湖南省永州市祁阳梅溪镇第一中学2020年高一物理上学期期末试卷含解析.docx

湖南省永州市祁阳梅溪镇第一中学2020年高一物理上学期期末试卷含解析
一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. 如图所示，水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P在F1、F2和F3三力作用下保持静止，下列判断正确的是

A、F1>F2>F3                       B、F3>F1>F2
C、F2>F1>F3                       D、F3>F2>F1
参考答案：
B
2. 如图在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ,然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则  (    )

A．该卫星的发射速度必定大于11.2km/s
B．卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于7.9km/s
C．在轨道Ⅱ上Q点的速度大于轨道上ⅠQ点的速度
D．卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ
参考答案：
CD
3. 物体m用线通过光滑的水平板间小孔与砝码M相连，并且正在做匀速圆周运动，如图所示，如果减少M的重量，则物体m的轨道半径r，角速度ω，线速度v的大小变化情况是（　　）

A．r不变．v变小 B．r增大，ω减小 C．r减小，v不变 D．r减小，ω不变
参考答案：
B
【考点】线速度、角速度和周期、转速；匀速圆周运动．
【分析】小球在砝码的重力作用下，在光滑水平面上做匀速圆周运动．显然砝码的重力提供向心力，当砝码的重量变化，此时向心力与砝码的重力不等，从而做离心运动，导致半径变化．向心力再次与砝码的重力相等时，又做匀速圆周运动．因此由半径的变化可得出角速度、线速度的变化．
【解答】解：小球在砝码的重力作用下，在光滑水平面上做匀速圆周运动．砝码的重力提供向心力，当砝码的重量减小，此时向心力大于砝码的重力，从而做离心运动，导致半径变大．当再次出现砝码的重力与向心力相等时，小球又做匀速圆周运动．
ACD、因M的质量减小，则导致提供的向心力小于需要的向心力，因此小球出现离心运动，那么半径增大，故ACD不正确；
B、由于半径变大，而向心力大小变小，则角速度减小，故B正确．
故选：B．
4. 如图所示，光滑的半圆柱体的半径为R，其上方有一个曲线轨道AB，轨道底端水平并与半圆柱体顶端相切．质量为m的小球沿轨道滑至底端(也就是半圆柱体的顶端)B点时的速度大小为，方向沿水平方向．小球在水平面上的落点为C(图中未画出)，则(      )

A．小球将沿圆柱体表面做圆周运动滑至C点            
B． 小球将先沿圆柱体表面做圆周运动，后在圆弧上某点离开半圆柱体抛至C点
C．OC之间的距离为R
D．OC之间的距离为R
参考答案：
C
  解：mg-N=m，而v=，所以N=0，小球仅受重力，有初速度，将做平抛运动，R=gt2，t=，x== R．故A、B、D错误，C正确．故选C．
5. （单选）汽车以20m/s的速度做匀速直线运动，刹车后的加速度大小为5m/s2，那么开始刹车后2s内与开始刹车后6s内汽车通过的位移之比为(　　)
  A．1 ∶1　　　　 B．3 ∶1            C．3 ∶4     D．4 ∶3
参考答案：
C
二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 要发射一颗人造地球卫星，使它在半径为r2的预定轨道上绕地球做匀速圆周运动，为此先将卫星发射到半径为r1的近地暂行轨道上绕地球做匀速圆周运动。如图所示，在A点，使卫星速度瞬时增加，从而使卫星进入一个椭圆的转移轨道上，当卫星到达转移轨道的远地点B时，再次瞬时改变卫星速度，使它进入预定轨道运行。已知地球表面的重力加速度大小为g，地球的半径为R，则卫星在半径为r1的近地暂行轨道上的运动周期为______________，卫星从半径为r1的近地暂行轨道上的A点转移到半径为r2的预定轨道上的B点所需时间为_______________。

参考答案：
___  ____；____ ____。
7. A物体做匀速直线运动，速度是2m/s，A出发4s后，B物体从同一地点从静止开始出发做匀加速直线运动，加速度是2m/s2，且A、B运动方向相同，B出发后　 　s才能追上A，A、B相遇前的它们的最大距离为　 　m．
参考答案：
4；9．
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．
【分析】结合位移相等，运用运用运动学公式求出追及的时间．当两者速度相等时，相距最远，结合速度时间公式和位移公式求出最大距离．
【解答】解：设B出发后经t时间赶上A，则有：

代入数据解得：t=4s；
由题意在A、B相遇前，两者速度相等时，距离最大，设B出发后经t0时间，两者速度相等．则有：
，
此时A的位移：x1=v（t0+4）=2×（1+4）=10m
B的位移：
A、B间距离：△x=x1﹣x2=10﹣1=9m
故答案为：4；9．
8. 一个质点做匀加速直线运动，它在3s末的速度是11m/s，第5s末的速度是17m/s，则该质点的加速度为           m/s2，初速度为           m/s，前10 s内的位移为           m。
参考答案：
3   m/s2，   2   m/s，   170
9. 一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，用下面的方法可以测量它匀速转动的角速度。
   实验步骤：

  A．用游标卡尺测量圆盘的直径。
B．如图6所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘的侧面上。
C．启动控制装置使得圆盘转动，同时接通电源（频率为50Hz），打点计时器开始打点。
D．经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带进行测量。
某次实验得到的纸带的一段如图８所示。由图可知a点到k点的时间间隔是________s。由此可计算出纸带运动的速度大小为________m/s。若测得圆盘直径的平均值为8.00×10-2m，则可求出圆盘的角速度为_________rad／s。

参考答案：
0.20  0.52   13
10. （4分）质量为1000kg的汽车通过圆形拱桥时的速率恒定，拱桥的半径为10m，g取10m/s2，则汽车对拱桥的压力为车重的一半时汽车的速率是        m／s；汽车对拱桥的压力为零时汽车的速率是            m/s。
参考答案：
，10
11. 一物体做自由落体运动，在落地的前一秒内下降35m。它是从         m高处自由落下的，下落时间为           s（g=10m/s2）。
参考答案：
80           4  
12. 如图7所示，表示合力的大小与两分力夹角的关系图线，则这两个分力的大小分别为       N 和      N。

参考答案：
2,3  
13. 汽车给人类生活带来极大便利，但随着车辆的增多，交通事故也相应增加，重视交通安全问题，关系到千百万人的生命安全与家庭幸福，为了安全，在行驶途中，车与车之间必须保持一定的距离，因为，从驾驶员看见某一情况到采取制动动作的时间里，汽车仍然要通过一段距离(称为思考距离)，而从采取制动动作到车完全静止的时间里，汽车又要通过一段距离(称为制动距离)，下表给出了驾驶员驾驶的汽车在不同速度下的思考距离和制动距离等部分数据，请你分析这些数据，算出表格中未给出的数据X=         、Y=          。
速度/(m·s－1)
思考距离/m
制动距离/m
10
12
20
15
18
X
20
Y
80
25
30
125
参考答案：
X=      45   、Y=    24    
三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （实验）打点计时器是高中物理中重要的物理实验仪器，请回答下面的问题。

（1）右图是            打点计时器，电采用的是               。
（2）在某次实验中，物体拖动纸带做匀加速直线运动，打点计时器所用的电频率为50Hz，实验得到的一条纸带如下图所示，纸带上每相邻的两个计数点之间都有4个点未画出。按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点，实验中用直尺量出各计数点到0点的距离如下图所示（单位：cm）
①在计数点1所代表的时刻，纸带运动的瞬时速度为v1=         m/s，物体的加速度a=         

m/s2。（结果保留两位有效数字）
②该同学在测量的时候没有将计数点5的数值记录下，根据前面的数值可以推算出计数点5到0点的距离为          cm。
参考答案：
（1）电火花；交流220V
（2）①0.18m/s；0.75m/s2 ②14.50
15. 某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系，所用交流电的频率为50 Hz，如图为某次实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出.若从纸带上测出x1＝5.20 cm、x2＝5.60 cm、x3＝6.00 cm、x4＝6.40 cm．则打点计时器打计数点“2”时小车的速度v2＝______m/s，小车的加速度a＝________m/s2，依据本实验原理推断第4计数点和第5计数点之间的距离x5＝________m．（结果保留三位有效数字）

参考答案：
    (1). 0.580    (2). 0.400    (3). 0.0680
此题涉及纸带处理。2点的瞬时速度等于1、3间平均速度，；小车的加速度为；，则。本题考查了匀变速运动纸带的处理，题目简单。
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 一艘宇宙飞船绕一个不知名的、半径为R的行星表面飞行，环绕一周飞行时间为T (万有引力常量为G)，求：
（1）该行星的质量M；
（2）平均密度ρ
参考答案：
（1）由       （3分）
        所以        （1分）
   （2）由           （2分）
                   （1分）
       所以        （1分）

17. 如图所示，AB为竖直半圆轨道的竖直直径，轨道半径R=0.5 m。轨道A端与水平面相切。光滑小球从水平面以初速度v0向A滑动，取g=10 m/s2。
(1)若小球经B点时，对轨道的压力恰好为零，求小球落在水平面时到A点的距离。
 (2)若小球在B点的速度VB=4m/s，求小球经A点的瞬间对圆轨道的压力。

参考答案：
（1）由牛顿第二定律
小球经过B点方程为：，         ----------（1分）
又=0所以        　　　    --------------------（2分）
小球过B点后做平抛运动， ；          ----------（1分）
 　　　　         ---------------------------------------（2分）
 可得s=1m　　　              --------------------------------------（1分）
（2）由机械能守恒：          ---------------（2分）
              小球经A点的瞬间：            --------- (2分)
得：NA=31牛顿                ----------------------------------（1分）
又由牛顿第三运动定律可知小球对轨道的压力牛顿，方向竖直向下
18. 一架喷气式飞机，质量m=5×103kg，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s =5.3×102m时，达到起飞的速度v =60m/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍（k=0.02），求飞机受到的牵引力。
参考答案：