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安徽省淮南市高皇中学2022-2023学年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. 如图所示,小物体A与圆柱保持相对静止,跟着圆盘一起作匀速圆周运动,则A受到的力有( )
A.重力、支持力
B.重力、向心力
C.重力、支持力、向心力和摩擦力
D.重力、支持力和指向圆心的摩擦力
参考答案:
D
【考点】向心力;牛顿第二定律.
【分析】向心力是根据效果命名的力,只能由其它力的合力或者分力来充当,不是真实存在的力,不能说物体受到向心力.
【解答】解:物体在水平面上,一定受到重力和支持力作用,物体在转动过程中,有背离圆心的运动趋势,
因此受到指向圆心的静摩擦力,且静摩擦力提供向心力,故ABC错误,D正确.
故选:D.
2. 如图所示,轻绳一端系在质量为m的物体A上,另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN上的圆环上.现用水平力F拉住绳子上一点O,使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置,但圆环仍保持在原来的位置不动.则在这一过程中,环对杆的摩擦力F1和环对杆的压力F2的变化情况是( )
A.F1保持不变,F2逐渐增大 B.F1逐渐增大,F2保持不变
C.F1逐渐减小,F2保持不变 D.F1保持不变,F2逐渐减小
参考答案:
D
3. 粗糙水平面内有一个圆柱形杯子,其外表面粗糙内表面光滑。杯子内有一小球在杯底做匀速圆周运动,且杯子始终保持静止,则( )
A.小球在运动的过程中受4个力作用
B.杯子所受合力等于小球做圆周运动的向心力
C.杯子所受摩擦力与小球的向心力始终同向
D.杯子所受摩擦力与小球的向心力大小相等,方向相反
参考答案:
C
4. (单选)如图所示,灯不亮,为了检查电路中的故障,用电压表测得UAE=7V,UED=0,UCD=0,UCE=6V。则此电路中的故障可能是下列情况中的哪一种
A.R断路 B.L断路
C.R1断路 D.R1与L同时断路
参考答案:
D
5. 火车从车站出发沿平直铁轨运行,在某段位移的前1/3位移中的平均速度是2v/3;中间的1/3位移中的平均速度是v;最后1/3位移中的平均速度是v/3.这列火车在整段位移中的平均速度是( )
A v B 5v/6 C 2v/3 D 6v/11
参考答案:
D
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图(a)所示,曲线上的A点的曲率圆定义为:通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫做A点的曲率圆,其半径ρ叫做A点的曲率半径。现将一物体沿与水平面成α角的方向以速度υ0抛出,如图(b)所示。则在其轨迹最高点P处的曲率半径是_____
参考答案:
7. 上端固定的一根细线下面悬挂一摆球,摆球在空气中摆动,摆动的幅度越来越小,对此现象下列说法正确的是
A. 总能量守恒,摆球的机械能正在减少,减少的机械能转化为内能
B. 摆球机械能守恒
C. 能量正在消失
D. 只有动能和重力势能的相互转化
参考答案:
A
【详解】根据能量守恒定律可知,能量不会消失,由题意可知,摆球的机械能由于阻力做功越来越小,故机械能不再守恒;减小的机械能转化为周围的内能
A. 总能量守恒,摆球的机械能正在减少,减少的机械能转化为内能符合题意,A正确
B 摆球机械能守恒不符合题意,B错误
C. 能量正在消失不符合题意,C错误
D. 只有动能和重力势能的相互转化不符合题意,D错误
8. 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_
9. 某同学用图示装置研究平抛运动及其特点.他的实验操作是:在小球A、B处于同一高度时,用小锤轻击弹性金属片,使A球水平飞出,同时B球被松开.
①他观察到的现象是:小球A、B ______(填“同时”或“不同时”)落地;
②让A、B球恢复初始状态,用较大的力敲击弹性金属片.A球在空中运动的时间将______(填“变长”,“不变”或“变短”);
③上述现象说明________
参考答案:
(1). ①同时 (2). ②不变 (3). ③初速度 (4). 自由落体
(1)小锤轻击弹性金属片时,A球做平抛运动,同时B球做自由落体运动.通过实验可以观察到它们同时落地;
(2)用较大的力敲击弹性金属片,则A被抛出初速度变大,但竖直方向运动不受影响,因此运动时间仍不变;
点睛:运动的独立性原理又称运动的叠加性原理,是指一个物体同时参与几种运动,各分运动都可看成独立进行的,互不影响,物体的合运动则视为几个相互独立分运动叠加的结果。
10. 一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中,只画出了如图所示的一部分曲线,于是他在曲线上取水平距离△s相等的三点A、B、C,量得△s=0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1m,h2=0.2m,利用这些数据,可求得:
(1)物体抛出时的初速度为 m/s;
(2)物体经过B时竖直分速度为 m/s;
(3)抛出点在A点上方高度为 m处。
参考答案:
2 1.5 0.0125
11. 一颗子弹以700m/s的速度打穿一块木板后,速度降低到500m/s,则击穿一块木板子弹所损失的动能与初动能之比为 ,若让它继续打穿第二块同样的木板,则子弹的速度变为
参考答案:
,100
12. ⑴若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的周期为T,且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动。则月球绕地球运动的轨道半径为
⑵若某位宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球,经过时间t,小球落回到抛出点。已知月球半径为R月,万有引力常量为G。则月球的密度为
参考答案:
⑴ ⑵
13. (填空)(2015春?青海校级月考)如图所示,三个轮的半径分别为r、2r、4r,b点到圆心的距离为r,ωa:ωb= ,aa:ad= .
参考答案:
2:1,1:1
线速度、角速度和周期、转速;向心加速度
b、c、d是同轴传动,角速度相等;
a、c点是同缘传动边缘点,线速度相等;
根据v=ωr,ωa:ωc=2:1;
根据a=rω2,aa:ad=1:1;
故答案为:2:1,1:1
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 下图为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图.沙和沙桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M.实验中用沙和沙桶的总重力的大小作为细线对小车拉力的大小.
(1)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是
实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是
A.M=200g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
(3)图乙是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出.量出相邻的计数点之间的距离分别为:SAB=4.22cm、SBC=4.64cm、SCD=5.06cm、SDE=5.48cm、SEF=5.90cm、SFG=6.32cm.已知打点计时器的工作频率为50Hz,则a= m/s2
参考答案:
(1)(将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动)轻推小车,使小车在长木板做匀速直线运动(平衡摩擦力)
(2)C
(3)0.42
15. “验证机械能守恒定律”的实验如图采用重物自由下落的方法:
(1)实验中,下面哪些测量工具是必需的? .
A.天平 B.直流电源 C.刻度尺 D.秒表
(2)实验中,发现重锤减少的势能总是大于重锤增加的动能,造成这种现象的主要原因是
A.选用的重锤质量过大
B.数据处理时出现计算错误
C.空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力
D.实验时操作不够细,实验数据测量不准确
(3)实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,当地的重力加速度g=9.80m/s2,所用重物的质量为1.00kg,实验中得到一点迹清晰的纸带,把第一点记作O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点,经测量知道A、B、C、D到0点的距离分别为62.99cm,70.18cm,77.76cm,85.73cm,根据以上的数据,可知重物由0运动到C点,重力势能的减小量等于 J,动能的增加量等于 J。(本题中计算结果均保留三位有效数字)
(4)通过实验得出的结论是: .
参考答案:
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 用起重机把重量为2.0×104N的物体匀速地提高了5m,钢绳的拉力做了多少功?重力做了多少功?这些力做的总功是多少?
参考答案:
F=mg=N
WF =FL=2×104×5=1×105J
WG=-mgL=-2×104×5=-1×105J
W总=0
17. 2013年6月11日,我国已成功发射了神舟十号飞船,升空后和目标飞行器天宫一号交会对接,3名航天员再次探访天宫一号,并开展相关空间科学试验。已知地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R,设神舟十号飞船绕地球做匀速圆周运动的周期为T。求:
(1)神舟十号飞船离地面的高度h;
(2)神舟十号飞船绕地球运行的速度大小v。
参考答案:
(1)设地球质量为M,飞船质量为m
对飞船m: (2分)
对地表上物体m1: (2分)
飞船离地面的高度 (1分)
(2)运行的速度大小 (2分)
18. 如图所示,一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道,管道里有一个直径略小于管道内径的小球,小球在管道内做圆周运动,从B点脱离后做平抛运动,经过0.3秒后又恰好垂直与倾角为450的斜面相碰到。已知圆轨道半径为R=1m,小球的质量为m=1kg,g取10m/s2。求
(1)小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离
(2)小球经过圆弧轨道的B点时,受到轨道的作用力
NB的大小和方向?
参考答案:
(1)根据平抛运动的规律,小球在C点竖直方向的分速度
vy=gt=3m/s
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