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山西省忻州市黄咀农中学高一物理期末试题含解析
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. (双选题)在著名的伽利略斜面铜球实验中,当斜面倾角一定,阻力可忽略时,小球从静止开始滚
下过程中ks5u
A.位移与时间成正比
B.速度与时间成正比
C.速度与位移成正比
D.加速度大小与铜球质量无关
参考答案:
BD
2. 一个圆盘在水平面内绕通过中心的竖直轴匀速转动,盘上一小物体相对圆盘静止,随圆盘一起运动。关于这个物体受到的向心力,下列说法中正确的是:
A.向心力方向保持不变
B.向心力方向与转轴平行
C.向心力方向指向圆盘中心
D.向心力方向与物体的速度方向相同
参考答案:
C
3. 如图2所示,水平地面上有两块完全相同的木块A、B,水平推力F作用在A上,用FAB代表A、B间的相互作用力,下列说法中正确的是 ( )
A.若地面是光滑的,则FAB=F
B.若地面是光滑的,则FAB=F/2
C.若地面是粗糙的,且A、B被推动,则FAB=F/2
D.若地面是粗糙的,且A、B未被推动,FAB可能为F/3
参考答案:
BC
4. (多选题)有一个物体在h高处,以水平初速度v0抛出,落地时的速度为v,竖直分速度为vy,下列关于该物体在空中运动时间的计算式中,正确的是( )
A. B. C. D.
参考答案:
ACD
【考点】平抛运动.
【分析】根据高度,结合位移时间公式求出平抛运动的时间.根据平行四边形定则得出竖直分速度的大小,结合速度时间公式求出运动的时间.根据竖直分速度,根据速度时间公式求出运动的时间.
【解答】解:根据h=得平抛运动的时间为:t=;
或根据vy=gt得,平抛运动的时间为:t=;
或根据平行四边形定则得:,
解得平抛运动的时间为:t=,
故ACD正确,B错误.
故选:ACD.
5. 关于加速度,下列说法中不正确的是( )
A.速度变化越大,加速度一定越大
B.速度变化越快,加速度一定越大
C.速度变化一样但所用的时间越短,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:
A
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 某条河宽为60m,水流速度为2m/s,一艘小船在静水中的速度为4m/s,若小船以最短的额时间渡河,渡河时间为 15 s,若小船以最短位移渡河,则船头应与河岸上游的夹角为 60° .
参考答案:
15,60°
解:(1)小船要过河时间最短,船头方向需垂直河岸方向:t==s=15s;
(2)因为v船>v水,要使小船航程最短,小船船头方向需斜向上游,设船头与河岸的夹角为θ,则有:cosθ===0.5
所以得:θ=60°
7. 如图所示,两个钩码均重2N,弹簧测力计自重不计,则弹簧测力计的示数为 N,如果弹簧的劲度系数为500N/m,此时弹簧的伸长量为 m。
参考答案:
2,0.04
8. 一辆汽车在平直的路面上行驶,其位移﹣时间图象(s﹣t图象)如图所示.根据图象可知,该汽车做 (填“匀速”或“匀加速”)直线运动;在0~20s内汽车的位移大s= m;20s末汽车的速度大小v= m/s.
参考答案:
匀速,400,20.
【考点】匀变速直线运动的图像.
【分析】位移时间图线的斜率表示速度,根据图线的形状分析汽车的运动性质.通过纵坐标的大表示位移的大小,速度由斜率求解.
【解答】解:据位移时间图线的斜率表示速度可知,该汽车的速度不变,做匀速直线运动;在0~20s内汽车的位移大小为:s=400m﹣0=400m;
20s末汽车的速度大小为:v===20m/s.
故答案为:匀速,400,20.
9. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,打点计时器应接在
电源上(填“直流”和“交流”),下面是实验中打的一条纸带,每相邻两个计数点之间还有4个点未画出,AB=1.40cm,BC=2. 90cm,CD=4.38cm,DE=5.88cm,EF=7.39cm,可求出小车的加速度为 m/s2。(结果保留3位有效数字)
参考答案:
交流;1.50
10. 如图为“用DIS研究加速度和力的关系”的实验装置。实验操作中,用钩码所受的重力作为小车所受外力,用DIS系统测定小车的加速度。在保持小车总质量不变的情况下,改变所挂钩码的数量,多次重复测量,将数据输入计算机,得到如图所示的a-F关系图线。
(1)分析发现图线在水平轴上有明显的截距(OA不为零),这是因为:________________________________________________。
(2)(单选题)图线AB段基本是一条直线,而BC段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是 ( )
(A)小车与轨道之间存在摩擦 (B)释放小车之前就启动记录数据的程序
(C)钩码总质量很小,远小于小车的总质量 (D)钩码总质量过大
(3)本实验运用了______________的科学方法。
参考答案:
(1)摩擦力过大(2分,答“未平衡摩擦力”同样给分) ; (2)D(2分)
(3)控制变量法(1分)
11. 如图甲所示,是研究小车做匀变速直线运动的实验装置.
(1)某同学打出了一条纸带,已知计时器打点的时间间隔为0.02s,他按打点先后顺序每5个点取1个计数点,得到了O、A、B、C、D等几个计数点,如图乙所示,则相邻两个计数点之间的时间间隔为 s.
(2)电火花计时器使用的电源是 .
A.220V交流电源 B.220V直流电源
C.6V以下交流电源 D.6V以下直流电源
(3)用刻度尺量得OA=1.50cm,AB=1.90cm,BC=2.30cm,CD=2.70cm.由此可知,打C点时小车的速度大小为 m/s. 加速度大小为 m/s2
(4)如果当时电网中交变电源的电压变成210V,打计时点的周期不变,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值将 .(填“偏大”、“偏小”或“不变”)
参考答案:
(1)0.1 (2)A (3)0.25 0.40 (3)不变
【考点】探究小车速度随时间变化的规律.
【分析】正确解答本题需要掌握:了解打点计时器的构造、工作原理、工作特点等,比如工作电压、打点周期等,掌握基本仪器的使用,能够正确的使用打点计时器;根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出打C点的瞬时速度,根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小车的加速度;打点计时器的打点频率是与交流电源的频率相同,所以即使电源电压降低也不改变打点计时器打点周期.
【解答】解:(1)打点计时器的打点的时间间隔为0.02s,由于每五个点取一个计数点,则相邻计数点之间的时间间隔为0.1s,
(2)电火花打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,实验室中的电火花计时器的工作电压是220V,故选A
(3)C点的瞬时速度等于BD段的平均速度,则==0.25m/s.
因为连续相等时间内的位移之差△x=0.40cm,根据△x=aT2得,加速度a=
(4)电网电压变化,并不改变打点的周期,故测量值与实际值相比不变.
故答案为:(1)0.1 (2)A (3)0.25 0.40 (3)不变
12. 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。
13. 电火花计时器是高中物理中重要的实验仪器,常用于研究纸带的运动问题.
(1)电火花计时器所采用的电源是 (填“交流电4~6V,频率50HZ”、“交流电220V,频率50HZ”、四节干电池).
(2)某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”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,在纸带上依次确定出A、B、C、D、E五个计数点.其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间还有4个打点未标出.各点到A点距离分别为AB=2.88cm,AC=7.20cm,AD=12.96cm,AE=20.16cm,如图由纸带上的数据,算出打D点时小车的瞬时速度是 m/s(保留三位有效数字).
(3)用打点计时器测定小车的速度,当使用的电源频率高于50Hz时,如果仍按50Hz来计算,则测得的速度将比真实值 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”).
参考答案:
(1)交流电、50HZ; (2)0.648; (3)偏小.
【考点】测定匀变速直线运动的加速度.
【分析】(1)电磁打点计时器用振针打点,使用低压交流电;而电火花计时器用电火花打点,使用220V交流电;
(2)(3)利用匀变速直线运动中的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求解D点的瞬时速度,结合该原理分析电源频率变化导致的误差情况.
【解答】解:(1)电火花打点计时器,电源采用的是交流电220V,频率50HZ;
(2)电源频率为50Hz,每两个相邻的计数点之间还有4个计时点未标出,
故每两个计数点间的时间间隔为0.1s;
打下D点时小车的瞬时速度等于CE段的平均速度,故vD= m/s=0.648m/s;
(3)当使用的电源频率高于50Hz时,则打点周期偏小,如果仍按50Hz来计算,
根据v=,在代入数据时,t的代入值偏大,故v的测量值偏小;
故答案为:(1)交流电、50HZ; (2)0.648; (3)偏小.
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 用落体验证机械能守恒定律的实验
(1)为进行该实验,备有下列器材可供选择
铁架台、打点计时器、复写纸片、纸带、交流电源、重锤、直尺、天平、秒表、导线、开关。其中不必要的器材是____________
(2)若实验中所用重物的质量m=1㎏,打点时间间隔为0.02s,打出的纸带如图所示,O、A、B、C、D为相邻的几点,测的OA=0.78cm、OB=1.79㎝、OC=3.14㎝、OD=4.90㎝,查出当地的重力加速度g=9.80,则重物在B点时的动能EAB= J。从开始下落到B点的过程中,重物的重力势能减少量是 J,
(3)根据纸带算出相关各点的速度v量出下落的距离h,以为纵轴,以h为横轴画出的图线应是图中的 ,就证明机械能是守恒的,图像的斜率代表的物理量是 。
参考答案:
(1)天平、秒表、(2)0.174 0.175(3)C 重力加速度
15. 某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系,设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上,另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点,B点处放置一光电门,用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。
实验步骤如下:
①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d,用天平测量滑块的质量m;
②用直尺
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