2020-2021学年江苏省南通市如皋市高一（上）期末物理试卷新人教版

这是一份2020-2021学年江苏省南通市如皋市高一（上）期末物理试卷新人教版，共9页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


1. 下列说法正确的是（ ）
A.牛顿是国际单位制中的基本单位
B.研究原子核结构时，因原子核很小，可把原子核看作质点
C.在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与轨道间的侧向挤压
D.“和谐号”动车组高速行驶时，在地面上测得的其车厢长度明显变短

2. 当物体的加速度不变时，不可能做的运动是（ ）
A.抛体运动B.匀速圆周运动
C.自由落体运动D.匀变速直线运动

3. 物体从静止开始做直线运动，v−t图象如图所示，则该物体（ ）

A.在第8s末相对于起点的位移最大
B.在0∼4s时间内的运动方向与4∼6s内相反
C.在2∼4s时间内的加速度最大
D.在4∼8s时间内，加速度保持不变

4. 如图所示，小船沿直线AB过河，船头始终垂直于河岸。若水流速度减小，为保持航线不变，下列措施与结论正确的是（ ）

A.减小船速，过河时间变长B.减小船速，过河时间不变
C.增大船速，过河时间不变D.增大船速，过河时间缩短

5. 如图所示，将A、B小球同时从地面以相同大小的初速度v0抛出，A的质量大于B的质量，不计空气阻力，则从抛出到落地的过程中（ ）

A.A的加速度小于B的加速度
B.A的运动时间大于B的运动时间
C.A的最大高度等于B的最大高度
D.A的落地速率大于B的落地速率

6. 如图所示，发射地球同步卫星的一般程序是：先让卫星进入一个近地的圆轨道Ⅰ，然后在P点变轨，进入椭圆形转移轨道Ⅱ，到达远地点Q时再次变轨，进入同步轨道Ⅲ。下列说法正确的是（ ）

A.同步卫星可定位于北京正上方
B.卫星在轨道Ⅰ上的运行速度大于7.9 km/s
C.卫星在轨道Ⅱ上运行时，在P点的加速度小于在Q点的加速度
D.卫星由轨道Ⅱ进入同步轨道Ⅲ，需在Q点加速

7. 如图所示，“蹦极”是一项非常刺激的体育运动．某人身系弹性绳自高空P点自由下落，a点是弹性绳的原长位置，c点是人所到达的最低点，b点是人静止悬吊时的平衡位置，且ab
A.在Pa段，人做自由落体运动
B.从a点开始，人做减速运动
C.在bc段，人处于超重状态
D.在c点，人的加速度最大

8. 如图所示，质量分别为m1＝2kg、m2＝4kg的A、B两物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接，大小均为10N的水平拉力F1、F2分别作用在A、B上，系统处于静止状态．下列说法正确的是（ ）

A.弹簧秤的示数是0
B.弹簧秤的示数是20N
C.撤去F2的瞬间，B的加速度大小为2.5m/s2
D.撤去F1的瞬间，B的加速度大小为2.5m/s2

9. 如图所示，一小球用长为l的细线悬于P点，并在水平面内做角速度为ω的匀速圆周运动，轨迹圆的圆心O到P点的距离为h．下列说法正确的是（ ）

A.保持h不变，增大l，ω不变
B.保持h不变，增大l，ω变大
C.保持l不变，增大ω，h不变
D.保持l不变，增大ω，h变大

10. 如图所示，光滑挡板OP、OQ相互垂直，OP竖直放置，小球A、B固定在轻杆的两端．现用水平力F将B向左缓慢推动一小段距离，则此过程中（ ）

A.轻杆对A的弹力变大B.挡板OP对A作用力变大
C.水平力F变小D.挡板OQ对B支持力变小
二、实验题：本题共2小题，每空2分，共计14分．请将解答填写在答题卡相应位置．

在“探究加速度与物体质量的关系”的实验中，实验装置如图甲所示，一端装有定滑轮的轨道放在水平桌面上，将槽码、小车、打点计时器、纸带安装好．

（1）实验中使用的是电火花计时器，其工作电压是（ ）。
A.约为8V的直流电压B.约为8V交流电压
C.220V直流电压D.220V交流电压

（2）保持槽码的质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如表，请在图乙给出的方格坐标纸中画出a−图象．

（3）根据a−图象可得出：外力一定时，小车加速度与质量成________（选填“正比”或“反比”）。

某学习小组用图甲和图乙所示的装置“探究平抛运动的特点”。

（1）下列实验操作合理的有（ ）。
A.用图甲装置研究平抛物体的竖直分运动时，应用眼睛看A、B两球是否同时落地
B.图乙装置中的背板必须处于竖直面内，固定时可用铅垂线检查背板是否竖直
C.若将小球放在图乙装置的斜槽末端水平部分任一位置均能保持静止，则说明斜槽末端水平
D.用图乙装置多次实验以获得钢球做平抛运动的一条轨迹时，不需要每次从斜槽上同一位置静止释放钢球

（2）该小组利用图乙装置，记录了钢球所经过的A、B、C三个位置，如图丙所示．图中每格的边长为L，重力加速度为g。
①钢球从A运动到B和从B运动到C的时间________（选填“相等”或“不相等”）；
②钢球从A运动到B的时间为________（用L、g表示）；
③钢球做平抛运动的初速度为________（用L、g表示）。
三、计算题：本题共4小题，共计46分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．

如图所示，质量为M、上表面光滑的斜面体放置于水平地面上，质量为m的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，整个装置处于静止状态。已知绳子与竖直方向的夹角为45∘，斜面倾角为37∘，重力加速度为g，sin37∘＝0.6，cs37∘＝0.8。

（1）画出小球的受力示意图，并求绳对小球的拉力大小F；

（2）求地面对斜面体的摩擦力大小f。

如图所示，相距L＝8.5m的两平台位于同一水平面内，二者之间用传送带相接，传送带向右匀速运动，其速度v＝4m/s。一载物箱（可视为质点）以初速度v0＝5m/s自左侧平台滑上传送带，载物箱与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，重力加速度g取10m/s2。求：

（1）载物箱刚滑上传送带时的加速度大小a；

（2）载物箱通过传送带所需的时间t。

嫦娥五号是我国首个实施无人月面取样返回的月球探测器。2020年11月29日，嫦娥五号从椭圆环月轨道变轨为圆形环月轨道，环月轨道对应的周期为T，离月面高度为h，如图所示。已知月球半径为R，万有引力常量为G。

（1）求月球的质量M；

（2）求月球表面的重力加速度大小g；

（3）假设未来的你是宇航员，登陆月球后，要测量月球表面的重力加速度，请简要写出一种测量方案。

如图甲所示，一长L＝1m的轻杆的一端固定在水平转轴O上，另一端固定一质量m＝1kg的小球，小球随轻杆绕转轴在竖直平面内做线速度v＝1m/s的匀速圆周运动，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。

（1）小球运动到最高点时，求杆对球的作用力F1；

（2）小球运动到水平位置A时，求杆对球的作用力大小F2；

（3）若将轻杆换成轻绳，再将小球提至转轴正上方的B点，此时绳刚好伸直且无张力，然后将球以水平速度v＝1m/s抛出，如图乙所示。求从抛出小球到绳再次伸直的时间t。
参考答案与试题解析
2020-2021学年江苏省南通市如皋市高一（上）期末物理试卷
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共计40分．每小题只有一个选项符合题意．
1.
【答案】
C
【考点】
长度的相对性
国际单位制
向心力
质点的认识
【解析】
在国际单位制中力学有三个基本单位：m、kg、s；根据物体看作质点的条件判断；根据向心力的来源分析；根据长度的相对性原理分析。
【解答】
A、在国际单位制中力学有三个基本单位：m、s，根据牛顿第二定律F＝ma可知力的单位为：1N＝1kg⋅m/s3，可知牛顿为国际单位制中的导出单位，故A错误；
B、在研究原子核结构时，但原子核的形状与大小不能忽略不计，所以不能可把原子核看作质点；
C、火车拐弯时做圆周运动，弯道处设计成外轨高内轨低，故C正确；
D、“和谐号”动车组高速行驶时，则不会出现沿车厢长度明显变短的现象。
2.
【答案】
B
【考点】
自由落体运动的概念
匀速圆周运动
加速度
物体做曲线运动的条件
【解析】
加速度不变是指加速度的大小与方向都不变，然后结合四个选项中四种不同运动的特点分析即可。
【解答】
A、抛体运动的加速度始终等于重力加速度，故A错误；
B、匀速圆周运动的加速度的方向始终指向圆心，所以当物体的加速度不变时，故B正确；
C、自由落体运动的的加速度始终等于重力加速度，故C错误；
D、匀变速直线运动是指加速度的大小与方向都不变的直线运动，故D错误。
3.
【答案】
D
【考点】
v-t图像（匀变速直线运动）
x-t图像（匀变速直线运动）
匀变速直线运动的概念
非常规图像
【解析】
在v−t图象中，图象与时间轴所围成的面积表示物体的位移，速度的正负表示速度方向，图象的斜率表示物体的加速度。
【解答】
A、根据v−t图象与时间轴所围成的面积表示物体的位移，图象在时间轴下方位移为负，故A错误；
B、在0∼4s内与4∼6s内物体的速度均为正值，故B错误；
C、根据v−t图象的斜率表示加速度，加速度最大；
D、在4∼2s时间内，则加速度保持不变。
4.
【答案】
A
【考点】
合运动与分运动的概念
运动的合成与分解
【解析】
小船渡河的运动可分解为沿河岸方向和垂直河岸方向两个分运动，分运动和合运动具有等时性，根据垂直河岸方向的运动去判断渡河的时间。
【解答】
船头始终垂直于河岸，河宽一定，为保持航线不变，根据平行四边形定则可知，再根据t＝，故BCD错误。
5.
【答案】
B
【考点】
斜抛运动
牛顿第二定律的概念
类平抛运动
【解析】
两个小球分别做竖直上抛运动和斜上抛运动，它们运动的加速度相等，运动的时间、落地速度不同，但落地的速率是相同的。
【解答】
A、做竖直上抛运动和斜上抛运动的物体都只受到重力的作用，故A错误；
B、小球A运动的时间：，则小球B运动的时间：​A，即A的运动时间大于B的运动时间，故B正确；
C、A上升的最大高度：D、二者运动的过程中只受到重力的作用，可知落地的速率是相同的。
6.
【答案】
D
【考点】
人造卫星上进行微重力条件下的实验
同步卫星
万有引力定律及其应用
【解析】
了解同步卫星的特点和第一宇宙速度的含义；
同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，所有的同步卫星只能定位在赤道上空，并且处在同一轨道上；
根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、和加速度的表达式进行讨论即可．
【解答】
A、所有的同步卫星只能定位在赤道上空，故A错误；
B、7.9km/s即第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，得出线速度的表达式：v＝，故B错误；
C、根据引力提供向心力，得出卫星在轨道Ⅱ上运行时，故C错误；
D、卫星由轨道Ⅱ椭圆进入同步轨道Ⅲ圆周，让其做圆周运动，故D正确。
7.
【答案】
B
【考点】
胡克定律
牛顿运动定律的应用-超重和失重
【解析】
根据受力情况分析加速度方向，从而知运动的情况和弹力和重力的关系。
【解答】
A、在Pa段，从静止开始运动，故A正确；
B、从a点开始有弹力的作用，人会继续做加速运动，加速度减小，加速度为零，即b点速度最大；
C、在平衡位置b点下方重力小于弹力，人处于超重状态；
D、在c点速度为零，根据F−mg＝ma知加速度最大，故D正确。
本题选择错误的，
8.
【答案】
C
【考点】
力的合成与分解的应用
胡克定律
牛顿第二定律的概念
【解析】
两个拉力大小相等，根据平衡条件分析弹簧秤的读数；在突然撤去F2或F1的瞬间，弹簧的弹力不变，对两物块分别列牛顿第二定律，解出其加速度。
【解答】
AB、系统处于静止状态​2＝10N，故AB错误；
C、在突然撤去F2的瞬间，因为弹簧的弹力不能发生突变，故C正确；
D、撤去F4的瞬间，弹簧对物块B的弹力不变，合力仍为零，故D错误；
9.
【答案】
A
【考点】
向心力
牛顿第二定律的概念
【解析】
小球在水平面内做匀速圆周运动，小球所受的重力和拉力的合力提供圆周运动的向心力，根据mgtanθ＝mω2r，分析小球的角速度与l、h的关系。
【解答】
AB、对小球受力分析如图，绳子的长度为l，小球所受重力和绳子的拉力的合力提供了向心力​2r
其中 r＝lsinθ
则：mgtanθ＝mω2lsinθ
解得ω＝，又几何关系可得：csθ＝，
可得：ω＝，可知小球的角速度与绳子的长度无关，增大l，故A正确；
CD、保持l不变，则h要减小。
10.
【答案】
C
【考点】
解直角三角形在三力平衡问题中的应用
力的合成与分解的应用
【解析】
对整体受力分析，竖直方向由平衡条件可知挡板OQ对B支持力如何变化；对B受力分析，由平衡条件可知杆的弹力、水平力F如何变化；对整体受力分析，水平方向由平衡条件知挡板OP对A作用力如何变化。
【解答】
D、对整体受力分析，挡板OQ对B支持力NB＝GA+GB，不变，故D错误；
AC、对B受力分析，设杆中的弹力为TB＝GB+Tsinθ，将B向左缓慢推动一小段距离，所以T变小，
水平方向由平衡条件得：F＝Tcsθ，θ变大，所以F减小，C错误；
B、对整体受力分析，挡板OP对A作用力NA＝F，F减小​A减小，故B错误；
二、实验题：本题共2小题，每空2分，共计14分．请将解答填写在答题卡相应位置．
【答案】
D
如图所示，
正比
【考点】
探究加速度与物体质量、物体受力的关系
【解析】
（1）电火花打点计时器使用的是220V交流电源；
（2）根据表格中数据，选描点，再绘出a−图象；
（3）从图象的形状是一条直线，得出外力一定时，加速度与质量成正比。
【解答】
电火花打点计时器使用的是220V交流电源，故选：D。
保持槽码的质量不变，改变小车质量m数据图象如图所示，
根据a−图象，即加速度与质量的倒数成正比，小车加速度与质量成正比。
故答案为：（1）D；（2）如图所示，(3)正比
【答案】
B,C
相等,,
【考点】
研究平抛物体的运动
【解析】
（1）根据实验的原理以及操作中的注意事项确定正确的操作步骤，A球做平抛运动，B球做自由落体运动，若同时落地，只能得出平抛运动在竖直方向上的运动规律；
（2）明确实验原理，根据竖直方向自由落体运动，结合坐标可知，从而得出A、B、C间的时间，再由水平位移求出平抛运动的初速度。
【解答】
考查实验的操作过程和注意事项：A、图甲装置研究平抛物体的竖直分运动时，要眼睛和耳朵同时使用；
B、图乙装置中的背板必须处于竖直面内。固定时可用铅垂线检查背板是否竖直；
C、斜槽末端必须水平，球都能静止不滑动，故C正确；
D、从不同位置释放时，则不是同一轨迹。
故选：BC
①从图丙看，A、B、C三点在水平方向上位移的变化均是两格，则三点间的时间相等；
②在竖直方向上，根据相邻相等时间内位移的差是恒量有：△y＝gT2，所以AB或BC间相等的时间T＝＝＝。
③再根据水平方向位移变化求平抛初速度，v＝＝＝。
故答案为：（1）BC；（2）①相等、②、③
三、计算题：本题共4小题，共计46分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
【答案】
小球的受力示意图见解析，绳对小球的拉力大小为；
地面对斜面体的摩擦力大小为。
【考点】
解直角三角形在三力平衡问题中的应用
力的合成与分解的应用
【解析】
（1）小球受到重力、支持力和绳对小球的拉力，由此画出小球受力示意图，水平方向、竖直方向根据平衡条件列方程求解绳对小球的拉力大小F；
（2）以整体为研究对象进行受力分析，水平方向根据平衡条件求解摩擦力的大小。
【解答】
小球受到重力、支持力和绳对小球的拉力；
水平方向根据平衡条件可得：Nsin37∘＝Fsin45∘
竖直方向根据平衡条件可得：Ncs37∘+Fcs45∘＝mg
联立解得：F＝；
以整体为研究对象，受到重力、轻绳的拉力；
水平方向根据平衡条件可得：f＝Fsin45∘
解得：f＝。
【答案】
载物箱刚滑上传送带时的加速度大小a为1m/s2；
载物箱通过传送带所需的时间t为8s。
【考点】
牛顿第二定律的概念
匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】
（1）刚开始载物箱在传送带上向右运动的过程中，受到向左的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律求得加速度；
（2）根据运动学公式求得载物箱减速到传送带速度所需时间和通过的位移，然后载物箱随传送带一起匀速运动，根据运动学公式求得匀速运动时间，即可求得总时间。
【解答】
以水平向右为正方向，刚开始时，故载物箱受到向左的滑动摩擦力，解得a＝−1m/s2，负号说明加速度方向与速度方向相反
载物箱达到传送带速度所需时间为
载物箱前进的距离
达到传送带速度后载物箱开始做匀速运动，则匀速运动的时间为
故经历的总时间为t＝t1+t5＝1s+1s＝7s
【答案】
月球的质量为；
月球表面的重力加速度大小为；
测量方案见解析（方法合理就可以）。
【考点】
向心力
万有引力定律及其应用
【解析】
（1）根据万有引力提供向心力求解月球的质量M；
（2）根据万有引力和重力的关系求解月球表面的重力加速度大小g；
（3）根据重力和质量的关系求解；也可以根据自由落体运动的规律求解；还可以根据单摆周期公式求解重力加速度大小。
【解答】
设嫦娥五号的质量为m，根据牛顿第二定律结合向心力公式可得：
＝m(R+h)
解得：M＝；
设月球表面上一个物体的质量为m′，根据万有引力和重力的关系可得：
＝m′g
解得：g＝；
方法一：用弹簧测力计测出一个质量为m的钩码的重力G，则月球表面的重力加速度为：g＝；
方法二：在距月球表面高h处，由静止释放一个小钢球，根据自由落体运动的规律可得：h＝
则：g＝；
方法三：有一个小钢球制成一个摆长为L的单摆，测出小球完成n次全振动的时间t；
根据单摆的周期公式：T＝可得重力加速度：g＝。
【答案】
小球运动到最高点时，杆对球的作用力F8方向竖直向上，大小为9N；
小球运动到水平位置A时，杆对球的作用力大小F2为N；
若将轻杆换成轻绳，再将小球提至转轴正上方的B点，然后将球以水平速度v＝3m/s抛出。
【考点】
向心力
牛顿第二定律的概念
【解析】
（1）小球在竖直平面内做匀速圆周运动，由合力提供向心力，小球运动到最高点时，根据牛顿第二定律求杆对球的作用力。
（2）小球运动到水平位置A时，根据牛顿第二定律求出杆对小球水平方向的作用力，再与竖直方向的作用力合成。即可求解F2。
（3）由于v<，故绳中没有张力，小球将做平抛运动，根据平抛运动的规律可以求得运动的时间。
【解答】
小球做匀速圆周运动，由合力提供向心力，设杆对小球的作用力F1方向竖直向下，则有：
mg+F1＝m
解得：F1＝m−mg＝6×，负号说明与设的方向相反，大小为9N。
小球在A点时，竖直方向有：Fy＝mg
水平方向有：Fx＝m
故杆对小球的作用力方向斜向右上方，大小为：F7＝＝mN＝N；
小球以速度v＝7m/s水平抛出时，因为v<＝，故绳中无张力，其运动轨迹如图中实线所示：
由几何关系得：L2＝(y−L)2+x2
水平方向上，有：x＝vt
竖直方向上，由自由落体运动规律得：y＝​6
联立以上公式，代入数据解得：t＝0.6 s次数
1
2
3
4
5
小车加速度a/(m⋅s−2)
1.98
1.48
1.00
0.67
0.50
小车质量m/kg
0.25
0.33
0.50
0.75
1.00
质量倒数/kg−1
4.00
3.00
2.00
1.33
1.00