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山西省忻州市保德縣窯洼鄉(xiāng)中學(xué)2023年高一物理下學(xué)期期末試題含解析一、選擇題:本題共5小題,每小題3分,共計(jì)15分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.(多選題)如圖所示,一輕質(zhì)彈簧的下端,固定在水平面上,上端疊放著兩個(gè)質(zhì)量均為M的物體A、B(物體B與彈簧拴接),彈簧的勁度系數(shù)為k,初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體A上,使物體A開始向上做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng),測(cè)得兩個(gè)物體的v﹣t圖象如圖乙所示(重力加速度為g),則()A.施加外力的瞬間,A、B間的彈力大小為M(g﹣a)B.A、B在t1時(shí)刻分離,此時(shí)彈簧彈力大小不為零C.彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí),物體B的速度達(dá)到最大值D.B與彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能先逐漸減小,后保持不變參考答案:ABD【考點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律.【分析】彈簧的彈力可根據(jù)胡克定律列式求解,先對(duì)物體AB整體受力分析,根據(jù)牛頓第二定律列方程;再對(duì)物體B受力分析,根據(jù)牛頓第二定律列方程;t1時(shí)刻是A與B分離的時(shí)刻之間的彈力為零.【解答】解:A、施加F前,物體A、B整體平衡,根據(jù)平衡條件,有:2Mg=kx;解得:x=施加外力F的瞬間,對(duì)B物體,根據(jù)牛頓第二定律,有:F彈﹣Mg﹣FAB=Ma其中:F彈=2Mg解得:FAB=M(g﹣a),故A正確.B、物體A、B在t1時(shí)刻分離,此時(shí)A、B具有共同的v與a;且FAB=0;對(duì)B:F彈′﹣Mg=Ma解得:F彈′=M(g+a)≠0,故B正確.C、B受重力、彈力及壓力的作用;當(dāng)合力為零時(shí),速度最大,而彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí),B受到的合力為重力,已經(jīng)減速一段時(shí)間;速度不是最大值;故C錯(cuò)誤;D、B與彈簧組成的系統(tǒng),開始時(shí)A對(duì)B的壓力對(duì)A做負(fù)功,故開始時(shí)機(jī)械能減?。籄B分離后,B和彈簧系統(tǒng),只有重力和彈力做功,系統(tǒng)的機(jī)械能守恒.故D正確;故選:ABD2.一輛轎車正在通過如圖所示的路段,關(guān)于該轎車的運(yùn)動(dòng),正確的是(
)A.轎車的速度大小一定變化B.轎車的加速度的方向一定沿運(yùn)動(dòng)路線的切線方向C.轎車的速度方向一定發(fā)生變化。D.轎車可能處于平衡狀態(tài)。參考答案:C3.“請(qǐng)確定物體在5s時(shí)的位置”,這里的“5s時(shí)”應(yīng)理解為(
)A、0到5s這一段時(shí)間
B、4s末到5s末這一段時(shí)間C、5s初,即4s末這一時(shí)刻
D、5s末這一時(shí)刻參考答案:D5s時(shí)是指5s末這個(gè)時(shí)刻,D對(duì);4.如圖所示,在光滑水平面上,一質(zhì)量為m的小球在繩的拉力作用下做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng),小球運(yùn)動(dòng)的線速度為v,則繩的拉力F大小為A.
B.
C.mvr
D.mvr2參考答案:5.汽車甲沿著平直的公路以速度v0(數(shù)值已知)做勻速直線運(yùn)動(dòng),若它路過某處的同時(shí),該處有一輛汽車乙開始做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)去追趕甲車,僅根據(jù)上述已知條件A.可求出乙車追上甲車時(shí)乙車的速度B.可求出乙車追上甲車時(shí)所走的路程C.可求出乙車從開始啟動(dòng)到追上甲車時(shí)所用的時(shí)間D.不能求出上述三者中的任何一個(gè)參考答案:A二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.如圖所示,質(zhì)量為M的物體靠在粗糙的豎直墻上,物體與墻面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ?,F(xiàn)用垂直于斜邊的推力F作用于物體上,物體保持靜止?fàn)顟B(tài),則物體受到墻面的摩擦力為______________。參考答案:Mg+Fsinθ7.對(duì)于太陽的九大行星來說,軌道半徑較大的,周期較大.冥王星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道半徑約為地球繞太陽運(yùn)動(dòng)軌道半徑的40倍,它繞太陽運(yùn)動(dòng)一周需要____
年.(用根式表示)參考答案:8.質(zhì)量為20g的子彈,以200m/s的速度射入木塊,穿出木塊的速度為100m/s,則子彈在穿過木塊的過程中損失的動(dòng)能為
J;,設(shè)木塊的厚度為10㎝,子彈在穿過木塊的過程中,受到的平均阻力為
N。參考答案:
300
;
3000
9.一輛汽車在平直公路上以15m/s的速度作勻速直線運(yùn)動(dòng)。從某時(shí)刻開始剎車,剎車的加速度大小為3m/s2,則剎車后10s末汽車離開始剎車點(diǎn)的距離是
m。參考答案:37.5
10.如右圖是利用閃光照相研究平拋運(yùn)動(dòng)的示意圖.小球A由斜槽滾下,從桌邊緣水平拋出,當(dāng)它恰好離開桌邊緣時(shí),小球B也同時(shí)下落,閃光頻率為10Hz的閃光器拍攝的照片中B球有四個(gè)像,像間距離已在圖中標(biāo)出,單位為cm,兩球恰在位置4相碰.則A球離開桌面時(shí)的速度______.(g取10m/s2)
參考答案:小球做平拋運(yùn)動(dòng)滿足x=v0t,由閃光照片知t=0.3s,v0=1m/s.1m/s11.質(zhì)量為0.1kg的物體做自由落體運(yùn)動(dòng)。該物體在下落過程中,第3s內(nèi)重力做功的平均功率是
W,第3s末重力做功的瞬時(shí)功率是
W。參考答案:25,3012.一物體在水平面內(nèi)沿半徑R=20cm的圓形軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng),線速度v=0.2m/s,那么,它的角速度為______rad/s。參考答案:113.既然能量是守恒的,但我們還是要節(jié)約能源,你覺得根本原因是______。參考答案:在能源使用過程中,存在能量的耗散。(或者能源的品質(zhì)不斷降低)三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.(實(shí)驗(yàn))在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中:(1)實(shí)驗(yàn)中
(填需要或不需要)用天平測(cè)量重物的質(zhì)量m.開始打點(diǎn)計(jì)時(shí)的時(shí)候,接通電源和松開紙帶的順序應(yīng)該是先
.(2)供選擇的重物有以下四個(gè),應(yīng)選擇
.A.質(zhì)量為100g的木球B.質(zhì)量為10g的砝碼C.質(zhì)量為200g的砝碼D.質(zhì)量為10g的塑料球(3)使用質(zhì)量為m的重物和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,在選定的紙帶上依次取計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示,紙帶上所打的點(diǎn)記錄了物體在不同時(shí)刻的位置,紙帶的左端與重物相連.設(shè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T,且O為打下的第一個(gè)點(diǎn).當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)“3”時(shí),物體的動(dòng)能表達(dá)式為
.參考答案:(1)不需要,接通電源;(2)C;(3).考點(diǎn):驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律解:(1)因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、mv2的大小關(guān)系,故m可約去比較,不需要用天平.開始記錄時(shí),應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn),然后再釋放重錘,讓它帶著紙帶一同落下,如果先放開紙帶讓重物下落,再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源,由于重物運(yùn)動(dòng)較快,不利于數(shù)據(jù)的采集和處理,會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差.(2)實(shí)驗(yàn)供選擇的重物應(yīng)該相對(duì)質(zhì)量較大、體積較小的物體,這樣能減少摩擦阻力的影響.故選C.(3)從圖上看出,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器先打出O點(diǎn),與重物相連的紙帶一端在實(shí)驗(yàn)時(shí)是處于下端,也就是計(jì)時(shí)器先打點(diǎn)的位置,所以紙帶的左端與重物相連.利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論v3==所以Ek3=mv32=故答案為:(1)不需要,接通電源;(2)C;(3).15.一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星,并進(jìn)入靠近行星表面的圓形軌道繞行數(shù)圈后,著陸在該行星上,飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)器材料:A.精確秒表一個(gè)
B.已知質(zhì)量為m的物體一個(gè)C.彈簧測(cè)力計(jì)一個(gè)
D.天平一臺(tái)(附砝碼)已知宇航員在繞行時(shí)和著陸后各作了一次測(cè)量,依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù),可求出該行星的半徑R和行星密度ρ.(已知萬有引力常量為G)(1)兩次測(cè)量所選用的器材分別為、(用序號(hào)表示)(2)兩次測(cè)量的物理量分別是、
(寫出物理量名稱和表示的字母)(3)用該數(shù)據(jù)推出半徑R、密度ρ的表達(dá)式:R=,ρ=
.參考答案:(1)A;BC
(2)周期T;物體的重力F
(3),.【考點(diǎn)】萬有引力定律及其應(yīng)用.【分析】要測(cè)量行星的半徑和質(zhì)量,根據(jù)萬有引力等于向心力,列式求解會(huì)發(fā)現(xiàn)需要測(cè)量出行星表面的重力加速度和行星表面衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)周期,從而需要選擇相應(yīng)器材.【解答】解:(1)對(duì)于在軌道飛船,萬有引力等于向心力,則有G=m=F得:由上還可得M===而ρ==因而需要用計(jì)時(shí)表測(cè)量周期T,用彈簧秤測(cè)量物體的重力F;故答案為:(1)A;BC
(2)周期T;物體的重力F
(3),.四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.從地面上方某點(diǎn),將一小球以10m/s的初速度沿水平方向拋出,小球經(jīng)過1s落地,不計(jì)空氣阻力,取g為10m/s2。求:
(1)小球落地時(shí)的速度;
(2)小球從拋出到落地的位移。參考答案:解:(1)小球落地時(shí)在豎直方向的分速度
……(2分)
小球落地時(shí)的速度
……(2分)
v與水平方向的夾角θ=45°
……(1分)
(2)小球落地時(shí)的水平位移
……(1分)
豎直方向的位移
……(1分)
從拋出到落地的位移
……(2分)
s與水平方向的夾角為α,有
……(1分)
17.如圖所示,細(xì)繩一端系著質(zhì)量M=0.6kg的物體A靜止在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上,另一端通過輕質(zhì)小滑輪O吊著質(zhì)量m=0.3kg的物體.A與滑輪O的距離為0.2m,且與水平面的最大靜摩擦力為2N,為使B保持靜止?fàn)顟B(tài),水平轉(zhuǎn)臺(tái)做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度ω應(yīng)在什么范圍內(nèi)?(g取10m/s2)參考答案:解:當(dāng)M所受的最大靜摩擦力沿半徑方向向外時(shí),角速度最小,根據(jù)牛頓第二定律得:mg﹣Ff=Mrω12,解得ω1=;當(dāng)M所受的最大靜摩擦力沿半徑向內(nèi)時(shí),角速度最大,根據(jù)牛頓第二定律,有:mg+Ff=Mrω22,解得ω2=.所以rad/s≤ω≤rad/s.答:角速度ω在ra
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