2022年湖南省湘潭市培英實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一物理期末試題含解析_第1頁
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2022年湖南省湘潭市培英實(shí)驗(yàn)中學(xué)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.(多選題)如圖所示,將一質(zhì)量為m的擺球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩吊起,上端固定,使擺球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),細(xì)繩就會(huì)沿圓錐面旋轉(zhuǎn),這樣就構(gòu)成了一個(gè)圓錐擺,細(xì)繩與豎直方向成θ角,下列說法中正確的是()A.?dāng)[球受重力、拉力和向心力的作用B.?dāng)[球受重力和拉力的作用C.?dāng)[球運(yùn)動(dòng)周期為πD.?dāng)[球運(yùn)動(dòng)的角速度有最小值,且為參考答案:BD【考點(diǎn)】向心力;牛頓第二定律.【分析】向心力是根據(jù)效果命名的力,可以是幾個(gè)力的合力,也可以是某個(gè)力的分力,對(duì)物體受力分析時(shí)不能把向心力作為一個(gè)力分析,擺球只受重力和拉力作用;擺球做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力是重力沿水平方向指向圓心的分力提供的,即F1=mgtanθ=m(Lsinθ)=mω2(Lsinθ),可以求出T和ω.【解答】解:A、擺球只受重力和拉力作用.向心力是根據(jù)效果命名的力,是幾個(gè)力的合力,也可以是某個(gè)力的分力,本題中向心力是由重力與繩子拉力的合力提供的,故A錯(cuò)誤、B正確.C、擺球的周期是做圓周運(yùn)動(dòng)的周期,擺球做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力是重力沿水平方向指向圓心的分力提供的.即F1=mgtanθ=m(Lsinθ)所以T=2π,故C錯(cuò)誤.D、根據(jù)向心力公式可知,F(xiàn)1=mgtanθ=mω2(Lsinθ),解得:ω=;當(dāng)θ=0°時(shí),ω有最小值,且最小值為.故D正確.故選:BD.2.(單選)下面關(guān)于瞬時(shí)速度和平均速度的說法正確的是(

)[]A、若物體在某段時(shí)間內(nèi)每時(shí)刻的瞬時(shí)速度都等于零,則它在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度一定等于零B.若物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于零,則它在這段時(shí)間內(nèi)任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度一定等于零C.平均速度就是速度的平均值D.平均速度的方向與瞬時(shí)速度的方向一致參考答案:A3.(單選)右圖是伽利略1604年做斜面實(shí)驗(yàn)時(shí)的一頁手稿照片,照片左上角的三列數(shù)據(jù)如下表。表中第二列是時(shí)間,第三列是物體沿斜面運(yùn)動(dòng)的距離,第一列是伽利略在分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)添加的。根據(jù)表中的數(shù)據(jù),伽利略可以得出的結(jié)論是()A.物體具有慣性B.斜面傾角一定時(shí),加速度與質(zhì)量無關(guān)C.物體運(yùn)動(dòng)的距離與時(shí)間的平方成正比D.物體運(yùn)動(dòng)的加速度與重力加速度成正比參考答案:C4.如圖所示,O1和O2是摩擦傳動(dòng)的兩個(gè)輪子,O1是主動(dòng)輪,O2是從動(dòng)輪,若兩輪不打滑,則對(duì)于兩輪上a、b、c三點(diǎn),半徑之比1:2:1,其向心加速度的比為()A.2:2:1 B.1:2:2 C.1:1:2 D.4:2:1參考答案:D【考點(diǎn)】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速.【分析】A、B兩輪靠摩擦傳動(dòng),知輪子邊緣上的點(diǎn)線速度大小相等,根據(jù)v=rω得出B輪的角速度;B輪各點(diǎn)的角速度相等;根據(jù)an==rω2求向心加速度的大?。窘獯稹拷猓篵、c共軸轉(zhuǎn)動(dòng),角速度相等,a、b兩點(diǎn)靠傳送帶傳動(dòng),線速度大小相等根據(jù)an=rω2,B、C的向心加速度之比為:ab:ac=2:1根據(jù)an=,a、b的向心加速度之比為:aa:ab=2:1確定向心加速度之比為4:2:1故選:D5.關(guān)于速度和加速度的關(guān)系,下列說法中正確的是(

)A.物體的速度越大,則加速度越大B.物體的速度變化越大,則加速度越大C.物體的速度變化越快,則加速度越大D.物體的速度變化率越大,則加速度越大參考答案:CD二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.重為500N的木箱放在水平地面上,木箱與地面的最大靜摩擦力是160N,動(dòng)摩擦因數(shù)是0.3,則施加120N的水平推力時(shí),木箱受到的摩擦力為

N,若施加180N的水平推力推木箱時(shí),木箱受到的摩擦力為

N。參考答案:7.重量為100N的木箱放在水平地板上,動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25,至少要用40N的水平推力,才能使它從原地開始運(yùn)動(dòng),則木箱與地面間的最大靜摩擦力為

N。若用35N的水平推力推木箱,木箱所受的摩擦力是

N。參考答案:40,358.一礦井深125m,在井口每隔一定時(shí)間自由落下一個(gè)小球.當(dāng)?shù)?1個(gè)小球剛從井口開始下落時(shí),第1個(gè)小球恰好到達(dá)井底.則相鄰兩小球開始下落的時(shí)間間隔為________s,這時(shí)第3個(gè)小球和第5個(gè)小球相距________m.參考答案:0.5

359.在豎直向下、電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一個(gè)質(zhì)量為m的帶點(diǎn)液滴,沿著水平方向直線運(yùn)動(dòng),則該液滴帶

電,電荷量大小為

。參考答案:10.一個(gè)重100N的物體靜止在水平桌面上,至少要用40N的水平推力,才能使它從原地開始運(yùn)動(dòng)。則物體與桌面間的最大靜摩擦力為

N;物體從原地運(yùn)動(dòng)以后,用38N的水平推力,就可以使物體繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)的摩擦力的大小為

N,動(dòng)摩擦因數(shù)為

;當(dāng)用水平力F=20N推這個(gè)物體時(shí),物體所受的摩擦力的大小為

N;當(dāng)用水平力F=80N推這個(gè)物體時(shí),物體所受的摩擦力的大小為

N。參考答案:40,38,0.38,20,3811.重為lOON的貨箱放在水平地面上,以25N的水平推力推貨箱時(shí),貨箱沒有動(dòng),此時(shí)貨箱受到的摩擦力大小為____N;當(dāng)水平推力增至35N時(shí),貨箱剛好被推動(dòng),貨箱被推動(dòng)后,只需32N的水平推力作用即可保持貨箱做勻速運(yùn)動(dòng),則貨箱與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù):參考答案:25N

0.32以25N的水平推力推貨箱時(shí),貨箱沒有動(dòng),貨箱受到的靜摩擦力等于水平推力,即為25N;推動(dòng)后由得。12.為了節(jié)約用電、延長(zhǎng)用電器的使用壽命,小紅將兩盞標(biāo)有“220V100W”的燈泡串連接在家庭電路中使用,此時(shí)若只有這兩盞燈工作,則電路消耗的總功率為

W.為了安全用電,控制用電器的開關(guān)應(yīng)接在

上.參考答案:13.地球的半徑為6.37×106m,地球質(zhì)量為5.98×1024kg,地球表面上質(zhì)量為1.0kg的物體受到的地球的萬有引力是_________N.若g=9.8m/s2,物體受到的重力為_________N,比較它們的差別______________________________________.參考答案:本題考查地球上的物體所受到的萬有引力和重力大小的比較.根據(jù)萬有引力的公式F=G,地球表面上質(zhì)量為1.0kg的物體受到的地球的萬有引力是F=6.67×10-11×N=9.829N;物體受到的重力為:G=mg=1.0×9.8N=9.8N.由以上兩個(gè)數(shù)據(jù)可以知道,在地球表面及其附近,物體受到的萬有引力近似等于物體的重力的大小.三、簡(jiǎn)答題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.如圖所示,P為彈射器,PA、BC為光滑水平面分別與傳送帶AB水平相連,CD為光滑半圓軌道,其半徑R=2m,傳送帶AB長(zhǎng)為L(zhǎng)=6m,并沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)?,F(xiàn)有一質(zhì)量m=1kg的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))由彈射器P彈出后滑向傳送帶經(jīng)BC緊貼圓弧面到達(dá)D點(diǎn),已知彈射器的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為物體的動(dòng)能,物體與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.2。取g=10m/s2,現(xiàn)要使物體剛好能經(jīng)過D點(diǎn),求:(1)物體到達(dá)D點(diǎn)速度大小;(2)則彈射器初始時(shí)具有的彈性勢(shì)能至少為多少。參考答案:(1)2m/s;(2)62J【詳解】(1)由題知,物體剛好能經(jīng)過D點(diǎn),則有:解得:m/s(2)物體從彈射到D點(diǎn),由動(dòng)能定理得:解得:62J15.一位旅客可用三種方法從自貢到瀘州:第一種是乘普客汽車經(jīng)鄧關(guān)、趙化到達(dá);第二種是乘快客汽車經(jīng)內(nèi)江、隆昌的高速公路到達(dá);第三種是乘火車到達(dá).下面是三種車的發(fā)車時(shí)刻及里程表.已知普客汽車全程平均速度大小為60km/h,快客汽車全程平均速度大小為100km/h,兩車途中均不停站,火車在中途需停靠?jī)?nèi)江站和隆昌各5min,設(shè)火車進(jìn)站和出站都做勻變速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小是2400km/h2,途中勻速行駛,速度為120km/h.若現(xiàn)在時(shí)刻是上午8點(diǎn)05分,這位旅客想早點(diǎn)趕到瀘州,請(qǐng)你通過計(jì)算說明他該選擇普客汽車、快客汽車還是火車?

普客汽車快客汽車火車?yán)锍?km116140118班次7∶208∶2010∶3014∶30……8∶008∶309∶009∶30……8∶3315∶00

參考答案:應(yīng)選擇火車四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.沙塵暴天氣會(huì)嚴(yán)重影響交通。有一輛卡車以54km/h的速度勻速行駛,司機(jī)突然模糊看到前方十字路口一個(gè)騎自行車的人突然跌倒,該司機(jī)剎車的反應(yīng)時(shí)間為O.6s,剎車后卡車勻減速前進(jìn),最后停在騎車者前1.5m處,避免了一場(chǎng)安全事故。已知?jiǎng)x車過程中卡車加速度大小為5m/s2,求:

(1)司機(jī)發(fā)現(xiàn)情況后,卡車經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間停下;

(2)司機(jī)發(fā)現(xiàn)情況時(shí),卡車與該自行車的距離。參考答案:(1)v0=54km/h=15m/s,

剎車后卡車做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

停下時(shí)間t=t1+t2=3.6s

(2)t1=0.6s內(nèi)卡車仍勻速前進(jìn),其行駛距離s1=v0t1=15×0.6m=9m

卡車做勻減速運(yùn)動(dòng)的位移

司機(jī)發(fā)現(xiàn)情況時(shí)距該自行車的距離s=s1+s2+l=33m17.如圖所示,一半徑為R=2m的圓環(huán),以直徑AB為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)周期T=2s,環(huán)上有M、N兩點(diǎn).試求:(1)M點(diǎn)的角速度;(2)N點(diǎn)的線速度.參考答案:考點(diǎn): 線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速.專題: 勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題.分析: 同一圓環(huán)以直徑為軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),環(huán)上的點(diǎn)的角速度相同,根據(jù)幾何關(guān)系可以求得Q、P兩點(diǎn)各自做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑,根據(jù)ω=可求M點(diǎn)角速度,根據(jù)v=ωr即可求解N的線速度.解答: 解:根據(jù)幾何關(guān)系知:rM=Rsin60°=2×=mrN=Rsin30°=2×=1m根據(jù)ω=可求M點(diǎn)角速度ω==3.14rad/s同一圓環(huán)以直徑為軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),環(huán)上的點(diǎn)的角速度相同,根據(jù)v=ωr即可得N的線速度v=3.14×1m/s=3.14m/s.答:(1)M點(diǎn)的角速度3.14rad/s;(2)N點(diǎn)的線速度3.14m/s.點(diǎn)評(píng): 該題主要考查了圓周運(yùn)動(dòng)基本公式的直接應(yīng)用,注意同軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)角速度相同.屬于簡(jiǎn)單題目.18.為了測(cè)量某住宅大樓每層的平均高度(層高)及電梯運(yùn)行情況,甲、乙兩位同學(xué)在一樓電梯內(nèi)用電子體重計(jì)及秒表進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn).質(zhì)量為m=50kg的甲同學(xué)站在體重計(jì)上,乙同學(xué)記錄電梯從地面一樓到頂層全過程中,體重計(jì)示數(shù)隨時(shí)間變化的情況,并作出了如圖所示的圖象,已知t=0時(shí),電梯

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