湖南省長(zhǎng)沙市蓮花鎮(zhèn)五峰中學(xué)高一物理下學(xué)期期末試題含解析

湖南省長(zhǎng)沙市蓮花鎮(zhèn)五峰中學(xué)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，甲、乙兩水平圓盤緊靠在一塊，甲圓盤為主動(dòng)輪，乙靠摩擦隨甲轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)滑動(dòng)．甲圓盤與乙圓盤的半徑之比為r甲：r乙=3：1，兩圓盤和小物體m1、m2之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，m1距O點(diǎn)為2r，m2距O′點(diǎn)為r，當(dāng)甲緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)且轉(zhuǎn)速慢慢增加時(shí)（）A．滑動(dòng)前m1與m2的角速度之比ω1：ω2=3：1B．滑動(dòng)前m1與m2的向心加速度之比a1：a2=2：9C．隨轉(zhuǎn)速慢慢增加，m1先開始滑動(dòng)D．隨轉(zhuǎn)速慢慢增加，m2先開始滑動(dòng)參考答案：BD【考點(diǎn)】向心力；摩擦力的判斷與計(jì)算．【分析】抓住兩圓盤邊緣的線速度大小相等，結(jié)合圓盤的半徑關(guān)系得出兩圓盤的角速度之比，從而根據(jù)向心加速度公式求出向心加速度之比．抓住最大靜摩擦提供向心力求出發(fā)生滑動(dòng)時(shí)的臨界角速度，結(jié)合甲乙的角速度進(jìn)行分析判斷【解答】解：A、甲、乙兩輪子邊緣上的各點(diǎn)線速度大小相等，有：ω1?3r=ω2?r，則得ω甲：ω乙=1：3，而物塊相對(duì)盤開始滑動(dòng)前，根據(jù)μmg=mω2?2r，可知，m1與m2的角速度之比為1：．故A錯(cuò)誤．B、物塊相對(duì)盤開始滑動(dòng)前，根據(jù)a=ω2r得：m1與m2的向心加速度之比為a1：a2=ω12?2r：ω22r=2：9，故B正確．C、D、根據(jù)μmg=mrω2知，臨界角速度，可知甲乙的臨界角速度之比為1：，甲乙線速度相等，甲乙的角速度之比為ω甲：ω乙=1：3，可知當(dāng)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，m2先達(dá)到臨界角速度，所以m2先開始滑動(dòng)．故D正確，C錯(cuò)誤．故選：BD2.關(guān)于牛頓第一定律，以下說(shuō)法正確的是（

）A．牛頓第一定律是依靠實(shí)驗(yàn)事實(shí)，直接歸納總結(jié)得出的B．根據(jù)牛頓第一定律可知，力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因C．根據(jù)牛頓第一定律可知，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因D．以上說(shuō)法都不正確參考答案：C3.分析圖1中A、B兩點(diǎn)的線速度的關(guān)系是A．大小相等

B．A點(diǎn)線速度大C．B點(diǎn)線速度大

D．以上說(shuō)法都不對(duì)參考答案：A4.如圖所示，光滑的半圓柱體的半徑為R，其上方有一個(gè)曲線軌道AB，軌道底端水平并與半圓柱體頂端相切．質(zhì)量為m的小球沿軌道滑至底端(也就是半圓柱體的頂端)B點(diǎn)時(shí)的速度大小為，方向沿水平方向．小球在水平面上的落點(diǎn)為C(圖中未畫出)，則(

)A．小球?qū)⒀貓A柱體表面做圓周運(yùn)動(dòng)滑至C點(diǎn)

B．小球?qū)⑾妊貓A柱體表面做圓周運(yùn)動(dòng)，后在圓弧上某點(diǎn)離開半圓柱體拋至C點(diǎn)C．OC之間的距離為RD．OC之間的距離為R參考答案：C

解：mg-N=m，而v=，所以N=0，小球僅受重力，有初速度，將做平拋運(yùn)動(dòng)，R=gt2，t=，x==R．故A、B、D錯(cuò)誤，C正確．故選C．5.在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，為減小空氣阻力對(duì)小球的影響．選擇小球時(shí)，應(yīng)選擇下列的

A．實(shí)心小鐵球 B．空心鐵球C．實(shí)心小木球

D．以上三種球都可以參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.用一根細(xì)繩，一端系住一定質(zhì)量的小球，另一端固定，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)有兩個(gè)這樣的裝置，如圖甲和乙所示．已知兩球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小相同，繩與豎直方向的夾角分別為37°和53°.則a、b兩球的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑Ra和Rb之比為______．(sin37°＝0.6；cos37°＝0.8)參考答案：9：167.以初速度20m/s豎直上拋質(zhì)量為1kg物體，已知空氣阻力恒為重力的0.2倍，則：上升的最大高度為_______m;上升和返回的過(guò)程中產(chǎn)生的總熱能為_______J。參考答案：（1）

C

；（2）C8.如圖所示的甲、乙兩圖是表示用同一套器材測(cè)量重10N的鐵塊P與長(zhǎng)金屬板間

的滑動(dòng)摩擦力的兩種不同方法．甲圖使金屬板靜止在水平桌面上，用手通過(guò)彈簧秤向右用力F拉P，使P向右勻速運(yùn)動(dòng)；乙圖把彈簧秤的一端固定在墻上，用力F水平向左拉金屬板，使金屬板向左運(yùn)動(dòng)。兩種方法中彈簧秤的示數(shù)情況已放大畫出，則關(guān)于這兩種測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的方法：（1）_____（填“甲”或“乙”）方法好。（2）選擇正確的方法后，滑動(dòng)摩擦力的測(cè)量值為___________N，鐵塊與金屬板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為___________。參考答案：（1）乙（2分）

（2）2.40(2分)

0.24(2分)9.作用在同一物體上的三個(gè)共點(diǎn)力，它們的大小分別為2N、3N和4N，則它們的合力最大值為_______N，合力最小值為_______N.

參考答案：．9N,

0N10.如圖，木塊A疊放在木板B上，A左端用輕繩與墻連接。已知A與B間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，A的質(zhì)量為m。

現(xiàn)將木板B水平抽出。則A受到的B的摩擦力方向___________。若第一次慢慢將B抽出，A受到摩擦力f1，第二次快速將B抽出，A受到摩擦力f2，則f1___________f2。（填＞、＜或=）。參考答案：水平向右，=11.汽車在水平路面上做環(huán)繞運(yùn)動(dòng)，設(shè)軌道圓半徑為R，路面汽車的最大靜摩擦力是車重的1/4，要使汽車不沖出跑道，汽車運(yùn)動(dòng)速度不得超過(guò)______．參考答案：_______

_______

____

12.某探究性學(xué)習(xí)小組欲探究光滑斜面上物體下滑的加速度與物體質(zhì)量及斜面傾角是否有關(guān)。

實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：表面光滑的長(zhǎng)木板(長(zhǎng)度已知)，小車，質(zhì)量為的鉤碼若干個(gè)，方木塊(備用于墊木板)，米尺，秒表實(shí)驗(yàn)過(guò)程：第一步：在保持斜面傾角不變時(shí)，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)。實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)向小車放入鉤碼來(lái)改變物體質(zhì)量，只要測(cè)出小車由斜面頂端滑至底端所用時(shí)間，就可以由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出a=________。某同學(xué)記錄的數(shù)據(jù)如下表所示:

MM+mM+2m11.421.411.4221.401.421.3931.411.381.42根據(jù)以上信息，我們發(fā)現(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)質(zhì)量改變之后平均下滑時(shí)間

(填“改變”或“不改變”)，經(jīng)過(guò)分析得出加速度與質(zhì)量的關(guān)系為

。第二步：在物體質(zhì)量不變時(shí)，探究加速度與傾角的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中通過(guò)改變方木塊墊放位置來(lái)調(diào)整長(zhǎng)木板的傾角，由于沒有量角器，因此，通過(guò)測(cè)量出木板頂端到水平面高度h，求出傾角α的正弦值。某同學(xué)記錄了高度和加速度的對(duì)應(yīng)值，并在坐標(biāo)紙上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸后描點(diǎn)作圖如圖11所示，請(qǐng)根據(jù)他所作的圖線求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=

m/s2，進(jìn)一步分析可知，光滑斜面上物體下滑的加速度與傾角的關(guān)系式為

。參考答案：不改變無(wú)關(guān)9.80a=gsinα13.質(zhì)量為m的物體放置在傾角為的斜面上，其重力沿斜面方向的分力大小為

，重力在垂直于斜面方向的分力大小為

。參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）將一根細(xì)繩的中點(diǎn)拴緊在一個(gè)鋁鍋蓋的中心圓鈕上，再將兩側(cè)的繩并攏按順時(shí)針（或逆時(shí)針）方向在圓鈕上繞若干圈，然后使繩的兩端分別從左右側(cè)引出，將鍋蓋放在水平桌面上，圓鈕與桌面接觸，往鍋蓋內(nèi)倒入少量水。再雙手用力拉繩子的兩端（或兩個(gè)人分別用力拉繩的一端），使鍋蓋轉(zhuǎn)起來(lái)，觀察有什么現(xiàn)象發(fā)生，并解釋為什么發(fā)生會(huì)這種現(xiàn)象。參考答案：隨著旋轉(zhuǎn)加快，鍋蓋上的水就從鍋蓋圓周邊緣飛出，灑在桌面上，從灑出的水跡可以看出，水滴是沿著鍋蓋圓周上各點(diǎn)的切線方向飛出的。因?yàn)樗卧谧銮€運(yùn)動(dòng)，在某一點(diǎn)或某一時(shí)刻的速度方向是在曲線（圓周）的這一點(diǎn)的切線方向上。15.如圖所示，在光滑水平面上，一輛質(zhì)量M=2kg、長(zhǎng)度L=9.6m、上表面粗糙的平板車緊靠著被固定的斜面體ABC，斜面體斜邊AC長(zhǎng)s=9m、傾角?，F(xiàn)將質(zhì)量m=lkg的小木塊從斜面頂端A處由靜止釋放，小木塊滑到C點(diǎn)后立即速度大小不變地水平?jīng)_上平板車。已知平板車上表面與C點(diǎn)等高，小木塊與斜面、平板車上表面的動(dòng)摩擦系數(shù)分別為=0.5、=0.2,sin37°=0.6,cos37=0.8，g取10m/s2，求：(1)小木塊滑到C點(diǎn)時(shí)的速度大?。?2)試判斷小木塊能否從平板車右側(cè)滑出，若不能滑出，請(qǐng)求出最終小木塊會(huì)停在距離車右端多遠(yuǎn)？若能滑出，請(qǐng)求出小木塊在平板車上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間？參考答案：（1）6m/s（2）不會(huì)滑出，停在距車右端3.6m【詳解】（1）木塊在斜面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可得：mgsin37°-f=ma

其中：f=μ1mgcos37°

解得a=2m/s2，

根據(jù)速度位移關(guān)系可得v2=2as

解得v=6m/s；

（2）木塊滑上車后做勻減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可得：μ2mg=ma1

解得：a1=2m/s2

車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可得：μ2mg=Ma2

解得a2=1m/s2，

經(jīng)過(guò)t時(shí)間二者的速度相等，則：v-a1t=a2t

解得t=2s

t時(shí)間木塊的位移x1=vt-a1t2

t時(shí)間小車的位移x2=a2t2

則△x=x1-x2=6m

由于△x=8m＜L，所以木塊沒有滑出，且木塊距離車右端距離d=L-△x=3.6m四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.某校物理興趣小組舉行了一場(chǎng)遙控賽車表演賽。賽車走過(guò)的路徑如圖所示。某賽車從起點(diǎn)A出發(fā)，沿水平直軌道運(yùn)動(dòng)L后，由B點(diǎn)進(jìn)入半徑為R的光滑豎直圓軌道，賽車恰好能通過(guò)豎直圓軌道最高點(diǎn)，后繼續(xù)在光滑平直軌道上運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)并飛出。已知賽車質(zhì)量m=0.2kg，通電后以額定功率P=2.0w工作，進(jìn)入豎直圓軌道前受到阻力恒為0.2N，隨后在運(yùn)動(dòng)中受到的阻力均可不計(jì)。圖中L=10.00m，R=0.5m，h=1.25m，S=1.50m。問(wèn)：(1)、賽車到達(dá)B點(diǎn)的速度多大？(2)、賽車能否飛越過(guò)壕溝？(3）、要使賽車完成比賽，電動(dòng)機(jī)至少要工作多長(zhǎng)時(shí)間？（取g＝10m/s2）

參考答案：17.如圖所示，BC是半徑為R的1/4圓弧形的光滑且絕緣的軌道，位于豎直平面內(nèi)，其下端與水平絕緣軌道平滑連接，整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度為E。今有一質(zhì)量為m、帶正電q的小滑塊（體積很小可視為質(zhì)點(diǎn)），從C點(diǎn)由靜止釋放，滑到水平軌道上的A點(diǎn)時(shí)速度減為零。若已知滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。求：（1）滑塊通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大??；（2）水平軌道上A、B兩點(diǎn)之間的距離。參考答案：18.如圖所示，質(zhì)量M=1.0kg的長(zhǎng)木板靜止在光滑水平面上，在長(zhǎng)木板的右端放一質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），小滑塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20?，F(xiàn)用水平恒力F=6.0N向右拉長(zhǎng)木板，使小滑塊與長(zhǎng)木板發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，經(jīng)過(guò)t=1.0s撤去力F．小滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終沒有從長(zhǎng)木板上掉下．求：（1）撤去力F時(shí)小滑塊和長(zhǎng)木板的速度各是多大？（2）小滑塊相對(duì)長(zhǎng)木板靜止時(shí)，小滑塊相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)的總位移。參考答案：解：（1）對(duì)長(zhǎng)木板施加恒力F的時(shí)間內(nèi)，小滑塊與長(zhǎng)木板間相對(duì)滑動(dòng)，小滑塊和長(zhǎng)木板在水平方向的受力情況如圖所示.小滑塊所受摩擦力

f=μmg

設(shè)小滑塊的加速度為a1，根據(jù)牛頓第二定律

f=ma1解得

a1=2.0m/s2長(zhǎng)木板受的摩擦力

f′=f=μmg

設(shè)長(zhǎng)木板的加速度為a2，根據(jù)牛頓第二定律

F–f′=Ma2解得

a2=4.0m/s2經(jīng)過(guò)時(shí)間t=1.0s，

小滑塊的速度

v1=a1t=2.0m/s長(zhǎng)木板的速度

v2=a2t=4.0m/s（2）撤去力F后的一段時(shí)間內(nèi)，小滑塊的速度小于長(zhǎng)木板的速度，小滑塊仍以加速度a1做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，長(zhǎng)木板做勻減速直線運(yùn)動(dòng).設(shè)長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)的加速度為a3，此時(shí)長(zhǎng)木板水平方向受力情況如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律

f′=Ma3

解得

a3=2.0