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文档简介
河北省廊坊市广阳区万庄镇中学2022-2023学年高一物理期末试卷含解析一、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.在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假说法等等。以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是(
)A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点代替物体的方法,以及在力的合成过程中用一个力代替几个力,这里都采用了等效替代的思想B.根据速度定义式,当非常非常小时,就可以用表示物体在t时刻的瞬时速度,这是应用了极限思想方法C.玻璃瓶内装满水,用穿有透明细管的橡皮泥封口。手捏玻璃瓶,细管内液面高度变化,说明玻璃瓶发生形变,该实验采用放大的思想D.在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法参考答案:A2.(多选)为保障安全出行,有关部门规定:对乘车的旅客所携带的物品实施安全检查。旅客在进入车站乘车前,将携带的物品放到以恒定速率运动的水平传送带上,使物品随传送带一起运动并通过检测仪接受检查。当旅客将携带的物品轻放在传送带上之后,关于物品受到的摩擦力,下列说法正确的是(
)A.当物品随传送带做匀速运动时,物品受到静摩擦力B.由于物品相对于地面是运动的,物品一定受到滑动摩擦力C.当物品受到摩擦力作用时,物品一定受到弹力作用D.当物品受到摩擦力作用时,摩擦力方向与物品运动方向相同参考答案:CD3.如图所示,是某辆汽车刹车过程中的位移-时间图象。已知紧急刹车过程中车受到地面的滑动摩擦力是恒力,g取10m/s2。据此可知A、汽车的初速度为10m/sB、汽车与地面间的动摩擦因数为0.25C、汽车运动的最后2s的位移为15mD、汽车在刹车后3s末的速度为3m/s参考答案:AB4.(计算)一物体以初速度vG=2m/s做匀加速直线运动,第2s末速度力V|=4m/s,求:⑴物体加速度的大小;⑵笫4s末物体速度的大小:⑶物体在前4s内位移大小.参考答案:①1m/s2
②6m/s③16m⑴a==1m/s2
⑵m/s=6m/s⑶m5.(多选)某一时刻a、b两物体以不同的速度经过某一点,并沿同一方向做匀加速直线运动,已知两物体的加速度相同,则在运动过程中() A.a、b两物体速度之差保持不变 B.a、b两物体速度之差与时间成正比 C.a、b两物体位移之差与时间成正比 D.a、b两物体位移之差与时间平方成正比参考答案:考点: 匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动规律的综合运用.专题: 直线运动规律专题.分析: 根据△V=Vt﹣V0可知,加速度相同时a、b两物体初速度设为V1、V2则速度之差计算可得;根据X=V0t+at2得,位移之差计算可得.解答: 解:A、B、根据△V=Vt﹣V0可知,加速度相同时a、b初速度设为V1、V2则速度之差为:△Vab=Va﹣Vb=(V1+at)﹣(V2+at)=V1﹣V2;故A正确,B错误;
C、D、根据X=V0t+at2得,位移之差为:△X=Xa﹣Xb=(V1t+at2)﹣(V2t+at2)=(V1﹣V2)t,故C正确,D错误.故选:AC点评: 本题考查速度时间关系和位移时间关系的应用,熟练掌握基本公式是关键,属于基础题型.二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.如图,置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动,当转速达到某一数值时,物块恰好滑离转台开始做平抛运动.现测得转台半径R=0.5m,离水平地面的高度H=0.8m,物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4m.设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2.则物块做平抛运动的初速度大小为m/s,物块与转台间的动摩擦因数为
.参考答案:1,0.2【考点】向心力;平抛运动.【分析】(1)平抛运动在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据水平方向和竖直方向上的运动规律求出平抛运动的初速度.(2)当转速达到某一数值时,物块恰好滑离转台开始做平抛运动.根据静摩擦力提供向心力,通过临界速度求出动摩擦因数.【解答】解:(1)物块做平抛运动,在竖直方向上有①在水平方向上s=v0t②由①②得(2)物块离开转台时,最大静摩擦力提供向心力,有③fm=μN=μmg④由③④式解得解得μ=0.2故答案为:1,0.27.如图所示,直径为d的纸筒,以角速度ω绕O轴转动,一颗子弹沿直径水平穿过圆纸筒,先后留下a、b两个弹孔,且Oa、Ob间的夹角为α,则子弹的速度为________参考答案:____8.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选择0、1、2、3、4、5的6个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出,纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺,零点跟“0”计数点对齐,根据三个局部放大图中的数据可以计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为v2=_____m/s,小车的加速度是a=____m/s2。参考答案:9.某同学设计了一个探究小车加速度a与质量m关系的实验,图甲所示为实验装置简图.(交流电的频率为50Hz)
(1)控制沙和沙桶质量不变,改变小车质量m,小车加速度a随之改变,这种在物理实验中常用的方法叫
法。(2)图乙所示为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为_____m/s2.(保留两位有效数字)(3)保持沙和沙桶质量不变,得到小车加速度a与质量1/m关系如下表,根据下表数据,请写出小车加速度a与质量1/m的数学表达式
。实验次数12345678小车加速度a/(m·s-2)2.001.721.501.251.000.750.500.30小车质量倒数
4.003.453.032.502.001.491.000.60参考答案:4(1)控制变量法
(2)3.2m/s2
(3)1/2m10.在探究加速度与力、质量的关系实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出.(1)、当M与m的大小关系满足____________时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力.
(2)、一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据.为了比较容易地确定出加速度a与质量M的关系,应该作a与________的图象.
(3)如图(a)为甲同学根据测量数据作出的a-F图线,说明实验存在的问题是______________________________________________________.(4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线如图(b)所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?______________________________________________________________.参考答案:.(1)M?m(2)1/M(3)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够(4)小车及车上的砝码的总质量不同11.一辆玩具小车在平直路面上运动,它的位移一时间(s-t)图象如图18所示。则[雨林木风18]
小车在0~60s内的路程是
m,位移是
m。参考答案:200,0
12.假如2025年,你成功登上月球。给你一架天平(带砝码)、一个弹簧秤、一个秒表和一个小铁球,如何估测你在月球上用手竖直向上抛出一个小铁球时,手对小球所做的功。步骤:(1)用弹簧秤、天平分别测量小球的
、
可以计算出月球表面重力加速度。(写出物理量名称和符号)(2)用秒表测量小球从抛出到落回抛出点的时间t(3)写出手对小球所做功W=
。(用直接测量的物理量符号表示)参考答案:(1)重力F
质量m
(2)W=
(F用G表示也可以)13.某汽车以20m/s的速度运动过程中因故刹车,刹车获得的加速度大小为4m/s2,则汽车开始刹车后10s内滑行的距离是________m。参考答案:_50
三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中(电源频率为50Hz)。
(1)下列说法中不正确或不必要的是______。(填选项前的序号)
A.长木板的一端必.须垫高,使小车在不挂钩码时能在木板上做匀速运动
B.连接钩码和小车的细线应与/长木板保持平行
C.小车应靠近打点计时器,先接通电源,后释放小车
D.
选择计数点时,必须从纸带上第一个点开始
(2)如图所示是实验中打下-的一段纸带,打计数点2时小车的速度为____m/s,其余计数点1、3、4、5对应的小车瞬时速度已在坐标纸上标出。
(3)在坐标纸上补全计数点2对/的数据,描点作图,求得小车的加速度为_______m/s2。参考答案:
(1).AD
(2).0.60
(3).如图所示(1)此实验要研究小车的匀加速直线运动,所以不需要平衡摩擦力,选项A不必要;连接钩码和小车的细线应与长木板保持平行,选项B有必要;小车应靠近打点计时器,先接通电源,后释放小车,选项C有必要;选择计数点时,应该从点迹较清晰的开始选点,没必要必须从纸带上第一个点开始,选项D不必要;故选AD.(2)根据图中x1=3.80cm=0.0380m,x3=15.70cm=0.1570m,所以有:;
(3)根据描点作一条过原点的直线,如图所示:
直线的斜率即为小车的加速度,所以加速度为:.15.一颗在赤道上空运行的人造卫星,其轨道半径为r=2R(R为地球半径),卫星的转动方向与地球自转方向相同.已知地球自转的角速度为,地球表面处的重力加速度为g.求:
(1)该卫星所在处的重力加速度g′;
(2)该卫星绕地球转动的角速度ω;(3)该卫星相邻两次经过赤道上同一建筑物正上方的时间间隔.参考答案:(1)(2)(3)【详解】(1)在地球表面处物体受到的重力等于万有引力mg=,在轨道半径为r=2R处,仍有万有引力等于重力mg′=,解得:g′=g/4;(2)根据万有引力提供向心力,mg=,联立可得ω=,(3)卫星绕地球做匀速圆周运动,建筑物随地球自转做匀速圆周运动,当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时,卫星再次出现在建筑物上空以地面为参照物,卫星再次出现在建筑物上方时,建筑物随地球转过的弧度比卫星转过弧度少2π.即ω△t?ω0△t=2π解得:【点睛】(1)在地球表面处物体受到的重力等于万有引力mg=,在轨道半径为2R处,仍有万有引力等于重力mg′=,化简可得在轨道半径为2R处的重力加速度;(2)人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,由地球的万有引力提供向心力,结合黄金代换计算人造卫星绕地球转动的角速度ω;(3)卫星绕地球做匀速圆周运动,建筑物随地球自转做匀速圆周运动,当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时,卫星再次出现在建筑物上空.四、计算题:本题共3小题,共计47分16.驾驶证考试中的路考,在即将结束时要进行目标停车,考官会在离停车点不远的地方发出指令,要求将车停在指定的标志杆附近,终点附近的道路是平直的,依次有编号为A、B、C、D、E的五根标志杆,相邻杆之间的距离△L=16.0m。一次路考中,学员甲驾驶汽车,学员乙坐在后排观察并记录时间,学员乙与车前端面的距离为△s=2.0m。假设在考官发出目标停车的指令前,汽车是匀速运动的,当学员乙经过O点考官发出指令:“在D标志杆目标停车”,发出指令后,学员乙立即开始计时,学员甲需要经历
△t=0.5s的反应时间才开始刹车,开始刹车后汽车做匀减速直线运动,直到停止。学员乙记录下自己经过B、C杆时的时刻tB=5.50s,tC=7.50s。已知O、A间的距离LOA=69m。求:(1)刹车前汽车做匀速运动的速度大小v0及汽车开始刹车后做匀减速直线运动的加速度大小a;(2)汽车停止运动时车头前端面离D的距离。参考答案:解:(1)设OA之间距离为L,根据题意,LOA+△L=v0△t+v0(tB-△t)
-a(tB-△t)2,——————4分LOA+2△L=v0△t+v0(tC-△t)-a(tC-△t)2,——————4分联立解得:v0=20m/s
a=2m/s2。——————2分
(2)汽车刹车位移:x1==100m——————4分反应时间内汽车位移:x2=v0△t=10m——————2分LOA+3△L-△s=x+x1+x2,
解得x=5m
——————2分
17.质量为2Kg的物体在F=4N水平恒力作用下,在水平面上以4m/s的速度作匀速直线运动。(g取10m/s2)求:(1)物体与水平面间的动摩擦因数?(2)如果经过4s时间撤去恒力F直到物体停下来,物体的总位移为多少?
参考答案:⑴撤去恒力F前,物体匀速运动,
⑵撤去恒力F前,物体匀速运动。
撤去恒力F后,物体匀减
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