河北省保定市白沟第一中学高一物理下学期期末试卷含解析

河北省保定市白沟第一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. 以下情景中，带下划线的物体可看成质点的是 （  ） A．裁判员在跳水比赛中给跳水运动员评分 B．在国际大赛中，乒乓球运动员王浩准备接对手发出的旋转球 C. 研究地球自转时的地球 D．用GPS确定远洋海轮在大海中的位置 参考答案： D 2. 如图为一物体作匀变速直线运动的速度图象，根据此图象可知以下说法中不正确的是（   ） A．0--4s物体一直做减速运动   B．0--4s物体的加速度的方向一直是负的 C．t=2s物体离出发点最远             D．t=4s物体回到出发点 参考答案： A 3. 设地球半径为R，第一宇宙速度为v，则在地球上以2v的速度发射一卫星，则此卫星将（　　） A．在离地球表面2R的轨道运行 B．在离地球表面R的轨道运行 C．将脱离地球绕太阳运行成为一行星 D．将脱离太阳成为一恒星 参考答案： C 【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系． 【分析】第一宇宙速度又称为环绕速度，是指人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，是卫星最小的发射速度．第二宇宙速度，这是卫星挣脱地球引力束缚的最小发射速度． 【解答】解：地球的第一宇宙速度为 v=7.9km/s，当在地球上以2v的速度发射一卫星时，由于 2v=15.8km/s，大于第二宇宙速度，所以此卫星将脱离地球绕太阳运行成为一行星，故ABD错误，C正确． 故选：C 4. 如图所示，光滑斜面上质量相等的两木块A、B用一轻弹簧相连接，整个系统处于平衡状态，B木块由挡板C挡住．现用一沿斜面向上的拉力F拉动木块A，使木块A沿斜面向上做匀加速直线运动．研究从力F刚作用在A木块的瞬间到木块B刚离开挡板的瞬间这一过程，并且选定该过程中木块A的起点位置为坐标原点，则如图所示图象中能表示力F和木块A的位移x之间关系的是（　　） A． B． C． D． 参考答案： A 【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；胡克定律． 【分析】以木块A为研究对象，分析受力情况，根据牛顿第二定律得出F与A位移x的关系式，再选择图象． 【解答】解：设原来系统静止时弹簧的压缩长度为x0，当木块A的位移为x时，弹簧的压缩长度为（x0﹣x），弹簧的弹力大小为k（x0﹣x），根据牛顿第二定律得 F+k（x0﹣x）﹣mgsinθ=ma 得到，F=kx﹣kx0+ma+mgsinθ， 又kx0=mgsinθ， 则得到F=kx+ma 可见F与x是线性关系，当x=0时，kx+ma＞0．故A正确，B、C、D错误． 故选A． 5. 一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小直至为零．在此过程中 （     ）                                       A．速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值 B．速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值 C．位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大 D．位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值 参考答案： 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示是足球运动员侧向踢出足球瞬间的照片，照相机曝光时间为0.02 s，由此可估算出足球被踢出时的速度约为   ▲   。 参考答案： 20m/s～50m/s（均正确） 7. 探究能力是进行物理学研究的重要能力之一．物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关．为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系，某同学采用了下述实验方法进行探究：如图所示，先让砂轮由动力带动匀速旋转，测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据，得出结论． 经实验测得的几组ω和n如下表所示： ω/(rad/s) 0.5 1 2 3 4 n 5.0 20 80 180 320 Ek/J           另外已测试砂轮转轴的直径为1 cm，转轴间的摩擦力为 N. ⑴计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中． ⑵由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为_____________________． ⑶若测得脱离动力后砂轮的角速度为5 rad/s，则它转过________圈时角速度将变为4 rad/s.   参考答案： ⑴1、4、16、36、64  ⑵ Ek =4ω2．      ⑶180 8. 机车以额定功率3.75×105 W在平直公路上从静止出发，经过一段时间速度达到 最大值vm = 54 km/h ，则机车运动中受到的平均阻力为               N。 参考答案： _2.5×104 _N。 9. 在“探究木块间的动摩擦因数μ”的实验中，甲、乙两同学分别设计了如图所示的实验方案。（忽略弹簧测力计的重力） 甲方案：木块B左端有一弹簧测力计a固定在竖直墙壁上，用细线将弹簧测力计a与木块B相连，现用水平力Fb拉弹簧测力计b，使木块A向右运动，使木块B处于静止状态，且木块B较长，实验过程中木块B不从木块A上掉下来。 乙方案：用水平力Fc拉弹簧测力计c，，使木块A向右运动，木块B左端细线固定在竖直墙壁，使木块B处于静止状态，且木块A不从木块B上掉下来。 （1）若木块A和木块B的重力分别为100N和150N，某次实验，当甲图中A被拉动时，弹簧测力计a示数为60N，b示数为110N；当乙图中A被拉动时，弹簧测力计c示数为50N，则： 甲图中算出的A、B间的动摩擦因数μ甲为  ▲   ； 乙图中算出的A、B间的动摩擦因数μ乙为  ▲   （2）你认为  ▲  （“甲”、“乙”）方案，所求得的动摩擦因数更接近真实值。 简述理由       ▲                  。 参考答案： （1）     0.4           0.5     （2）    甲      理由  甲中木块A不管匀速运动与否，木块B受力必然平衡，只需读出a的读数即可   10. 足够长的固定光滑斜面倾角为30°，质量为m=1kg的物体在斜面上由静止开始下滑， 则:(1)第2秒内重力做功的功率为          W；(2)2秒末重力做功的功率为          W。 （g=10m/s2） 参考答案： 37.5W  50W 11. 小球A由斜槽滚下，从桌边水平抛出，当它恰好离开桌边缘时小球B从同样高度处自由下落，频闪照相仪拍到了B球下落过程的四个位置和A球的第3、4个位置，如题13图所示，背景的方格纸每小格的边长为2.5cm．取g=10m／s2． ①请在答题卡图中标出A球的第2个位置； ②频闪照相仪的闪光周期为___________s； ③A球离开桌边时的速度大小为__________m/s． 参考答案： 12. 如图所示，两斜面的倾角分别为37o和53o，在顶点把A、B两个相同的小球同时以相同大小的初速度分别向左、右水平抛出，小球都落在斜面上，不计阻力，则先落到斜面上的是___小球，且A、B两小球运动时间之比为________。（sin37o =0.6，sin53o =0.8） 参考答案：   A球，9:16  13. 汽车做匀加速直线运动，第一个2秒内速度增加1 m/s，则第五个2秒内速度增加                ，它的加速度为                  。 参考答案： 1 ，0.5  三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在做“用单摆测定重力加速度”的实验时： （1）用摆长l和周期T计算重力加速度的公式是g=______. 如果已知摆球直径为2.0cm，让刻度尺的零点对准摆红的悬点，摆线竖直下垂，如图甲所示，那么单摆摆长是_________. 如果测定了40次全振动的时间如图乙所示，那么秒表读数是________s，单摆的摆动周期是________s.       甲                             乙 （2）若某同学测出多组单摆的摆长l和运动周期T，作出图象，就可以求出当地的重力加速度. 理论上图象是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图象如图所示. ①造成图象不过坐标原点的原因可能是_____________. ②由图象求出的重力加速度g =_________m/s2.（取） （3）若在该实验中测得g值偏大，可能因为 A．小球在水平面内做圆周运动，形成了圆锥摆 B．计算摆长时，只考虑了摆线长，忽略了小球半径 C．测量周期时，把n次全振动误记为（n-1）次全振动，致使周期偏大 D．测量周期时，把n次全振动误记为（n+1）次全振动，致使周期偏小 参考答案： （1）   87.50cm 75.2 1.88 （2）忽略了球的半径      9.87 （3）AD （1）考查刻度尺的读数和秒表的读数问题，其摆长为绳上加上摆球的半径。 （2）由单摆的周期公式变形，图像的斜率等于，可以求出g的值，如果实验没有误差的话应该是过原点的一条直线，而题中产生这个图像的原因可能是忽略了球的半径造成的。 （3）根据周期公式变形可得：，做圆锥运动的时候实际摆长小，但是计算的时候还是用原来测定的摆长，所以计算的g值偏大的。所以选项AD正确的。 15. “验证力的平行四边形定则”的实验如图(a)所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．图2－10(b)是在白纸上根据实验结果画出的图． (1)图(b)中的_____是力F1和F2的合力的理论值；____是力F1和F2的合力的实际测量值． (2)本实验采用的科学方法是_________ A．理想实验法     B．等效替代法 C．控制变量法      D．建立物理模型法 参考答案： （1）____F_______    ____F1________     （2） _____B_____ 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，倾角为θ＝30°的斜面固定在地面上，物体A与斜面间的动摩擦因数为μ＝，轻弹簧下端固定在斜面底端，弹簧处于原长时上端位于B点，开始时物体A到B的距离为L＝1 m，现给A一个沿斜面向下的初速度v0＝2 m/s，使物体A开始沿斜面向下运动，物体A将弹簧压缩到最短后又恰好被弹回到B点，取g＝10 m/s2(不计空气阻力)，求： (1)物体A第一次运动到B点时的速度大小． (2)弹簧的最大压缩量． 参考答案： (1)在物体A运动到B点的过程中，由动能定理知： mgLsin θ－μmgLcos θmv－mv    （3分） 所以vB＝，代入数据得vB＝3 m/s. （2分） (2)设弹簧的最大压缩量为x，则从物体A接触弹簧到恰好回到B点的过程由动能定理得：－μmg(2x)cos θ＝0－mv     （3分） 所以x＝，代入数据可解得x＝0.9 m.  17. 光滑绝缘轨道ABCD位于同一竖直面内，水平部分AB=L，3／4圆弧轨道BCD的圆心为0，半径为R，B点是最低点，c点是最高点，0、D同一水平高度。整个装置位于水平向右的匀强电场中，电场强度E。现有一质量为m、带电量为+q的光滑小球从A点由静止开始运动，已知小球能够沿BCD圆轨道到达D点。求：        (1)小球到C点时的速度多大？          (2)若已知，小球在轨道BCD上哪点速度最小？L至少是R的多少倍才能取得该最小速度？ 参考答案： 18. 如图所示