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安徽省安慶市北中高級(jí)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.“力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”下列有關(guān)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系說(shuō)法描述正確的是(
)A、物體受到的合外力方向與速度方向相同,物體做加速直線運(yùn)動(dòng)B、物體受到的合外力方向與速度方向相反時(shí),物體做減速直線運(yùn)動(dòng)C、物體只有受到的合外力方向與速度方向成銳角時(shí),物體才做曲線運(yùn)動(dòng)D、物體只要受到的合外力方向與速度方向不在一直線上,物體就做曲線運(yùn)動(dòng)參考答案:ABD2.在下面四個(gè)運(yùn)動(dòng)圖象中,描述物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的是參考答案:A3.(單選)如圖所示的齒輪傳運(yùn)裝置中,主動(dòng)輪的齒數(shù)z1=24,從動(dòng)輪的齒數(shù)z2=8,當(dāng)主動(dòng)輪以角速度ω順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),從動(dòng)輪的運(yùn)動(dòng)情況是()A.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),周期為2π/(3ω) B.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),周期為6π/ωC.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),周期為6π/ω D.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),周期為2π/(3ω)參考答案:D4.下列物理量都是標(biāo)量的一組是(
)A場(chǎng)強(qiáng)功電勢(shì)B功
功率
電場(chǎng)力C動(dòng)能,功
電勢(shì)D電勢(shì)能電勢(shì)功參考答案:CD5.小球在做自由落體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是(
)
A.小球的速度不變
B.小球所受的重力增大
C.小球的加速度減小
D.小球的加速度不變參考答案:D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,質(zhì)量為M的木板放在傾角為θ的光滑斜面上,質(zhì)量為m的人在木板上跑,假如腳與板接觸處不打滑。欲使人相對(duì)斜面靜止,則人以a等于__________向__________跑。(填“沿斜面向上”或“沿斜面向下”)參考答案:(M+m)gsinθ/M7.為測(cè)定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度,滑塊上安裝了寬度為3.0cm的遮光板(如圖所示),滑塊在牽引力作用下先后通過(guò)第一個(gè)光電門的時(shí)間為t1=0.30s,通過(guò)第二個(gè)光電門的時(shí)間為t2=0.10s,遮光板從開(kāi)始遮住第一個(gè)光電門到開(kāi)始遮住第二個(gè)光電門的時(shí)間為t=3.00s,滑塊的加速度為
.參考答案:0.067m/s28.在如圖所示的皮帶傳動(dòng)裝置中,小輪O1的半徑是大輪O2半徑的一半,A、B、C、分別是大輪邊緣、小輪邊緣、大輪上的點(diǎn),且C到轉(zhuǎn)軸O2的距離等于大輪半徑的一半。在此傳動(dòng)裝置正常運(yùn)轉(zhuǎn)(皮帶不打滑)的情況下,(1)A、B、C運(yùn)動(dòng)的速度大小之比為
;(2)A、B、C轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度速度之比為
;(3)A、B、C的向心加速度之比為
。參考答案:9.某飛機(jī)著陸時(shí)的速度是216km/h,隨后勻減速滑行,加速度的大小是2m/s2.飛機(jī)滑行20s時(shí)的速度等于
m/s,機(jī)場(chǎng)的跑道至少
m才能使飛機(jī)安全地停下來(lái)?參考答案:20;900試題分析:,飛機(jī)停下來(lái)所需的時(shí)間為,所以20s時(shí)飛機(jī)還在運(yùn)動(dòng),此時(shí)的速度為,飛機(jī)停下來(lái)經(jīng)過(guò)的位移為,故飛機(jī)跑道至少900m長(zhǎng)考點(diǎn):考查了勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】在分析勻變速直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題時(shí),由于這一塊的公式較多,涉及的物理量較多,并且有時(shí)候涉及的過(guò)程也非常多,所以一定要注意對(duì)所研究的過(guò)程的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)清晰,對(duì)給出的物理量所表示的含義明確,然后選擇正確的公式分析解題10.鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑r是根據(jù)地形決定的,彎道處要求外軌比內(nèi)軌高,其內(nèi)外軌高度差h的設(shè)計(jì)不僅與r有關(guān),還取決于火車在彎道上的行駛速率.下面表格中是鐵路設(shè)計(jì)人員技術(shù)手冊(cè)中彎道半徑r及與之相對(duì)應(yīng)的軌道高度差h的幾組數(shù)據(jù).彎道半徑r(m)660330220165132110內(nèi)外軌高度差h(m)0.050.100.150.200.250.30(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù),試導(dǎo)出h與r關(guān)系的表達(dá)式為
,并求出當(dāng)r=440m時(shí),h的設(shè)計(jì)值應(yīng)為
(2)鐵路建成后,火車通過(guò)彎道時(shí),為保證絕對(duì)安全,要求內(nèi)外軌道均不向車輪施加側(cè)面壓力,火車通過(guò)彎道時(shí)的向心力大小為mgtgθ.其中m為火車的質(zhì)量,θ為路軌與水平面間的夾角.已知我國(guó)鐵路內(nèi)外軌的間距設(shè)計(jì)值L=1.5m,結(jié)合表中數(shù)據(jù),算出我國(guó)火車的轉(zhuǎn)彎速率v=
m/s.(計(jì)算時(shí)θ的正切值用正弦值來(lái)替代,保留一位小數(shù).)參考答案:(1)h=33/r,0.075.(2)14.8(1)由表中數(shù)據(jù)可見(jiàn):彎道半徑r越小,內(nèi)外軌高度差h越大.
h與r成反比,即r?h=660×0.05=330×0.1=33(2)轉(zhuǎn)彎中,當(dāng)內(nèi)外軌對(duì)車輪均沒(méi)有側(cè)向壓力時(shí),火車的受力如圖
11.某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究小車速度隨時(shí)間變化的關(guān)系,所用交流電的頻率為50Hz,如圖為某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶的一部分,0、1、2、3、4、5為計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有1個(gè)打點(diǎn)未畫出.若從紙帶上測(cè)出x1=5.20cm、x2=5.60cm、x3=6.00cm、x4=6.40cm.則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打計(jì)數(shù)點(diǎn)“2”時(shí)小車的速度v2=
m/s,小車的加速度a=___
m/s2,依據(jù)本實(shí)驗(yàn)原理推斷第4計(jì)數(shù)點(diǎn)和第5計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離x5=
m.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)參考答案:1.45
2.50
6.8012.(4分)重5N的木塊在水平壓力F作用下,靜止在豎直墻面上,則木塊所受的靜摩擦力為
N,若木塊與墻面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,則當(dāng)F=
N時(shí)木塊可沿墻面勻速下滑。參考答案:5;12.513.水平傳送帶帶速恒定為V1,設(shè)傳送帶足夠長(zhǎng)也足夠?qū)挕,F(xiàn)有一小物塊以垂直于傳送帶邊沿的水平速度V2沖上傳送帶,若物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)保持恒定。小物塊運(yùn)動(dòng)的最小速度為
。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.某學(xué)習(xí)小組做探究“功和物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),如圖,圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行,這時(shí),橡皮筋對(duì)小車做的功記為W.當(dāng)用2條、3條……,完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)時(shí),使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致.每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出.(1)除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外,還需要導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、刻度尺和________電源(填“交流”或“直流”);(2)實(shí)驗(yàn)中,將長(zhǎng)滑板稍微傾斜的目的是______________________,對(duì)傾斜角度的要求是,小車無(wú)橡皮筋拉時(shí)恰能在滑板上做________________________運(yùn)動(dòng);(3)在正確操作情況下,打在紙帶上的點(diǎn),并不都是均勻的,為了測(cè)量小車獲得的速度,應(yīng)選用紙帶的________部分進(jìn)行測(cè)量(根據(jù)下面所示的紙帶回答).參考答案:(1)交流(2)平衡摩擦力勻速(3)GK15.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置進(jìn)行“探究加速度與合外力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn).
(1)在實(shí)驗(yàn)中必須平衡摩擦力,在平衡摩擦力時(shí),下列說(shuō)法正確的是
A.不要掛鉤碼,將長(zhǎng)木板的右端墊高至合適位置B.若小車能從墊斜的木板上靜止開(kāi)始下滑,則表明摩擦力與重力的分力平衡C.若改變小車的質(zhì)量,則需要重新平衡摩擦力(2)實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所使用的是頻率為50Hz的交流電源,下圖中給出的是實(shí)驗(yàn)中保持小車質(zhì)量不變,探究加速度與合外力的關(guān)系時(shí)獲取的某條紙帶的一部分:1、2、3、4、5是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未標(biāo)出,每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是______s,由該紙帶可求得小車的加速度a=_____m/s2。(3)平衡好摩擦力之后,在探究加速度與合外力的關(guān)系時(shí),設(shè)所吊鉤碼的質(zhì)量為m,小車的質(zhì)量為M,重力加速度為g,則在滿足m
M的情況下,小車所受的合外力近似為
;參考答案:(1)
A(2)0.1
1.07(3)遠(yuǎn)小于
mg(或鉤碼的重量)四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.某工廠生產(chǎn)流水線示意圖如圖所示,半徑R=1m的水平圓盤邊緣E點(diǎn)固定一小桶.在圓盤直徑DE正上方平行放置的水平傳送帶沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng),傳送帶右端C點(diǎn)與圓盤圓心O在同一豎直線上,豎直高度h=1.25moAB為一個(gè)與CO在同一豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道,半徑r=0.45m,且與水平傳送帶相切于B點(diǎn).一質(zhì)量m=0.2kg的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止釋放,滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,當(dāng)滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí),圓盤從圖示位置以一定的角速度ω繞通過(guò)圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)恰與傳送帶同速并水平拋出,剛好落人圓盤邊緣的小捅內(nèi).取g=10m/s2,求:
(1)滑塊到達(dá)圓弧軌道B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力NB;
(2)傳送帶BC部分的長(zhǎng)度L;
(3)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω應(yīng)滿足的條件.參考答案:(1)滑塊到達(dá)圓弧軌道B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力NB為6N,方向豎直向下;
(2)傳送帶BC部分的長(zhǎng)度L為1.25m;
(3)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω應(yīng)滿足的條件為ω=2nπrad/s(n=1,2,3…).解:(1)滑塊從A到B過(guò)程中,由動(dòng)能定理,有:
解得:滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí),由牛頓第二定律,有:
解得:NB′=6
N
據(jù)牛頓第三定律,滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為6
N,方向豎直向下.
(2)滑塊離開(kāi)C點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng),有:解得:滑塊由B到C過(guò)程中,據(jù)動(dòng)能定理有:
解得:L==1.25
m
(3)滑塊由B到C過(guò)程中,據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有:解得t2==0.5
s
t=t1+t2=1
s
圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω應(yīng)滿足條件解得:ω=2nπ
rad/s(n=1,2,3…)
答:(1)滑塊到達(dá)圓弧軌道B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力NB為6N,方向豎直向下;
(2)傳送帶BC部分的長(zhǎng)度L為1.25m;
(3)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω應(yīng)滿足的條件為ω=2nπrad/s(n=1,2,3…).17.汽車與路面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,公路某轉(zhuǎn)彎處半徑為R(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力),問(wèn):(1)若路面水平,汽車轉(zhuǎn)彎不發(fā)生側(cè)滑,對(duì)汽車最大速度為多少?(2)若將公路轉(zhuǎn)彎處路面設(shè)
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