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湖南省株洲市桃水镇中学高一物理联考试题含解析
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. 在离地面高为h处,竖直上抛一质量为m的物块,抛出时的速度为v0,当它落到地面时速度为v,用g表示重力加速度,则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于( )
A、mgh-mv2-mv02 B、-mgh-mv2-mv02
C、mgh-mv2+mv02 D、mgh+mv2-mv02
参考答案:
C
2. (多选)一个物体做匀变速直线运动,某时刻速度为4m/s,1s后速度大小为10m/s,在这一过程中
A.物体一定向一个方向运动
B.物体的运动方向可能发生改变
C.加速度大小可能小于4m/s2
D.加速度大小可能大于10m/s2
参考答案:
BD
3. 关于重力势能,下列说法中正确的是( )
A.重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功
B.在地平面下方的物体,它具有的重力势能一定小于零
C.重力势能减少时,重力一定对物体做正功
D.重力势能增加时,重力可能不做功
参考答案:
C
4. (多选)某物体运动的v-t图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.物体在第1 s末运动方向发生变化
B.物体在第2 s内和第3 s内的加速度是相同的
C.物体在4 s末返回出发点
D.物体在5 s末离出发点最远,且最大位移为0.5 m
参考答案:
BC
A、由图象可知:物体在前2s内速度都为正,运动方向没有发生改变,故A错误;
B、物体在第2s内、第3s内图象的斜率相同,所以加速度是相同的,故B正确;
C、物体在4s末图象与时间轴围成的面积为零,此时回到出发点,故C正确;
D、物体在2s末和6s末位移最大,最大位移为0.5m,故D错误。
5. (多选题)关于位移、路程、速度、速率、加速度之间的关系,下列说法正确的是( )
A.只要物体做直线运动,位移大小与路程一样
B.只有在物体做直线运动时,其速度大小才等于速率
C.只要物体的加速度不为零,它的速度总是越来越大或越来越小
D.速率即瞬时速度的大小
参考答案:
CD
【考点】平均速度;位移与路程;加速度.
【分析】路程表示物体运动轨迹的长度,位移的大小等于初末位置的距离,方向由初位置指向末位置.
瞬时速度表示某一时刻或某一位置的速度,瞬时速度的大小表示瞬时速率.
速度表示位移与时间的比值,速率表示路程与时间的比值.
【解答】解:A、当物体做单向直线运动时,位移的大小与路程相等;做往复直线运动时,位移的大小小于路程.故A错误.
B、速度的大小不表示速率,因为速度是物体在一段时间内的位移与所用时间的比值,而速率等于路程与时间的比值,故B错误
C、只要有加速度,速度就变化,所以只要物体的加速度不为零,它的速度总是在发生变化的,故C正确.
D、对于任何运动,瞬时速度的大小都等于瞬时速率,故D正确.
故选:CD.
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. (4分)如图所示,是山区的孩子们在攀登木制云梯上学的情景。当他们以相同的速度同时往云梯顶端上爬时,他们之间是相对 的,他们相对于地面是 的。
参考答案:
静止;运动
7. 电场线在某点的切线方向,表示该点的 方向,在某处分布的稀密,反映该处电场的
参考答案:
电场强度 强弱
8. 一条水平放置的水管,横截面积,距离地面高度m,水从管口以不变的速度源源不断地沿水平方向射出,水落地的位置到管口的水平距离是0.9m。设管口横截面上各处水的速度都相同,空中的水的体积是多少?(,不计空气阻力)
参考答案:
解:从管口流出的水相当于底面积为S,高为vt的圆柱体的体积,其中v表示水平抛的初速度,因此
-----------------------3分
由平抛规律可知
---------------------2分
得:---3分
9. 已知船在静水中的速度是0.5m/s,水流速度为0.3 m/s,河宽为10米,现让船从河此岸出发到达彼岸,则过河的最短时间为__________s,最短位移为___________m。
参考答案:
20__________;____10__
10. 某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验如图8,图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.
(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和________电源(填“交流”或“直流”).
(2)实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力,则下面操作正确的是______.
A.放开小车,能够自由下滑即可不是 B.放开小车,能够匀速下滑即可
C.放开拖着纸带的小车,能够自由下滑即可 D.放开拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可
(3)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是________.
A.橡皮筋处于原长状态 B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车在两个铁钉的连线处 D.小车已过两个铁钉的连线
参考答案:
11. 在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长为L,若小球在平抛运动途中的几个位置如图4中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为V0=______(用L、g表示)。
参考答案:
12. 物体从静止开始以2 m/s2 的加速度做匀加速运动,则前6 s 的平均速度是________ m/s,第6 s 内的平均速度是__________ m/s,第6 s 内的位移是___________ m。
参考答案:
13. 某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系,所用交流电的频率为50Hz,如图为某次实验中得到的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5为计数点,相邻两计数点间还有1个打点未画出.若从纸带上测出x1=5.20cm、x2=5.60cm、x3=6.00cm、x4=6.40cm.则打点计时器打计数点“2”时小车的速度v2= m/s,小车的加速度a=___ m/s2,依据本实验原理推断第4计数点和第5计数点之间的距离x5= m.(结果保留三位有效数字)
参考答案:
1.45 2.50 6.80
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 在追寻科学家研究足迹的过程中,某同学为探究恒力做功和物体动能变化间的关系,采用了如图1所示的实验装置.
(1)实验时,该同学用钩码的重力表示小车受到的合力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认为应该采取的措施是 (填选项前的字母).
A.保证钩码的质量远小于小车的质量
B.选取打点计时器所打第1点与第2点间的距离约为2mm的纸带来处理数据
C.把长木板不带滑轮的一端适当垫高以平衡摩擦力
D.必须先接通电源再释放小车
(2)如图2所示是实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是连续的六个计数点,相邻计数点间的时间间隔为T,相邻计数点间的距离已在图中标出,测出小车的质量为M,钩码的总质量为m.从打B点到打E点的过程中,合力对小车做的功是 ,小车动能的增量是 .(用题中和图中的物理量符号表示)
参考答案:
解:(1)为使钩码的重力近似等于小车受到的合力,需要把长木板不带滑轮的一端适当垫高以平衡摩擦力,故C正确;同时保证钩码的质量远小于小车的质量,减小钩码失重带来的误差,故A正确;D项是打点计时器实验的正确做法,对减小本题中的实验误差无影响,故D错误;B项为保证重物由零开始做自由落体运动的措施,故B错误;
故选:AC
(2)从打 B 点到打 E 点的过程中,合力对小车做的功为:W=mgh=mgS
根据中间时刻的速度等于平均速度得:vB=,vE=,
小车动能的增量是:△EK=MvE2﹣MvB2=M()2﹣M()2.
故答案为:(1)AC;(2)mgs, M()2﹣M()2
15. 在“验证机械能守恒定律”的实验中,当地重力加速度的值为9.80m/s2,所用重物的质量为1.00kg.若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02s),那么: (1)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=_______________;
(2)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是ΔEp=________,此过程中物体动能的增加量ΔEk=________(取g=9.8 m/s2);
(3)通过计算,数值上ΔEp________ΔEk(填“>”、“=”或“<”),这是因为
________________________________________________________________________;
(4)实验的结论是 。
参考答案:
(1)左 因纸带做自由落体运动,所以开始记录点间距小.
(3)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=mgh=1×9.8×0.0501J≈0.49J.动能的增加量ΔEk=mv=0.48 J.
(4)可见重力势能的减小量大于动能的增加量,原因是实验中有阻力.
(5)实验的结论是在误差允许的范围内,机械能守恒.
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图所示,倾角θ=37°的斜面底端B平滑连接着半径r=0.40m的竖直光滑圆轨道。质量m=0.50kg的小物块,从距地面h=2.7m处沿斜面由静止开始下滑,小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25,求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
(1)物块滑到斜面底端B时的速度大小。
(2)物块运动到圆轨道的最高点A时,对圆轨道的压力大小。
参考答案:
(1)、由题得 f=μ m g cos37,S =h sin37°,
由动能定理得 mgh-fS=,带入数据可得VB=6m/s
能定理有:W阻-mg·2R=EkC-EkB:
17. 用细线把小球悬挂在墙壁上的钉子O上,小球绕悬点O在竖直平面内做圆周运动。小球质量为m,绳长为L,悬点距地面高度为H。小球运动至最低点时,绳恰被拉断,若小球着地时水平位移为x,求:
(1)细线刚被拉断时,小球抛出的速度多大?
(2)细线所能承受的最大拉力.
参考答案:
①
② 方向竖直向上
18. 某型号的汽车质量为1t,发动机的额定功率为60kW,汽车沿平直路面由静止开始启动过程中,如果先是以4m/s2的加速度匀加速运动,当功率达到额定功率后,以额定功率继续加速运动,直到速度达到最大速度,已知在此次启动过程中,该车总共行驶了322.5m,所受阻力大小恒为2000N,试求该车整个加速运动过程所经历的时间.
参考答案:
解:汽车在匀加速启动的过程中,加速度不变,牵引力不变,发动机的功率必须增大,当功率增大到额定功率时,匀加速运动过程结束,此后,保持功率等于额定功率不变,牵引力开始减小,加速度减小,直到加速度减至零,速度达到最大.
设在匀加速运动的过程中牵引力大小为F1,经历时间为t1,位移为s1,末速度大
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