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河南省郑州市示范性普通中学高一物理联考试卷含解析
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. 作用在同一物体上的三个共点力,大小分别为6N、3N和8N,其合力最小值为
A.1N B.3N C.13N D.0
参考答案:
D
2. 如图,质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上。质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端。现用一水平恒力F作用在小物块上,使物块从静止开始做匀加速直线运动,物块和小车之间的摩擦力为Ff。物块滑到小车的最右端时,小车运动的距离为s。在这个过程中,以下结论正确的是( )
A.物块到达小车最右端时具有的动能为F (l+s)
B.物块到达小车最右端时,小车具有的动能为Ff s
C.物块克服摩擦力所做的功为Ff (l+s)
D.物块和小车增加的机械能为Ff s
参考答案:
BC
3. (单选)甲、乙两物体从同一地点同时开始沿同一方向做直线运动,它们的V-t图象如图所示。下列说法不正确的是
A.甲的加速度小于乙的加速度
B.开始甲追乙,相遇后乙追甲
C.甲乙共速时它们之间的距离最大
D.t1时刻后的同一时刻甲的速度总大于乙的速度
参考答案:
A
4. 游乐场内两支玩具枪在同一位置先后沿水平方向各射出一颗子弹,打在远处的同一个靶上,A为甲枪子弹留下的弹孔,B为乙枪子弹留下的弹孔,两弹孔在竖直方向上相距高度为h,如图所示,不计空气阻力.关于两枪射出的子弹初速度大小,下列判断正确的是( )
A.甲枪射出的子弹初速度较大
B.乙枪射出的子弹初速度较大
C.甲、乙两枪射出的子弹初速度一样大
D.无法比较甲、乙两枪射出的子弹初速度的大小
参考答案:
A
【考点】平抛运动.
【分析】子弹的运动为平抛运动,平抛运动的高度决定运动的时间,结合水平位移和时间比较子弹的初速度大小.
【解答】解:平抛运动的高度决定时间,由h=知,乙的运动的时间大于A甲的运动时间,水平位移相等,根据知,甲枪射出的子弹初速度较大.故A正确,B、C、D错误.
故选A.
5. 两物体从同一高度先后自由下落,在第一个物体落地之前,两个物体之间的距离及两物体瞬时速度的差值关于时间的变化规律,下列图象描绘正确的是 ( )
参考答案:
AD
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. (4分)一物体做单向直线运动,前半时间以速度v1匀速运动,后一半时间以速度v2匀速运动.则物体在全程的平均速度为 m/s,另一物体也做单向直线运动,前一半位移以速度vl匀速运动,后一半位移以速度v2匀速运动,则物体在全程的平均速度为 m/s。
参考答案:
,
7. 一质点做匀加速直线运动,经过A点时的速度是4m/s,经过B点时的速度是8m/s,则质点从A到B的平均速度为 m/s.质点从A到B中间时刻的速度为 m/s.
参考答案:
6,6
【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系.
【分析】做匀变速直线运动的物体在某一段时间内的平均速度等于初、末速度和的平均值;某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度.
【解答】解:根据匀变速直线运动的特点可知,做匀变速直线运动的物体在某一段时间内的平均速度等于初、末速度和的平均值,即: m/s
质点经过中间时刻的速度: m/s.
故答案为:6,6
24. 一个质量为m的小球,用细线挂在电梯的顶板下,当电梯以g/3的加速度竖直加速下降时,细线的拉力为 .
参考答案:
9. 沪杭高铁在运营前的某次测试中,列车在水平直线轨道上匀速行驶的最大速度为416 km/h(约为116 m/s).假定列车的总质量为4.40×105 kg.列车以最大速度匀速行驶时所受的阻力为车重的0.03倍,则此时列车牵引力的总功率约为 (结果保留二位有效数字)
参考答案:
1.5x107W
10. 如图所示装置中,三个轮的半径分别为r、2r、4r,则图中a、b、c各点的线速度之比va∶vb∶vc = ;角速度之比ωa∶ωb∶ωc = ;向心加速度之比aa∶ab∶ac = 。
参考答案:
1:1:2, 2:1:1, 2:1:1
11. 一物体做自由落体运动,在落地的前一秒内下降35m。它是从 m高处自由落下的,下落时间为 s(g=10m/s2)。
参考答案:
80 4
12. 在研究平抛运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25 cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v0=________(用L、g表示),其值是________.(g=9.8m/s2)
参考答案:
;0。70m/s
13. 在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸来记录轨迹,小方格的边长L=1.25cm,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公式为V0= 用(L、g表示)其值是 m/s(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. (实验)如图是“研究匀变速直线运动”实验中得到的一条纸带,从O点开始每5个点取一个计数点(打点计时器的电源频率是50Hz),依照打点的先后依次编为1、2、3、4、5、6,量得1=2.21cm, 2=3.00cm,3=3.81cm,4=4.63cm,5=5.45cm,6=6.28cm。
(1)该打点计时器依次打出各计数点的时间间隔为T= s
(2)打点计时器打计数点5时,小车的速度大小是v 5= m/s;打计数点6时,小车的速度大小是v 6= m/s。(结果保留两位有效数字)
(3)为了尽量减小实验误差,利用该实验数据计算出小车的加速度大小为a= m/s2(结果保留两位有效数字)。
参考答案:
(1)0.1 (2)0.59 0.67 0.82
15. 用打点计时器“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示。
(1)实验中 (填“需要”或“不需要”)用天平测量重锤的质量m。
(2)按照图示的装置安装器件时,应将打点计时器接到电源的________(填“直流”或“交流”)输出端上
(3)开始打点计时的时候,两个操作步骤“接通电源”和“松开纸带”的顺序应该是:先_______________。
(4)某同学在使用质量为m的重物来验证“机械能守恒定律”的实验中,在选定的纸带上依次取计数点如图所示。纸带上所打的点记录了重物在不同时刻的位置,那么纸带的________端(填“左”或“右”)与重物相连。设相邻计数点的时间间隔为T,且O为打下的第一个点。当打点计时器打下点“3”时,物体的速度表达式为_______________,物体的动能表达式为_______________。
(1)不需要;(2)交流;(3)接通电源;(4)左;;
参考答案:
(1)不需要;(2)交流;(3)接通电源;(4)左;;
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图所示,一束电子(电荷量为e)以速度v垂直射入磁感应强度为B,宽度为d的匀强磁场中,穿过磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是30°,则电子的质量是多少?电子穿过磁场的时间是多少?
参考答案:
解析:电子在磁场中运动时,只受洛伦兹力作用,故其轨道是圆弧的一部分,又因为洛伦兹力与速度v垂直,故圆心应在电子穿入和穿出时洛伦兹力延长线的交点上,做出粒子在磁场中运动的轨迹如图所示,从图中可以看出,AB弧所对的圆心角
17. 如图,水平放置的两平行金属板,板长L0=10cm,两极板间距d=2cm,一束电子以v0=4×107m/s的初速度从两板中央水平射入板间,然后从板间飞出射到距离板L=45cm,宽D=20cm竖直放置的荧光屏上(不计重力,荧光屏中点在两板间的中央线上,电子质量为m=0.91×10﹣30kg,电荷量e=1.6×10﹣19C).求:
(1)若电子飞入两板前,是从静止开始经历了加速电场的加速,则该电场的电压为多大?
(2)为了使带电粒子能射中荧光屏所有的位置,两板间所加的电压应取什么范围?
参考答案:
解:(1)设加 电场的电压为U1,由动能定理得:
eU1= ①
代入数据解得.
(2)设所加电压为U2时,电子恰好能打在荧光屏的上边缘,电子的轨迹恰好与上极板边缘相切,则由类平抛运动规律及几何知识可得:
③
其中y为电子在电场中的偏转位移.
又 y= ④
且y=⑤
由③④⑤可得:U2=,代入数据解得U2=364V
同理要使电子能打在荧光屏下边缘应加反向电压364V ⑦
所以两板间所加电压范围为:﹣364V≤U2≤364V ⑧
答:(1)电子飞入两板前所经历的加速电场的电压是4.55×103V.
(2)为了使带电粒子能射中荧光屏所有位置,两板间所加电压应取的范围是:﹣364V≤U2≤364V.
18. 如图所示,轻杆长为3L,在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B,杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上,杆和球在竖直面内转动,已知球B运动到最高点时,球B对杆恰好无作用力.求:
(1)球B在最高点时,杆对A球的作用力大小.
(2)若球B转到最低点时B的速度,杆对球A和球B的作用力分别是多大?A球对杆的作用力方向如何?
参考答案:
(1)球B在最高点时速度为v0,有
,……………………(2分)
得.……………………(1分)
此时球A的速度为……………………………………(1分)
设此时杆对球A的作用力为FA,则
………………………………(2分)
………………………………(1分)
(2)……………………………(2分)
…………………………(1分)
,杆对A球作用力的方向向下,牛三定律得,A球对杆作用力的方向向上。………………………(2分)
……………………………(2分)
………………………(1分)
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