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2022年江西省赣州市赣南师院附属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. (多选)如图所示,A,B两物体质量为mA,mB,并且mA>mB,它们加速度的大小应是( )
A、与mA/mB有关,mA/mB越大,加速度越大;
B、与mA/mB成正比;
C、若(mA+mB)是一定值,则(mA-mB)越大加速度越大;
D、若(mA+mB)是一定值,则加速度大小与(mA-mB)成正比.
参考答案:
ACD
2. (多选)图为一质点做直线运动的速度—时间图象,下列说法正确的是
A.整个过程中,CE段的加速度最大
B.整个过程中,BC段的加速度最大
C.整个过程中,D点所表示的状态离出发点最远
D.BC段所表示的运动通过的路程是34 m
参考答案:
ACD
3. 如图所示,纸质圆桶以角速度ω绕竖直轴逆时针高速转动,一颗子弹沿直径穿过圆桶,若子弹在圆桶上留下两个弹孔a、b,己知Oa与Ob间的夹角为θ=,圆桶的直径为d,则子弹速度可能为( )
A. B. C. D.
参考答案:
AD
子弹运动的时间与纸筒转动时间相等,子弹运动时间为,纸筒转动的时间为: ,解得: 当时,,当时,,故AD正确。
4. 如图所示,A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个正六边形的六个顶点,已知A、B、C三点的电势分别为1V、6V和9V。则D、E、F三点的电势分别为
A.+7V、+2V和+1V
B.+7V、+2V和-1V
C.-7V、-2V和+1V
D.+7V、-2V和-1V
参考答案:
B
解析:在匀强电场中,沿着任何方向等间距等电势差,连接A、C,连接B、E,两直线相交于K点,见图所示,因为AK=KC,故K点的电势为+5V;连接F、D交BE直线于R,则由几何知识可知,
故UKR=2·UBK=2·(6-5)V=2 V,所以R点的电势为UR=+3V。
因为KC与RD平行,故UKC=URD,所以UD=+7V,UFR=UAK
故UF= -1V URE=UBK,故UE=+2V
故,D、E、F三点的电势分别为+7V、+2V和--1V。
5. (多选)如图所示水平面上,质量为10kg的物块A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的另一端固定在小车上,小车静止不动,弹簧对物块的弹力大小为5 N时,物块处于静止状态,若小车以加速度a=0.6m/s2沿水平地面向右加速运动时( )
A.物块A相对小车仍静止
B.物块A受到的摩擦力将减小
C.物块A受到的摩擦力大小不变
D.物块A受到的弹力将增大
参考答案:
AB
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 如图所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中x1=7.05cm,x2=7.68cm,x3=8.31cm,x4=8.95cm,x5=9.61cm,x6=10.25cm,(计算结果保留两位有效数字)
(1)A点处瞬时速度的大小是 m/s;
(2)小车运动的加速度计算表达式为 ,加速度的大小是 m/s2.
参考答案:
0.86,a=,0.64
解:x1=7.05cm=0.0705m,x2=7.68cm=0.0768m,x3=8.31cm=0.0831m,x4=8.95cm=0.0895m,x5=9.61cm=0.0961m,x6=10.25cm=0.1025m
利用匀变速直线运动的推论得:
vD==0.86m/s.
由于相邻的计数点间的位移之差不等,故采用逐差法求解加速度.
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:x4﹣x1=3a1T2
x5﹣x2=3a2T2
x6﹣x3=3a3T2
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值:
得:a=(a1+a2+a3)
小车运动的加速度计算表达式为a=
代入数据得a=0.64m/s2.
故答案为:0.86,a=,0.64
7. 有一个带电量q= ?3.0×10?6C的点电荷,从电场中的A点移到B点时,克服电场力做功6.0×10?4J,从B点移到C点时,电场力做功9.0×10?4J。试问:B、C两点之间的电势差UBC= V。若规定B点电势为零,则A点的电势φA= V。
参考答案:
UBC= —300 V; φA= 200 V。
8. 从高H和2H处以相同的初速度水平抛出两个物体,它们落地点距抛出点的水平距离之比为( )
A. 1:2 B. 1:
C. 1:3 D. 1:4
参考答案:
B
9. 某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.0500s闪光一次,图中所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表所示(当地重力加速度取9.80m/s2,小球质量m=0.200kg,计算结果保留三位有效数字):
时刻
速度(m/s)
4.99
4.48
3.98
(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度=__________m/s;
(2)从t2到t5时间内,重力势能增量=_________J,动能减少量=________J;
(3)在误差允许的范围内,若与近似相等,从而验证了机械能守恒定律。造成与不严格相等这种结果的主要原因是__________________。
500,由C点垂直指向AB连线
参考答案:
3.48 1.24(或1.25) 1.28 存在空气阻力
10. (1)电磁打点计时器使用交流电源,若电源频率是50Hz,则它每隔_______s打一个点。
(2)研究匀变速直线运动的实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出,则C点的瞬时速度为______m/s,小车的加速度为 _________m/s-2
参考答案:
(1)0.02 (2)1.02 0.5
11. (填空)力产生了加速度,从而使得物体的速度发生改变,当力与速度在同一条直线上时,力只改变 ,当力与速度垂直时,力只改变 .
参考答案:
速度大小;速度方向
根据牛顿第二定律可知,加速度方向与力的方向相同,当力与速度在同一条直线上时,加速度与速度方向在同一直线上,物体做直线运动,速度大小变化,则力只改变速度的大小,不改变速度的方向,当力与速度垂直时,力对物体不做功,只改变速度的方向,不改变速度的大小.
故答案为:速度大小;速度方向
12. 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。
13. 如图,三个质点a、b、c质量分别为、、()。在c的万有引力作用下,a、b在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动,轨道半径之比,则它们的周期之比=______;从图示位置开始,在b运动一周的过程中,a、b、c共线了____次。
参考答案:
它们的周期之比=__1:8____;从图示位置开始,在b运动一周的过程中,a、b、c共线了 14 次。
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 在验证机械能守恒的实验中,所用电源的频率为50 Hz,某同学选择了一条理想的纸带,用刻度尺测量时各计数点位置对应刻度尺上的读数如图所示(图中O是打点计时器打的第一个点,A、B、C、D、E分别是以每打两个点的时间作为计时单位取的计数点)。查得当地的重力加速度g = 9.80 m/s2。根据纸带求:
(1)若重锤质量为m,则重锤从起始下落至B时,减少的重力势能为多少?
(2)重锤下落到B时,动能为多大?
(3)从(1)、(2)的数据可得什么结论?
参考答案:
(1)|△Ep| = 1.89 mJ;--------(3分)
(2)Ek = 1.88 mJ;--------(3分)
(3)在实验误差允许的范围内,重锤重力势能的减少等于其动能的增加,机械能守恒。--------(4分) (无“在实验误差允许的范围内,”的表述,给2分)
15. 某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s。根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、D、两个点时小车的瞬时速度。(要求保留3位有效数字)
VB= m/s VD = m/s
参考答案:
VB= 0.400 m/s VD = 0.560 m/s
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 《愤怒的小鸟》是一款时下非常流行的游戏,故事也相当有趣,如图11甲所示,为了报复偷走鸟蛋的肥猪们,鸟儿以自己的身体为武器,如炮弹般弹射出去攻击肥猪们的堡垒.某班的同学们根据自己所学的物理知识进行假设:小鸟被弹弓沿水平方向弹出,如图乙所示.h1=0.8 m,l1=2 m,h2=2.4 m,l2=1 m (取重力加速度g=10 m/s2):
图11
(1)肥猪A在台面草地的右边缘,若要击中A,小鸟的初速度为多大?
(2)小鸟弹出后能否直接打中地面草地上肥猪的堡垒?请列式计算进行说明。
(3)如果小鸟弹出后,先掉到台面的草地上,接触地面瞬间竖直速度
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