福建省龙岩市漳平拱桥中学高一物理下学期期末试题含解析

福建省龙岩市漳平拱桥中学高一物理下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. 观察右图所示的漫画，图中司机说乘车人“你没动”，而路上的小女孩说他（指乘车人）运动得“真快”。关于司机和小女孩对乘车人运动状态的描述所选取的参考系分别为：（  　  ） A．汽车、地面           B．地面、汽车 C．地面、地面           D．汽车、汽车 参考答案： A 2. 如图所示，固定的光滑倾斜杆上套有一个质量为的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连，弹簧的下端固定在水平地面上的A点，开始弹簧恰好处于原长．现让圆环由静止沿杆滑下，滑到杆的底端（未触及地面）时速度恰好为零，已知当地的重力加速度大小为．则在圆环下滑的整个过程中ww w.ks5 u.co m A．圆环与弹簧和地球组成的系统机械能守恒 B．弹簧的弹性势能先增大后减小 C．弹簧的弹性势能增大了 D．弹簧的最大压缩量小于其最大伸长量 参考答案： ACD 3. （单选）2012年2月25日，我国成功发射了第11颗北斗导航卫星，标志着北斗卫星导航系统建设又迈出了坚实的一步。若卫星质量为m、离地球表面的高度为h，地球质量为M、半径为R，G为引力常量，则地球对卫星万有引力的大小为(     )   A．　　　B．　　　C．　　　D． 参考答案： D 4. 两个可视为质点的物体质量均变为原来的2倍，物体间的距离也增大为原来的2倍，则物体间的万有引力为原来的 A. 1倍                  B. 2倍                   C. 4倍                D.   参考答案： A 5. （多选题）如图所示，将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆，细绳与竖直方向成θ角，下列说法中正确的是（　　） A．摆球受重力、拉力和向心力的作用 B．摆球受重力和拉力的作用 C．摆球运动周期为π D．摆球运动的角速度有最小值，且为 参考答案： BD 【考点】向心力；牛顿第二定律． 【分析】向心力是根据效果命名的力，可以是几个力的合力，也可以是某个力的分力，对物体受力分析时不能把向心力作为一个力分析，摆球只受重力和拉力作用；摆球做圆周运动所需要的向心力是重力沿水平方向指向圆心的分力提供的，即F1=mgtanθ=m（Lsinθ）=mω2（Lsinθ），可以求出T和ω． 【解答】解：A、摆球只受重力和拉力作用．向心力是根据效果命名的力，是几个力的合力，也可以是某个力的分力，本题中向心力是由重力与绳子拉力的合力提供的，故A错误、B正确． C、摆球的周期是做圆周运动的周期，摆球做圆周运动所需要的向心力是重力沿水平方向指向圆心的分力提供的． 即F1=mgtanθ=m（Lsinθ） 所以T=2π，故C错误． D、根据向心力公式可知，F1=mgtanθ=mω2（Lsinθ），解得：ω=；当θ=0°时，ω有最小值，且最小值为．故D正确． 故选：BD． 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示水平匀强电场E中，有两个质量均为m的小球A、B，分别带等量异种电荷±q，两小球用轻绳悬挂于固定点O处，当整个装置在电场E中平衡时，悬绳OA与竖直方向的夹角为_________，其张力大小为_________，若悬绳AB与竖直方向夹角为α，则tgα=__________. 参考答案： 0；2mg；qE/mg 7. 一只爆竹竖起升空后在高为处达到最高点，发生爆炸分为质量不同的两块，两块质量之比为2∶1，其中小的一块获得水平速度v，则两块爆竹落地后相距          。 参考答案： 8. 若取地球的第一宇宙速度为8km/s,某行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球的1.5倍，则这行星的第一宇宙速度为                    。 参考答案： 9. 某同学从实验室天花板处自由释放一钢球，用频闪摄影手段验证机械能守恒。频闪仪每隔相等时间短暂闪光一次，照片上记录了钢球在各个时刻的位置。 （1）操作时比较合理的做法是____。 A．先打开频闪仪再释放钢球    B．先释放钢球再打开频闪仪 （2）用刻度尺在照片上测量钢球各位置到释放点 O 的距离分别为 s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8，重力加速度为g，已知频闪照相频率为f，实际长度与照片上长度之比为k。选用以上各物理量符号，验证从O到A过程中钢球机械能守恒成立的关系式为：2gs5=______。 参考答案：     (1). A    (2). k 【详解】第一空：从实验室天花板处自由释放一钢球，用频闪摄影手段验证机械能守恒，因此必须先 打开频闪仪再释放钢球，故A操作合理，B操作不合理； 第二空：在OA段运动过程中，A点的速度为，则动能的增加量为： ，而减小的重力势能：， 验证从O到A过程中钢球机械能守恒成立的关系式为：。 10. 小文同学在探究物体做曲线运动的条件时，将一条形磁铁放在桌面的不同位置，让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动，得到不同轨迹，图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置A时，小钢珠的运动轨迹是　 　（填轨迹字母代号），磁铁放在位置B时，小钢珠的运动轨迹是　 　（填轨迹字母代号）．实验表明，当物体所受合外力的方向跟它的速度方向　 　（选填“在”或“不在”）同一直线上时，物体做曲线运动．   参考答案： b，c，不在 【考点】物体做曲线运动的条件． 【分析】首先知道磁体对钢珠有相互吸引力，然后利用曲线运动的条件判断其运动情况即可． 【解答】解：磁体对钢珠有相互吸引力，当磁铁放在位置A时，即在钢珠的正前方，所以钢珠所受的合力与运动的方向在一条直线上，所以其运动轨迹为直线，故应是b； 当磁铁放在位置B时，先钢珠运动过程中有受到磁体的吸引，小钢珠逐渐接近磁体，所以其的运动轨迹是c； 当物体所受的合外力的方向与小球的速度在一条直线上时，其轨迹是直线；当不在一条直线上时，是曲线． 故答案为：b，c，不在． 11. 如图是质量为m的器材极限爬坡时的照片，若汽车要缓慢匀速地开上与水平面夹角为30°的斜坡，车胎和路面之间的动摩擦因数至少要达到　  　，汽车队斜坡的压力为　  　． 参考答案： ；． 【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】要使汽车不打滑，最大静摩擦力大于重力沿斜面向下的分力；重力垂直于斜坡的分力即和压力相等． 【解答】解：要使汽车不打滑，则有：μmgcos30°≥mgsin30°， 解得：μ≥tan30°=； 重力垂直于斜坡的分力为：N=mgcos30°=； 所以汽车队斜坡的压力为． 故答案为：；． 12. 一探月卫星在地月转移轨道上运行，某一时刻正好处于地心和月心的连线上，卫星在此处所受地球引力与月球引力之比为4∶1．已知地球与月球的质量之比约为81∶1，则该处到地心与到月心的距离之比约为        . 参考答案： 9 : 2 解析:由万有引力定律，卫星受到地球和月球的万有引力分别为 F 地 = G ， F 月 = G ，代入题目给定的数据可得 R 地 : R 月 ="9" : 2 。 13. 有一在光滑水平面上的弹簧振子，在B、C之间做简谐振动，测得BC之间距离为 20cm，振子在10s内完成5次全振动，则振动的振幅为          ，振子在3s内通过路程为          。 参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在做“研究平抛物体的运动”的实验时，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，用如图所示的装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处且和斜槽所在的平面垂直，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹A；将木板向后移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹B；又将木板再向后移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再得到痕迹C。若测得木板每次后移距离x= 20.00 cm，A、B间距离y1 =4.70 cm，B、C间距离y2=14.50 cm。(g取9.80 m/s2) 根据以上直接测量的物理量推导出小球初速度的计算公式为v0=_______(用题中所给字母表示)。小球初速度值为________m/s。 参考答案：     2.0 15. 某次实验用打点计时器交流电的频率为50Hz，纸带的记录如图所示，图中O点为纸带的第一个点，接下来的前几个点模糊，因此从A点开始每打五个点取一个计数点，用刻度尺测得：AB=2.15cm，AC=5.05cm，AD=8.70cm，AE=13.10cm，AF=18.25cm，AG=24.15cm，推测纸带的运动是　   　直线运动（填匀加速度或匀减速），在打D点时纸带运动的速度大小为：vD=　    　m/s，纸带运动过程中加速度大小为：a=　    　m/s2． 参考答案： 匀加速，0.4025，0.75． 【考点】测定匀变速直线运动的加速度． 【分析】根据纸带上相邻点的距离间隔判断小车的运动情况． 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． 根据物体的加速根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小． 【解答】解：按打点先后顺序每5个点取1个计数点，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s． AB=2.15cm，AC=5.05cm，AD=8.70cm，AE=13.10cm，AF=18.25cm，AG=24.15cm， 纸带上相邻计数点的距离在增大，而且相邻计数点的距离之差不变，所以纸带做匀加速运动． 利用匀变速直线运动的推论得： vD==m/s=0.4025 m/s 根据匀变速直线运动有△x=aT2， 则有：a= 带入解得a= m/s2=0.75 m/s2． 故答案为：匀加速，0.4025，0.75． 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示为车站使用的水平传送带装置的示意图，绷紧的传送带始终保持4.0m/s的恒定速率运行，传送带的水平部分AB距离水平地面的高度h=0.8m．现有一行李包（可视为质点）由A端被传送到B端，且传送到B端时没有及时取下，行李包从B端水平抛出，不计空气阻力，取g=10m/s2． （1）若行李包从B端水平抛出的初速度v=4.0m/s，求它在空中运动的时间和飞行的水平距离． （2）若行李包以v0=1.0m/s的初速度从A端向右滑行，包与传送带间的动摩擦因数μ=0.25，要使它从B端抛出后，飞出的水平距离等于（1）中所求的水平距离，求传送带的长度L应满足的条件． 参考答案： 解：（1）设行李包在空中运动的时间为t，飞出的水平距离为s，则 h=， 解得t=． 水平距离x=vt=4×0.4m=1.6m． （2）设行李包的质量为m，与传送带相对运动时的加速度为a，则滑动摩擦力f=μmg=ma， 解得a=μg=0.25×10m/s2=2.5m/s2 要使行李包从B端飞出的水平距离等于（1）中所求水平距离，行李包从B端水平抛出的初速度应为v=4.0m/s时通过的距离为s0， 根据速度位移公式有：， 代入数据解得：s0=3.0m 故传送带的长度L应满足的条件为L≥3.0m． 答：（1）它在空中运动的时间为0.4s，飞行的水平距离为1.6m． （2）传送带的长度L应满足的条件为L≥3.0m． 【考点】平抛运动；平均速度；牛顿第二定律． 【分析】（1）根据高度求出平抛运动的时间，结合初速度和时间求出平抛运动的水平距离． （2）