河南省开封市博望高级中学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. 以下物理量中是矢量的有
a.位移 b.路程 c.瞬时速度 d.平均速度 e.时间 f.加速度 g.速率
A.只有a、c、d、f
B.只有a、d、f
C.只有a、f、g
D.只有a、f
参考答案:
A
2. 一辆汽车从车站由静止匀加速直线开出。汽车开出一段时间之后,司机发现一乘客未上车,便紧急刹车做匀减速运动。汽车从启动到停止一共经历了10 s时间,前进了15m,则在此过程中,汽车的最大速度为( )
A 1.5 m/s B 3 m/s C 4 m/s D 无法确定
参考答案:
B
3. 一个人在地面上利用体重计测量自己的体重,示数为影。然后他在封闭的升降机中站在体重计上,某段时间内这个人发现体重计的示数先等于W,后大于W。则在这段时间内升降机可能
A、先静止,后加速上升 B、先匀速上升,后减速上升
C、先加速上升,后减速上升 D、先加速下降,后减速下降
参考答案:
A
4. 下列物理量为标量的是 ( )
A.平均速度 B.加速度 C.位移 D.速率
参考答案:
D
5. 甲、乙两个物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1∶2,转动半径之比为1∶2, 相同时间里甲转过60°,乙转过45°。则它们的向心力之比为
A.1∶4 B.2∶3 C.4∶9 D.9∶16
参考答案:
C
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 物体从静止开始做匀加速直线运动,第4s内位移是21m,则其加速度 m/s2,第10s内位移是 m。
参考答案:
6,57
7. 某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.
若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:
(1)你认为还需要的实验器材有 .
(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是 ,实验时首先要做的步骤是 .
(3)在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1< v2).则本实验最终要验证的数学表达式为 (用题中的字母表示实验中测量得到的物理量).
参考答案:
(1)天平(1分),刻度尺
(2)沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量(2分),平衡摩擦力(2分)
(3)
8. 做直线运动物体的速度图象如图所示。根据图中信息判断:0~1s内的加速度为m/s2(填写大小和方向,方向用正、负号表示);0~3s内的位移为 m (填写大小和方向,方向用正、负号表示);0~4s内的路程为 m。
参考答案:
2m/s2; 1m ; 4m 。.
9. 从某一高度平抛一小球,不计空气阻力,它在空中飞行的第1 s内、第2 s内、第3 s内重力做功之比W1∶W2∶W3=________,若选抛出点为参考面,小球在第1 s末、第2 s末、第3 s末的重力势能之比Ep1:Ep2:Ep3= 。
参考答案:
10. 一物体从20m高处水平抛出,1s末速度方向与水平方向的夹角为30°,(不计空气阻力,g=10m/s2)。则物体落地时的速度大小为_________m/s;落地点和抛出点之间的距离为_________m.
参考答案:
11. 钟表里的分针、秒针的角速度之比为 ,若秒针长0.2m,则它的针尖的线速度是 m/s。
参考答案:
1:60 0.021
12. 如图所示为用频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片.图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球.AA′为A球在光滑水平面上以速度υ运动的轨迹.BB′为B球以速度υ被水平抛出后的运动轨迹.CC′为C球自由下落的运动轨迹.通过分析上述三条轨迹可得出结论 .
参考答案:
平抛运动的物体水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动.
【考点】研究平抛物体的运动.
【分析】通ABC三个球运动的比对,分析B球做平抛运动两个方向的分运动的性质.
【解答】解:由题,A球沿水平方向做匀速直线运动,B球做平抛运动,C球做自由落体运动,通过对比看出,三个球运动的时间相同,所以说明平抛运动的物体水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动.
故答案为:平抛运动的物体水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动.
13. 在探究“恒力做功与动能改变关系”的实验中备有下列器材:A.打点计时器,B.天平,C.秒表,D.低压交流电源,E.电池,F.纸带,G.细线、砝码、小车、砝码盘,H.一段带有定滑轮的长木块(或导轨)。 其中多余的器材
是 (填器材前面的字母代号),缺少的器材是 。
参考答案:
CE;毫米刻度尺
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 在做“研究平抛运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置,实验时用了如图所示的装置.先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸.将该木板竖直立于水平地面上,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A;将木板向远离槽口平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B;又将木板再向远离槽口平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹C.若测得木板每次移动距离x=10.00cm,A、B间距离y1=5.02cm,B、C间距离y2=14.82cm.请回答以下问题(g=9.80m/s2)
(1)为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放? .
(2)根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为v0= .(用题中所给字母表示)
(3)小球初速度的值为v0= m/s.
参考答案:
(1)为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同;(2);(3)1.
【考点】研究平抛物体的运动.
【分析】明确实验的注意事项,根据平抛运动规律在水平和竖直方向的规律,尤其是在竖直方向上,连续相等时间内的位移差为常数,列出方程即可正确求解.
【解答】解:(1)该实验中,为了确保小球每次抛出的轨迹相同,应该使抛出时的初速度相同,因此每次都应使小球从斜槽上紧靠档板处由静止释放.
(2)在竖直方向上:根据得:T=,
则初速度为: =.
(3)代入数据解得初速度为: m/s=1m/s.
故答案为:(1)为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同;(2);(3)1.
15. 在用落体法“验证机械能守恒”的实验中,某同学上交的实验报告中,显示重锤增加的动能略大于重锤减少的重力势能,则出现这一问题的可能原因是( )
A.重锤的质量测量错误 B.用公式
C.交流电源的频率不等于50Hz D.重锤下落时受到的阻力过大
参考答案:
BC
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. (9分)一辆卡车紧急刹车过程中的加速度的大小是5m/s2,如果在刚刹车时卡车的速度为10 m/s,求:
(1)刹车开始后1s内的位移大小。
(2)刹车开始后3s内的位移大小和3s内的平均速度大小。
参考答案:
解析:
(1)内位移
由
(2)刹车到停止时间
<t2=3s
知3s内汽车已停止运动
故3s内位移
3s内平均速度
17. 如甲图所示,传送带与水平方向夹角θ=30°长度很长。传送带正在做加速度a0=5m/s2的匀减速运动直至静止,运动方向为逆时针转动。在t=0时刻,传送带的速度v0=17.5m/s,恰在此时A端无初速度的释放一个m=1kg的黑色煤块,已知煤块与传送带之间的动摩擦因数μ=取g=10 m/s2
(1)求t=0时刻,煤块运动的加速度大小a1
(2)试在乙图中画出传送带(用虚线)速度随时间变化的图像
(3) 试在乙图中画出煤块(用实线)速度随时间变化的图像
参考答案:
解(1) t=0时刻,物体相对于皮带向上运动,所以受到沿斜面向下的滑动摩擦力,根据牛顿第二定律:
m a1=mgsinθ+μmgcosθ=12.5 m/s2 (4分)
(2)虚线2分Ks5u
(3)实线1s前正确得3分,1s到6s正确再得3分
18. 某游乐场过山车模型简化为如图5-3-19所示,光滑的过山车轨道位于竖直平面内,该轨道由一段斜轨道和与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R.可视为质点的过山车从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动.
(1)若要求过山车能通过圆形轨道最高点,则过山车初始位置相对于圆形轨道底部的高度h至少要多少?
(2)考虑到游客的安全,要求全过程游客受到的支持力不超过自身重力的7倍,过山车初始位置相对于圆形轨道底部的高度h不得超过多少?
参考答案: