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浙江省温州市罗东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. A、B两质点分别做匀速圆周运动,若在相等时间内它们通过的弧长之比为SA:SB=2:3,而通过的圆心角之比φA:φB=3:2,则关于它们的线速度之比vA:vB;周期之比TA:TB;向心加速度之比aA:aB,分别为( )
A.2﹕3、 3﹕2、 1﹕1 B.3﹕2、 3﹕2、 1﹕1
C.2﹕3、 2﹕3、 9﹕4 D.2﹕3、 2﹕3、 1﹕1
参考答案:
C
2. (单选)一个学生用100N的力,将静止在操场上的质量为0.6kg的足球,以15 m/s的速度踢出20m远。则整个过程中学生对足球做的功为 ( )
A.67.5J B.2000J C.1000J D.0J
参考答案:
A
3. (单选)下列说法中正确的是( )
A.水杯放在水平桌面上对桌面施加的弹力,是桌面发生微小形变而产生的
B.“强弩之末势不能穿鲁缟”,这表明强弩的惯性减小了
C.速度、加速度、速度变化量都是矢量
D.在田径场1500m长跑比赛中,跑完全程的运动员的位移大小为1500m
参考答案:
C
4. 某物体受到四个力的作用而处于静止状态,保持其中三个力的大小和方向均不变,使另一个大小为F的力方向转过90°,则欲使物体仍能保持静止状态,必须再加上一个大小为多少的力
A.F B. C.2F D.3F
参考答案:
B
5. 下列说法中正确的是 ( )
A.加速度增大,速度一定增大 B.速度改变量△v越大,加速度就越大
C.物体有加速度,速度就增大 D.速度很大的物体,其加速度可以很小
参考答案:
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹,a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出,则:
(1)小球平抛的初速度为 m/s.(g取10m/s2)
(2)小球开始做平抛运动的位置坐标为x= cm,y= cm.
参考答案:
(1)2;(2)﹣10,﹣1.25.
【考点】研究平抛物体的运动.
【分析】(1)平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据竖直方向上△y=gT2,求出时间间隔,再根据水平方向上的匀速直线运动求出初速度;
(2)求出b点在竖直方向上的速度,即可求出运动的时间,从而求出此时小球水平方向和竖直方向上的位移,即可求出抛出点的坐标.
【解答】解:(1)在竖直方向上△y=gT2得:
T==0.1s
则小球平抛运动的初速度v0=.
(2)b点在竖直方向上的分速度:
vby=
小球运动到b点的时间:
t==0.15s.
因此从平抛起点到O点时间为:△t=t﹣T=0.15s﹣0.1s=0.05s
因此从开始到O点水平方向上的位移为:
x1=v△t=2m/s×0.05s=0.1m=10cm,
竖直方向上的位移:
y===0.0125m=1.25cm.
所以开始做平抛运动的位置坐标为:
x=﹣10cm,y=﹣1.25cm
故答案为:(1)2;(2)﹣10,﹣1.25.
7. 如图六所示,小明用图甲所示装置做“探究加速度与力的关系”的实验。用接在50HZ交流电源上的打点计时器测出小车的加速度,某次实验中得到一条纸带,如图丙所示,从比较清晰的点起,每五个打点为一个计数点,分别标明0、1、2、3、4、5、6······,经测量得:χ1=1.20cm,χ2=2.60cm,χ3=4.10cm,χ4=5.40cm,χ5=6.80cm,χ6=8.30cm,则打第1点时小车的瞬时速度为________m/s, 小车的加速度为_______m/s2。
参考答案:
0.19m/s 、1.4m/s2
8. 如图所示实验装置,可用来探究物体在斜面上运动的加速度以及弹簧储存的弹性势能。实验器材有:斜面、弹簧(弹簧弹性系数较大)、带有遮光片的滑块(总质量为m)、光电门、数字计时器、游标卡尺、刻度尺。实验步骤如下:
①用适当仪器测得遮光片的宽度为d;
②弹簧放在挡板 P 和滑块之间,当弹簧为原长时,遮光板中心对准斜面上的A点;
③光电门固定于斜面上的B点,并与数字计时器相连;
④压缩弹簧,然后用销钉把滑块固定,此时遮光板中心对准斜面上的O点;
⑤用刻度尺测量A、B两点间的距离L;
⑥拔去锁定滑块的销钉,记录滑块经过光电门时数字计时器显示的时间△t;
⑦移动光电门位置,多次重复步骤④⑤⑥。
根据实验数据做出的-L 图象为如图所示的一条直线,并测得-L图象斜率为k、纵轴截距为 b。
(1)根据-L图象可求得滑块经过A位置时的速度vA=____,滑块在斜面上运动的加速度a =_____。
(2)实验利用光电门及公式v=测量滑块速度时,其测量值____真实值(选填“等于”、“大于”或“小于”)。
(3)本实验中,往往使用的弹簧弹性系数较大,使得滑块从O到A恢复原长过程中弹簧弹力远大于摩擦力和重力沿斜面的分量,则弹簧储存的弹性势能Ep=___,Ep的测量值与真实值相比,测量值偏_____(填“大”或“小”)。
参考答案:
(1). d (2). kd2 (3). 小于 (4). mbd2 (5). 大
【详解】第一空:滑块从A到B做匀加速直线运动,设加速度为a,由于宽度较小,时间很短,所以
瞬时速度接近平均速度,因此有B点的速度为:,根据运动学公式有:
,化简为,结合图象可得:,
解得:;
第二空:由,解得:;
第三空:由于弹簧弹力远大于摩擦力和重力沿斜面的分量,所以摩擦力和重力沿斜面的分量
忽略不计,根据能量守恒可得:;
第四空:考虑摩擦力和重力沿斜面的分量,根据动能定理可得:,
而,摩擦力小于重力沿斜面的分量,的测量值与真实值相比,测量值偏大。
9. 如图所示,质量为m的木箱在推力F的作用下沿水平面运动,F与水平方向的夹角为,则水平面给木箱的支持力为 ,木箱受到的摩擦力为 。
参考答案:
10. 在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程.在对以下几位物理学家所做科学贡献或者研究方法的叙述中,正确的说法是
A. 在对自由落体运动的研究中,伽利略猜想运动速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证
B. 伽利略是伟大的物理学家,他最先建立了速度、加速度等概念,并创造了一套科学研究方法
C. 在推导匀变速直线运动的位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,物理学中把这种研究方法叫做“理想模型法”
D. 亚里士多德认为两个物体从同一高度自由落下,重物体与轻物体下落一样快
参考答案:
B
伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比,并未直接进行验证,而是验证了位移与时间的平方成正比,故A错误;伽利略是伟大的物理学家,他最先建立了速度、加速度等概念,并创造了一套科学研究方法,故选项B正确;在推导匀变速直线运动的位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,物理学中把这种研究方法叫做“微元法”,选项C错误;伽利略认为两个物体从同一高度自由落下,重物体与轻物体下落一样快,选项D错误;故选B.
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l=1.25 cm,若小球在平抛运动中先后经过的几个位置如图7中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算公式为v0=________(用l、g表示),其值是________.(取g =9.8 m/s2,结果保留两位有效数字)
参考答案:
12. 在月球上以初速度自高h处水平抛出的小球,水平射程可达x远。已知月球半径为R,如果在月球上发射一颗月球的卫星,它在月球表面附近环绕月球运行的周期是 。
参考答案:
13. 如图所示为频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片,图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球.AA′为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹;BB′为B球以速度v被水平抛出后的运动轨迹;CC′为C球自由下落的运动轨迹.通过分析上述三条轨迹可得出结论:
(1)___________________________________.
(2)___________________________________.
参考答案:
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 用打点计时器“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示。
(1)实验中_______________(填“需要”或“不需要”)用天平测量重锤的质量m。
(2)按照图示的装置安装器件时,应将打点计时器接到电源的________(填“直流”或“交流”)输出端上
(3)开始打点计时的时候,两个操作步骤“接通电源”和“松开纸带”的顺序应该是:先_______________。
(4)某同学在使用质量为m的重物来验证“机械能守恒定律”的实验中,在选定的纸带上依次取计数点如图所示。纸带上所打的点记录了重物在不同时刻的位置,那么纸带的________端(填“左”或“右”)与重物相连。设相邻计数点的时间间隔为T,且O为打下的第一个点。当打点计时器打下点“3”时,物体的速度表达式为_______________,物体的动能表达式为_______________。
(1)不需要;(2)交流;(3)接通电源;(4)左;;
参考答案:
(1)不需要;(2)交流;(3)接通电源;(4)左;;
略
15. 某同学利用打点计时器研究做匀加速直线运动小车的运动情况,图甲所示为该同学实验时打出的一条纸带中的部分计数点(后面计数点未画出),相邻计数点间有4个点迹未画出。(打点计时器每隔0.02s打出一个点)
(1)为研究小车的运动,此同学用剪刀沿虚线方向把纸带上OB、BD、DF…等各段纸带剪下,将剪下的纸带一端对齐,按顺序贴好,如图乙所示。简要说明怎样判断此小车是否做匀变速直线运动。
方法:
(2)在图甲中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.31cm、x4=8.94cm、x5=9.57cm、x6=10.20cm,则打下点迹A时,小车运动的速度大小是 _______ m/s,小车运动的加速度大小是 _______ m/s2。(计算结果均保留两位有效数字)
参考答案:
(1)连接纸带上方中点为一条直线(或每条纸带比前一条纸带长度增加量相等)(2分)
(2)打下点迹A时,小车运动的速度大小是0.74m/s,(3分)
小车运动的加速度大小是 0.63 m/s2。(保留两位有效数字)
解:(1)它们的长度分别等于x=v平均t,因为剪断的纸带所用的时间都是t=0.1s,即时间t相等,所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比;而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度,最后得出结论纸带的长度之比等于此段纸带
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