山西省长治市潞城石窟中学2022-2023学年高一物理期末试卷含解析
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. 物体在距离水平地面20m高处,以10m/s的初速度水平抛出,重力加速度g=10 m/s2当它将要到达地面时下列说法正确的是( )
A、运动时间为2s
B、位移为20m
C、速度方向与水平方向夹角的正切值为2
D、位移方向与水平方向夹角的正切值为2
参考答案:
AC
2. 如图所示,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,所挂的砝码和托盘的总质量为0.6kg,弹簧秤的读数为2N。若轻轻向盘中加砝码,使其质量增加到0.9 kg时,物体A仍然处于静止状态。(g=10m/s2,不计滑轮摩擦)则下列说法正确的是
A.弹簧秤的读数将变大
B.A对桌面的压力将增大
C.A对桌面的摩擦力不变
D.A对桌面的摩擦力将变大
参考答案:
D
3. 下列关于加速度的说法,正确的是: ( )
A.只要物体的速度变化率大,加速度就大
B.只要物体的速度变化量大,加速度就大
C.只要物体的速度大,加速度就大
D.只要物体的速度不为零,加速度就不为零
参考答案:
A
4. (多选)如图所示光滑管形圆轨道半径为R(管径远小于R),小球a、b大小相同,质量均为m,其直径略小于管径,能在管中无摩擦运动,两球先后以相同速度v通过轨道最低点,且当小球a在最低点时,小球b在最高点.以下说法正确的是( )
A.
当v=时,小球b在轨道最高点对轨道无压力
B.
当小球b在最高点对轨道无压力时,小球a比小球b所需向心力大6mg
C.
速度v至少为2,才能使两球在管内做圆周运动
D.
只要v≥,小球a对轨道最低点压力比小球b对轨道最高点压力都大5mg
参考答案:
解:A、当小球对轨道无压力时,则有:mg=,解得,
由机械能守恒定律可得,mg2R=,解得v=.故A正确.
B、在最高点无压力时,向心力F1=mg;最低点时,向心力F2=,即a球比b球所需向心力大4mg.故B错误.
C、因小球在管内转动,则内管可对小球提供向上的支持力,故可看作是杆模型;
故小球的最高点的速度只要大于零,小球即可通过最高点,根据动能定理知,,解得v=,故C正确.
D、在最高点时,F1+mg=m,在最低点,,则
,
由机械能守恒可得,可得:,F2﹣F1=6mg;即只要能做完整的圆周运动,压力之差都等于6mg.故D错误.
故选:AC.
5. (单选)观察图中的烟和小旗,关于小车相对于房子的运动,下列说法中正确的是 ( )
A.小车的运动情况无法确定
B.小车一定向左运动
C.小车一定向右运动
D.小车一定静止
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. 如图所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力,即F1、F2和静摩擦力作用,而且三个力的合力为零,其中F1=10N,F2=2N,那么木块所受的摩擦力大小为 ,方向为 。若撤去力F1,则木块在水平方向受到的合力为 ,所受的摩擦力大小为 ,方向为 。
参考答案:
8N,水平向左,0,2N,水平向右
7. 如图8所示,小球以v1=3m/s的速度水平向右运动,碰到墙壁经△t=0.01s后以v2=2m/s的速度沿同一直线反弹,则小球在这0.01s内的平均加速度的大小为_____________m/s2,方向为____ _____.
参考答案:
500,水平向左
8. 一质点在x轴上运动,各个时刻位置坐标如下表,则此质点开始运动后__________s内位移最大,第____ ____s内位移最大。__________s内路程最大
参考答案:
9. 高压水枪竖直向上持续喷水,已知喷水高度为5m,空中水的质量为80kg,则此水枪的功
率为 W.
参考答案:
0.5,
10. 变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度档,右图是某一“奇安特”变速车齿轮转动结构示意图,图中A轮有48齿,B轮有42齿,C轮有18齿,D轮有12齿。那么该车可变换________种不同档位;且A与D轮组合时,两轮的角速度之比wA:wD=_____________。
参考答案:
4; 1:4
11. (6分)如图所示,质量为M的木板静止放在水平的桌面上.木板上有一个质量为m的滑块,在水平向左的外力拉动下正在向左匀速滑行(水平拉力未画出),已知滑块与木板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为μ.滑块在木板上滑行过程中:
(1)滑块所受摩擦力大小为 ;
(2)木板对桌面的摩擦力大小为 ,其方向 .(重力加速度用g表示)
参考答案:
;;向左
12. 在太阳系中有九大行星绕太阳运动,按照距太阳的距离排列,由近及远依次是:水星、金星、地球、火星、木星、土星……。如果把距离太阳较近的六颗行星的运动近似为匀速圆周运动,那么这六颗行星绕太阳运行一周所用的时间最长的是 ,运动的线速度最大的是 ,运动的向心加速度最小的是 。
参考答案:
土星 水星 土星
13. 一质点沿直线运动,前1/3位移内的平均速度为6m/s,后2/3位移内平均速度为4m/s,则质点在全程内运动的平均速度是______m/s。
参考答案:
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 14.利用如图装置做“验证牛顿第二定律”的实验时:
(1)在保持小车及车中的砝码质量M一定,探究加速度与所受合外力的关系时,由于平衡摩擦力时操作不当,二位同学得到的a―F关系分别如下图C、D所示(a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力)。其原因分别是:
C图:
D图:
(2)在研究小车的加速度a和小车的质量M的关系时,由于没有始终满足M ?m (m为砂桶及砂桶中砂的质量)的条件,结果得到的图像应是如下图中的图( )
(3)在研究小车的加速度a和拉力F的关系时,最终绘制出的a-F图像如图所示
由此得出的结论为:
参考答案:
(1)倾角过大,平衡摩擦力过度;倾角过小,平衡摩擦力不足
(2)B (3)在小车质量一定时,小车的加速度与小车受到的拉力成正比
15. 在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中,
(1)以下说法正确的是 ( )
A.弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度
B.用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力,应
保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态
C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量
D.用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与
伸长量,得出拉力与伸长量之比相等
(2)某同学由实验测得某弹簧的弹力F与长度L的关系如图所示,则弹簧的原长L0= cm,劲度系数k= N/m
参考答案:
(1)AB,(2)10,50
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 将质量m=0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上.环的直径略大于杆的截面直径.环与杆间动摩擦因数μ=0.8.对环施加一位于竖直平面内斜向上,与杆夹角θ=53°的拉力F,使圆环以a=4.4m/s2的加速度沿杆运动,求F的大小.
参考答案:
解:对环受力分析,受重力、拉力、弹力和摩擦力;令Fsin53°=mg,F=1.25N 此时无摩擦力.
当F<1.25N 时,杆对环的弹力向上,由牛顿定律有:
Fcosθ﹣μFN=ma,FN+Fsinθ=mg,
解得:F=1N
当F>1.25N时,杆对环的弹力向下,由牛顿定律有:
Fcosθ﹣μFN=ma,Fsinθ=mg+FN,
解得:F=9N
答:F的大小为1N或者9N.
【考点】牛顿第二定律.
【分析】对环受力分析,受重力、拉力、弹力和摩擦力,其中弹力可能向上,也可能向下;要分两种情况根据牛顿第二定律列方程求解即可.
17. 为了迎接太空时代的到来,美国国会通过一项计划:在2050年前建造成太空升降机,就是把长绳的一端搁置在地球的卫星上,另一端系住长降机。放开绳,升降机能到达地球上;人坐在升降机里,在卫星上通过电动机把升降机拉到卫星上。已知地球表面的重力加速,地球半径为。求:
(1)某人在地球表面用体重计称得重180N,站在升降机中,当升降机以加速度(为地球表面处的重力加速度)竖直上升时,在某处此人再一次用同一体重计称得视重为170N,忽略地球自转的影响,求升降机此时距地面的高度;
(2)如果把绳的一端搁置在同步卫星上,地球自转的周期为,求绳的长度至少为多长。
参考答案:
.R/2
18. (10分)一个物体从塔顶上下落,在到达地面前最后1s内的位移是整个位移的7/16,求塔高。(g=10m/s2)。
参考答案:
设塔高为H,物体下落时间为t,则
H=gt2/2(2分)
物体在最后1s前,即(t-1)s的位移
h=g(t-1)2/2(2分)
由题设条件,知 (H-h)/H=7/16(3分)
以上三式联立,得H=80m(3分)