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广东省惠州市惠东县惠东职业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. (单选)下列说法正确的是
A、火车在转弯时实际运行速度小于规定限速时,外轮对外轨有挤压
B、汽车安全通过凸形桥时,汽车处于超重状态
C、汽车安全通过凹形桥时,汽车处于失重状态
D、在轨运行航天器中的航天员处于失重状态
参考答案:
D
2. 一辆小车在水平地面上行驶,悬挂的摆球相对小车静止并与竖直方向成角(如下图所示)下列关于小车运动情况,说法正确的是
A.加速度大小为g tan B.加速度大小为g sin
C.向左匀加速运动 D.向右匀减速运动
参考答案:
ACD
3. (单选)一块橡皮用细线悬挂于O点,用铅笔靠着线的左侧向右上方45°方向匀速移动,运动中始终保持悬线竖直,则橡皮运动的速度( )
A.大小和方向均不变
B.大小不变、方向改变
C.大小改变,方向不变
D.大小和方向均改变
参考答案:
A
橡皮同时参与两个方向的运动,一个是水平方向的匀速直线运动,另一个是竖直方向的匀速直线运动,由于这两个方向上的分运动都是匀速直线运动,因此这两个运动的合运动也是匀速直线运动,即橡皮的速度大小和方向都保持不变,所以A正确.
4. (多选)在绕地球匀速圆周运动的太空实验室内,下列仪器中可以正常使用的有
A. 弹簧测力计 B. 秒表 C. 液体密度计 D. 天平
参考答案:
AB
5. 关于描述运动的物理量,下列说法中正确的是:( )
A.在某段时间内,质点运动的位移为零,该质点不一定是静止的
B.物体通过的路程越大,其位移一定越大
C.物体的加速度减小时,其速度一定减小
D.物体做曲线运动,位移的大小与路程有可能相等
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. 三个重量均为10 N的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为1000 N/m、原长10 cm的相同轻弹簧p、q用细线连接如图,其中a放在光滑水平桌面上。轻弹簧和细线的重量都忽略不计。开始时p弹簧处于原长,木块都处于静止状态,q弹簧长度为 cm。现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止。该过程p弹簧的左端向左移动的距离是 cm。
参考答案:
9 4
7. 为了测定一根轻弹簧压缩到最短时具有的弹性势能的大小,可以将弹簧固定在一带有凹槽光滑轨道的一端,并将轨道固定在水平桌面边缘上,如图所示,用已知质量为m钢球将弹簧压缩至最短,而后突然释放,钢球将沿轨道飞出桌面,实验时可用的测量仪器只有一把量程足够大的刻度尺。
(1)实验中还需要测定的物理量是_____________________________;
(2)用已知量和测得的量表示弹性势能EP= _____________ __。
参考答案:
(1) 桌面高度h和钢球落地点与桌面边缘的水平距离s (2)
8. 一位学生设计了一个测定自由落体加速度的实验。在一个敞开容器的底部插入一根细橡皮管,并装上一个夹子,在下方地上放一个大金属盘子。调节夹子的松紧,使第1个水滴落入盘中发出响声的瞬间,第2滴水滴刚好从管口落下。若听到某次响声时记数为“零”,并开始记时,待数到“100”时测得时间为40s,用米尺量出管口至盘子的高度为78.6cm,由此可知,水滴下落的时间为______ s,重力加速度为______ m/s2。(结果保留小数点后两位)。
参考答案:
0.40s 9.83 m/s2
9. 某物体作匀加速直线运动,若第2s内通过的位移是6m,第4s内通过的位移是10m,则此物体运动的加速度为__________m/s2,初速度为__________m/s。
参考答案:
_2_________________ _____________3_
10. 平抛一物体,当抛出1s后它的速度与水平方向成45°角,落地时速度方向与水平方向成60°角. 则物体的初速度大小为_______;物体的落地速度大小__________;物体的水平射程为:_______(取g=10m/s2):
参考答案:
10m/s;20m/s;10m。
由于抛出1s后它的速度与水平方向成45°角,故此时物体的水平速度与竖起方向的速度大小相等,即初速度v0=vy=gt=10N/kg×1s=10m/s;由于落地时速度方向与水平方向成60°角,故落地速度大小v==20m/s;则物体竖直方向的速度大小为vy′=10m/s,则物体运动的时间t′==s;故物体的水平射程为x=v0t′=10m/s×s=10m。
11. 质量为0.1kg的物体做自由落体运动。该物体在下落过程中,第3s内重力做功的平均功率是 W,第3s末重力做功的瞬时功率是 W。
参考答案:
25,30
12. (填空)在《验证力的平行四边形定则》实验中,两秤的拉力在图中作出,图中方格每边长度表示1N,O是橡皮条的一个端点,用两个直角三角板作出合力F的图示,最后得到的合力的大小为____________N。
参考答案:
7
13. 电火花打点计时器的工作电源是_________V的___________电源(填“直流”或“交流”),当电源频率为50Hz时,每隔__________秒打一个点。
参考答案:
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段.在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仅每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置.某物理小组利用图甲所示装置探究平抛运动规律.他们分别在该装置正上方A处和右侧B处安装了频闪仪器并进行拍摄,得到的频闪照片如图乙,O为抛出点,P为抛出轨迹上某点.根据平抛运动规律回答下列问题:
(1)乙图中,A处拍摄的频闪照片为 b ;(选填“a”或“b”)
(2)测得图乙(a)中OP距离为45cm,(b)中OP距离为30cm,则平抛物体的初速度为 1 m/s,p点速度为 m/s.
参考答案:
解:(1)小球做平抛运动,平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,摄像头A拍摄的是水平方向上的运动,故应该是间距相等的点.故摄像头A所拍摄的频闪照片为b图.
(2)摄像头A拍摄小球水平方向上的匀速直线运动,摄像头B拍摄小球竖直方向的自由落体运动,根据测得图乙(a)OP距离为h=45cm,
则,
解得:t=
由(b)中OP距离为s=30cm,则s=v0t,
解得平抛物体的初速度大小为.
P点竖直速度大小为vy=gt=10×0.3m/s=3m/s,
所以P点的速度大小,由勾股定理得.
故答案为:(1)b;(2)1;.
15. 在“验证机械能守恒”的实验中,有下述A至F六个步骤:
A.将打点计时器竖直固定在铁架台上
B.接通电源,再松开纸带,让重物自由下落
C.取下纸带,更换新纸带,重新做实验
D.将重物固定在纸带的一端,让纸带穿过打点计时器,用手提着纸带,让重物靠近打点计时器
E.选择一条纸带,用刻度尺测出物体下落的高度h1、h2、h3、…。,计算出对应瞬时速度、、…
F.分别计算出和,在误差范围内看是否相等
(1) 以上实验步骤按合理的操作步骤排序应是_____________.
(2 ) 计算表明,总有 (填“>” “=”或“<”),原因是 .
(3 )实验操作正确,能得出实验结论
参考答案:
(1) ADBCEF (2) < ,实验存在空气阻力、纸带与打点计时器间有摩擦
(3) 实验误差允许范围内,重物减少的重力势能等于重物增加的动能,即验证了机械能守恒
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,不考虑地球自转的影响.
(1)推导第一宇宙速度v1的表达式;
(2)若卫星绕地球做匀速圆周运动,运行轨道距离地面高度为h,求卫星的运行周期T.
参考答案:
解:(1)设卫星的质量为m,地球的质量为M,
在地球表面附近满足
得 GM=R2g ①
卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力②
①式代入②式,得到
故第一宇宙速度v1的表达式为.
(2)卫星受到的万有引力为③
由牛顿第二定律④
③、④联立解得
故卫星的运行周期T为.
【考点】第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度;牛顿第二定律;万有引力定律及其应用;人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.
【分析】(1)第一宇宙速度是卫星在近地圆轨道上的环绕速度,重力等于万有引力,引力等于向心力,列式求解;
(2)根据万有引力提供向心力即可求解.
17. 如图所示A、B分别为水平传送带的左右两端,绷紧的皮带以恒定的速度v=2m/s按如图所示方向传动,皮带和轮子不打滑。质量m=0.5kg的小物块无初速地放在A处。已知小物块与皮带间的动摩擦因数μ=0.1,g取10m/s2,小物块可视为质点。试分析下列情况:
(1)若小物块运动到B处时速度恰好为2m/s,则A、B间的距离L0=?
(2)若A、B间的距离L < L0,则小物块运动到B处的时间为多少?
(3)若A、B间的距离L > L0,则小物块运动到B处的时间是多少?
参考答案:
解:(1)小物块的加速度a=μg=1m/s2 (1分)
由 可得 (2分)
(2)若L < L0,则小物块从A运动到B一直做匀加速运动 (1分)
由 可得所求时间 (2分)
(3)若L > L0,则小物块先做匀加速运动至速度为2m/s,而后做匀速运动至B点。
匀加速运动的时间 (2分)
匀速运动的时间 (2分)
可得所求时间 (2分)
18. 如图所示,光滑的水平轨道与光滑半圆轨道相切,圆轨道半径R=0.4 m。一个小球停放在水平轨道上,现给小球一个5 m/s的初速度,求:(g取10 m/)
(1)小球从C点飞出时的速度。
(2)落地时速度有多大?
参考答案:
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