2021-2022学年湖南省娄底市水车区大同乡大同中学高一物理期末试题含解析

2021-2022学年湖南省娄底市水车区大同乡大同中学高一物理期末试题含解析一、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“用圆锥摆实验验证向心力公式"的实验中，AB为竖直转轴，细绳一端系在A点，另一端与小球C相连,如图所示.当转轴转动时,C球在水平面内做匀速圆周运动.实验步骤如下：①测量AC间细绳长度l；②使AB轴转动，并带动C球在水平面内做匀速圆周运动；③测出此时C球做匀速圆周运动的周期T，并标出C球球心在AB轴上的投影点D，测出AD间距为S;④算出C球做匀速圆周运动所需的向心力F.;⑤算出C球所受的合力F;⑥验证向心力公式.(I)在上述实验中还需要测量的物理量有哪些________A.C球的直径

B.C球的质量

C.C球转动的角速度

D.当地的重力加速度g(II)为了验证向心力公式正确.请用已知的物理量和第（I)题中你所选择的物理量表示出AD间距S=_______.(III)这一实验方法简单易行.但是有几个因素可能会影响实验的成功,请写出一条:_________________________________________________参考答案：2.半径为r和R（r＜R）的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上，如图所示，质量相等的两物体分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速地释放，在下滑过程中两物体A、机械能均逐渐减小B、经最低点时动能相等C、在最低点对轨道的压力相等D、在最低点的机械能相等参考答案：CD3.（多选）如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连。弹簧处于自然长度时物块位于O点（图中未标出）。物块的质量为m，物块与桌面间的动摩擦因数为μ。现用水平向右的力将物块从O点拉至A点，拉力做的功为W。撤去拉力后物块由静止向左运动，经O点到达B点并停在B点，AB=a。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则上述过程中A．物块在A点时，弹簧的弹性势能等于W-μmgaB．物块在B点时，弹簧的弹性势能小于W-3μmga/2C．经O点时，物块的动能大于W-μmga D．物块在B点时弹簧的弹性势能不大于物块动能最大时弹簧的弹性势能参考答案：BA、如果没有摩擦力，则O点应该在AB中间，由于有摩擦力，物体从A到B过程中机械能损失，故无法到达没有摩擦力情况下的B点，也即O点靠近B点，故，此过程物体克服摩擦力做功大于，故A错误；B、由A分析得物块从开始运动到最终停在B点，路程大于，故整个过程物体克服阻力做功大于，故物块在B点时，弹簧的弹性势能小于，故B正确；C、从O点开始到再次到达O点，物体路程大于a，故由动能定理得，物块的动能小于，故C错误；D、物块动能最大时，弹力等于摩擦力，而在B点弹力与摩擦力的大小关系未知，故物块动能最大时弹簧伸长量与物块在B点时弹簧伸长量大小未知，故此两位置弹性势能大小关系不能判断，故D错误。故选B。4.如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球，在水平拉力F作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点的过程中：(A)小球的机械能保持不变(B)小球受的合力对小球不做功(C)水平拉力F的瞬时功率逐渐减小(D)小球克服重力做功的瞬时功率逐渐增大参考答案：BD5.图为“嫦娥二号”的姐妹星“嫦娥一号”某次在近地点A由轨道1变轨为轨道2的示意图，其中B、C分别为两个轨道的远地点。关于上述变轨过程及“嫦娥一号”在两个轨道上运动的情况，下列说法中正确的是(

)A．“嫦娥一号”在轨道1的A点处应点火加速B．“嫦娥一号”在轨道1的A点处的速度比在轨道2的A点处的速度大C．“嫦娥一号”在轨道1的B点处的加速度比在轨道2的C点处的加速度大D．“嫦娥一号”在轨道1的B点处的机械能比在轨道2的C点处的机械能大参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一物体沿直线向东作匀减速运动，先后经过A、B两个位置，若已知物体经过A时的速度大小为5m/s，经过B时的速度大小为3m/s，从A运动到B所用的时间为0.5s，则由A到B物体速度的变化量的大小为

，方向

；物体运动的加速度大小为

；A、B之间的距离为

。参考答案：2m/s，

向西；

4m/s2，

2m7.如图所示，质量相同的A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动,两球间是一个轻质弹簧，如果突然剪断悬线，则在剪断悬线瞬间A球加速度为________；B球加速度为________．参考答案：2g08.前一题中，该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，他用AC段的平均速度作为与B点对应的物体的瞬时速度．这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量

（填“大于”、“小于”或“等于”）动能的增加量，原因是

．参考答案：大于；重锤下落时受到摩擦阻力的作用．【考点】验证机械能守恒定律．【分析】抓住重锤下落时受到摩擦阻力作用，结合能量守恒分析重力势能的减小量和动能增加量之间的关系．【解答】解：实验中由于重锤下落时受到摩擦阻力的作用，产生内能，根据能量守恒知，重力势能的减小量部分转化为内能，可知重力势能的减小量大于动能的增加量．故答案为：大于；重锤下落时受到摩擦阻力的作用．9.用斜面、小车、沙桶、沙子等器材做“探究加速度与力、质量的关系”实验，图6是实验中一条打点的纸带，相邻计数点的时间间隔为T，且间距x1，x2，x3，…，x6已量出．图6(1)请写出计算加速度的表达式．

(2)图7甲是甲同学根据测量数据画出的a－F图象，该图象表明实验操作中存在的问题是________________________________________________________________________

．图7(3)乙、丙同学用同一装置实验，各自得到的a－F图线如图乙所示，说明两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同．并比较其大小．参考答案：(1)a＝没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足)小车及沙子的质量不同，且m乙<m丙10.飞机着陆后做匀减速直线运动，初速度为60m／s，加速度大小为6m／s2，飞机从着陆到停下滑行 m。参考答案：30011.将一个力传感器连接到计算机上，我们就可以测量快速变化的力。图中所示就是用这种方法测得的小滑块在半球形碗内在竖直平面内来回滑动时，对碗的压力大小随时间变化的曲线。从这条曲线提供的信息，可以判断滑块约每隔

秒经过碗底一次，随着时间的变化滑块对碗底的压力

（填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”）。参考答案：12.一横波瞬时的波形如图所示，质点A此时的运动方向向下，且经过0.2s第一次回到平衡位置，则此波的传播方向为向左，波速为0.05m/s．参考答案：解：质点A的振动方向向下，根据上下坡法知，波的传播方向向左．可知波形的平衡位置传播到质点A平衡位置处，传播的距离为1cm，则波速v=．故答案为：向左，0.05．13.某同学让重锤做自由落体运动，利用打点计时器打出的纸带来测量当地的重力加速度．该同学在实验中得到6条纸带，如图所示为其中一条，在纸带上取6个计数点，两个相邻计数点间的间隔为T＝0.02s．其中1、2、3点相邻，4、5、6点相邻，在3点和4点之间还有若干个点．x1是1、3两点的距离，x3是4、6两点的距离，x2是2、5两点的距离．该同学测得的数据是x1＝4.00cm，x2＝19.30cm，x3＝8.72cm，根据数据求出重力加速度g的表达式g＝____________________计算结果是：____________m/s2.(保留三位有效数字)参考答案：,9.76三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某实验小组的欲验证“动能定理”，他们的实验装置如图所示，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、砝码．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．要完成该项实验，还需要的实验器材有(

)A.天平

B.刻度尺

C.秒表

D.弹簧秤

参考答案：AB15.（2分）在做《探究小车速度随时间变化的规律》的实验中，利用打点计时器在纸带上打出了一系列的点，如图所示。设各相邻记数点之间的距离分别为s1、s2、s3……s6，相邻两记数点间的时间间隔为T，则下列关系式中正确的是A．s2－s1＝aT2

B．s4－s1＝3aT2C．

D．打点2时物体的速度为v2＝参考答案：ABD四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（9分）如图所示，弹簧AB原长为35cm，A端挂一个重50N的物体，手执B端，将物体置于倾角为30°的斜面上。当物体沿斜面匀速下滑时，弹簧长度为40cm；当物体匀速上滑时，弹簧长度为50cm，试求：

（1）弹簧的劲度系数k；（2）物体与斜面的滑动摩擦力。参考答案：解析：（1）匀速下滑

k（L1-L0）+f=mgsin30°

①匀速上滑

k（L2-L0）=mgsin30°+f

②①②两式相加得：mg=k(L1+L2－2L0)

k=250N/m（2）将K=250N/m带入①，由：mgsin30°=f+k（L1-L0）得：f=12.5N17.在如图所示的装置中，两个光滑的定滑轮的半径很小，表面粗糙的斜面固定在地面上，斜面的倾角为θ=30°，用一根跨过定滑轮的细绳连接甲、乙两物体，把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行，把乙物体悬在空中，并使悬线拉直且偏离竖直方向α=60°.现同时释放甲、乙两物体，乙物体将在竖直平面内振动，当乙物体运动经过最高点和最低点时，甲物体在斜面上均恰好未滑动.已知乙物体的质量为m=1kg，若取重力加速度g=10m/s2.求甲物体的质量及斜面对甲物体的最大静摩擦力.参考答案：：设甲物体的质量为M，所受的最大静摩擦力为f，则当乙物体运动到最高点时，绳子上的弹力最小，设为T1，对乙物体T1=mgcosα

(2分)此时甲物体恰好不下滑，有:Mgsinθ=f+T1 得：