度時，小鋼球恰好在桌子邊緣，如圖所示．讓鋼球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，使鋼球沿水平方向射出桌面，小鋼球在空中飛行后落在水平地面上，水平距離為s．（1）請你推導出彈簧的彈性勢能Ep與小鋼球質(zhì)量m、桌面離地面高度h、小鋼球飛行的水平距離s等物理量之間的關系式：Ep=

．（2）彈簧的壓縮量x與對應的鋼球在空中飛行的水平距離s的實驗數(shù)據(jù)如下表所示：彈簧的壓縮量x（cm）1.001.502.002.503.003.50小鋼球飛行的水平距離s（cm）1.011.502.012.493.013.50根據(jù)上面的實驗數(shù)據(jù)，請你猜測彈簧的彈性勢能Ep與彈簧的壓縮量x之間的關系為

．參考答案：（1）EP=（2）Ep與x2成正比【考點】探究彈力和彈簧伸長的關系．【分析】（1）彈簧釋放后，小球在彈簧的彈力作用下加速，彈簧與小球系統(tǒng)機械能守恒，小球離開桌面后，做平拋運動，根據(jù)平拋運動的知識可以求平拋的初速度，根據(jù)以上原理列式即可；（2）先從實驗數(shù)據(jù)得出彈簧的壓縮量與小球的射程的關系，再結合第一小問中結論得到彈性勢能與小球的射程的關系，最后綜合出彈簧的彈性勢能EP與彈簧長度的壓縮量x之間的關系．【解答】解：（1）由平拋運動規(guī)律有s=vt，h=gt2，得v=s．由機械能守恒定律得EP=mv2=（2）Ep與彈簧的壓縮量x之間的關系為：Ep與x2成正比．猜測的理由：由表中數(shù)據(jù)可看出，在誤差范圍內(nèi)，x正比于s，又Ep=mv2=，所以Ep正比于x2．故答案為：（1）EP=（2）Ep與x2成正比四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（10分）一名攀巖運動員在登上陡峭的峰頂時不小心碰落了一塊石頭。（1）第1秒末石頭的速度多大?（2）經(jīng)歷8s后他聽到石頭落到地面。這個山峰有多高?（3）若考慮到聲音傳播的時間，討論一下，山峰的高度值跟上面算出的結果會有怎樣的差別?參考答案：解析：（1）由得（2）由得（3）山峰的高度值應小于計算結果?？紤]到聲音傳播的時間，石頭落到地面時間小于8s。17.如圖所示，點電荷A的電荷量為Q，點電荷B的電荷量為q，相距為r。已知靜電力常量為k，求：（1）電荷A與B之間的庫侖力大小；（2）電荷A在電荷B所在處產(chǎn)生的電場強度大?。粎⒖即鸢福?8.某型號的艦載飛機在航空母艦的跑道上加速時，發(fā)動機產(chǎn)生的最大加速度為5m/s2，所需的起飛速度為50m/s,跑道長100m.通過計算判斷飛機能否靠自身的發(fā)動機從艦上起飛.為了使飛機在開始滑行時就有一定的初速度，航空