广东省潮州市虹桥职业中学高一物理上学期期末试题含解析

广东省潮州市虹桥职业中学高一物理上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. 如图所示，水平地面上的物体A在斜向上的拉力F的作用下，向右做匀速直线运动。关于下列物体受力情况的说法中正确的是 A．物体A可能只受到二个力的作用 B．物体A一定只受到三个力的作用 C．物体A一定受到了四个力的作用 D．物体A可能受到了四个力的作用 参考答案： C 2. 关于电容的说法中不正确的是（     ） A．电容器简称电容 B．电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量 C．电容器是由两个导体连接在一起构成的 D．电容器的电容由电容器本身的因素决定，与电容器是否带电无关 参考答案： 3. (多选)研究平抛运动，下面哪些做法可以减小实验误差 （　　） A．使用密度大、体积小的钢球 B．实验时，让小球每次都从同一高度由静止开始滚下 C．尽量减小钢球与斜槽间的摩擦 D．使斜槽末端的切线保持水平 参考答案： ABD 4. 设两人造地球卫星的质量比为2：1，到地球球心的距离比为1：3，则它们的(  ) A．周期之比为3：1 B．线速度之比为1：3 C．向心加速度之比为1：9 D．向心力之比为18：1   参考答案： D 5. (单选)一辆汽车从静止开始由甲地出发，沿平直公路开往乙地，汽车先做匀加速运动，接着做匀减速运动，开到乙地刚好停止，其速度图象如图所示，那么在0~t0和t0~ 3t0这两段时间内的： A．位移大小之比为2：1       B．位移大小之比为1：3 C．加速度大小之比为3：1     D．加速度大小之比为2：1 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. 为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案： A．第一步他把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为的滑块通过细绳与质量为的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后面连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动，如图甲所示 B．第二步保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，如图乙所示，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始加速运动. 打出的纸带如下图，测得各点与O点（O点为打出的第一个点）距离如图所示： 试回答下列问题： ⑴已知相邻计数的时间间隔为T，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打点时滑块速度_____________________，打点计时器打点时滑块速度_____________________ ⑵已知重锤质量，当地的重加速度，若已测出滑块沿斜面下滑的位移为，则这一过程中，合外力对滑块做的功的表达式_____________________ ⑶测出滑块在、、、、段合外力对滑块所做的功，及，然后以为纵轴，以为横轴建坐标系，描点作出图象，可知它是一条过坐标原点的倾斜直线，若直线斜率为，则滑块质量_____________ 参考答案：    略       ；        小于       ； 轨道有摩擦阻力 7. 如图5所示，A、B两轮半径之比为1：3，两轮边缘挤压在一起，在两轮转动中，接触点不存在打滑的现象，则两轮边缘的线速度大小之比等于_____。两轮的转数之比等于_____，A轮半径中点与B轮边缘的角速度大小之比等于______。 参考答案： 1∶1，3∶1，3∶1 8. 地球同步卫星到地心的距离r可用质量M、地球自转周期T与引力常量G表示为r=　   　． 参考答案： 【考点】同步卫星． 【分析】同步卫星与地球相对静止，因而与地球自转同步，根据万有引力提供向心力，即可求出相关的量． 【解答】解：根据万有引力提供向心力，列出等式： =mr， r= 故答案为： 9. 如图所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑，质量为M，半径为R的半球形容器底部O′处（O为球心），另一端与质量为m的小球相连，小球静止与P点．已知容器与水平面间的动摩擦因数为μ，OP与水平方向间的夹角为θ=30°，则半球形容器对地面的压力大小为　     ，弹簧对小球的弹力大小为　   　． 参考答案： （m+M）g；mg 【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用． 【分析】对容器和小球整体研究，分析受力可求得半球形容器受到的摩擦力． 对小球进行受力分析可知，小球受重力、支持力及弹簧的弹力而处于静止，由共点力的平衡条件可求得小球受到的轻弹簧的弹力及小球受到的支持力，由胡克定律求出弹簧的压缩量，即可求得原长． 【解答】解：由于容器和小球组成的系统处于平衡状态，容器在竖直方向受到的合外力等于0，所以受到地面的支持力大小： N=（m+M）g； 根据牛顿第三定律可知，半球形容器对地面的压力大小也是（m+M）g； 容器对小球的作用力是弹力，指向球心O，对小球受力分析，如图所示， 由θ=30°得小球受到容器的支持力和弹簧对小球的弹力大小均为mg． 故答案为：（m+M）g；mg 10. 一圆环，其圆心为O，若以它的直径AB为轴做匀速转动，如图所示. （1）圆环上P、Q两点的线速度大小之比是   ▲    ； （2）若圆环的半径是R，绕AB轴转动的周期是T，则环上Q点的向心加速度大小是   ▲    ； （3）P点的向心加速度的方向是   ▲    . 参考答案： （1）：1  （2分）；（2） （3分）； （3）从P点垂直指向AB（2分） 11. 电磁打点计时器和电火花计时器都是使用       电源的仪器，电磁打点计时器的工作电压是    V以下，电火花计时器的工作电压是     V，其中         计时器实验误差较小。当电源频率是50 Hz时，它们每隔     s打一次点。 参考答案：   X流   6   220 电火花    0.02 12. 如图所示，是一种测定风作用力的仪器的原理图，它能自动随着风的转向而转向，使风总从图示方向吹向小球P。P是质量为m的金属球，固定在一细长刚性金属丝下端，能绕悬挂点O在竖直平面内转动。无风时金属丝自然下垂，有风时金属丝将偏离竖直方向一定角度θ，角θ大小与风力大小有关。则关于风力F与θ的关系式正确的是F=           （用m、g、θ等表示）。 参考答案： 13. 矿井里的升降机，由静止开始匀加速上升，经5s速度达到6m/s后，又以此速度匀速上升10s，然后匀减速上升，又经10s停在井口。则矿井的深度是       m。 参考答案： 105 试题分析：画出速度时间图像如图所示 因为在v-t图像中，图像与时间轴所围的面积在数值上等于位移，所以矿井深度  考点：匀变速直线运动规律的应用 点评：本题难度较小，为多过程问题，如果能画出速度时间图像，利用面积求位移较为简单 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在用电火花计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，如图甲所示是一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出．（电源频率为50Hz） （1）根据运动学有关公式可求得vB=1.38m/s，vC=2.64m/s，vD=3.90m/s． （2）利用求得的数值在图乙中作出小车的v﹣t图线（以打A点时开始计时）． （3）利用纸带上的数据求出小车运动的加速度a=12.6m/s2． （4）将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是0.12m/s，此速度的物理意义是打点计时器打下计时点A时纸带对应的速度为0.12m/s． 参考答案： 考点： 测定匀变速直线运动的加速度． 专题： 实验题． 分析： 纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度． 图线延长与纵轴相交，交点的物理意义是打点计时器打下计时点A时纸带对应的速度． 解答： 解：（1）电源频率为50Hz，则周期为0.02s，相邻计数点间还有四个点未画出，则可知相邻计数点间的时间为0.1s，利用匀变速直线运动的推论可知平均速度等于中间时刻的瞬时速度： ==2.64m/s （2）根据描点法作图，图象如图所示： （3）纸带加速度为：===12.6m/s2． （4）此速度的物理意义是打点计时器打下计时点A时纸带对应的速度为0.12m/s． 故答案为： （1）2.64； （2）如图所示： （3）12.6； （4）从A点开始计时时，小车的速度为0.12 m/s． 点评： 纸带问题单位一般不是m，要注意单位的换算，处理纸带的问题，我们要熟悉匀变速直线运动的特点，以及相应的推论． 15. （实验）在“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验中，如图甲所示，细绳的悬点刚好与一个竖直的刻度尺零刻度线对齐．将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使钢球静止时刚好位于圆心．用手带动钢球，设法使它刚好沿纸上某个半径为r的圆周运动，钢球的质量为m，重力加速度为g． ①用秒表记录运动n圈的总时间为t，那么小球做圆周运动中需要的向心力表达式为Fn=_______________． ②通过刻度尺测得小球运动轨道平面距悬点的高度为h，那么小球做圆周运动中外力提供的向心力表达式为F=_______________； ③改变小球做圆周运动的半径，多次实验，得到如图乙所示的关系图象，可以达到粗略验证向心力表达式的目的，该图线的斜率表达式为___________________． 参考答案： （1）（2）（3） 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 一个质量为2 kg的物体在水平地面上，受到与水平方向成60°角斜向上方的拉力 F? =10N，在水平地面上移动的距离L=2m,物体与地面间的滑动摩擦力F? =4.2N，求： （1）物体所受的各个力在这一过程中对物体做的功？ （2）外力对物体所做的总功？ 参考答案： 17. 如图所示为一物体沿直线运动的x-t图象，根据图象：求 （1）第2 s内的位移，第4 s内的位移，前5 s的总路程和位移 （2）各段的速度 （3）画出对应的v-t图象 参考答案： 18. 如图，一质量为M=0.4kg的特制玩具小车停在水平轨道上A处，小车前部有一光滑短水平板，平板距离水平轨道竖直高度为h=6cm，平板上静置一质量为m=0.2kg的小球，另一半径为R=47cm的固定半圆轨道CB与水平轨道在同一竖直平面内相接于点B，半圆轨道过B点的切线水平，与小车前部的光滑平板等高。玩具小车在距B点水平距离为L=4.8m处装着小球以恒定功率P0=8W启动，假设他们水平轨道上受到的阻力恒定，当它们达到最大速度时，小车恰好与半圆轨道在B点相碰，且碰后立即停止，而小球则进入半圆轨道，在B点时其速度VB=8m/s，即与小车最大速度相同，小球上升到C点时速度水平大小为VC=4m/s，之后再水平射出又落在水平轨道上的D点。试求：（不计空气阻力，g=10m/s2） （1）小球最后落到水平轨道上D点时的速度大小； （2）小球经过半圆轨道过程中，克服摩擦阻力做的功； （3）小车在水平轨道上加速所用时间。 参考答案： （1）小球从C到D机械能守恒，以水平轨道为零势面，有：                （3分） 代入数据得：               （1分） （2）小球从B到C克服阻力做功为W阻，由动能定理有：              （3分） 代入数据得：        （1分） （3）小车和小球从A到B，由动能定理有：                                       （2分） 又因为达到最大速度VB时，有：