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文檔簡介
山東省青島市萊西城北中學(xué)2021年高一物理期末試卷含解析一、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.甲、乙二人同時(shí)從A地趕往B地,甲先騎自行車,到中點(diǎn)后改為跑步;而乙則是先跑步,到中點(diǎn)后改為騎自行車,最后兩人同時(shí)到達(dá)B地.又知甲騎自行車比乙騎自行車的速度大,并且二人騎車的速度均比跑步的速度大.若某人離開A地的距離s與所用時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系用函數(shù)圖象表示,則甲、乙兩人的圖象可能是下列四個(gè)函數(shù)圖象中的()①
②
③
④A.甲是①,乙是②B.甲是①,乙是④
C.甲是③,乙是②
D.甲是③,乙是④參考答案:B2.(單選)有四個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體A、B、C、D,物體A、B運(yùn)動(dòng)的s-t圖象如圖甲所示,物體C、D從同一地點(diǎn)沿同一方向運(yùn)動(dòng)的圖象如圖乙所示。在0到5s這段時(shí)間內(nèi),根據(jù)圖象做出的以下判斷正確的是A.物體A和B均做勻速直線運(yùn)動(dòng),且B的速度比A大B.物體C和D均做勻變速直線運(yùn)動(dòng),且C的加速度比D大C.A和B同向運(yùn)動(dòng),C和D也同向運(yùn)動(dòng)D.A和B在t=3s時(shí)相遇,C和D也在t=3s時(shí)相遇參考答案:B3.關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是()A.由于a=,所以線速度大的物體向心加速度大B.由于a=ω2r,所以角速度大的物體向心加速度大C.由于v=ωr,所以角速度大的物體線速度大D.由于ω=2πf,所以頻率大的物體角速度大參考答案:D【考點(diǎn)】勻速圓周運(yùn)動(dòng).【分析】向心加速度的公式有:a=ω2r=,只有當(dāng)半徑一定時(shí),角速度大,向心加速度才一定大;只有當(dāng)半徑一定時(shí),線速度大,向心加速度才一定大;【解答】解:A、根據(jù)a=可知,線速度大的物體的向心加速度不一定大,還要看半徑,故A錯(cuò)誤;B、根據(jù)a=ω2r,可知,角速度大的物體的向心加速度不一定大,還要看半徑,故B錯(cuò)誤;C、由于v=ωr,角速度大的物體線速度不一定大,還要看半徑,故C錯(cuò)誤;D、由于ω=2πf,角速度與頻率成正比,所以頻率大的物體角速度大.故D正確.故選:D4.(單選)如圖所示,物體A沿豎直桿以速度vA從與B等高的位置勻速下滑,A通過輕質(zhì)細(xì)繩拉水平面上的物體B,當(dāng)細(xì)繩與豎直桿間的夾角為θ時(shí),則以下說法正確的是(
)A.vB=vAsinθ
B.vB=vAcosθC.vA=vBcosθ
D.在此過程中物體B做加速運(yùn)動(dòng)參考答案:BD解:將A物體的速度按圖示兩個(gè)方向分解,如圖所示:
則繩子速率為:v繩=vAcosθ
而繩子速率等于物體B的速率,則有物體B的速率為:vB=v繩=vcosθ.
因θ減小,則B物體變加速運(yùn)動(dòng).
故選:BD.5.
輕質(zhì)剛性桿AB,可繞固定在墻上的鉸鏈A在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),B端用繩系一重物,另用一條輕繩通過滑輪系于B端,用手控制繩的另一端P,緩緩放繩,使AB桿與墻的夾角由(>0)慢漫地增至90°,在此過程中AB桿中的彈力大小應(yīng)
A.一直不變
B.逐漸減小
C.逐漸增大
D.先減小后增大參考答案:A二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.火車在平直的軌道上啟動(dòng)時(shí)的加速度約0.2-0.5m/s2,幾個(gè)同學(xué)在火車上,想利用火車上光滑的水平桌面作為實(shí)驗(yàn)臺(tái),通過實(shí)驗(yàn)測量火車啟動(dòng)時(shí)的加速度,可以提供的器材有:A.質(zhì)量m=50g的鉤碼B.質(zhì)量M=500g的玩具小車
C.長度約為10cm,勁度系數(shù)約為10N/m的輕彈簧(彈性限度為1.5N)
D.長為50cm的刻度尺,最小刻度為1mm
E.秒表
此外還有一些短線和掛鉤等,可以用來連接和固定所選用的器材。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種簡單可行的實(shí)驗(yàn)方案,測量在平直軌道上火車啟動(dòng)時(shí)的加速度。設(shè)火車開始停在車站,啟動(dòng)后,做勻加速運(yùn)動(dòng),勻加速運(yùn)動(dòng)持續(xù)的時(shí)間約2分鐘,根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案,回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)必須選用的器材是__________。(填所用器材前的字母序號(hào))(2)要測量的物理量(寫出物理量及其物理意義):________________________
(3)由所測量的物理量計(jì)算加速度的公式是__________________。參考答案:(1)ABCD
(2)①彈簧的原長L0;
②火車靜止時(shí),豎直掛起鉤碼時(shí),彈簧的長度L1;
③火車啟動(dòng)時(shí),水平拉著小車時(shí),彈簧的長度L2。
(3)7.一小汽船欲渡過一條寬為150m的小河。已知小汽船在靜水中的速度為5m/s,河水流速是4m/s,若小汽船的船頭始終垂直河岸,則渡河時(shí)間為
▲
秒。若小汽船欲以最短位移渡河,則渡河時(shí)間為
▲
秒。參考答案:
30
,
50
8.有一高度為1.70米的田徑運(yùn)動(dòng)員正在進(jìn)行100米短跑比賽,在終點(diǎn)處,有一站在跑道終點(diǎn)旁邊的攝影記者用照相機(jī)給他拍攝沖刺運(yùn)動(dòng).?dāng)z影記者使用的照相機(jī)的光圈(控制進(jìn)光量的多少)是16,快門(曝光時(shí)間)是1/60秒。得到照片后測得照片中人的高度為1.7×10-2米,胸前號(hào)碼布上模糊部分的寬度是2×10-3米,由以上數(shù)據(jù)可以知道運(yùn)動(dòng)員沖刺時(shí)1/60秒內(nèi)的位移是
;沖刺時(shí)的速度大小是
。參考答案:
0.2m
;
12m/s
9.(4分)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的物體,從t=0時(shí)刻起,頭一秒內(nèi)的平均速度是1.2m/s。頭二秒內(nèi)的平均速度是1m/s,則:(1)t=0時(shí)刻的即時(shí)速度是_______m/s,(2)在t=
s時(shí),物體的速度等于零。參考答案:1.4;3.510.質(zhì)量為m=1kg的物體從空中自由下落,下落第二秒內(nèi)重力做功為________J;下落第三秒末重力做功的功率是________W;下落前3s內(nèi)重力做功的平均功率是________W.
參考答案:150,300,15011.在如圖所示的圓錐擺中,已知繩子長度為,繩子轉(zhuǎn)動(dòng)過程中與豎直方向的夾角為,試求小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期
參考答案:12.有一批記者乘飛機(jī)從上海來到西藏旅游,他們托運(yùn)的行李與在上海時(shí)比較,行李的質(zhì)量將_______.(填“變大”“不變”或“變小”);所受的重力的大小將_______.(填“變大”“不變”或“變小”).參考答案:不變;變小13.飛機(jī)起飛的速度相對(duì)靜止空氣是60m/s,航空母艦以20m/s的速度向東航行,停在航空母艦上的飛機(jī)也向東起飛,飛機(jī)的加速度是4m/s2,則起飛所需時(shí)間是
s,起飛跑道至少長
m參考答案:10s,200m三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.(10分)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電的頻率為50Hz,記錄小車運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖所示,在紙帶上選擇0、1、2、3、4、5共6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出,紙帶旁并排放著帶有最小分度為毫米的刻度尺,零刻度線跟“0”計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊,由圖可以讀出三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)1、3、5跟0點(diǎn)的距離填入下列表格中.(1)計(jì)算小車通過計(jì)數(shù)點(diǎn)“2”的瞬時(shí)速度公式為v2=_____________(以d1、d2及相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間T來表示)代入得v2=______m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)②加速度a=______(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)參考答案:15.如圖所示,某同學(xué)在做“研究勻速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中,由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到表示小車運(yùn)動(dòng)過程的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)還有3個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出,其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm,則A點(diǎn)處瞬時(shí)速度的大小是____________m/s,B點(diǎn)處瞬時(shí)速度的大小是____________m/s,小車運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為_______________,加速度的大小是_____________m/s2(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).參考答案:
1.08
1.16
1.00
四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.小物塊A的質(zhì)量為m,物塊與坡道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,水平面光滑;坡道頂端距水平面高度為h,傾角為θ;物塊從坡道進(jìn)入水平滑道時(shí),在底端O點(diǎn)處無機(jī)械能損失,重力加速度為g.將輕彈簧的一端連接在水平滑道M處并固定墻上,另一自由端恰位于坡道的底端O點(diǎn),如圖所示.物塊A從坡頂由靜止滑下,求:(1)物塊滑到O點(diǎn)時(shí)的速度大?。?)彈簧為最大壓縮量d時(shí)的彈性勢能.(3)物塊A被彈回到坡道上升的最大高度.參考答案:解:(1)由動(dòng)能定理得
mgh﹣=
解得:
(2)在水平道上,機(jī)械能守恒定律得
則代入解得Ep=mgh﹣μmghcotθ
(3)設(shè)物體A能夠上升得最大高度h1,
物體被彈回過程中由動(dòng)能定理得﹣mgh1﹣=0﹣
解得:答:(1)物塊滑到O點(diǎn)時(shí)的速度大小為.(2)彈簧為最大壓縮量d時(shí)的彈性勢能為mgh﹣μmghcotθ.(3)物塊A被彈回到坡道上升的最大高度為.【考點(diǎn)】動(dòng)能定理的應(yīng)用;機(jī)械能守恒定律.【分析】(1)物塊A從坡頂滑下,重力和摩擦力做功,根據(jù)動(dòng)能定理可求出物塊滑到O點(diǎn)時(shí)的速度大小.(2)物塊壓縮彈簧后,物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,根據(jù)機(jī)械能守恒定律可彈性勢能.(3)物塊滑回到O點(diǎn)時(shí)與剛滑到O點(diǎn)時(shí)速度大小相等,從坡底到坡頂,再動(dòng)能定理求解最大高度.17.光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的粗糙半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)平滑連接,導(dǎo)軌半徑為R,一個(gè)質(zhì)量m的小物塊在A點(diǎn)以V0=3的速度向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng),如圖所示,AB=4R,物塊沿圓形軌道通過最高點(diǎn)C后做平拋運(yùn)動(dòng),最后恰好落回出發(fā)點(diǎn)A.(g取10m/s2),求:(1)物塊在C點(diǎn)時(shí)的速度大小VC(2)物塊在C點(diǎn)處對(duì)軌道的壓力大小FN(3)物塊從B到C過程阻力所做的功.參考答案:解:(1)物塊離開C后做平拋運(yùn)動(dòng),豎直方向:2R=,水平方向:4R=VCt,解得:VC=;(2)物塊在C點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律得:N+mg=m,解得:N=3mg,由牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律得,物塊對(duì)軌道的壓力:FN=N=3mg,方向:豎直向上;(3)對(duì)從B到C的過程,由動(dòng)能定理得:Wf﹣mg?2R=,解得:Wf==0.5mgR.答:(1)物塊在C點(diǎn)時(shí)的速度大小為2(2)物塊在C點(diǎn)處對(duì)軌道的壓力大小為3mg;(3)物塊從B到C過程阻力所做的功為0.5mgR.18.如右圖所示,直桿長L1=0.5m,圓筒高為L2=2.5m。直桿位于圓筒正上方H=1m處
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