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文檔簡介
安徽省合肥市南閘中學(xué)2021年高一物理上學(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.如圖所示,物塊P、Q疊放在一起,靜止在水平面上。則在下列的各對(duì)力中屬于作用力和反作用力的是(
)
A.P所受到的重力和Q對(duì)P的支持力
B.Q受到的重力和Q對(duì)P的支持力
C.P對(duì)Q的壓力和地面對(duì)Q的支持力D.Q對(duì)地面的壓力和地面對(duì)Q的支持力參考答案:D2.(多選)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置為庫侖扭秤.細(xì)銀絲的下端懸掛一根絕緣棒,棒的一端是一個(gè)帶電的金屬小球A,另一端有一個(gè)不帶電的球B,B與A所受的重力平衡,當(dāng)把另一個(gè)帶電的金屬球C插入容器并使它靠近A時(shí),A和C之間的作用力使懸絲扭轉(zhuǎn),通過懸絲扭轉(zhuǎn)的角度可以比較力的大小,便可找到力F與距離r和電量q的關(guān)系.這一實(shí)驗(yàn)中用到了下列哪些方法:A.微小量放大法
B.極限法
C.控制變量法
D.逐差法參考答案:AC3.2001年10月22日,歐洲航天局由衛(wèi)星觀測發(fā)現(xiàn)銀河系中心存在一個(gè)超大型黑洞,命名為MCG6-30-15,由于黑洞的強(qiáng)大引力,周圍物質(zhì)大量掉入黑洞,假定銀河系中心僅此一個(gè)黑洞,已知太陽系繞銀河系中心勻速運(yùn)轉(zhuǎn),下列哪一組數(shù)據(jù)可估算該黑洞的質(zhì)量A.地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期和速度
B.太陽的質(zhì)量和運(yùn)行速度C.太陽質(zhì)量和到MCG6-30-15的距離D.太陽運(yùn)行速度和到MCG6-30-15的距離參考答案:A4.質(zhì)量為m的物體,由靜止開始豎直下落,由于阻力作用,下落的加速度為g,在物體下落h的過程中,下列說法中正確的是(
)
A.物體的動(dòng)能增加了mgh
B.物體的機(jī)械能減少了mgh
C.物體克服阻力所做的功為mgh
D.物體的重力勢能減少了mgh參考答案:ACD5.(多選)一輕繩一端固定在豎直墻上的O點(diǎn),另一端與輕滑輪M相連,另一輕繩繞過滑輪懸掛一重力為G的物體,繩與滑輪間的摩擦不計(jì),其另一端固定于另一豎直墻上的Q點(diǎn),且此繩的QM段與豎直方向夾角為600,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),下列說法正確的是()A.繩OM上的拉力大小為B.繩OM上的拉力大小為GC.圖中a角的大小為300D.圖中a角的大小為450參考答案:AC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,在的水平面上向右運(yùn)動(dòng)的物體,質(zhì)量為20kg,在運(yùn)動(dòng)過程中,還受到一個(gè)水平向左大小為10N的拉力作用,則物體受到滑動(dòng)摩擦力為
N,方向
(水平向右或水平向左)。參考答案:20
水平向左7.如圖,彈簧上壓著質(zhì)量為m的物體,若彈簧原長L0,彈簧的勁度系數(shù)為k,則此時(shí)彈簧度長為_____。參考答案:
L0-m/k
8.某同學(xué)用如圖所示裝置探究小車的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。(1)探究加速度與力、質(zhì)量這三者之間的關(guān)系,我們所采用的實(shí)驗(yàn)方法是____________(2)調(diào)節(jié)滑輪位置,使拉小車的細(xì)線與長木板平行,當(dāng)滿足______________時(shí),我們可把砝碼與盤的重力當(dāng)作小車受到的細(xì)線的拉力。(3)保持小車質(zhì)量不變,改變砝碼的質(zhì)量,多次實(shí)驗(yàn),通過分析紙
帶,我們可得到小車的加速度
a和所受拉力F的關(guān)系。如圖所示為某同學(xué)所畫的加速度與力的關(guān)系,請你分析為何直線不通過原點(diǎn)?________________________________________________
(4)小車從靜止開始運(yùn)動(dòng),利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況,如圖所示,其中O點(diǎn)為紙帶上記錄到的第一點(diǎn).A、B、C是該同學(xué)在紙帶上所取的一些點(diǎn),圖中所標(biāo)明的數(shù)據(jù)為A、B、C各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源頻率f=50Hz(以下計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字),木塊運(yùn)動(dòng)的加速度a=_______m/s2.小車在經(jīng)歷計(jì)數(shù)點(diǎn)B點(diǎn)時(shí)的速度為vB=_________m/s。參考答案:9.兩顆人造衛(wèi)星A、B繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期之比TA:TB=1:8,則軌道半徑之比和運(yùn)動(dòng)速率之比分別為RA:RB=
vA:vB=
.參考答案:1:4;2:1解:根據(jù)萬有引力提供向心力為:,r=,v=因?yàn)門A:TB=1:8所以:RA:RB=1:4所以:VA:VB=2:1故答案為:1:4;2:110.在研究彈簧的形變與彈力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,將彈簧水平放置測出其自然長度,然后豎直懸掛讓其自然下垂,在其下端豎直向下施加拉力F,實(shí)驗(yàn)過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的。用記錄的拉力F與彈簧的形變量x作出F-x圖線,如圖所示。由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為______,圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是______。參考答案:彈簧的勁度系數(shù)為
200
N/m
,
圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是
彈簧自身有重力
。11.用如圖所示裝置探究小車的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系.在滿足實(shí)驗(yàn)條件的情況下,細(xì)線下端懸掛鉤碼的總重力視為小車受到的合力F,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶,計(jì)算出小車運(yùn)動(dòng)的加速度a.(1)關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作,下列說法正確的是________A.實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪高度,使滑輪和小車間的細(xì)線與木板平行B.平衡摩擦力時(shí),在細(xì)線的下端懸掛鉤碼,使小車在拉力作用下勻速下滑C.每次改變小車所受的拉力后都要重新平衡摩擦力D.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車,后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源(2)某組同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)保持小車(含車中重物)的質(zhì)量M不變,根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù),畫出a-F圖象,如圖所示,那么該組同學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題可能是__________(選填“摩擦力平衡過度”或“摩擦力沒有平衡”).(3)另一組同學(xué)探究小車加速度a與其質(zhì)量M的關(guān)系時(shí),保持鉤碼的總質(zhì)量不變,為了直觀地判斷a與M的數(shù)量關(guān)系,應(yīng)作________(選填“a-M”或“a-1/M”)圖象.參考答案:
(1).(1)A
(2).(2)摩擦力平衡過度
(3).(3)【詳解】(1)調(diào)節(jié)滑輪的高度,使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長木板保持平行,否則拉力不會(huì)等于合力,故A正確;在調(diào)節(jié)模板傾斜度平衡木塊受到的滑動(dòng)摩擦力時(shí),不應(yīng)懸掛鉤碼,故B錯(cuò)誤;由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ,故tanθ=μ.所以無論小車的質(zhì)量是否改變,小車所受的滑動(dòng)摩擦力都等于小車的重力沿斜面的分力,改變小車質(zhì)量即改變拉小車?yán)?,不需要重新平衡摩擦力,故C錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)開始時(shí)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源待其平穩(wěn)工作后再釋放木塊,故D錯(cuò)誤;故選A;
(2)由圖可知當(dāng)F=0時(shí)加速度不為零,可知原因是平衡摩擦力過度,木板一端抬的過高;(3)因a=F,可知a-關(guān)系是線性關(guān)系,則為了直觀地判斷a與M的數(shù)量關(guān)系,應(yīng)作a-圖象.12.在建的港珠澳大橋是連接香港、珠海及澳門的大型跨海通道,全長50千米,主體工程由“海上橋梁、海底隧道及連接兩者的人工島”三部分組成。
(1)若一輛汔車以100千米/時(shí)的平均速度通過港珠澳大橋,則需要
小時(shí)。(2)為了了解大風(fēng)對(duì)港珠澳大橋的影響情況,橋梁專家用鼓風(fēng)機(jī)等設(shè)備對(duì)大橋模型進(jìn)行抗風(fēng)能力測試。通過調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)功率改變風(fēng)力大小,觀察橋梁模型晃動(dòng)幅度,并繪制圖像(如圖甲)。請結(jié)合圖像說明大橋模型晃動(dòng)幅度與風(fēng)力大小有怎樣的關(guān)系?
。
(3)當(dāng)汽車進(jìn)入海底隧道時(shí),需要選擇正確的照明方式以確保行車安全。汽車大燈通常有兩種照明方式——“遠(yuǎn)景照明”和“近景照明”,且“遠(yuǎn)景照明”時(shí)大燈的功率較大。如圖乙是某汽車大燈的燈泡示意圖,A和B是燈泡內(nèi)的2條燈絲。通過開關(guān)S分別與觸點(diǎn)“l(fā)”或“2”連接,使燈絲A或B工作,以改變照明方式。已知燈泡的額定電壓為12伏,燈絲A的電阻RA為1.2歐,燈絲B的電阻RB為1.6歐,電源電壓U保持12伏不變。則當(dāng)開關(guān)S與觸點(diǎn)“2”接通時(shí),汽車大燈處在哪種照明方式?通過計(jì)算加以說明。參考答案:(1)0.5
(2)大橋模型晃動(dòng)幅度隨風(fēng)力增加先增大后減小,在10級(jí)風(fēng)力左右晃動(dòng)幅度最大
(3)解法一:
IA=U/RA=12伏/1.2歐=10安,PA=UIA=12伏×10安=120瓦
IB=U/RB=12伏/1.6歐=7.5安,PB=UIB=12伏×7.5安=90瓦
當(dāng)S與觸點(diǎn)2接通時(shí)燈絲B工作,且PB<PA,所以此時(shí)照明方式是“近景照明”
解法二:
PA=U2/RA=(12伏)2/1.2歐=120瓦
PB=U2/RB=(12伏)2/1.6歐=90瓦
當(dāng)S與觸點(diǎn)2接通時(shí)燈絲B工作,且PB<PA,所以此時(shí)照明方式是“近景照明”13.如右上圖所示,若斜面的傾角為30,小車重10N,若把重力沿垂直于墻面和垂直于斜面兩個(gè)方向分解,則重力垂直于墻面的分力大小為_______N垂直于斜面的分力大小為______N參考答案:三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.如圖為利用氣墊導(dǎo)軌(滑塊在該導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力可忽略)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置,完成以下填空。實(shí)驗(yàn)步驟如下:①將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上,桌面高度不低于1m,將導(dǎo)軌調(diào)至水平。②測出擋光條的寬度l和兩光電門中心之間的距離s。③將滑塊移至光電門1左側(cè)某處,待砝碼靜止不動(dòng)時(shí),釋放滑塊,要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2。④讀出滑塊分別通過光電門1和光電門2時(shí)的擋光時(shí)間Δt1和Δt2。⑤用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M,再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m。⑥滑塊通過光電門1和光電門2時(shí),可以確定系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼)的總動(dòng)能分別為Ek1=
和Ek2=
。⑦在滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過程中,系統(tǒng)勢能的減少ΔEp=
。(重力加速度為g)⑧如果滿足關(guān)系式
,則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。參考答案:1)(2分)Ek1=和Ek2=(每空2分)(2)(4分)ΔEp=
mgs
(3)(4分)ΔEp=Ek2-Ek115.某同學(xué)用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌和光電門裝置“研究物體的加速度與外力關(guān)系”,他的操作步驟如下:①將一端帶有定滑輪的氣墊導(dǎo)軌放置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,②將光電門固定在氣墊軌道上離定滑輪較近一端的某點(diǎn)B處,③將帶有遮光條的質(zhì)量為M的滑塊放置在氣墊導(dǎo)軌上的A處,④用重力為F的鉤碼,經(jīng)繞過滑輪的細(xì)線拉滑塊,使滑塊從同一位置A由靜止釋放,測出遮光條通過光電門的時(shí)間t,⑤改變鉤碼個(gè)數(shù),使滑塊每次從同一位置A由靜止釋放,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。記錄的數(shù)據(jù)及相關(guān)計(jì)算如下表:實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345F/N0.490.981.471.962.45t/(ms)28.623.320.218.116.5t2/(ms)2818.0542.9408.0327.6272.25t-2/[×10-4(ms)-2]12.218.424.530.636.7(1)若用游標(biāo)卡尺測出滑塊上遮光條的寬度d,讀出遮光條的寬度d=1.050cm,第一次測量中小車經(jīng)過光電門時(shí)的速度為
▲
m/s(保留兩位有效數(shù)字)(2)實(shí)驗(yàn)中遮光條到光電門的距離為s,遮光條的寬度為d,遮光條通過光電門的時(shí)間為t,可推導(dǎo)出滑塊的加速度a與t關(guān)系式為
▲
。⑶本實(shí)驗(yàn)為了研究加速度a與外力F的關(guān)系,只要作出
▲
(選填)的關(guān)系圖象,請作出該圖線。⑷根據(jù)作出的圖像,判斷該同學(xué)可能疏漏的重要實(shí)驗(yàn)步驟是
▲
。參考答案:⑴0.37m/s(2分)⑵
(2分)(3)(填1/t2與F同樣得分)(2分)
如圖所示(2分)(4)沒有將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平
(2分)四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.如圖所示,將一個(gè)小球從h=20m高處水平拋出,小球落到地面的位置與拋出點(diǎn)的水平距離x=30m.不計(jì)空氣阻力.求:(1)小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;(2)小球拋出時(shí)速度的大小.參考答案:解:(1)根據(jù)h=得:t=(2)水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),答:(1)小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為2s;(2)小球拋出時(shí)速度的大小為15m/s.【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng).【分析】(1)小球做平拋運(yùn)動(dòng),豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)位移時(shí)間公式即可求解;(2)水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)位移時(shí)間公式即可求解17.一列貨車以8m/s的速度在鐵路上行駛,由于調(diào)度事故,在后面600m處有一列快車以20m/s的速度在行駛,快車司機(jī)發(fā)覺后立即合上制動(dòng)器,但快車要滑行2000m才能停下來.試判斷兩車會(huì)不會(huì)相撞.參考答案:解析:判斷兩車能否相撞,要看兩車速度相等時(shí),快車能否追上慢車.快車剎車的加速度大小a==m/s2=0.1m/s2,假設(shè)經(jīng)時(shí)間t快車減速到8m/s,則由v=v0-at解得t=120s,120s內(nèi)貨車的位移x1=vt=8×120m=960m,快車的位移x2=×
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