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江蘇省無(wú)錫市華莊中學(xué)2022-2023學(xué)年高一物理期末試題含解析一、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.在3N、4N、5N三個(gè)共點(diǎn)力的作用下一物體處于平衡狀態(tài),若將其中4N的力減小至3N并順時(shí)針轉(zhuǎn)90°,其余力保持不變,則物體受到的合外力變?yōu)椋?/p>
)A、3N
B、4N
C、5N
D、0參考答案:C2.物體沿固定光滑斜面從上向下滑,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中變化的物理量有A.加速度
B.重力勢(shì)能C.機(jī)械能
D.斜面對(duì)物體的支持力參考答案:B3.關(guān)于功率,下列認(rèn)識(shí)正確的是(
)A.由,可知功率越大的機(jī)器做的功越多B.由,可知汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率越大,汽車的速率越大C.由,可知單位時(shí)間內(nèi)做功越多則功率越大D.由,可知做功的力越大其功率越大參考答案:C4.一機(jī)車在運(yùn)動(dòng)中所受的阻力恒定.勻速運(yùn)動(dòng)的速度為2υ時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P,當(dāng)勻速運(yùn)動(dòng)的速度為υ時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為()A.P B.2P C. D.參考答案:C解:當(dāng)列車勻速運(yùn)動(dòng)的速度為2υ時(shí)有:F=f,P=F2v=2Fv=2fv…①當(dāng)列車勻速運(yùn)動(dòng)的速度為2υ時(shí)有:F′=f,P′=F′v=fv…②由①②得:P故選:C5.(單選題)某質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動(dòng),位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為x=(4t+2t2)m,則對(duì)這個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)描述,正確的是(
).A.初速度為4m/s
B.加速度為2m/s2C.加速度為1m/s
D.10s時(shí)的速度為36m/s2參考答案:A二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.如圖甲所示,豎直放置兩端封閉的玻璃管中注滿清水,內(nèi)有一個(gè)紅蠟塊能在水中以0.3m/s的速度勻速上?。F(xiàn)當(dāng)紅蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時(shí),使玻璃管水平勻速向右運(yùn)動(dòng),測(cè)得紅蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向與水平方向的夾角為37°,則(sin37°=0.6;cos37°=0.8)(1)根據(jù)題意可知玻璃管水平方向的移動(dòng)速度為
m/s.(2)若玻璃管的長(zhǎng)度為0.6m,則當(dāng)紅蠟塊從玻璃管底端上浮到頂端的過(guò)程中,玻璃管水平運(yùn)動(dòng)的距離為
m.(3)如圖乙所示,若紅蠟塊從A點(diǎn)勻速上浮的同時(shí),使玻璃管水平向右作勻加速直線運(yùn)動(dòng),則紅蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡是圖中的
A.直線P
B.曲線Q
C.曲線R
D.無(wú)法確定.參考答案:(1)0.4,(2)0.8,(3)B.【考點(diǎn)】運(yùn)動(dòng)的合成和分解.【分析】?jī)蓚€(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)平行四邊形定則求出玻璃管在水平方向的移動(dòng)速度.抓住分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性,求出玻璃管在水平運(yùn)動(dòng)的距離.【解答】解:(1)根據(jù)平行四邊形定則,有:tan37°=.則有:v2===0.4m/s.(2)在豎直方向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:t==s=2s.則玻璃管在水平方向上運(yùn)動(dòng)的距離為:x=v2t=0.4×2=0.8m.(3)根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解,運(yùn)動(dòng)的軌跡偏向合外力的方向,則有:圖中的Q,故B正確,ACD錯(cuò)誤.故答案為:(1)0.4,(2)0.8,(3)B.7.如圖所示,重為G的勻質(zhì)直角三角形薄板ABC,AB邊長(zhǎng)為L(zhǎng),∠BAC=θ,A為光滑的固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸。現(xiàn)用垂直于AB邊的力F作用在B端,使薄板的AB邊處于水平方向且平衡,則三角形薄板的重心距離轉(zhuǎn)動(dòng)軸A的水平距離為
。如果要求維持上述平衡狀態(tài)的作用力最?。Φ淖饔命c(diǎn)和方向均可以改變),則該最小作用力為
。參考答案:;試題分析:根據(jù)力矩平衡有:,則重心距離轉(zhuǎn)動(dòng)軸A的水平距離.當(dāng)力臂最大時(shí),作用力最小,即F作用在C點(diǎn),且與AC垂直,此時(shí)力臂最大,作用力最小,有,解得.14、已知河水自西向東流動(dòng),用小箭頭表示船頭的指向及小船在不同時(shí)刻的位置,虛線表示小船過(guò)河的路徑,則圖中表示的是小船渡河時(shí)__________(選填“時(shí)間最短”或“路程最短”)參考答案:9.在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上,距轉(zhuǎn)軸為處插立一豎直桿,桿頂系一根長(zhǎng)為的細(xì)繩,繩的末端掛一個(gè)質(zhì)量為的小球,當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)后,試證懸繩張開(kāi)的角度與轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速的關(guān)系是--
參考答案:10.甲、乙兩物體質(zhì)量之比m1∶m2=1∶2,它們與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,若它們以相同的初動(dòng)能在水平桌面上運(yùn)動(dòng),則運(yùn)動(dòng)位移之比為 .參考答案:2:1。根據(jù)動(dòng)能定理得可知,對(duì)于甲物體:m1gμ×x1=Ek,對(duì)于乙物體:m2gμ×x2=Ek,聯(lián)立以上兩式解之得x1:x2=m2:m1=2:1,故位移之比為2:1。11.(6分)己知某質(zhì)點(diǎn)的速度圖線如圖所示,則質(zhì)點(diǎn)在AB段的加速度a1=
,在CD段的加速度a2=
,在DE段加速度a3=
。參考答案:2m/s2;0m/s2;-3m/s212.如圖甲所示為測(cè)量電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的實(shí)驗(yàn)裝置,半徑不大的圓形卡紙固定在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上,在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在圓形卡紙的旁邊垂直安裝一個(gè)改裝了的電火花計(jì)時(shí)器。(1)請(qǐng)將下列實(shí)驗(yàn)步驟按先后排序:_______A.使電火花計(jì)時(shí)器與圓形卡紙保持良好接觸B.接通電火花計(jì)時(shí)器的電源,使它工作起來(lái)C.啟動(dòng)電動(dòng)機(jī),使圓形卡紙轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)D.關(guān)閉電動(dòng)機(jī),拆除電火花計(jì)時(shí)器;研究卡紙上留下的一段痕跡(如圖乙所示),寫出角速度ω的表達(dá)式,代入數(shù)據(jù),得出ω的測(cè)量值。(2)要得到ω的測(cè)量值,還缺少一種必要的測(cè)量工具,它是___________。A.秒表
B.毫米刻度尺
C.圓規(guī)
D.量角器(3)寫出角速度ω的表達(dá)式,并指出表達(dá)式中各個(gè)物理量的意義:
。參考答案:(1)
ACBD
(2)
D
(3)
θ是N個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的圓心角,T是電火花計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)時(shí)間間隔;13.如圖所示為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照相照片的一部分,圖中背景方格的邊長(zhǎng)均為5cm,如果取g=10m/s2,那么:⑴照相機(jī)的閃光頻率是
Hz;⑵小球運(yùn)動(dòng)中水平分速度的大小是m/s;⑶小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小是m/s。參考答案:(1)10,(2)1.5,(3)2.三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.某同學(xué)要進(jìn)行探究小車速度隨時(shí)間變化的關(guān)系的實(shí)驗(yàn),請(qǐng)?jiān)谙旅媪谐龅膶?shí)驗(yàn)器材中,選出本實(shí)驗(yàn)中不需要的器材填在橫線上(填編號(hào)):
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
②天平
③交流電源
④低壓直流電源
⑤細(xì)繩和紙帶
⑥鉤碼和小車
⑦秒表
⑧一端有滑輪的長(zhǎng)木板
⑨刻度尺參考答案:②
④
⑦
15.圖1為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.圖中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50Hz的交流電源,打點(diǎn)的時(shí)間間隔用△t表示.在小車質(zhì)量未知的情況下,某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種方法用來(lái)研究“在外力一定的條件下,物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”.(1)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空:①平衡小車所受的阻力:小吊盤中不放物塊,調(diào)整木板右端的高度,用手輕撥小車,直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列
的點(diǎn).②按住小車,在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊,在小車中放入砝碼.③打開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源,釋放小車,獲得帶有點(diǎn)列的紙袋,在紙袋上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量m.④按住小車,改變小車中砝碼的質(zhì)量,重復(fù)步驟③.⑤在每條紙帶上清晰的部分,沒(méi)5個(gè)間隔標(biāo)注一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn).測(cè)量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距s1,s2,….求出與不同m相對(duì)應(yīng)的加速度a.⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo)1/a為縱坐標(biāo),在坐標(biāo)紙上做出1/a﹣m關(guān)系圖線.若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比,則1/a與m處應(yīng)成
關(guān)系(填“線性”或“非線性”).(2)完成下列填空:(Ⅰ)本實(shí)驗(yàn)中,為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時(shí),小車所受的拉力近似不變,小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是
.(Ⅱ)圖2為所得實(shí)驗(yàn)圖線的示意圖.設(shè)圖中直線的斜率為k,在縱軸上的截距為b,若牛頓定律成立,則小車受到的拉力為
,小車的質(zhì)量為.參考答案:(1)①間隔均勻
⑥線性(2)(Ⅰ).遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量(Ⅱ),解:(1)①平衡摩擦力的標(biāo)準(zhǔn)為小車可以勻速運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶點(diǎn)跡間隔均勻,故答案為:間隔均勻⑥由a=,故=a,故成線性關(guān)系,故答案為:線性(2)(Ⅰ)設(shè)小車的質(zhì)量為M,小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量為m,設(shè)繩子上拉力為F,以整體為研究對(duì)象有mg=(m+M)a解得a=以M為研究對(duì)象有繩子的拉力F=Ma=mg顯然要有F=mg必有m+M=M,故有M>>m,即只有M>>m時(shí)才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于小吊盤和盤中物塊的重力.所以為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時(shí),小車所受的拉力近似不變,小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)該遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量,故答案為:遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量(Ⅱ)設(shè)小車質(zhì)量為M,小車受到外力為F,由牛頓第二定律有F=(m+M)a;所以,=+所以,﹣m圖象的斜率為,故F=,縱軸截距為b==kM,所以,M=故答案為:(1)①間隔均勻
⑥線性(2)(Ⅰ).遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量(Ⅱ),四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.《憤怒的小鳥(niǎo)》是一款時(shí)下非常流行的游戲,故事也相當(dāng)有趣,如圖甲,為了報(bào)復(fù)偷走鳥(niǎo)蛋的肥豬們,鳥(niǎo)兒以自己的身體為武器(可看做質(zhì)點(diǎn)),如炮彈般彈射出去攻擊肥豬們的堡壘.某班的同學(xué)們根據(jù)自己所學(xué)的物理知識(shí)進(jìn)行假設(shè):小鳥(niǎo)被彈弓沿水平方向彈出,如圖乙所示.請(qǐng)回答下面兩位同學(xué)提出的問(wèn)題(取重力加速度g=10m/s2):(1)A同學(xué)問(wèn):如圖乙所示,若h1=0.8m,l1=2m,h2=2.4m,l2=1m,小鳥(niǎo)飛出能否直接打中肥豬的堡壘?請(qǐng)用計(jì)算結(jié)果進(jìn)行說(shuō)明.(2)B同學(xué)問(wèn):如果小鳥(niǎo)彈出后,先掉到臺(tái)面的草地上,接觸臺(tái)面瞬間豎直速度變?yōu)榱?,水平速度不變,小鳥(niǎo)在草地上滑行一段距離后飛出,若要打中肥豬,小鳥(niǎo)和草地間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ與小鳥(niǎo)彈出時(shí)的初速度v0應(yīng)滿足什么關(guān)系(用題中所給的符號(hào)h1、l1、h2、l2、g表示)?參考答案:解:(1):設(shè)小鳥(niǎo)以v0彈出能直接擊中堡壘,則
l1+l2=v0t解得:考慮h1高度處的水平射程為x,x=v0t解得:<l1可見(jiàn)小鳥(niǎo)先落在臺(tái)面的草地上,不能直接擊中堡壘.(2)小鳥(niǎo)先做初速度為v0的平拋運(yùn)動(dòng),后在草地上滑行,再以速度為v平拋擊中肥豬設(shè)平拋的水平位移為x1,x1=v0t1由動(dòng)能定理l2=vt2所以:答:(1)小鳥(niǎo)飛出后不能直接打中肥豬的堡壘.(2)要打中肥豬,小鳥(niǎo)和草地間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ與小鳥(niǎo)彈出時(shí)的初速度v0應(yīng)滿足以:【考點(diǎn)】動(dòng)能定理的應(yīng)用;平拋運(yùn)動(dòng).【分析】(1)假設(shè)小鳥(niǎo)飛出能直接打中肥豬的堡壘,根據(jù)高度差與水平位移求出運(yùn)動(dòng)的初速度,然后判斷以該初速度平拋運(yùn)動(dòng),下落的高度為h1時(shí),水平位移是否大于l1.(2)根據(jù)第一次平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移得出在草地上勻減速運(yùn)動(dòng)的位移,結(jié)合第二次平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出第二次平拋的初速度,通過(guò)速度位移公式和牛頓第二定律求出動(dòng)摩擦因數(shù)與初速度的關(guān)系.17.汽車由靜止開(kāi)始在平直的公路上行駛,0~60s內(nèi)汽車的加速度隨時(shí)間變化的圖線如圖所示.(1)畫出汽車在0~60s內(nèi)的v﹣t圖線;(2)求在這60s內(nèi)汽車行駛的位移.參考答案:考點(diǎn): 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像;勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系.專題: 運(yùn)動(dòng)學(xué)中的圖像專題.分析: 本題先分析汽車的運(yùn)動(dòng)情況,再由速度公式求出10s末汽車的速度,畫出速度圖象.由圖看出,在0﹣10s內(nèi)汽車的加速度為2m/s2,保持不變,說(shuō)明汽車做勻加速運(yùn)動(dòng),由v=at可求出10s末汽車的速度;10﹣40s內(nèi)汽車的加速度為零,做勻速直線運(yùn)動(dòng);在40﹣60時(shí)間內(nèi),汽車的加速度為﹣1m/s2,保持不變,說(shuō)明汽車做勻減速運(yùn)動(dòng),由v=v0+at求出60s末汽車的速度,即可畫出速度圖象.解答: 解:汽車的運(yùn)動(dòng)情況是:0﹣10s內(nèi)汽車做初速度為零的加速度為2m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng),10s末汽車的速度為為:v=at=2×10m/s=20m/s;10﹣40s內(nèi)汽車的加速度為零,做速度為20m/s的勻速直線運(yùn)動(dòng);在40﹣60時(shí)間內(nèi),汽車做初速度為20m/s的加速度為﹣1m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng),60s末汽車的速度為:v=v0+at=20﹣1×20(m/s)=0.畫出汽車在0~60s內(nèi)的v﹣t圖線
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