湖南省长沙市老梁仓第六中学高一物理上学期期末试卷含解析

湖南省长沙市老梁仓第六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. 关于摩擦力的有关说法，正确的是 A．摩擦力的大小不一定与接触面上的压力成正比  B．运动物体受到的摩擦力一定等于μFN C．在水平面上的物体受到的摩擦力一定与该物体的重力大小成正比 D．存在弹力的接触面间不一定存在摩擦力 参考答案： AD 2. 某同学在实验室做了如图所示的实验，铁质小球被电磁铁吸附，断开电磁铁的电源，小球自由下落，已知小球的直径为0.5cm，该同学从计时器上读出小球通过光电门的时间为1.00×10﹣3 s，g取10m/s2，则小球开始下落的位置距光电门的距离为（　　） A. 1 m     B. 1.5 m        C. 0.4 m     D. 1.25 m 参考答案： D 试题分析：小球通过光电门的时间很短，这段时间内的平均速度可看成瞬时速度，为：，由自由落体运动规律可知：，D正确．故选D. 考点：瞬时速度；自由落体运动 【名师点睛】本题关键明确平均速度与瞬时速度的关系，明确瞬时速度的测量方法，同时要能根据运动学公式列式求解。 3. （单选）一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论，正确的是(　　) A．车速越大，它的惯性越大 B．质量越大，它的惯性越小 C．车速越大，刹车后滑行的路程越长 D．车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大 参考答案： C 4. 如图所示，一平板小车在外力作用下由静止向右滑行了一段距离x，同时车上的物体A相对车向左滑行L，在此过程中物体A受到的摩擦力（　　） A．水平向左，为阻力 B．水平向左，为动力 C．水平向右，为动力 D．水平向右，为阻力 参考答案： C 【考点】摩擦力的判断与计算． 【分析】明确物体的运动情况，根据摩擦力产生的条件判断摩擦力的方向及充当动力还是阻力． 【解答】解：由于车向右，而物体向左滑动，故物体相对小车向左滑动，那么受到小车向右的滑动摩擦力的作用，由图可知，物体相对地面是向右运动的，即滑动摩擦力的方向与物体的运动方向相同，所以是动力． 故C正确，ABD错误． 故选：C 5. 如图所示，电源电动势E＝3.2 V，电阻R＝30 Ω，小灯泡L的额定电压UL＝3.0 V，额定功率PL＝4.5 W。当开关S接1时，电压表的读数为3 V，则当开关S接2时，灯泡发光的情况是(  ) A．很暗，甚至不亮 B．正常发光 C．比正常发光略亮 D．有可能被烧坏 参考答案： A 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图是自行车传动机构的示意图，其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮． （1）假设脚踏板的转速为n，则大齿轮的角速度是　2πn　rad/s． （2）要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大，还需要测量哪些量？答：　大齿轮的半径r1，小齿轮的半径r2，后轮的半径r3　． （3）用上述量推导出自行车前进速度的表达式：　　． 参考答案： 考点： 线速度、角速度和周期、转速．版权所有 专题： 匀速圆周运动专题． 分析： （1）根据大齿轮的周期求出大齿轮的角速度． （2、3）大齿轮和小齿轮靠链条传动，线速度相等，根据半径关系可以求出小齿轮的角速度．后轮与小齿轮具有相同的角速度，若要求出自行车的速度，需要测量后轮的半径，抓住角速度相等，求出自行车的速度． 解答： 解：（1）大齿轮的周期为n秒，则大齿轮的角速度ω1==2πn rad/s． （2）大齿轮和小齿轮的线速度相等，小齿轮与后轮的角速度相等，若要求出自行车的速度，还需测量： 大齿轮的半径r1，小齿轮的半径r2，后轮的半径r3． （3）因为ω1r1=ω2r2，所以ω2=．后轮的角速度与小齿轮的角速度相等，所以线速度v=r3ω2=． 故答案为：（1）2πn．（2）大齿轮的半径r1，小齿轮的半径r2，后轮的半径r3．（3）． 点评： 解决本题的关键知道靠链条传动，线速度相等，共轴转动，角速度相等． 7. 如图为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点．左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点和c点分别位于轮轴小轮和大轮的边缘上．若在传动过程中，皮带不打滑．则a、b、c三点的线速度大小之比为　   　；a、b、c三点的角速度大小之比为　    　；a、b、c三点的向心加速度大小之比为　    　． 参考答案： 2：1：2； 2：1：1； 4：1：2． 【考点】向心加速度；线速度、角速度和周期、转速． 【分析】皮带传动装置，在传动过程中不打滑，则有：共轴的角速度是相同的；同一皮带的与皮带接触边缘的线速度大小是相等的．所以当角速度一定时，线速度与半径成正比；当线速度大小一定时，角速度与半径成反比．因此根据题目条件可知三点的线速度及角速度关系． 【解答】解：如图所示，a与c同一皮带下传动，则va=vc，因为ra：rc=1：2，根据v=ωr，所以ωa：ωc=rc：ra=2：1 c、b、d三点共轴，则ωc=ωb=ωd，因为rb：rc：rd=1：2：4，所以va：vb：vc=2：1：2 根据v=ωr得角速度之比ωa：ωb：ωc=2：1：1 又因为a=vω，所以aa：ab：ac=4：1：2 故答案为：2：1：2； 2：1：1； 4：1：2． 8. 如图所示，质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置。 在下列两种情况下，分别用水平拉力F将小球拉到细线与竖直方向成θ角 的位置。求此过程中，拉力F做的功： （1）若用F缓慢地拉 ，则=              。 （2）若F为恒力时，则=                。 参考答案： ．mgL（1-cosθ）。       FLsinθ   9. 某同学做“探究功与速度变化的关系”的实验，如图所示，小车在一条橡皮筋的作用下弹出沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功为W．当用2条、3条…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都由打点计时器所打的纸带测出。  除了图中已有的器材外，还需要导线、开关、交流电源和        (填测量工具)。  (2)实验中小车会受到摩擦阻力，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，需要在        (填“左”或“右”)侧垫高木板。 参考答案： （1）  刻度尺  ；（2分）（2）  左   。 10. 如图所示，皮带传动装置中右边两轮粘在一起，且同轴，已知A、B、C三点距各自转动的圆心距离的关系为。若皮带不打滑，则三点的线速度之比为      ；向心加速度之比    　　     。 参考答案： 11. a、b是匀强电场中的两点，已知两点间的距离为0.4m，两点的连线与场强方向成370角，两点间的电势差Uab=2.4×103V，则匀强电场的场强大小为E=______V/m，把电子(e= -1.60×10-19C)从a点移到b点电场力做功W=______J，电子的电势能将______(填“增大”、“减少”或“不变”) （   ） 参考答案： 7.5×103；  -3.84×10-16；  增加 12. （4分）某物体以初速度v0=20m/s竖直上抛，当速度大小变为10m/s时，所经历的时间可能是(不计空气阻力，g=10m/s2)___________或___________。 参考答案： 1s或3s 13. 足球以6m/s的速度飞来，运动员把它以8m/s的速度反向踢出，踢球时间为0.1s，设飞来的方向为正方向，且踢球过程球做匀变速运动，则球的加速度为______ m/s2。 参考答案： -140 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 用接在50Hz交流低压电源上的打点计时器，研究小车的匀加速直线运动，某次实验中得到一条纸带如图所示．从比较清晰的点起，每五个打印点取作一个计数点，分别标明0，1，2，3，…，量得2、3之间的距离S3=30.0mm，3、4两点间的距离S4=48.0mm，则2、3两计数点间的时间间隔为0.1s，小车在2、3之间的平均速度为0.3m/s，小车在位置3的瞬时速度为0.39m/s． 参考答案： 考点： 探究小车速度随时间变化的规律． 专题： 实验题． 分析： 纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用平均速度的定义可以求出两点之间的平均速度，利用匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出某点的瞬时速度． 解答： 解：每隔五个打印点取一个计数点，所以2，3两计数点间的时间间隔为0.1s， 小车在2、3之间的平均速度为： 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，有打点3时小车的速度为： 故答案为：0.1，0.3，0.39． 点评： 题借助实验考查了匀变速直线的规律以及推论的应用，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力． 15. 在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1．00㎏的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）．已知打点计时器每隔0．02 s打一次点，当地的重力加速度g=9．80m/s2．那么： (1)纸带的    端（选填“左”或“右’）与重物相连； (2)根据图上所得的数据，应取图中O点和    点来验证机械能守恒定律； (3)从O点到所取点，重物重力势能减少量=      J，动能增加量=            J；(结果取3位有效数字） (4)实验的结论是                                              。 参考答案： 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 一个人从A井竖直向下走了10 m，在隧道里向东走了40 m，后又从B井竖直返回地面，此人发生的位移是多少？方向如何？路程又是多少？ 参考答案： 17. 如图所示，摩托车运动员做飞越壕沟的特技表演，摩托车以初速度V 0 冲上顶部水平的高台，高台后面是一条宽L=10m的壕沟，若摩托车冲上高台过程中以恒定功率P=1.8kW行驶，经历时间t=5s，到达高台顶部时立即关闭发动机，摩托车在水平的高台上做匀速直线运动一段距离后飞离高台。已知人和车的总质量m=180kg（可视为质点），平台高h=5m，忽略空气阻力和摩擦阻力。取g=10m/s 2 。问:（1）V 0 至少应多大?（2）假定摩托车落地速度大小超过Vm =30m/s时会对运动员造成危险，则摩托车飞离高台时的最大速度Vm′应为多少? 参考答案： (1)设刚好能越过壕沟的水平速度为v1，则：ks5u           h=gt12          (1分)           L=v1t1 (1分)                     联以上两式代入数据得v1=10m/s     （1分）           由动能定理 Pt-mgh=mv12-mv02         (2分)           代入数据解得v0=10m/s       (1分)        (2)由机械能守恒定律 ，规定地面为零势能参考平面有          mvm’2+mgh=mvm2          (2分)          代入数据解得Vm′=20m/s     ( 18. 如下图所示，让摆球从图中的C位置由静止开始摆下，摆到最低点D处，摆线刚好被拉断，小球在粗糙的水平面上由D点向右做匀减速运动，到达小孔A进入半径R=0.3m的竖直放置的光滑圆弧轨道，当摆球进入圆轨道立即关闭A孔。已知摆线长