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2022年山西省忻州市忻府区奇村联合学校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. (多选)下列说法中正确的是( )
A.变速直线运动的速度是变化的
B.平均速度即为一段时间内初末速度的平均值
C.瞬时速度是物体在某一时刻或在某一位置时的速度
D.瞬时速度可看作时间趋于无穷小时的平均速度
参考答案:
ACD
2.
参考答案:
B
3. (单选)如图为A、B两物体在同一地点沿相同方向做直线运动的速度图象,由图可知:
A.A出发时间比B早5s;
B.15s末A、B两物体的位移相同;
C.10s末A、B两物体的速度大小相等;
D.15s内A的位移比B的位移大50m。
参考答案:
C
4. 物体在做曲线运动的过程中,一定变化的物理量是
A.路程 B.速度
C.加速度 D.合外力
参考答案:
B
5. 轻杆一端固定在光滑水平轴O上,另一端固定一质量为m的小球,如图所示。给小球一初速度,使其在竖直平面内做圆周运动,且刚好能到达最高点P,下列说法正确的是
A.小球在最高点时对杆的作用力为零
B.小球在最高点时对杆的作用力为mg
C.若增大小球的初速度,则在最高点时球对杆的力一定增大
D.若增大小球的初速度,则在最高点时球对杆的力可能增大
参考答案:
BD
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 一个物体由静止开始做匀加速直线运动,已知它的加速度为0.2m/s2,则它在第4秒初的速度为 m/s,第4秒末的速度为 m/s.前4s内的位移是 m,前4s内的平均速度为 m/s,第4s内的位移是 m.
参考答案:
0.6,0.8,1.6,0.4,0.7
【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】物体做匀加速直线运动,第4秒初是第3秒末,根据速度时间关系公式列式求解即可.
根据位移时间公式可求解前4s内的位移,第4s内的位移等于前4s内的位移减去前3s内的位移
【解答】解:物体由静止开始做匀加速直线运动,第4秒初是第3秒末,速度为:
v3=v0+at3=0+0.2×3=0.6m/s
第4秒末的速度为:
v4=v0+at4=0+0.2×4=0.8m/s
前4s内的位移: ==1.6m
前4s内的平均速度为: ===0.4m/s
第4s内的位移:△x=x4﹣x3==0.7m
故答案为:0.6,0.8,1.6,0.4,0.7
7. 将20kg的物体从静止开始以2m/s2的加速度竖直提升4m,拉力做功的平均功率为___________W,到达4m末端时拉力的瞬时功率为______________W。
参考答案:
480 960
8. 从地面以初速度为竖直向上抛出一质量为m的物体,不计空气阻力,以地面为零势能参考面,当物体的重力势能是其动能的3倍时,物体离地面的高度为________.
参考答案:
9. 一个质量m=2kg的木块,放在光滑水平桌面上,受到三个大小均为F=10N、方向与桌面平行、互成120°角的拉力作用,则物体的加速度的大小为_________m/s2;若把其中一个力反向,物体的加速度的大小为_________m/s2。
参考答案:
_0____ ____10___
10. 如图所示,在水平桌面上用长为的硬杆,通过长度为的细线栓着质量为的小球。现在让杆绕圆心一端匀速转动,达到稳定时细线与硬杆垂直,小球也做匀速圆周运动。若小球与水平桌面的动摩擦因数为,则小球所受摩擦力方向为 ,小球受到细线对它的拉力大小为 。
参考答案:
沿切线与运动方向相反
11. 天文学家根据天文观测宣布了下列研究成果:银河系中可能存在一个大“黑洞”,接近“黑洞”的所有物质,即使速度等于光速也被“黑洞”吸入,任何物体都无法离开“黑洞”。距离“黑洞”r=6.0×1012 m的星体以v=2×106 m/s的速度绕其旋转,则“黑洞”的质量为_______。引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2.
参考答案:
12. 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50Hz,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1个打点未画出.若从纸带上测出x1=5.20cm、x2=5.60cm、x3=6.00cm、x4=6.40cm.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.(保留三位有效数字)
参考答案:
1.45,2.50,0.0680.
【考点】测定匀变速直线运动的加速度.
【分析】根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小,根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小.
【解答】解:由于相邻两计数点间还有1个打点未画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.04s.
x1=5.20cm=0.0520m、x2=5.60cm=0.0560m、x3=6.00cm=0.0600m、x4=6.40cm=0.0640m.
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,有:
v2===1.45 m/s
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,得:
x4﹣x2=2a1T2
x3﹣x1=2a2T2
为了更加准确的求解加速度,我们对两个加速度取平均值,得:
a=
解得:a=2.50m/s2
根据匀变速直线运动的推论得:
x5﹣x4=aT2.
解得:x5=0.0680 m/s
故答案为:1.45,2.50,0.0680.
13. 若取地球的第一宇宙速度为8km/s,某行星的质量是地球质量的6倍,半径是地球的1.5倍,则这行星的第一宇宙速度为 。
参考答案:
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 测量滑块在运动过程中所受的合外力是“探究功与速度变化的关系”实验中要解决的一个重要问题,为此,某同学设计了如下实验方案:
A.实验装置如图所示,一端系在滑块上的细绳通过转轴光滑的轻质滑轮挂上钩码,用垫块将固定有定滑轮的长木板的一端垫起,调整长木板的倾角,直至轻推滑块后,滑块沿长木板向下做匀速直线运动;
B.保持长木板的倾角不变,取下细绳和钩码,让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动。
请回答下列问题:
(1)滑块做匀速直线运动时,打点计时器在纸带上所打出的点的分布应该是_______的(选填“等间距”或“不等间距”)。
(2)滑块在匀加速下滑过程中所受合外力的大小______________钩码重力的大小(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
参考答案:
(1)等间距 (2)等于
15. 《验证机械能守恒定律实验》中,打点计时器所用交流电源的频率是50Hz,当地重力加速度g=9.8m/s2,得到的实验打点纸带如图所示,其中O点为刚开始下落时纸带的起始点,测出B、C、D三点到O点距离分别为70.18cm、77.76cm、85.73cm,C点的即时速度Vc=__________m/s,重物从O点下落到C的过程中,重力势能减少了__________J,动能增加了__________J。(设重物质量为m千克)(结果保留三位有效数字)
参考答案:
3.89 7.62m 7.57m
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图17所示,用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形APB(圆半径比细管的内径大得多)和直线BC组成的轨道固定在水平桌面上,已知APB部分的半径R=1.0 m,BC段长L=1.5m。弹射装置将一个质量为0.1kg的小球(可视为质点)以v0=3m/s的水平初速度从A点射入轨道,小球从C点离开轨道随即水平抛出,桌子的高度h=0.8m,不计空气阻力,g取10m/s2。求:
(1)小球在半圆轨道上运动时的角速度ω、向心加速度a的大小及圆管在水平方向上对小球的作用力大小;
(2)小球从A点运动到B点的时间t;
(3)小球在空中做平抛运动的时间及落到地面D点时的速度大小。
参考答案:
(1)0.9N;(2)1.05s;(3)5.0m/s。
考点:平抛运动;线速度、角速度和周期、转速。
17. 让小球从斜面的顶端滚下,图中记录小球在OABC四点对应时刻和距O点长度,试计算:(1) 小球在A点的瞬时速度;(2)小球从A运动B的加速度.(3)O点到顶端的距离多大?(图中所示的是斜面的一部分)。
参考答案:
18. 为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离,已知某高速公路的最高限速v=120 km/h。假设前方车辆因故障突然停止,后车司机从发现这一情况,经操纵刹车,到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t=0.50s。刹车时汽车受到阻力的大小f为汽车重力的0.40倍。该高速公路上汽车间的距离s至少应为多少?(取重力加速度g=10m/s2)
参考答案:
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