山东省枣庄市滕州市张汪镇张汪中学高一物理期末试卷含解析

山东省枣庄市滕州市张汪镇张汪中学高一物理期末试卷含解析 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. 火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定.若在某转弯处规定行驶的速度为v，则下列说法中正确的是：(  ) A、当火车以v的速度通过此弯路时，火车所受重力与轨道面支持力的合力提供向心力； B、当火车以v的速度通过此弯路时，火车所受重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力； C、当火车速度大于v时，轮缘挤压外轨； D、当火车速度小于v时，轮缘挤压外轨。 参考答案： AC 2. 一物体m受到一个撞击力后沿不光滑斜面向上滑动，如图所示，在滑动过程中，物体m受到的力是（　　） A．重力、沿斜面向上的冲力、斜面的支持力 B．重力、沿斜面向下的滑动摩擦力、斜面的支持力 C．重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的滑动摩擦力 D．重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的摩擦力、斜面的支持力 参考答案： B 【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用． 【分析】受力分析的一般步骤和方法是求解力学问题的一个关键，在整个高中物理学习的全过程中占有极重要的地位，对物体进行受力分析，通常可按以下方法和步骤进行： 1． 明确研究对象，亦即是确定我们是要分析哪个物体的受力情况． 2． 隔离物体分析．亦即将所确定的研究对象从周围物体中隔离出来，进而分析周围有哪些物体对它施加力的作用，方向如何，并将这些力一一画在受力图上，在画支持力、压力和摩擦力的方向时容易出错，要熟记：弹力的方向一定与接触面或接触点的切面垂直，摩擦力的方向一定沿着接触面与物体相对运动（或趋势）方向相反． 3． 分析受力的顺序：一重、二弹、三摩擦，沿接触面或点逐个去找．有时根据概念或条件与判断． 本题可按照受力分析的一般步骤对物体受力分析． 【解答】解：物体受到撞击力后在惯性的作用下沿斜面向上运动，物体并不受冲力的作用， 所以对物体受力分析，重力竖直向下，斜面对物体的支持力垂直斜面向上，和沿斜面向下的滑动摩擦力，所以B正确． 故选B． 3. 如图为皮带传动示意图，假设皮带没有打滑，R > r，则下列说法中正确的是 A．大轮边缘的线速度大小大于小轮边缘的线速度大小 B．大轮边缘的线速度大小小于小轮边缘的线速度大小 C．大轮边缘的线速度大小等于小轮边缘的线速度大小 D．大轮的角速度大小小于小轮的角速度大小 参考答案： CD 4. 某人在医院做了一次心电图,结果如图所示.如果心电图仪卷动纸带的速度为1.5 m/min，图中方格纸每小格长1 mm ，则此人的心率为(      )       A．80次/ min       B．70次/ min      C．60次/ min     D．50次/ min 参考答案： C 5. 从塔顶释放一个小球A，1s后从同一点再释放一个小球B，设两球都做自由落体运动，则落地前，A、B两球之间的距离(　　) A．保持不变                    B．不断减小 C．不断增大                    D．有时增大，有时减小 参考答案： C 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 为了探究物体做功与物体速度变化的关系，现提供如图所示的器材，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．请思考探究思路并回答下列问题(打点计时器交流电频率为50 Hz)． (1)为了消除摩擦力的影响应采取什么措施？答：将木板　　　　　　的一端用木块垫起适当的高度，使小车能　　　　下滑即可． (2)当我们分别用相同的橡皮筋1条、2条、3条、……并起来进行第1次、第2次、第3次、……实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长度都应保持一致，我们把第1次实验时橡皮筋对小车做的功记为W. (3)由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出，如下图所示的是其中四次实验打出的部分纸带．  (4)试根据第(2)、(3)项中的信息，填写下表： 次数 1 2 3 4 橡皮筋对小车做功 W       小车速度v(m/s)         v2(m2/s2)         从表中数据可得出结论：____________________________________________________. 参考答案： 固定打点计数器 (1分)　　缓慢匀速 (1分)　 次数 1 2 3 4   橡皮筋对小车做功 W 2W 3W 4W 三行各1分，有错不得分 小车速度v(m/s) 1.0 1.415 1.73 2.0 v2(m2/s2) 1.0 2.0 3.0 4.0 结论：橡皮筋对小车做的功与小车速度的平方成正比 7. 人用与水平方向成30o的斜向上拉力F=100N使M＝10kg的箱子由静止开始沿光滑水平面运动。在2秒内拉力做功为＿＿＿＿  J，重力做功为＿＿＿＿＿ 参考答案： 1500                  0        8. 一物体沿半径为20cm的轨道做匀速圆周运动，已知线速度为0．2m/s，则它的角速度为_ __rad/s，周期为__ _s，向心加速度大小为___m/s2 参考答案： 1、2π、0.2． 解：物体沿半径为2m的轨道做匀速圆周运动，线速度大小为2m/s，故角速度为： 周期为： 向心加速度为： 故答案为：1、2π、0.2． 9. 某同学在“研究平抛物体的运动”的实验中，只记下斜槽末端重锤线y的方向，而未记下斜槽末端的位置O，根据测得的一段曲线，从中任取两点A和B。如图8所示，测得两点离y轴的距离分别为x1和x2，并测得两点间的高度差为h，则平抛运动的初速度v0＝　　　　　　　　　　　。 参考答案： 10. 一汽车沿直线向前运动，通过前路程的速率是3m/s，通过后路程的速率是4m/s，该车在全过程的平均速度是          m/s. 参考答案：   3.6 11. 如图所示是上海锦江乐园中的“摩天轮”，它高108 m，直径为98 m，每次可乘坐378人，每转一圈25 min.摩天轮转动时，某一轿厢内坐有一位游客，则该游客随轮一起匀速转动的周期为___________s，向心加速度大小为____________m/s2。   参考答案： 1500；8.6×10-4 12. 如右上图所示，若斜面的倾角为30，小车重10N，若把重力沿垂直于墙面和垂直于斜面两个方向分解，则重力垂直于墙面的分力大小为_______N垂直于斜面的分力大小为______N 参考答案： 13. 甲球从离地面H高处从静止开始自由下落，同时使乙球从甲球的正下方地面处做竖直上抛运动。欲使乙球上升到处与甲球相撞，则乙球上抛的初速度应为___________。 参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 如图所示，AB是一可升降的竖直支架，支架顶端A处固定一弧形轨道，轨道末端水平．一条形木板的上端铰接于过A的水平转轴上，下端搁在水平地面上．将一小球从弧型轨道某一位置由静止释放，小球落在木板上的某处，测出小球平抛运动的水平射程x和此时木板与水平面的夹角θ，并算出tanθ．改变支架AB的高度，将小球从同一位置释放，重复实验，得到多组x和tanθ，记录的数据如表： 实验次数 1 2 3 4 5 6 tanθ 0.18 0.32 0.69 1.00 1.19 1.43 x/m 0.035 0.065 0.140 0.160 0.240 0.290 （1）在图（b）的坐标中描点连线，做出x﹣tanθ的关系图象； （2）根据x﹣tanθ图象可知小球做平抛运动的初速度v0=　   　m/s；实验中发现θ超过60°后，小球将不会掉落在斜面上，则斜面的长度为　   　m．（重力加速度g取10m/s2）； （3）实验中有一组数据出现明显错误，可能的原因是　                  　． 参考答案： 解：（1）x﹣tanθ的关系图象如图所示． （2）根据得：t=， 则水平射程为：x=． 可知图线的斜率k=，k=， 解得：． 当θ=60°时，有t=， 则斜面的长度为：s=． （3）实验中有一组数据出现明显错误，由图可知，水平射程偏小，由x=知，初速度偏小，即小球释放位置低于其他次实验． 故答案为：（1）如图所示，（2）1.0，0.69，（3）小球释放位置低于其他次实验． 【考点】研究平抛物体的运动． 【分析】（1）根据表格中的数据做出x﹣tanθ的关系图象． （2）根据平抛运动的规律，结合竖直位移和水平位移的关系得出x﹣tanθ的表达式，结合表达式和图象求出初速度． （3）根据水平射程的表达式，以及图中偏离比较远的点，分析错误的原因． 15. 为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，小明同学在老师的指导下做了一系列实验．以下是部分实验步骤（实验过程中保持长木板水平且固定） 第一次：把木块平放在长木板上，用弹簧测力计水平拉动木块，使木块做匀速直线运动（如图甲），读出弹簧测力计的示数，并记入下表中； 第二次：把木块侧放在长木板上，用同样的方法拉木块（如图乙），记下相应的示数； 第三次：把两块相同木块叠在一起平放在长木板上，再用同样的方法拉木块（如图丙），记下相应的示数． （1）若已知每个木块的质量为2kg，请你帮助小明填全表格内的数据；（g=10N/㎏） （2）比较　   　两次实验数据，可以发现滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关； （3）比较1、3两次实验数据，可以初步得出的结论　                   　． （4）木块与长木板间的动摩擦因数为　    　 实验次数 木块对木板的压力/N 弹簧测力计的示数/N 滑动摩擦力/N 1   4.0   2   4.0   3   8.0   参考答案： 解：（1）木块做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数，根据二力平衡的原理，得到摩擦力的大小等于拉力． 一个木块对木板的压力为20N，则两个木块对木板的压力为40N，数据如下表所示 实验次数 对木板的压力/N 测力计的示数/N 滑动摩擦力/N 1 20 4.0 4.0 2 20 4.0 4.0 3 40 8.0 8.0 （2）由1、2两次实验数据可知，物体间接触面的粗糙程度与物体间的压力相同而接触面的面积不同，物体间的滑动摩擦力相同，由此可知，滑动摩擦力的大小与接触面积无关． （3）比较第1、3两次实验数据可知，在物体间接触面的粗糙程度相同时，物体间的压力越大，物体受到的滑动摩擦力越大． （4）根据公式：求得摩擦因数：． 故答案为：（1）如上表所示；（2）1、2；（3）滑动摩擦力与压力正比（4）0.2 【考点】探究影响摩擦力的大小的因素． 【分析】（1）水平匀速拉动木块，木块做匀速直线运动，处于平衡状态，由二力平衡条件可得，滑动摩擦力等于拉力．根据平衡条件求出滑动摩擦力，根据木块个数求出木块对木板的压力． （2）探究摩擦力大小与接触面面积的关系，应控制接触面粗糙程度与压力大小相等而接触面的面积不同，分析表中数据，然后答题． （3）分析表中1、3的实验数据，根据控制的变量与实验现象得出结论． （4）根据公式：求得摩擦因数． 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. （10分）以4m/s的初速度水平抛出一石子，经过0.4 s落到地面。（不考虑空气阻力，g取10 m/s2）求： （1）石子抛出点距地面的高度 （2）石子落地瞬间的速度大小和方向     参考答案： 17. 一辆电动自