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廣東省廣州市從化第二中學(xué)2021-2022學(xué)年高一物理上學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題:本題共5小題,每小題3分,共計15分.每小題只有一個選項符合題意1.(單選)起重機將質(zhì)量為m的物體勻速向上吊起一段距離。關(guān)于作用在物體上的各力的做功情況,下列說法正確的是(
)A.重力做正功,拉力做負(fù)功,合力做功為零
B.重力不做功,拉力做正功,合力做正功C.重力做負(fù)功,拉力做正功,合力做正功
D.重力做負(fù)功,拉力做正功,合力做功為零參考答案:D2.如圖所示,水平臺面AB距地面的高度h=0.80m.有一滑塊從A點以v0=6.0m/s的初速度在臺面上做勻變速直線運動,滑塊與平臺間的動摩擦因數(shù)μ=0.5.滑塊運動到平臺邊緣的B點后水平飛出.已知AB=2.7m。不計空氣阻力,g取10m/s2,求:
(1)滑塊從B點飛出時的速度大?。唬?)滑塊落地點到平臺邊緣的水平距離;(3)滑塊落地前瞬間的速度與水平方向的夾角(結(jié)果可直接用三角函數(shù)表示)。
參考答案:見解析解:(1)設(shè)滑塊到達(dá)B點的速度為,由動能定理得故
(2)由平拋運動規(guī)律,豎直方向,由,得水平方向,即滑塊落地點到平臺邊緣的水平距離為(3)落地前瞬間豎直速度,水平方向的速度,設(shè)速度與水平方向的夾角為,則,即
3.滑塊以速率v1靠慣性沿固定斜面由底端向上運動,當(dāng)它回到出發(fā)點時速率為v2,且v2<v1,若滑塊向上運動的位移中點為A,取斜面底端重力勢能為零,則(
)
A.上升時機械能減小,下降時機械能增大。
B.上升時動能減小,下降時動能也減小。
C.上升過程中動能和勢能相等的位置在A點上方。
D.上升過程中動能和勢能相等的位置在A點下方。參考答案:C4.(單選)汽車A在紅綠燈前停住,綠燈亮?xí)r起動;在綠燈亮的同時,汽車B從A車旁邊駛過,運動方向與A車相同。A、B兩車速度隨時間變化關(guān)系如圖所示。則從綠燈亮?xí)r開始:A.兩車不可能相遇
B.A車在加速過程中與B車相遇C.A、B相遇時速度相同
D.相遇時A車做勻速運動參考答案:5.(多選)我國于2007年10月24日發(fā)射的“嫦娥一號”探月衛(wèi)星簡化后的路線如圖所示.衛(wèi)星由地面發(fā)射后,經(jīng)過發(fā)射軌道進(jìn)入停泊軌道,然后在停泊軌道經(jīng)過調(diào)速后進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道,再次調(diào)速后進(jìn)入工作軌道.已知地球與月球的質(zhì)量之比為a,衛(wèi)星的停泊軌道與工作軌道的半徑之比為b,衛(wèi)星在停泊軌道與工作軌道上均可視為做勻速圓周運動,則:A.衛(wèi)星在停泊軌道和工作軌道運行的速度之比為B.衛(wèi)星從停泊軌道進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道需要加速,從地月轉(zhuǎn)移軌道進(jìn)入工作軌道需要減速C.衛(wèi)星的發(fā)射速度大于第二宇宙速度D.衛(wèi)星在停泊軌道運行的速度大于地球的第一宇宙速度參考答案:AB二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計16分6.兩個互相垂直的力F1和F2作用在同一物體上,使物體由靜止開始運動,物體通過一段位移時,F(xiàn)1對物體做功8J,F(xiàn)2對物體做功6J,則F1和F2對物體做的總功
J.參考答案:147.一物體做自由落體運動,在落地的前一秒內(nèi)下降35m。它是從
m高處自由落下的,下落時間為
s(g=10m/s2)。參考答案:80
4
8.一質(zhì)點沿軸從A點運動到B點,位置坐標(biāo)如圖所示,則該質(zhì)點的坐標(biāo)變化量為
m,此過程中質(zhì)點的位移為
m。參考答案:-10,-109.如圖,把彈簧測力計的一端固定在墻上,用力F水平向左拉金屬板,金屬板向左運動,此時測力計的示數(shù)穩(wěn)定(圖中已把彈簧測力計的示數(shù)放大畫出),則物塊P與金屬板間的滑動摩擦力的大小是
▲
N。若測得物塊P重13.00N,根據(jù)表中給出的動摩擦因數(shù),可推算出物塊P的材料為
▲
。材料動摩擦因數(shù)金屬—金屬0.25橡膠—金屬0.30木頭—金屬0.20皮革—金屬0.28參考答案:10.在研究彈簧的形變與外力的關(guān)系實驗時,將一輕彈簧豎直懸掛讓其自然下垂,測出其自然長度;然后在其下部施加外力F,測出彈簧的總長度L,改變外力F的大小,測出幾組數(shù)據(jù),作出外力F與彈簧總長度L的關(guān)系圖線如上圖所示.(實驗過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的)由圖可知該彈簧的自然長度為___cm;該彈簧的勁度系數(shù)為______N/m.參考答案:10cm;50N/m.11.一物體在水平地面上由靜止開始先勻加速度前進(jìn)10后,又勻速前進(jìn)50m才停止,求該物體在這兩個階段中運動時間之比t1:t2為A.1:5
B.2:5
C.1:4
D.1:2參考答案:A物體先做勻加速運動,后做勻減速直線運動,設(shè)最大速度為v,則加速階段和減速階段的平均速度均為v/2,則:vt1=10;vt2=50,解得:t1:t2=1:5,故選A.12.科學(xué)探究活動通常包括以下環(huán)節(jié):對現(xiàn)象的一般觀察,提出假設(shè),制
定驗證方案,通過實驗搜集數(shù)據(jù)進(jìn)行驗證,評估交流等。一組同學(xué)研究“運動物體所受空氣阻力與運動速度關(guān)系”的探究過程如下:
A.有同學(xué)在學(xué)了摩擦力后,想到自己騎車時,感覺到空氣對他有阻力。B.該同學(xué)認(rèn)為:運動物體所受空氣阻力可能與其運動速度有關(guān)。
C.他和同學(xué)計劃利用一些“小紙杯”作為研究對象,用超聲波測距儀等儀器測量“小紙杯”在空中直線下落時的下落距離及速度隨時間變化的規(guī)律,以驗證假設(shè)。
D.在相同的實驗條件下,同學(xué)們首先測量了單只“小紙杯”在空中下落過程中不同時刻的下落距離,將數(shù)據(jù)填入下表中,圖(a)是對應(yīng)的位移一時間圖線。然后將不同數(shù)量的“小紙杯”疊放在一起從空中下落,分別測出它們的速度一時間圖線,如圖(b)中圖線1、2、3、4、5所示(圖線1是一只紙杯,圖線5是五只紙杯)。同學(xué)們對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。歸納后,證實了他們的假設(shè)。
回答下列提問:(1)與上述過程中B、D步驟相應(yīng)的科學(xué)探究環(huán)節(jié)分別是
、
。(2)圖(a)中的AB段反映了運動物體在做
直線運動,表中X處的值為
m(3)圖(b)中各條圖具有共同特點,“小紙杯”在下落的開始階段做
直線運動,最后“小紙杯”做
直線運動(填“勻速”、“加速”或“減速”)。x/m
v/m/s
(4)比較圖(b)中的圖線1和5,發(fā)現(xiàn)當(dāng)一只紙杯與五只疊在一起的紙杯勻速下落后速度不一樣,V1
V5(此空填“>”、“<”或“=”),由此歸納出物體運動速度越大,所受空氣阻力越
。參考答案:13.如圖所示為小球做平拋運動的閃光照片的一部分,圖中背景方格的邊長均為2.5cm,如果取重力加速度g=10m/s2,那么:(1)照片閃光的頻率(即每秒閃光的次數(shù))為
Hz;(2)小球做平拋運動的初速度的大小為
m/s;(3)小球到達(dá)B位置時的速度大小為
m/s.參考答案:
(1)在豎直方向上的分運動是自由落體運動,即是勻加速直線運動,則有:,其中,代入求得:,因此閃光頻率為:(2)小球水平方向做勻速直線運動,故有:,其中所以;(3)根據(jù)勻變速直線運動中,時間中點的瞬時速度等于該過程的平均速度,在B點有:所以B點速度為:。三、實驗題:本題共2小題,每小題11分,共計22分14.在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中,質(zhì)量為m=1.00kg的重物自由下落,打點計時器在紙帶上打出一系列點,如圖所示為選取的一條符合實驗要求的紙帶,O為第一個點,可以認(rèn)為打O點時紙帶的速度為0,A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點(其它點未畫出).已知打點計時器每隔0.02s打一次點,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2.(1)從O點到B點,重物重力勢能減少量△EP=1.88J,動能增加量△EK=1.84J;(以上兩空要求保留3位有效數(shù)字)(2)上問中,重物重力勢能減少量大于(選填“大于”、“小于”或“等于”)動能增加量,其原因是紙帶與打點計時器間有摩擦阻力,或存在空氣阻力..參考答案:解:(1)減少的重力勢能△Ep=mgh=1×9.8×19.2×10﹣2=1.88J利用勻變速直線運動的推論vB==1.93m/s所以增加的動能△Ek=mv2=1.84J(2)上問中,重物重力勢能減少量大于動能增加量,其原因是紙帶與打點計時器間有摩擦阻力,或存在空氣阻力.故答案為:(1)1.88;1.84;(2)大于;紙帶與打點計時器間有摩擦阻力,或存在空氣阻力.15.打點計時器是高中物理中重要的實驗儀器,下圖中的甲、乙兩種打點計時器是高中物理實驗中常用的,請回答下面的問題:(1)圖甲是_______(填“電磁”或“電火花”)打點計時器,電源采用的是_____________(填“交流4—6V”、“交流220V”、四節(jié)干電池)。(2)某同學(xué)在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中,用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況,在紙帶上依次確定出A、B、C、D、E五個計數(shù)點。其相鄰點間的距離如圖所示,每兩個相鄰的計數(shù)點之間還有4個計時點未標(biāo)出。各點到A距離分別為2.88cm,7.20cm,12.96cm,20.16cm。①每兩個計數(shù)點間的時間間隔
s②試根據(jù)紙帶上數(shù)據(jù),計算出打下D點時小車的瞬時速度是
m/s(保留三位有效數(shù)字)③物體運動加速度 m/s2(保留三位有效數(shù)字)(3)用打點計時器測定物體的速度,當(dāng)使用的電源頻率高于50Hz時,如果仍按50Hz來計算,則測得的速度將比真實值
(偏大、偏小、無影響)參考答案:四、計算題:本題共3小題,共計47分16.如圖所示,A、B兩個小球用絕緣細(xì)線懸掛在支架上,小球A帶2×10-3C的正電荷,B帶等量的負(fù)電荷,兩懸點相距3cm,在外加水平方向的勻強電場的作用下,兩球都在各自懸點正下方處于平衡狀態(tài),(兩帶電小球皆可視為點電荷)則:
①判斷所加勻強電場的方向。②求該勻強電場場強的大小。參考答案:解:以A球為研究對象,其豎直方向受重力和繩拉力,水平方向受B的電場力和外加電場的電場力。A處于平衡態(tài),即外加場強大小應(yīng)等于B電荷在A處產(chǎn)生的場強大小,方向與其相反。B在A處場強方向:水平向左。17.地球同步通信衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的周期與地球的自轉(zhuǎn)周期均為T。 求:(1)求地球同步通信衛(wèi)星繞地球運行的角速度大?。?/p>
(2)已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,求地球同步通信衛(wèi)
星的距離地面的高度h。參考答案:解:(1)同步衛(wèi)星繞地球運行的角速度大小ω=2π/T
(2分) (2)設(shè)地球質(zhì)量為M,衛(wèi)星質(zhì)量為m,引力常量為G,地球同步通信衛(wèi)星的軌道半徑為r=R+h,
(1分) 則根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律有
(1分) 對于質(zhì)量為m0的物體放在地球表面上,根據(jù)萬有引力定律有
(1分) 聯(lián)立上述兩式可解得
(2分) 地球同步通信衛(wèi)星距離地面的高度h=18.如圖所示,在光滑水平桌面ABCD中央固定一邊長為0.4m的光滑小方柱abcd.長
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