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2023年天津横沟中学高一物理下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. 发电机的路端电压为
,经电阻为的输电线向远方用户供电,发电机的输出功率为,则( )
A.输电线上的电流为
B.输电线上的功率损失为
C.用户得到的功率为
D.用户得到的电压为
参考答案:
AC
2. 下列关于作用力和反作用力的说法中,正确的是
A.物体相互作用时,先有作用力,后有反作用力
B.作用力和反作用力的合力为零,即两个力的作用效果可以互相抵消
C.鸡蛋碰石头时,鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的反作用力大小相等
D.马能将车拉动,是因为马拉车的力大于车拉马的力
参考答案:
C
3. (单选)关于电场强度E,下列说法中正确的是
A.根据E=F/q,若q减半,则该处的场强变为原来的两倍
B.由公式E=kQ/r2,可知在点电荷形成的电场中E与Q成正比,而与r平方成反比
C.在一个以点电荷为球心,r为半径的球面上,各点的场强均相同
D.电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向
参考答案:
B
4. 关于对自由落体运动的理解,下列说法中正确的是( )
A.初速度为零的竖直向下的运动是自由落体运动
B.只在重力作用下的竖直向下的运动是自由落体运动
C.自由落体运动在任意相等的时间内速度变化量相等
D.自由落体运动是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动
参考答案:
CD
5. 下列说法中正确的是( )
A.速度的变化量越大,速度的变化率一定越大
B.加速度与速度的方向相同且又减小时,物体做减速运动
C.速度为正,加速度可能为负
D.速度大,速度变化量一定大
参考答案:
C
【考点】加速度.
【专题】直线运动规律专题.
【分析】解答此题需掌握:加速度的概念(即加速度等于速度的该变量跟发生这一改变所用时间的比值);加速度为正表示与速度方向相同,做加速运动.加速度为负表示与速度方向相反,做减速运动.
【解答】解:A、速度的变化率(加速度)由速度变化量除以发生变化的时间得到,变化量越大,变化率不一定大,故A错误;
B、加速度与速度方向相同做加速运动,故B错误;
C、速度为正,加速度为负说明做减速运动,故C正确;
D、速度大小与速度变化量无关,故D错误;
故选 C.
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 一质点t=0时位于坐标原点,右图为该质点做直线运动的速度一时间图线,由图可知,
(1)在时间t=____________s时质点距坐标原点最远;
(2)从t=0到t=20s内质点的位移是____________m;
通过的路程是_______________m。
参考答案:
7. 一质点沿轴从A点运动到B点,位置坐标如图所示,则该质点的坐标变化量为 m,此过程中质点的位移为 m。
参考答案:
-10,-10
8. 跳绳是一种健身运动。设某运动员的质量是50kg,他一分钟跳绳180次。假定在每次跳跃中,脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的2 / 5,则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是__________W(g取10m/s2)。
参考答案:
75W
跳一次的时间是t0 = 60 / 180 s = 1 / 3 s
人跳离地面作竖直上抛,到最高点时间为t =
此过程克服重力做功W = W
跳绳时克服重力做功的平均功率W = 75W
9. 在探究加速度与力、质量的关系得实验中,得到以下二个实验图线a、b,描述加速度与质量关系的图线是 ;加速度与力的关系图线是 ;图线 也可以描述加速度与质量的倒数关系.
参考答案:
b a a 。 m一 定时,a与F成正比。F一定时,a与m成反比 。
10. 用光电门系统测量做匀变速直线运动的小车的加速度,将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上,如图所示,当小车做匀变速运动经过光电门时,测得A、B先后挡光的时间分别为△t1和△t2.A、B开始挡光时刻的间隔为t,则小车的加速度a= .
参考答案:
11. 麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点是:变化的磁场产生 ,变化的电场产生 ,从而预言了 的存在。
参考答案:
电场 , 磁场 , 电磁波
12. 某同学做“探究功与速度变化的关系”的实验,如图所示,小车在一条橡皮筋的作用下弹出沿木板滑行,这时橡皮筋对小车做的功为W.当用2条、3条…实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致,每次实验中小车获得的速度都由打点计时器所打的纸带测出。
(1)除了图中已有的器材外,还需要导线、开关、交流电源和 (填测量工具)。
(2)实验中小车会受到摩擦阻力,可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力,需要在 (填“左”或“右”)侧垫高木板
参考答案:
13. 两个长度相等、倾角都是α的斜面,一个是光滑的,另一个是粗糙的,物体从粗糙斜面顶端静止匀加速滑到底端所用时间,为从光滑斜面滑到底端所用时间的4倍。那么,物体在光滑斜面和粗糙斜面上,下滑的加速度之比为 ,物体滑到底端的速度之比为 。
参考答案:
1:16,1:4
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 根据打点计时器打出的纸带,可以从纸带上直接得到的物理量是
A.位移 B.速度 C.加速度 D.平均速度
参考答案:
A
15. 在《探究加速度与力、质量的关系》实验中
①某小组同学用如图所示装置,采用控制变量法来研究在小车质量不变的情况下,小车加速度与小车受力的关系.下列措施中正确的是( )
A.平衡摩擦力的方法就是将木板一端垫高,在塑料小桶中添加砝码,使小车在绳的拉力作用下能匀速运动
B.每次改变小车所受的拉力时,不需要重新平衡摩擦力
C.实验中应先放小车,然后打开打点计时器的电源
D.在每次实验中,应使小车和砝码的质量远大于砂和小桶的总质量
②如图所示是某一次打点计时器打出的一条记录小车运动的纸带.取计数点A、B、C、D、E、F、G.纸带上两相邻计数点的时间间隔为T = 0.10s,用刻度尺测量出各相邻计数点间的距离分别为AB=1.50cm,BC=3.88 cm,CD=6.26 cm,DE=8.67 cm,EF=11.08 cm,FG=13.49cm,则小车运动的加速度大小a = m/s2,打纸带上C点时小车的瞬时速度大小v C = m/s.(结果保留二位有效数字)
③某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示:(小车质量保持不变)
F/N
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
a/ m/s2
0.30
0.40[
0.48
0.60
0.72
请根据表中的数据在坐标图上作出a-F图象;图象不过坐标原点的原因可能是_________.
参考答案:
①BD ②2.4 0.51 ③平衡摩擦过度或木板一端垫得过高
考点:本题考查探究加速度与力、质量的关系
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 一辆严重超载的货车以v=10m/s的速度在平直的公路上匀速行驶,被正在路边值勤的交警发现,当交警发现货车从他旁边经过时,决定前去追赶,经过△t=2.0s后警车发动起来,并以恒定的加速度做匀加速直线运动,但警车的行驶速度必须控制在vm=24m/s以内.问:
(1)若警车的加速度为a=2.5m/s2,警车在追赶货车过程两车间的最大距离为多少?
(2)要使警车在速度达到vm=24m/s时恰好追上货车,警车的加速度a应该为多大?
参考答案:
解:(1)当两车速度相等时,相距最远,根据v=at1,
解得:.
此时警车的位移为:
,
货车的位移为:
x2=v(t1+△t)=10×(4+2)=60m,
警车在追赶货车过程两车间的最大距离为:
△x=x2﹣x1=60﹣20m=40m.
(2)当警车恰好追上货车时,运动的时间为:t=,
位移关系:,
代入数据解得:a=2.4m/s2.
答:(1)警车在追赶货车过程两车间的最大距离为60m.
(2)警车的加速度a应该为2.4m/s2.
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【分析】(1)在两车速度相等前,货车的速度大于警车,两车的距离越来越大,速度相等之后,货车的速度小于警车,两车的距离越来越小,所以两车速度相等时,距离最大.根据速度相等求出时间,再根据运动学的位移公式求出相距的最大距离.
(2)根据位移关系,结合运动学公式求出警车的加速度.
17. 如图所示,在距地面高为m处,有一小球以初速度m/s水平抛出,与此同时,在的正下方有一物块沿水平地面以相同的初速度同方向滑出,已知:小球与物块的质量均为kg,与地面间的动摩擦因数为,、均可看做质点,空气阻力不计,重力加速度取10 m/s2,求:
(1)小球从抛出到落地的时间和这段时间内的水平位移;
(2)物块克服摩擦阻力做的功;
(3)小球落地时,、之间的距离。
参考答案:
解:(1)根据得s …………………………………………………1分
由 得m。 ………………………………………………………2分
(2)对于物体,由动能定理得: …………………………………1分
J …………………………………………………………………1分
(3)得 由 m ……………1分
m …………………………………………………………………1分
18. 如图所示,一根长0.1m的细线,一端系着一个质量为0.18kg的小球,拉住线的另一端,使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动.当小球的转速增加到原来转速的3倍时,细线断裂,这时测得线的拉力比原来大40N.则:(g取10m/s2)
(1)线断裂的瞬间,线的拉力多大?
(2)这时小球运动的线速度多大?
(3)如果桌面高出地面0.8m,线断后小球垂直桌面边缘飞出,落地点离桌面的水平距离为多少?
参考答案:
见解析
【考点】向心力;平抛运动.
【分析】(1)球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动,由线的拉力提供向心力,根据牛顿第二定律分别对开始时和断开前列方程,结合条件:线断开前的瞬间线的拉力比开始时大40N,求解线的拉力;
(2)设线断时小球的线速度大小为v,此时绳子的拉力提供向心力,根据向心力公式即可求得速度;
(3)小球离开桌面时做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,由高度求出时间,根据水平方向做匀速直线运动求出水平距离.
【解答】解:(1)小球在光滑桌面上做匀速圆周运动时受三个力作用;重力mg、桌面弹力FN和细线的拉力F,重力mg和弹力FN平衡,线的拉力提供向心力,有:
Fn=F=mω2R,
设原来的角速度为ω0,线上的拉力是F0,加快后的角速度为ω,线断时的拉力是F1,则有:
F1:F0=ω2:ω02=9:1,
又F1=F0+40N,
所以F0=5N,线断时有:F1=45N.
(2)设线断时小球的线速度大小为v,由F1= ,
代入数据得:v=5m/s.
(3)由平抛运动规律得小球在空中运动的时间为:t=s=0.4s,
则落地点离桌面的水平距离为:x=vt=5×0.4=2m.
答:(1)线断裂的瞬间,线的拉力为45N;
(2)这时小球运动的线速度为5m/s;
(3)落地点离桌面的水平距离
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