湖南省湘潭市县江声实验中学2022-2023学年高一物理测试题含解析
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. 一个物体在两个互为锐角的恒力作用下,由静止开始运动,当经过一段时间后,突然去掉其中一个力,则物体将做( )
A.匀加速直线运动 B.匀速直线运动
C.匀速圆周运动 D.变速曲线运动
参考答案:
D
2. 下列关于离心运动的说法,正确的是( )
A.离心运动一定是曲线运动
B.离心运动的本质是惯性的表现
C.离心运动就是物体沿半径方向飞出去的运动
D.离心运动是物体受到离心力的作用。
参考答案:
B
3. (多选题)如图所示,质量m=0.5kg的小滑块放在水平面上,在t=0时刻受到与水平方向成θ角的恒力F作用从静止开始运动.已知小滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,F=3N,θ=53°,g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6.则( )
A.小滑块做匀变速直线运动
B.小滑块运动2s内,恒力对小滑块做功为6J
C.小滑块运动2s内,摩擦力对小滑块做功为﹣5JJ
D.小滑块运动2s内,小滑块所合力做功为1J
参考答案:
AD
【考点】功的计算;牛顿第二定律.
【分析】分析滑块的受力情况,根据牛顿第二定律可求得加速度,再根据位移公式求解位移,由功的公式即可求得拉力和摩擦力的功,再根据总功等于各分力做功的代数和即可求得合力的功.
【解答】解:A、由题意可知,小物块由静止开始运动,故合力一定大于零,由于受到的拉力、重力、支持力以及摩擦力均为定值,故加速度恒定,滑块一定做匀变速运动,故A正确;
B、根据牛顿第二定律可得:Fcos53°﹣μ(mg﹣Fsin53°)=ma,
解得物体的加速度为:a=1m/s2,
2s内的位移为:x=at2=×1×4=2m,
则恒力对小滑块所做的功为:WF=Fxcos53°=3×2×0.6=3.6J;故B错误;
C、摩擦力对物体所做的功为:Wf=﹣μ(mg﹣Fsin53°)x=﹣0.5×(5﹣3×0.8)×2=﹣2.6J,故C错误;
D、合力对物体做功为:W=WF+Wf=3.6﹣2.6=1J,故D正确.
故选:AD.
4. 带电粒子(重力不计)穿过饱和蒸汽时,在它走过的路径上饱和蒸汽便凝成小液滴,从而显示出粒子的径迹,这是云室的原理,如图是云室的拍摄照片,云室中加了垂直于照片向外的匀强磁场,图中Oa、Ob、Oc、Od是从O点发出的四种粒子的径迹,下列说法中正确的是( )
A.四种粒子都带正电
B.四种粒子都带负电
C.打到a、b点的粒子带正电
D.打到c、d点的粒子带正电
参考答案:
5. (多选题)一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4 m/s,1s后速度的大小变为10 m/s,在这1s 秒内该物体的( )
A、速度变化的大小可能小于4 m/s
B、速度变化的大小可能大于10m/s
C、加速度的大小可能小于4m/s2
D、加速度的大小可能大于10m/s2
参考答案:
BD
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 为了测定木块A和木板B之间的动摩擦因数,某同学设计了一个实验,图甲为其实验装置示意图.该同学在实验中主要操作有:
A.用弹簧测力计测出木块A的重力为;
B.用弹簧测力计测出木板B的重力为;
C.按图甲的装置安装器材,安装过程中用手按住木块和木板;
D.松开按住木块和木板的手,让其运动,并即刻读出弹
簧测力计的示数
(1)该同学的上述操作中有一个步骤是多余的,有一个步骤存在错误.多余的步骤是________,存在错误的步骤是________.
(2)存在错误的步骤应该修改为________________________.
(3)按正确方法重新操作,弹簧测力计的示数如图乙所示,根据该同学的测量数据,可得到木块A和木块B之间的动摩擦因数为____________.
参考答案:
B D 松开按住木块和木板的手,让其运动,待木块静止后读出弹簧测力计的示数 0.35
7. 火车从甲站出发做加速度为 a 的匀加速运动,过乙站后改为沿原方向以 a 的加速度匀减速行驶,到丙站刚好停住。已知甲、丙两地相距24 km ,火车共运行了 24min,则甲、乙两地的距离是 km ,火车经过乙站时的速度为 km/min 。
参考答案:
6 2
8. 汽艇在宽为400m、水流速度为3m/s的河中以最短时间过河,已知它在静水中的速度为4m/s,其过河时间为 s、过河位移为 m。
参考答案:
100 50
9. 实验桌上放有一小木块、一块长木板、一个轻弹簧、一把毫米刻度尺、一段细线、一个铁架台,在没有其他实验器材的情况下,一实验小组的同学想测出木块与木板之间的动摩擦因数。
(1)这组同学设计出了下面两种方案,你认为哪种方案比较合理
方案甲:固定木板,水平拉弹簧使木块做匀速直线运动(如图甲)
方案乙:固定弹簧一端,另一端与木块相连,水平拉木板(如图乙)
(2)在选定合理的方案后,由于无法测出木块对平木板的压力和木块受到的摩擦力,于是同学们想出了下面的办法进行测量,请你根据提示求出木块与木板间的动摩擦因数。
a.如图丙将弹簧竖直固定在铁架台上,用刻度尺测出弹簧 的长度L1;
b.如图丁,在图丙的基础上将小木块挂在弹簧的下端,用刻度尺测出弹簧的长度L2;
c.根据你的选择,测出图甲(或图乙)中弹簧的长度L3。
F/N
0.20
0.30
0.40
0.50
a/(m/s2)
0.10
0.21
0.29
0.40
d.根据上面的操作步骤,你可以得出小木块与木板间的动摩擦因数为μ=
参考答案:
(1)方案乙………(3分) (2)………
10. 如图所示,皮带传动装置,在运行中皮带不打滑,两轮半径分别为R和r,且,M、N分别为两轮边缘上的点,则在皮带运行过程中,M、N两点的角速度之比为ωM:ωN= ;线速度之比VM:VN= ;向心加速度之比为aM:aN= .
参考答案:
2:3,1:1,2:3
【考点】线速度、角速度和周期、转速;向心加速度.
【分析】题在皮带轮中考察线速度、角速度、半径等之间的关系,解决这类问题的关键是弄清哪些地方线速度相等,哪些位置角速度相等.
【解答】解:在皮带轮问题中要注意:同一皮带上线速度相等,同一转盘上角速度相等.在该题中,M、N两点的线速度相等,即有:vM=vN所以VM:VN=1:1;
根据线速度与角速度的关系:v=ωr得:ωMR=ωNr,所以:;由向心加速度:得:aM?R=aNr,所以:
故答案为:2:3,1:1,2:3
11. 以初速度v0竖直上抛一小球。若不计空气阻力,在上升过程中,从抛到小球动能减少一半
所经过的时间是___ __。
参考答案:
12. 真空中有一电场,在电场中的P点放一电量为4.0×10-9C的检验电荷,它受到的电场力为2.0×10-5N,则P点的场强为________N/C;把检验电荷电量减小为2.0×10-9C,则该电荷在P点受到的电场力为__________N
参考答案:
13. 已知两个共点力的大小分别为3 N、5 N,则它们合力的最大值为 N,
最小值为 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. 卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,物体对支持面几乎没有压力,所以在这种环境中已经无法用天平称量物体的质量.假设某同学在这种环境中设计了如图所示的装置(图中O为光滑小孔)来间接测量物体的质量:给待测物体一个初速度,使它在桌面上做匀速圆周运动.设航天器中具有基本测量工具.
(1)实验时需要测量的物理量是
.
(2)待测物体质量的表达式为 .
参考答案:
15. 在测量某一定值电阻Rx阻值的实验中,张楠同学选定了如图所示的器材进行实验.实验过程中,由于李骅同学的疏忽,做完实验后他才发现,把测量的电流值都写在草稿纸上而忘记填人记录表格中。
实验次数
1
2
3
4
5
压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
(1)请你帮助李骅同学把记录在草稿纸上的电流值对应填人表格中,并写出你所依据的物理规律是 (2分)
(2)根据测量数据计算该定值电阻的阻值为 Ω(保留一位小数)(2分)
(3)根据实验所需电路,用笔画线代替导线完成下左图中的实物连接。(2分)
(4)滑动变阻器在实验中除能起保护电路的作用外,另一个主要作用是
。(2分)
(5)若电源电压恒定且未知,用电阻箱R(电路符号 )代替滑动变阻器,同时撤去电流表,请利用余下器材(不要再添加其它任何器材)设计一个测量RX阻值的实验电路图,并在上右图中的方框中画出。2分)
参考答案:
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.10
0.18
0.30
0.42
0.50
(1)
(全部写对得1分)
电阻一定时,流过电阻的电流随电压的增大而增大。(填欧姆定律也可)(1分)
(2)5.1(2分)(若有四舍五入错误不给分) (3)(2分)如下左图所示
(4)改变电阻两端的电压来改变通过的电流,以达到多次测量取平均值的目的,减小误差。
(5)(2分)这是一道开放性试题,只要电路图设计符合题目要求,能达到实验目的即可。上右图是两种参考电路图。
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图4-2-18所示为一个悬挂重物的系统,其中AO、BO和CO都是最多能承受100 N的细绳,已知BO处于水平位置,∠AOB=150°,则所挂重物m的最大重力是多少?
参考答案:
G-=50 N
17. 一物块可视为质点,质量是1.0kg静止在水平地面上,在与水平方向成370角斜向上的力F作用下,沿水平面做匀加速直线运动,3s时间内物体运动了11.7m,已知物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,求F的大小(结果保留两位有效数字)
参考答案:
解:根据x=代入数据解得:a=2.6m/s2
根据牛顿第二定律得:
Fcos37°﹣μ(mg﹣Fsin37°)=ma,
代入数据解得:F=6.9N.
答:F的大小为6.9N.
18. 我国月球探测计划“嫦娥工程”将分为“环绕、降落、返回”三个阶段实施,约用二十年时间完成,这极大地提高了同学们对月球的关注程度。以下是某同学就有关月球知识设计的两个问题,现请你解答:
(1)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