德州物理期末考试题及答案

德州物理期末考试题及答案德州市物理期末考试试卷一、选择题（每题3分，共30分）1.下列物理量的单位中，属于基本单位的是（）A.牛顿（N）B.米/秒（m/s）C.千克（kg）D.焦耳（J）2.下列关于摩擦力的说法，正确的是（）A.只有静止的物体才会受到静摩擦力B.滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反C.人走路时，脚与地面间的摩擦力是静摩擦力D.摩擦力的大小一定与正压力成正比3.一个物体在几个共点力的作用下处于平衡状态，若撤去其中一个力\(F_1\)，则该物体（）A.一定做匀加速直线运动B.一定做匀减速直线运动C.一定做曲线运动D.可能做直线运动，也可能做曲线运动4.关于自由落体运动，下列说法正确的是（）A.物体从静止开始下落的运动就是自由落体运动B.自由落体运动是初速度为零，加速度为\(g\)的匀加速直线运动C.物体只在重力作用下的运动就是自由落体运动D.自由落体运动的加速度\(g\)随纬度的升高而减小5.汽车以\(20m/s\)的速度做匀速直线运动，刹车后的加速度大小为\(5m/s^2\)，那么开始刹车后\(2s\)与开始刹车后\(6s\)汽车通过的位移之比为（）A.\(1:1\)B.\(3:1\)C.\(3:4\)D.\(4:3\)6.如图所示，用轻绳系一个小球，使它在水平面内做匀速圆周运动，关于小球受力，下列说法正确的是（）A.只受重力作用B.只受拉力作用C.受重力和拉力作用D.受重力、拉力和向心力作用7.质量为\(m\)的汽车，以恒定功率\(P\)在水平平直公路上行驶，它受到的阻力是车重的\(k\)倍，则汽车行驶的最大速度为（）A.\(\frac{P}{kg}\)B.\(\frac{P}{mg}\)C.\(\frac{P}{kmg}\)D.\(\frac{mg}{kP}\)8.关于功和能，下列说法正确的是（）A.功就是能，能就是功B.功可以转化为能，能也可以转化为功C.功是能量转化的量度D.力对物体做了多少功，物体就具有多少能9.两颗人造地球卫星\(A\)和\(B\)的质量之比\(m_A:m_B=1:2\)，轨道半径之比\(r_A:r_B=1:3\)，某一时刻它们的连线通过地心，则此时它们的线速度之比\(v_A:v_B\)等于（）A.\(3:1\)B.\(1:3\)C.\(\sqrt{3}:1\)D.\(1:\sqrt{3}\)10.如图所示，一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅\(A\)与驱动力频率\(f\)的关系）如图所示，则下列说法正确的是（）A.此单摆的固有周期约为\(0.5s\)B.此单摆的摆长约为\(1m\)C.若摆长增大，单摆的固有频率增大D.若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动二、填空题（每题4分，共20分）11.一个物体从\(45m\)高处自由下落，取\(g=10m/s^2\)，则物体下落时间为______\(s\)，落地时的速度大小为______\(m/s\)。12.用\(30N\)的水平外力\(F\)，拉一个静止放在光滑水平面上质量为\(20kg\)的物体，力\(F\)作用\(3s\)后消失，则第\(5s\)末物体的速度大小为______\(m/s\)，第\(5s\)内物体的位移大小为______\(m\)。13.质量为\(m=0.5kg\)的物体，以\(30m/s\)的初速度竖直上抛，经过\(2s\)到达最高点，则物体上升的最大高度为______\(m\)，物体所受的空气阻力大小为______\(N\)（取\(g=10m/s^2\)）。14.一辆汽车以\(10m/s\)的速度匀速行驶，遇突发情况刹车，加速度大小为\(2m/s^2\)，则汽车刹车后第\(6s\)末的速度为______\(m/s\)，刹车后\(6s\)内的位移为______\(m\)。15.已知地球半径为\(R\)，地球表面的重力加速度为\(g\)，则地球的第一宇宙速度\(v_1=\)______，在离地面高度为\(h=R\)的圆形轨道上的人造地球卫星的运行速度\(v_2=\)______。三、实验题（共15分）16.（7分）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中：（1）某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如图所示。请你指出该装置中的错误或不妥之处（至少两处）：①____________________________________________________；②____________________________________________________；③____________________________________________________。（2）改正实验装置后，该同学顺利地完成了实验。下图是他在实验中得到的一条纸带，图中相邻两计数点之间的时间间隔为\(0.1s\)，由图中的数据可算得小车的加速度\(a\)为______\(m/s^2\)（结果保留两位有效数字）。17.（8分）在“验证机械能守恒定律”的实验中：（1）下列器材中不必要的是______（只需填字母代号）。A.重物B.纸带C.天平D.毫米刻度尺E.秒表（2）实验中，由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到较大阻力，这样会导致实验结果\(mgh\)______\(\frac{1}{2}mv^2\)（选填“＞”、“=”或“＜”）。（3）某同学在实验中得到一条纸带，选取纸带上打出的连续五个点\(A\)、\(B\)、\(C\)、\(D\)、\(E\)，测出\(A\)点距起点\(O\)的距离为\(x_0\)，\(A\)、\(B\)两点间的距离为\(x_1\)，\(B\)、\(C\)两点间的距离为\(x_2\)，\(C\)、\(D\)两点间的距离为\(x_3\)，\(D\)、\(E\)两点间的距离为\(x_4\)，打点计时器的打点周期为\(T\)。根据这些条件，计算打\(C\)点时重物的速度\(v_C\)的表达式为\(v_C=\)______。四、计算题（共35分）18.（10分）如图所示，质量为\(m=2kg\)的物体静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数\(\mu=0.2\)，现对物体施加一个与水平方向成\(\theta=37^{\circ}\)角、大小为\(F=10N\)的拉力，经\(t=4s\)后撤去拉力。求：（1）拉力\(F\)作用时物体的加速度大小；（2）物体从开始运动到停止的总位移大小。（\(\sin37^{\circ}=0.6\)，\(\cos37^{\circ}=0.8\)，\(g=10m/s^2\)）19.（12分）如图所示，一个质量为\(m=0.5kg\)的小球，用长\(L=0.4m\)的细线悬挂在\(O\)点，小球在水平拉力\(F\)的作用下，从平衡位置\(P\)点缓慢地移动到\(Q\)点，细线与竖直方向的夹角\(\theta=60^{\circ}\)。求：（1）在此过程中拉力\(F\)做的功；（2）若在\(Q\)点时撤去拉力\(F\)，小球摆回到\(P\)点时细线的拉力大小。（\(g=10m/s^2\)）20.（13分）如图所示，光滑水平面\(AB\)与竖直面内的半圆形导轨在\(B\)点相切，半圆形导轨的半径为\(R\)。一个质量为\(m\)的物体将弹簧压缩至\(A\)点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，当它经过\(B\)点进入导轨的瞬间对导轨的压力为其重力的\(7\)倍，之后向上运动恰能完成半圆周运动到达\(C\)点。求：（1）物体在\(B\)点的速度大小；（2）物体在\(C\)点的速度大小；（3）弹簧对物体做的功。答案一、选择题1.【答案】C【解析】国际单位制中的基本单位有七个，分别是：米（m）、千克（kg）、秒（s）、安培（A）、开尔文（K）、摩尔（mol）、坎德拉（cd）。牛顿（N）、米/秒（m/s）、焦耳（J）都是导出单位。所以选C。2.【答案】C【解析】运动的物体也可能受到静摩擦力，比如随传送带一起加速的物体，A错误；滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反，而不是与运动方向相反，B错误；人走路时，脚与地面间没有相对滑动，是静摩擦力，C正确；只有滑动摩擦力的大小才一定与正压力成正比，静摩擦力大小与正压力无关，D错误。所以选C。3.【答案】D【解析】物体在几个共点力作用下处于平衡状态，撤去一个力\(F_1\)后，其余力的合力与\(F_1\)大小相等、方向相反。若合力与物体原来的速度方向在同一直线上，则物体做直线运动；若合力与物体原来的速度方向不在同一直线上，则物体做曲线运动。所以选D。4.【答案】B【解析】物体从静止开始下落，且只在重力作用下的运动才是自由落体运动，A、C错误；自由落体运动是初速度为零，加速度为\(g\)的匀加速直线运动，B正确；自由落体运动的加速度\(g\)随纬度的升高而增大，D错误。所以选B。5.【答案】C【解析】汽车刹车到停止所需的时间\(t_0=\frac{v_0}{a}=\frac{20}{5}=4s\)。刹车后\(2s\)内的位移\(x_1=v_0t_1-\frac{1}{2}at_1^2=20\times2-\frac{1}{2}\times5\times2^2=30m\)；刹车后\(6s\)内的位移等于刹车后\(4s\)内的位移，\(x_2=v_0t_0-\frac{1}{2}at_0^2=20\times4-\frac{1}{2}\times5\times4^2=40m\)。所以\(x_1:x_2=3:4\)。选C。6.【答案】C【解析】小球在水平面内做匀速圆周运动，受重力和绳子的拉力作用，向心力是重力和拉力的合力，是效果力，不是实际受到的力。所以选C。7.【答案】C【解析】当汽车的牵引力等于阻力时，汽车的速度达到最大，即\(F=f=kmg\)，由\(P=Fv\)可得\(v_{max}=\frac{P}{F}=\frac{P}{kmg}\)。所以选C。8.【答案】C【解析】功和能是两个不同的概念，功是能量转化的量度，力对物体做了多少功，就有多少能量发生转化，但物体具有的能量与力做功的多少没有直接关系。所以选C。9.【答案】C【解析】根据万有引力提供向心力\(G\frac{Mm}{r^2}=m\frac{v^2}{r}\)，可得\(v=\sqrt{\frac{GM}{r}}\)，所以\(\frac{v_A}{v_B}=\sqrt{\frac{r_B}{r_A}}=\sqrt{\frac{3}{1}}=\sqrt{3}:1\)。选C。10.【答案】B【解析】由共振曲线可知，单摆的固有频率\(f_0=1Hz\)，则固有周期\(T_0=\frac{1}{f_0}=1s\)，A错误；根据\(T=2\pi\sqrt{\frac{l}{g}}\)，可得\(l=\frac{gT_0^2}{4\pi^2}=\frac{10\times1^2}{4\times3.14^2}\approx1m\)，B正确；若摆长增大，根据\(T=2\pi\sqrt{\frac{l}{g}}\)可知周期增大，固有频率减小，共振曲线的峰将向左移动，C、D错误。所以选B。二、填空题11.【答案】3；30【解析】根据\(h=\frac{1}{2}gt^2\)，可得\(t=\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2\times45}{10}}=3s\)；落地时的速度\(v=gt=10\times3=30m/s\)。12.【答案】4.5；4.5【解析】根据牛顿第二定律\(F=ma\)，可得\(a=\frac{F}{m}=\frac{30}{20}=1.5m/s^2\)。力\(F\)作用\(3s\)后物体的速度\(v=at=1.5\times3=4.5m/s\)，力\(F\)消失后物体做匀速直线运动，所以第\(5s\)末物体的速度大小为\(4.5m/s\)，第\(5s\)内物体的位移大小\(x=vt=4.5\times1=4.5m\)。13.【答案】30；2.5【解析】设物体上升的加速度为\(a\)，根据\(v=v_0at\)，可得\(a=\frac{v_0v}{t}=\frac