四川省凉山市西昌第五中学高一物理上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. (双选)下述关于位移的各种说法中,正确的是( )
A.位移的大小不可能大于路程
B.位移和路程都是反映运动过程、位置变化的物理量
C.物体从一点运动到另一点,不管物体的运动轨迹如何,位移的大小一定等于两点间的距离
D.位移是矢量,物体运动的方向就是位移的方向
参考答案:
AC
2. 物体在一直线上运动,用正、负号表示方向的不同,根据给出速度和加速度的正负,下列对运动情况判断正确的是:( )
A.v0<0,a>0, 物体的速度越来越小。
B.v0<0, a<0, 物体的速度越来越小。
C.v0>0,a<0, 物体的速度越来越大。
D.v0>0,a>0, 物体的速度越来越大
参考答案:
AD
3. (单选)关于合力和分力的关系,下列说法正确的是( )
A.合力总比分力中的任何一个要大
B.两个力合成的力,如果其中的一个分力减小,合力就会减小
C.分力可以比合力大,但是不可能两个分力都大于合力
D.合力可以比分力小,合力也可以比分力大
参考答案:
C
4. 一颗小行星环绕太阳做匀速圆周运动,其轨道半径是地球公转半径的4倍,则这颗小行星的运转周期是( ).
A.1年 B.4年 C.6年 D.8年
参考答案:
D
解析 由于,即. 所以T行=·T地=8年,D对.
5. 如图所示,一木箱内装一铁球,木箱的内宽与高恰好与铁球的直径相等,当木箱自由下落时,下列说法正确的是 ( )
A.不计空气阻力时,铁球对木箱下壁有压力
B.不计空气阻力时,铁球对木箱上壁有压力
C.有空气阻力时,铁球对木箱上壁有压力
D.有空气阻力时,铁球对木箱下壁有压力
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. 在共点力合成的实验中,根据实验数据画出力的图示,如图所示。图上标出了F1、F2、F、F′四个力,其中 (填上述字母)不是由弹簧秤直接测得的。若F与F′的 基本相等, 基本相同,说明共点力合成的平行四边行定则得到了验证。
参考答案:
F’; 大小; 方向
7. 如图所示,劲度系数为K2的轻质弹簧,竖直放在桌面上,上面压一质量为m的物块,劲度系数为K1的轻质弹簧竖直地放在物块上面,其下端与物块上表面连接在一起,现想使物块在静止时,下面弹簧承受物重的 2/3,应将上面弹簧的上端A竖直向上提高
的距离。
参考答案:
8. 如图物体放在水平桌面上,在水平方向上受到两个力作用,
即F1=10N,F2=2N,物体保持静止,则物体一共受到
个力,若撤去F1,则物体在水平方向上受到的合力
大小为 。
参考答案:
9. 质量为m的物体从高处做自由落体运动,在开始自由下落的头t秒钟内,重力对物体做的功是___;这t秒内重力的平均功率是___;t秒末重力对物体的瞬时功率是___.(本地的重力加速度大小恒为g)
参考答案:
则重力做的功为:
这t秒内重力的平均
t秒末重力对物体的瞬时功率P=mgv=mg2t
10. 铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的,弯道处要求外轨比内轨高,其内外轨高度差h的设计不仅与r有关,还取决于火车在弯道上的行驶速率.下面表格中是铁路设计人员技术手册中弯道半径r及与之相对应的轨道高度差h的几组数据.
弯道半径r(m)
660
330
220
165
132
110
内外轨高度差h(m)
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
(1)根据表中数据,试导出h与r关系的表达式为 ,并求出当r=440m时,h的设计值应为
(2)铁路建成后,火车通过弯道时,为保证绝对安全,要求内外轨道均不向车轮施加侧面压力,火车通过弯道时的向心力大小为mgtgθ.其中m为火车的质量,θ为路轨与水平面间的夹角.已知我国铁路内外轨的间距设计值L=1.5m,结合表中数据,算出我国火车的转弯速率v= m/s.(计算时θ的正切值用正弦值来替代,保留一位小数.)
参考答案:
(1)h=33/r,0.075.(2)14.8
(1)由表中数据可见:弯道半径r越小,内外轨高度差h越大.
h与r成反比,即r?h=660×0.05=330×0.1=33
(2)转弯中,当内外轨对车轮均没有侧向压力时,火车的受力如图
11. 如 图所示,是一个半径为R的中国古代八卦图,中央S部分是两个半圆,练功人从A点出发沿相关路线进行(不能重复),在最后又到达A点。求在整个过程中,此人所经过的最大路程为____ ;最大位移为____ 。
参考答案:
12. 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中:
(1)为了探究加速度与力的关系,应保持 质量 不变;为了直观地判断加速度与力 的数量关系,应作出 图象(选填“”或“”).
(2)为了探究加速度与质量的关系,应保持 力 不变;为了直观地判断加速度与质量的数量关系,应作 图象(选填“”或“”).
(3)题25—2图为某同学在实验中打出的一条纸带,计时器打点的时间间隔为0.02s。他从比较清晰的点起,每五个点取一个计数点,则相邻两计数点间的时间间隔为 0.1 s。为了由v-t图象求出小车的加速度,他量出相邻两计数点间的距离,分别求出打各计数点时小车的速度。其中打计数点3时小车的速度为 0.46 m/s。
参考答案:
13. (1)在一次课外活动中,某同学用图(a)所示装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与长金属板B间的动摩擦因数。已知铁块A的质量m=1kg,金属板B的质量m′=0.5kg,用水平力F向左拉金属板B,使其向左运动,弹簧秤示数的放大情况如图所示,则A、B间的摩擦力f= N,A、B间的动摩擦因数μ= (g取10m/s2)
(2)该同学还设计性地将纸带连接在金属板B的后面,通过打点计时器连续打下一些计时点,取时间间隔为0.1s的几个点.测量后的结果如图(b)所示,则金属板被拉动的加速度a= m/s2,由此可知水平力F= N.
参考答案:
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. (实验)利用打点计时器《测小车的加速度》,如图给出了该次实验中,从0点开始,每5个点取一个计数点的纸带,其中1、2、3、4、5、6都为记数点。测得:s1=1.41cm,s2=1.91cm,s3=2.39cm,s4=2.90cm。
(1)在小车经过计数点3时,小车的速度为:V3= __ m/s。
(2)小车的加速度为_________m/s2(取二位有效数字)。
参考答案:
0.22 0.49
15. (实验)如图是“研究匀变速直线运动”实验中得到的一条纸带,从O点开始每5个点取一个计数点(打点计时器的电源频率是50Hz),依照打点的先后依次编为1、2、3、4、5、6,量得1=2.21cm, 2=3.00cm,3=3.81cm,4=4.63cm,5=5.45cm,6=6.28cm。
(1)该打点计时器依次打出各计数点的时间间隔为T= s
(2)打点计时器打计数点5时,小车的速度大小是v 5= m/s;打计数点6时,小车的速度大小是v 6= m/s。(结果保留两位有效数字)
(3)为了尽量减小实验误差,利用该实验数据计算出小车的加速度大小为a= m/s2(结果保留两位有效数字)。
参考答案:
(1)0.1 (2)0.59 0.67 0.82
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 宇航员站在一星球表面上的某高处,以初速度v0沿水平方向抛出一个小球,经过时间t,球落到星球表面,小球落地时的速度大小为v.已知该星球的半径为R,引力常量为G,求:
(1)小球落地时竖直方向的速度vy
(2)该星球的质量M
(3)若该星球有一颗卫星,贴着该星球的表面做匀速圆周运动,求该卫星的周期T.
参考答案:
解:(1)小球做平抛运动,则落地时水平速度为v0,则
(2)小球竖直方向上,vy=gt
则
星球表面万有引力等于重力,则有
解得:
(3)星体表面重力提供向心力,则有:
解得
答:(1)小球落地时竖直方向的速度(2)该星球的质量(3)该卫星的周期.
【考点】万有引力定律及其应用;平抛运动;第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度.
【分析】(1)小球做平抛运动,则落地时水平速度为v0,则;
(2)小球竖直方向上,vy=gt,求出g,根据星球表面万有引力等于重力即可求解;
(3)根据重力提供向心力及向心力的周期公式即可求解.
17. 小球以15 m/s的水平初速度向一倾角为37°的斜面抛出,飞行一段时间后,恰好垂直撞在斜面上.求:
(1)小球在空中的飞行时间;
(2)抛出点距落地点的竖直高度.(g=10 m/s2,)
参考答案:
(1)物体平抛 tan370=v0/gt
代入数据得 t=2s
(2)抛出点距落地点的竖直高度为
H=gt2=20m
18. (10分)一网球运动员在离开网的距离为12m处沿水平方向发球,发球高度为2.4m,网的高度为0.9m.取g=10m/s2,不考虑空气阻力.
(1)若网球在网上0.35m处越过,求网球的初速度.
(2)若按上述初速度发球,求该网球落地点到网的距离.
参考答案:
v=24m/s s=4.6m
(1)球做平抛运动。以v表示初速度,H表示网球开始运动时离地面的高度(即发球高度),s1表示网球开始运动时与网的水平距离(即运动员离开网的距离),t1表示网球通过网上的时刻,h表示网球通过网上时离地面的高度,由平抛运动规律得到 、,得,v=24m/s
(2)以t2表示网球落地的时刻,s2表示网球开始运动的地点与落地点的水平距离,s表示网球落地点与网的水平距离,由平抛运动规律得到
消去t2,得≈16.6m,所以网球落地点到网的距离s=s2-s1=4.6m