山东省莱芜市莱城区南冶镇中学2021年高一物理下学期期末试题含解析一、 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. 铁路在弯道处的内、外轨道高度是不同的，已知内、外轨道平面与水平面的夹角为，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于，则（ ）A. 内轨对内侧车轮轮缘有挤压B. 外轨对外侧车轮轮缘有挤压C. 这时铁轨对火车的支持力等于D. 这时铁轨对火车的支持力大于参考答案：C【详解】CD.火车在水平面内运动，所以在竖直方向上受力平衡，所以铁轨对火车支持力FN的竖直分量与重力平衡，即FNcos=mg，所以，FN，故C正确，D错误；AB.铁轨对火车的支持力FN的水平分量为FNsin=mgtan，火车在弯道半径为R的转弯处的速度，所以火车转弯时需要的向心力；支持力的水平分量正好等于向心力，故火车轮缘对内外轨道无挤压，故A B错误；2. （单选）如图所示，在滑动摩擦因数为0.1的水平面上向右运动的物体，质量为20kg，在运动过程中，还受到一个水平向左大小为10N的拉力作用，则物体受到的合力为（g = 10N / kg） （ ） A.10N，向右 B.20N，向左C.30N，向右 D.30N，向左参考答案：D3. 作变速直线运动的物体，若前一半时间的平均速度为4m/s，后一半时间的平均速度是8m/s，则全程的平均速度是 ( )A7 m/s B5 m/s C6 m/s D5.5 m/s参考答案：4. .如图所示，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道进入椭圆轨道，B为轨道上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有 （ ）A在轨道上经过A的速度小于经过B的速度B在轨道上经过A的动能大于在轨道上经过A 的动能C在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期D在轨道上经过A的加速度小于在轨道上经过A的加速度参考答案：AC5. 质点做匀速圆周运动时，下面说法正确的是 A、因为a = v2/r，向心加速度一定与旋转半径成反比B、因为a = 2r，向心加速度一定与角速度成正比C、因为= v/r，角速度一定与旋转半径成反比D、因为= 2n，角速度一定与转速成正比参考答案：D二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. （10分）如图，质量为0.5 kg的水桶里盛有1kg的水，用绳子系住水桶在竖直平面内做“水流星”表演，转动半径为1 m，水桶通过最高点的速度为4m/s，则在最高点时，绳的拉力为多少？水对杯底的压力为多少？(g取10 m/)参考答案：设绳对水桶和水整体的拉力为F，对整体分析可知：F+Mg=MV2/R 得F=9 N 4分 设桶对水的压力为F1，对水分析可知，F1+mg= mV2/R 可得F1=6 N 4分据牛顿第三定律可知，水对桶底的压力为6 N 2分7. 气球上升到100米的高空时，从气球上脱落一个物体，物体又上升了10米后开始下落，若取向上为正方向，则物体从离开气球开始到落到地面时的位移是_米，通过的路程为_米。参考答案：-100 、 120 气球的初位置是上空100m处，末位置是地面，即0，所以位移是，通过的路程为8. 某物体由静止开始做匀加速直线运动，在第一个2s内的平均速度大小为4m/s则质点的加速度大小为4m/s2参考答案：4解：2s内的平均速度为4m/s；而2s末的平均速度等于中间时刻的瞬时速度；故1s末的速度为4m/s；由v=v0+at可得：a=4m/s2；故答案为：49. 右图所示，与水平面成角的皮带传送机，把质量为m的货箱放到向上传送的皮带上，皮带的运转是匀速的，皮带与货箱间的动摩擦因数为,货箱从底端放上皮带时的速度为零，到达顶端前已经和皮带相对静止，货箱与皮带间相对运动阶段，货箱受到的摩擦力大小为 ；货箱与皮带间相对静止后受到的摩擦力大小为 。参考答案：mgcos mgsin 10. 汽车做匀加速直线运动，经过4s的时间，速度由2m/s增加到10m/s，则汽车的加速度是_m/s2,加速的距离为_m参考答案：2 2411. 一个质量为的小球，用细线挂在电梯的顶板下，当电梯以g/3的加速度竖直加速下降时，细线的拉力为 参考答案：2/3mg 12. 中学物理实验室中的打点计时器分为电磁打点计时器和电火花计时器两种，它们对于电源的要求，相同点是 ；不同点是 _。参考答案：13. （4分）同时作用在某物体上的两个共点力，大小分别为20N和80N。当这两个力之间的夹角由0逐渐增大到180时，这两个力的合力将由最大值_N，逐渐变到最小值_N。参考答案：100；60三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 在“探究小车速度随时间变化的规律”时，某同学得到如图的一条纸带，标有0、1、2、3、4、5、6等计数点，各计数点间还有四个打点在图中被覆盖，测得各相邻计数点间距s15.18cm，s24.40cm，s33.62cm，s42.84cm，s52.06cm，s61.28cm.（1）相邻两记数点间的时间间隔为 _ s.（2）物体的加速度大小a _ m/s2（3）打点计时器打下记数点3时，物体的速度大小v3 _ m/s参考答案：15. 某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验，主要步骤如下：A在桌面上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；B用图钉把橡皮条的一端固定，另一端拴上两条细绳套；C用两只弹簧秤通过细绳互成角度地拉橡皮条，使结点达到某一位置O，记下O点的位置，记录下两个弹簧秤的示数；D按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则作出合力F；E、用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力的图示F； F比较力F与F的大小和方向，得出结论。上述步骤中，有重要遗漏内容的步骤序号是 和 ；遗漏内容分别是 和 .参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 在真空中的O点放一点电荷Q=1.0108C，直线MN过O点，OM=30cm，如图所示若把电量为q=2.0109C的点电荷从M点移到N点，电势能增加了2.0108J，取N点电势为零，静电力常量k=9.0109N?m2/C2求：（1）M点的电场强度大小；（2）M点的电势参考答案：解析：（1）由E=k-3分，得M点的电场强度为：E=1000N/C； （2）电势能EMEN=qMqN-3分， 又N=0所以 M=（EMEN） -2分，代入数据解得M点的电势M=10V 答：（1）M点的电场强度大小1000N/C；（2）M点的电势10V17. （9分）有一种叫“飞椅”的游乐项目，如图所示，长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为R的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以角速度匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为，不计钢绳的重力，转盘转动的角速度和夹角的关系。参考答案：设转盘转动的角速度为，当夹角为时，座椅到中心轴的距离为r=R+Lsin所以，mgtan=m2(R+Lsin)可得：18. 一质量m=2kg的小球从光滑斜面上高h=3.5m处由静止滑下，斜面底端紧接着一个半径R=1m的光滑圆环，如图所示，试求：()小球滑至圆环顶点时对环的压力；小球至少应从多高处由静止滑下才能越过圆环最高点；小球从=2m处由静止滑下时，脱离圆环的位置和圆心的连线与竖直方向夹角的余弦 参考答案：设小球滑至环顶时的速度为，所受环的压力为N。小球运动过程中机械能守恒： 在顶点由圆周运动的知识有： 联立解得： 代入数值解得： 由牛顿第三定律知小球对环的压力大小为： 当圆环对小球的压力为零时，仅由重力充当向心力，对应的速度为越过圆环最高点的最小速度，对应的高度为最低高度，由机械能守恒定律及圆周运动知识有： 联立解得： 由于，故球在还没有到达顶端前即与环脱离，设脱离圆环时的位置半径与竖直方向的夹角为，选轨道最低点为零势点，由机械能守恒定律及圆周运动知识有： 联立解得：