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湖南省怀化市炉亭坳乡中学高一物理上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. (多选题)质点从同一高度水平抛出,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.初速度越大,运动时间越长
B.水平位移只与初速度有关
C.高度越高,运动时间越长
D.水平位移既跟高度有关,又跟初速度有关
参考答案:
CD
【考点】平抛运动.
【分析】平抛运动的物体运动的时间由高度决定,与其它因素无关;水平位移公式为x=v0t=v0,由此分析即可.
【解答】解:AC、由h=,得 t=,可知运动时间由高度决定,与初速度无关.高度越高,运动时间越长.故A错误.C正确.
BD、水平位移公式为x=v0t=v0,可知水平位移既跟高度有关,又跟初速度有关,故B错误,D正确.
故选:CD
2. 横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起,固定在水平面上,如图所示。它们的竖直边长都是底边长的一半.现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛,最后落在斜面上,其落点分别是a、b、c。如图,a点距水平地面的高度最低,c点距地面最高。下列判断正确的是( )
A.图中三小球比较,落在a点的小球飞行时间最短
B.图中三小球比较,落在a点的小球飞行过程速度变化最大
C.图中三小球比较,落在a点的小球飞行过程速度变化最快
D.无论小球抛出时初速度多大,落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直
参考答案:
3. 关于弹力和形变的理解,下列说法正确的是( )
A.木块放在桌面上受到向上的支持力,这是木块发生微小形变而产生的
B.用一根细竹竿拨动水中的木头,木头受到竿的推力为由于木头发生形变而产生的
C.绳对物体的拉力方向总是竖直向上
D.挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,是由于电线发生微小形变而产生的
参考答案:
D
【解题思路】试题分析:木块放在桌面上受到向上的支持力,是桌面发生微小形变,要恢复到原状而产生的,选项A错误。
用一根细竹竿拨动水中的木头,木头受到竿的推力为由于竿发生形变而产生的,选项B错误;绳子对物体的拉力方向总是沿绳子收缩的方向,选项C错误;挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,是由于电线发生微小形变而产生的,选项D正确,D正确,A、B、C均错误。
考点:弹力的产生、弹力的方向
【名师点睛】本题主要考查了弹力的产生、弹力的方向。弹力为发生形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用.这就说明弹力产生要具备这样几个条件,一是要相互接触,二是接触面要发生弹性形变(或者说相互挤压)。
4. 两辆汽车在平直公路上运动,甲车中一人看到乙车没有运动,而乙车中一人看见路旁的树木向西移动,如果以大地为参考系,那么,上述观察说明( )
A.甲车不动,乙车向东运动 B.乙车不动,甲车向东运动
C.甲车向西运动,乙车向东运动 D.甲.乙两车以相同的速度都向东运动
参考答案:
5. 关于加速度,下列说法中正确的是
A、速度变化越大,加速度一定越大 B、加速度减小,速度一定减小
C、速度变化越快,加速度一定越大 D、单位时间内速度变化越大,加速度一定越大
参考答案:
CD
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 作用在同一物体上的三个共点力,它们的大小分别为2N、3N和4N,则它们的合力最大值为_______N,合力最小值为_______N.
参考答案:
.9N, 0N
7. 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线上的切线,PQ为U轴的垂线,PN为I轴的垂线,随着所加电压的增大,小灯泡的功率 增大 (选填“增大”、“减小”或“不变”);小灯泡的电阻 增大 (选填“增大”、“减小”或“不变”);对应P点小灯泡的电阻为 .
参考答案:
解:由图象可知,灯泡的电阻等于R=,等于图线上的点与原点O连线斜率的倒数,由数学知识可知,电压增大,此斜率减小,则灯泡的电阻增大.由图象可知,P点对应的电压为U1,电流为I2,则灯泡的电阻R=;因P=UI,所以图象中矩形PQOM所围的面积为对应P点小灯泡的实际功率,故可知,电压增大时,功率也将增大;
故答案为:增大;增大;
8. 从某高处以10 m/s的速度水平抛出一物体,经2 s落地,物体抛出处的高度是________m, 物体落地点的水平位移是________m,落地时的合速度大小为______m/s(g=10 m/s2 )
参考答案:
9. 下图为接在50Hz低压交流电源上的打点计时器,在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带,图中所示的是每5个点所取的记数点,但第3个记数点没有画出。由图中数据可求得:(保留2位有效数字)
(1)该物体的加速度为 m/s2,
(2)第3个记数点与第2个记数点的距离约为 cm,
(3)打第3个点时该物体的速度为 m/s。
参考答案:
(1)0.74 m/s2 (2)4.36 cm,(3)0.47 m/s
10. 一个物体拖动纸带运动 ,获得打点计时器打出的一段纸带如图所示,纸带上的计数点为0、1、2、3、4、5、6,每两个计数点之间的时间间隔为0.1s,打点计时器打下计数点3时物体的瞬时速度为 ▲ ,打点计时器打下计数点4点时物体的瞬时速度为 ▲ ,物体加速度为 ▲ 。
参考答案:
0.5m/s 、 0.65m/s 、 0.3 m/s2
11. 下图为接在50Hz低压交流电源上的打点计时器,在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带,图中所示的是每打5个点所取的计数点(相邻计数点时间间隔为0.1s),但第3个计数点没有画出。由图数据可求得:
(1)该物体的加速度为 m/s2,(保留两位小数)
(2)第3个计数点与第2个计数点的距离约为 cm,(保留两位小数)
(3)打第3个计数点时该物体的速度为 m/s。(保留两位小数)
参考答案:
12. 两个星球组成双星,它们在相互之间的万有引力作用下,绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动,现测得两星中心距离为R,其运动周期为T,求两星的总质量 .
参考答案:
【考点】万有引力定律及其应用.
【分析】双星系统中,两颗星球绕同一点做匀速圆周运动,且两者始终与圆心共线,相同时间内转过相同的角度,即角速度相等,则周期也相等.但两者做匀速圆周运动的半径不相等.
【解答】解:
设两星质量分别为M1和M2,都绕连线上O点作周期为T的圆周运动,星球1和星球2到O的距离分别为l1和l2.
由万有引力定律提供向心力:
对 M1:…①
对M2:…②
由几何关系知:l1+l2=R…③
三式联立解得:M总=M1+M2=.
故答案为:
13. 一根质量可以忽略不计的轻弹簧,某人用两手握住它的两端,分别用100 N的力向两边拉,弹簧的弹力大小为_____N;若弹簧伸长了4 cm,则这弹簧的劲度系数k=________N/m.
参考答案:
100 2500
力是相互的,所以弹簧产生的弹力大小为100N,由胡克定律得k=2500N/m
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 下图是做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中打点计时器打出的纸带。打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz,且每两个记数点间还有四个计时点未画出。已知相邻记数点间的位移S1=1.5cm,S2=2.7cm,S3=3.9cm,S4=5.1cm,则打第三个记数点时对应的小车速度V3= m/s,小车运动的加速度a= m/s2
参考答案:
0.33 1.2
15. 下图是某同学在做“测定匀加速直线运动的加速度”实验中的一条纸带,每相邻两个点中间还有四个点未画出.打点计时器接在频率为50赫兹的电源上.
则打B点时小车的速度vB=________. m/s小车的加速度a=________ m/s2.(结果保留三位有效数字)
参考答案:
0.375 m/s 2.50 m/s2.
试题分析:B点的瞬时速度为:.
连续相等时间内的位移之差△x=2.5cm,根据△x=aT2得:.
考点:测定匀加速直线运动的加速度
【名师点睛】解决本题的关键掌握纸带的处理方法,会根据纸带求解瞬时速度和加速度,关键是匀变速直线运动两个重要推论的运用.
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 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)
17. 一辆汽车质量为1×103kg ,最大功率为2×104W,在水平路面由静止开始做直线运动,最大速度为v2,运动中汽车所受阻力恒定.发动机的最大牵引力为3×103N ,其行驶过程中牵引力F与车速的倒数的关系如图所示.试求:
(1)根据图线ABC判断汽车做什么运动?
(2)速度v1的大小;
(3)匀加速直线运动中的加速度;
(4)当汽车的速度为5m/s时发动机的功率为多大?
参考答案:
(1)图线AB牵引力F不变,阻力f不变,汽车做匀加速直线运动,图线BC的斜率表示汽车的功率P。由于图线BC为倾斜直线,斜率不变,功率P不变,则汽车做加速度减小的变加速直线运动,直至达最大速度v2,此后汽车做匀速直线运动。
(2)汽车速度为v1,牵引力为F1=3×103 N, v1==m/s=6.67m/s。
(3)汽车做匀加速直线运动时的加速度最大,
阻力f==N=1000N。 a== m/s 2=2 m/s 2。.
(4)当汽车的速度为5m/s时处于图线AB段,此时汽车做匀加速直线运动,牵引力F=ma+f=1×103×2N+1000N=3000N。故此时的功率为,P=Fv=3000×5W=1.5×104W
18. 如图,设某星球的质量为M,绕星球做匀速圆周运动的卫星质量为m,轨道半径为r,已知万有引力常数为G,某星球半径为R,星球表面自由落体加速度为g。求:
(1)求卫星绕某星球运转的周期T。(用r、M表示)
(2)若某星球的质量M是未知的,用其他已知的物理量求出某星球的质量M和某星球密度的表达式。(用g、R表示)
(3)求某星球第一宇宙速度。(用g、R表示)
参考答案:
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