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江苏省盐城市长荡中学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. (单选)质量为m的子弹,以水平速度v射入静止在光滑水平面上质量为M的木块,并留在其中, 下列说法正确的是( )
A.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等
B.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等
C.阻力对子弹做的功大于子弹动能的减少量
D.子弹克服阻力做的功大于系统摩擦所产生的内能
参考答案:
D
2. 物体自楼顶处自由下落(不计阻力),落到地面的速度为v。在此过程中,物体从楼顶落到楼高一半处所经历的时间为( )
A、; B、; C、; D
参考答案:
C
3. 如图所示,物体沿两个半径为R的圆弧由A到C,则它的位移和路程分别为( )
A.,A指向C;
B.B.,A指向C;
C.,A指向C;
D.,A指向C;
参考答案:
C
4. 如图所示,质点通过位置P时的速度、加速度及P附近的一段轨迹都在图上标出,其中可能正确的是:
A、①② B、③④ C、②③ D、①④
参考答案:
C
5. 一物体以初速度为20m/s竖直上抛,当速度大小为10m/s时,所经历的时间可能为( )
A、1s B、2s C、3s D、4s
参考答案:
AC
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 某商场售货员用20N的水平推力使质量为65kg的货物沿水平方向匀速移动了3m则该售货员对货物做功_______J货物的重力做功_______J物体受到的摩擦阻力是_____N. 42起重机匀速吊起重为1000N的物体沿竖直方向提升了3m后又使物体沿水平方向移动了2m,最后又匀速提升了2m,在整个过程中,起重机对物体的拉力是____N,拉力对物体做的功是______。
参考答案:
7. 一台起重机匀加速地将质量m=1.0′103kg的货物竖直吊起,在2秒末货物的速度v=4.0m/s。(不计额外功,g=10m/s2)则起重机在这2s时间内的平均输出功率 w ;起重机在2s末的瞬时输出功率 w。
参考答案:
8. 如图表示一物体做直线运动的v-t图象,试回答下列问题:
(1)0~2s内做 运动,
2~4s内做 运动,4~8s内做 运动;
(2)第3s初物体的瞬时速度为 m/s,第7s初物体的瞬时速度为 m/s。
(3)0~2s内物体的位移是 m ,平均速度为 m/s。
参考答案:
9. 科学探究活动通常包括以下环节:提出问题,作出假设,制定计划,搜集证据,评估交流等。一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下:
A. 有同学认为:运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关
B. 他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象,用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律,以验证假设
C. 在相同的实验条件下,同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离,将数据填入表中,如图(a)是对应的位移—时间图线。然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落,分别测出它们的速度—时间图线,如图(b)中图线1、2、3、4、5所示
D. 同学们对实验数据进行分析、归纳后,证实了他们的假设
时间(s)
下落距离(m)
0.0
0.000
0.4
0.036
0.8
0.469
1.2
0.957
1.6
1.447
2.0
X
(a) (b)
回答下列提问:
(1)(2分)与上述过程中A、C步骤相应的科学探究环节分别是__________、__________。
(2)(4分)图(b)中各条图线具有共同特点,“
小纸杯”在下落的开始阶段做 运动,
最后“小纸杯”做__________运动。
参考答案:
作出假设,搜集证据 加速度减小的加速运动 匀速运动
10. 一定质量的理想气体,在压强不变时,如果温度从0℃升高到4℃,则它所增加的体积是它在0℃时气体体积的 ,如果温度从90℃升高到94℃,则所增加的体积是它在27℃时体积的 。
参考答案:
4/273 , 1/75
11. 如图是打点计时器研究物体运动得到的一段纸带.其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位cm).这三个数据中不符合有效数字读数要求的是 ,应记作 cm.
参考答案:
15.7cm;15.70
【考点】探究小车速度随时间变化的规律.
【分析】毫米刻度尺最小刻度是1mm,所以需要估读到下一位.
【解答】解:毫米刻度尺测量长度,要求估读即读到最小刻度的下一位.
这三个数据中不符合有效数字读数要求的是OC段:15.7,应记作15.70cm.
故答案为:15.7cm;15.70
12. 汽车在平直公路上行驶,当速度从0增加到v时,合外力做功为W1;速度从v增加到2v时,合外力做功为W2. W1与W2之比为
A. 1:1 B. 1:2 C. 1:3 D. 1:4
参考答案:
C
13. 第一次从高为h处水平抛出一个球,其水平射程为x,第二次用跟前一次相同的速度从另一处水平抛出另一个球,水平射程比前一次多了Δx,不计空气阻力,则第二次抛出点的高度为 。
参考答案:
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 如图1,用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中,若实验中所用重物的质量m=1kg,实验后打下点的纸带如图2所示,打点间隔为T=0.02s,则记录A点时,重物动能Ek= 9.68 J.从A点下落至C点过程重物的重力势能减小量是 2.31 J,要验证从A点下落至C点的过程中机械能守恒,还必须求出 C点的动能 (结果保留三维有效数字,g取9.8m/s2)
参考答案:
9.68;2.31;C点的动能.
解:利用匀变速直线运动的推论求出A点的速度vA===4.4m/s
EA==0.5×1×4.42J=9.68J
由A到C重物重力势能的减小量△Ep=mgh=1×9.8×(0.314﹣0.078)J=2.31J.
由A到C物体减少的重力势能等于其增加的动能,所以应求出C点的动能.
故答案为:9.68;2.31;C点的动能.
15. 在“验证牛顿第二定律”的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出.
(1)当M与m的大小关系满足 时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力.
(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据.为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系,应该做a与 的图象.
(3)如图(a),甲同学根据测量数据做出的a-F图线,说明实验存在的问题是 .
(4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线,如图(b)所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?答: 。
(5)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,每相邻两个计数点间还有4个点未画出,利用下图给出的数据可求出小车下滑的加速度a= 。(结果保留三位有效数字)
参考答案:
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 小明同学在学习了圆周运动的知识后,设计了一个课题,名称为:快速测量自行车的骑行速度.他的设想是:通过计算踏脚板转动的角速度,推算自行车的骑行速度.如图是自行车的传动示意图,其中Ⅰ是大齿轮,Ⅱ是小齿轮,Ⅲ是后轮.当大齿轮Ⅰ(脚踏板)的转速通过测量为n(r/s)时,则大齿轮的角速度是2πn rad/s.若要知道在这种情况下自行车前进的速度,除需要测量大齿轮Ⅰ的半径r1,小齿轮Ⅱ的半径r2外,还需要测量的物理量是RIII.用上述物理量推导出自行车前进速度的表达式为:.
参考答案:
考点: 线速度、角速度和周期、转速.
专题: 匀速圆周运动专题.
分析: 转速的单位为转/秒,即单位时间做圆周运动转过的圈数,转过一圈对应的圆心角为2π,所以角速度ω=转速n×2π,由于大齿轮I和小齿轮II是通过链条传动,所以大小齿轮边缘上线速度大小相等,又小齿轮II和车轮III是同轴转动,所以它们角速度相等,要知道车轮边缘线速度的大小,则需要知道车轮的半径;利用I和II线速度大小相等,II和III角速度相等,列式求III的线速度大小即可.
解答: 解:转速为单位时间内转过的圈数,因为转动一圈,对圆心转的角度为2π,所以ω==2πnrad/s,因为要测量自行车前进的速度,即车轮III边缘上的线速度的大小,根据题意知:轮I和轮II边缘上的线速度的大小相等,据v=Rω可知:RIωI=RIIωII,已知ωI=2πn,则轮II的角速度ωII=.因为轮II和轮III共轴,所以转动的ω相等即ωIII=ωII,根据v=Rω可知,要知道轮III边缘上的线速度大小,还需知道轮III的半径RIII 其计算式v=RIIIωIII=
故答案为:2πn,轮III的半径RIII,
点评: 齿轮传动时,轮边缘上的线速度大小相等,同轴转动两轮的角速度相同;转速和角速度的互换问题.
17. 如图所示,MPQ为竖直面内一固定轨道,MP是半径为R的1/4光滑圆弧轨道,它与水平轨道PQ相切于P,Q端固定一竖直挡板,PQ长为s。一质量为m的小物块在M端由静止开始沿轨道下滑,与挡板发生一次碰撞(碰撞无机械能损失)后停在距Q点为L的地方,重力加速度为g,不计空气阻力。求:
(1)物块滑至圆弧轨道P点时轨道对物块的支持力大小;
(2)物块与PQ段动摩擦因数μ。
参考答案:
(1)从M到P,由动能定理: ①(2分)
在P点: ②(2分) 得: ③(2分)
(2)第一种情况:物块与Q处的竖直挡板相撞后,向左运动一段距离,停在距Q为L的地方。根据动能定理有:
④(2分)
得: ⑤(1分)
第二种情况:物块与Q处的竖直挡板相撞后,向左运动冲上圆弧轨道后,返回水平轨道,停在距Q为L的地方。根据动能定理有:
⑥(2分)
得: ⑦(1分)
18. “加速度计”作为测定物体加速度的仪器,已被广泛地应用于飞机、潜艇、导弹、航天器等装置的制导中,如图所示是“应变式加速度计”的原理图.支架A、B固定在待测系统上,滑块穿在A、B间的水平光滑杆上,并用轻弹簧固接于支架A上,其下端的滑动臂可在滑动变阻器上自由滑动.随着系统沿水平方向做变速运动,滑块相对于支架发生位移,并通过电路转换为电信号从1、2两接线柱输出.
已知滑块质量为m,弹簧劲度系数为k,电源电动势为E,内电阻为r,滑动变阻器总阻值R=4r,有效总长度为L.当待测系统静止时,滑动臂P位于滑动变阻器的中点,且1、2两接线柱输出的电压U0=0.4E.取AB方向为参考正方向.
(1)写出待测系统沿AB方向做
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