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湖北省恩施市石坝中学2023年高一物理期末试题含解析
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. 下列说法中正确的是
A.电荷在某处不受电场力作用,则该处电场强度一定为零
B.一小段通电导体在某处不受安培力作用,则该处磁感应强度一定为零
C.当置于匀强磁场中的导体长度和电流大小一定时,导体所受的安培力大小也是一定的
D.在感应强度为B的匀强磁场中,长为L、电流为I的载流导体所受到的安培力的大小是 BIL
参考答案:
A
2. 将一个力分解为两个分力,合力与分力的关系是( )
A.合力的大小一定等于两个分力大小之和
B.合力的大小可能比每一个分力都大,也可能比每一个分力都小
C.合力的大小不可能小于每一个分力的大小
D.合力的大小一定比一个分力大,比另一个分力小
参考答案:
B
3. 关于运动的合成和分解,下列说法正确的是( )
A.合运动的时间等于两个分运动的时间之和
B.匀变速运动的轨迹可以是直线,也可以是曲线
C.曲线运动的加速度方向可能与速度在同一直线上
D.分运动是直线运动,则合运动必是直线运动
参考答案:
B
【考点】运动的合成和分解.
【分析】分运动与合运动具有等时性.当物体的加速度方向与速度方向在同一条直线上,物体做直线运动,当物体的加速度方向与速度方向不在同一条直线上,物体做曲线运动.
【解答】解:A、合运动与分运动具有等时性,故A错误;
B、加速度不变的运动为匀变速运动,轨迹可能是直线,也可能是曲线,故B正确;
C、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,因此曲线运动的加速度方向与速度方向不在同一条直线上,故C错误;
D、分运动是直线运动,合运动不一定是直线运动,比如,平抛运动,故D错误.
故选B.
4. 地球同步卫星离地心距离为r,运行速率为v1,加速度为a1,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2,第一宇宙速度为v2,地球半径为R,则下列表达式正确的有
① = ② = ③ = ④ =
A.①③正确 B.①④正确 C.②③正确 D.②④正确
参考答案:
B
5. 如图所示,以9.8 m/s的初速度v0水平抛出的物体(不计空气阻力),飞行一段时间后,垂直地撞在倾角θ=60°的斜面上,则物体完成这段飞行的时间为(g=9.8m/s2)
A. B.
C. D.2 s
参考答案:
A
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 如右图所示是皮带传动装置,已知A、B、C三轮的半径之间的关系是rA=2rB=3rC,则A、B、C三轮的运动周期之比TA∶TB∶TC= ; 三轮的角速度之比为三轮边缘上点的线速度之比vA∶vB∶vC= ; 三轮边缘上点的向心加速度之比aA∶aB∶aC= .
参考答案:
7. 有两颗人造地球卫星,它们的质量之比为,运行速度之比为,则它们的轨道半径之比 ,周期之比 。
参考答案:
1∶4 1∶8
8. 质量相等的两质点分别做匀速圆周运动,若在相等时间内通过的弧长之比为2∶3,而转过的角度之比为3∶2,则两质点周期之比= ,向心加速度之比= ,向心力之比为= 。
参考答案:
9. 设地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,地球自转角速度为,则沿地球表面运行的人造地球卫星的周期为________;某地球同步通讯卫星离地面的高度H为_________.
2π
参考答案:
10. 高速铁路弯道处,外轨比内轨要_________(填“高”或“低”);列车通过弯道时若速度比正
常速度快会导致铁轨对车轮有向___________侧(填“内”或“外”)的很大的挤压力。
参考答案:
高 内
11. 汽车由甲地开出,沿平直公路开到乙地刚好停止运动,其速度图象如图所示。在0~t和t~4t两段时间内,汽车的位移大小之比为 ,加速度大小之比为 。
参考答案:
1:3 , 3:1 ;
有两个力,它们的合力为12. 0。现把其中一个向东的6N的力改为向南(大小不变),它们的合力大小为 方向为
参考答案:
.合力的大小为6N,方向为西偏南45°
13. 如图所示,细绳一端系着质量,m=0.1kg的小物块A,置于光滑水平台面上;另一端通过光滑小孔O与质量M=0.5kg的物体B相连,B静止于水平地面上,当A以O为圆心做半径r=0.2m的匀速圆周运动时,地面对B的支持力FN=3.0N,求物块A的线速度为 ,和角速度为 .(取g=10m/s2)
参考答案:
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. (1)在“研究平抛物体的运动”实验的装置如下左图所示,下列说法正确的是_________
A.将斜槽的末端切线调成水平
B.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行
C.斜槽轨道必须光滑
D.每次释放小球时的位置越高,实验效果越好
(2) 如上右图所示,在“研究平抛物体运动”的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=2.5cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为vo=_________(用L、g表示),其值是_________m/s(取g=10m/s2)。
参考答案:
(1)AB (2) ; 1
15. 如图(5a)所示是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。
(1)图(5b)是正确实验后的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为__________m/s。
(2)在平抛物体运动的实验中,引起实验误差的原因是( )
A.安装斜槽时,斜槽末端切线方向要求水平
B.确定Oy轴时,必须用重垂线
C.斜槽不是绝对光滑的,有一定摩擦ks5u
D.根据曲线计算平抛运动的初速度时,在曲线上取作计算的点离原点O较近
参考答案:
1.6 D
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. (14分)如图所示,甲、乙两小球位于h=45m的同一高度,零时刻由静止释放甲球,1s后再由静止释放乙球,释放后两球均做自由落体运动。(重力加速度g取10m/s2),求:
(1)释放乙球时,甲球离地高度
(2)甲小球落地时,甲、乙两小球之间的竖直距离
(3)从甲小球下落开始计时,分析全过程甲、乙两球之间的竖直距离与时间的关系,并用图像准确表示。(球落地后立即原地静止)
参考答案:
(1)(4分)释放乙球时,甲下落高度h1= gt12/2=5m
得甲离地高度Δh1=h—h1=40m
(2)(8分)由h= gt22/2 得甲球落地时间t2=3s,此时乙下落高度h2= g(t2—1)2/2=20m
所以甲、乙之间的距离Δh2=h—h2=25m
(3)从甲下落开始计时,甲下落高度y1= gt2/2,乙球下落高度y2=g(t—1)2/2,两者之间的高度差Δy=y1—y2
在0~1s内,y1= gt2/2,y2=0,两球的竖直距离随时间的关系为Δy1= y1—y2=gt2/2=5t2
在1~3s内,y1= gt2/2,y2=g(t—1)2/2,两小球的竖直距离随时间的关系为:Δy2=y1—y2=10t—5
在3~4s内,y1= 45m,y2=g(t—1)2/2,两小球的竖直距离随时间的关系为:Δy3=y1—y2=40+10t—5t2
则图像如图所示
17. 如图所示水平转盘上放有质量为m的物块,物块到转轴上O点的距离为r, 物块和转盘间最大静摩擦力是压力的μ倍。求:
⑴ 若物块始终相对转盘静止,转盘转动的最大角速度是多少?
⑵用一水平细线将物块与转轴上的O点连接在一起,求当时,细线的拉力T1和时,细线的拉力T2
参考答案:
(1) 当物块所需要的向心力等于最大静摩擦力时,转盘角速度最大 2分
即: μmg= m rωm2 2分
则: 2分
(2) 由于ω1 < ωm时仅由摩擦力可提供向心力,则细绳对物块的拉力T1=0 2分
由于ω2 > ωm时摩擦力不足以提供向心力,绳子也要提供部分向心力
则:T2 +μmg=m rω22 2分
解得:T2 = μmg/2 2分
18. 如图为一辆运送圆形容器的专用卡车,支架ABCD的斜面AB的倾角为θ=370,CD水平,AD竖直.现置于支架上的圆形容器的质量m=1000kg,静止状态下,容器顶部与CD有一很小的间隙(间隙远小于容器的半径可忽略不计圆形容器的摩擦和形变均不计),路面平直,g=10m/s2。求:
(1)卡车匀速行驶时,AB面对圆形容器支持力的大小?
(2)该市规定卡车在市区行驶的速度不得超过40Km/h.这辆卡车在市区行驶,司机发现前方有危险时,紧急刹车,卡车经过1.4s停止,交警量得这一过程车轮在路面上擦过的痕迹长S=9.8m,据此能否判断这辆车是否违章?(假设卡车刹车过程是匀减速运动)
(3)在刹车过程中,AB面对圆形容器的支持力和CD面对圆形容器的压力之比是多少?
参考答案:
解:⑴车辆匀速行驶时,容器的受力图如图所示,由平衡条件得:
(1分)
∴(1分)
⑵汽车刹车过程中的平均速度为:
(1分)
而,(1分)
∴=50.4km/h>40km/h,该车违章了。(1分)
⑶汽车刹车过程中AD面有无弹力,由加速度的大小确定。当AD、DC面均恰好无压力时,对圆形容器有:
(2分)
汽车刹车过程中,其加速度为:
∴刹车过程中汽车脱离AD面而挤压CD面,(1分)
受力图如图所示:
由牛顿第二定律有: (1分)
解得: (1分)
,FCD=N(2分)
所以FAB:FCD=5:1(2分)
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