云南省麒麟高中学年下学期期末考试 高一物理Word文档下载推荐.docx
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5.关于向心加速度,下列说法正确的是( )
A.由an=
知,匀速圆周运动的向心加速度恒定
B.匀速圆周运动不属于匀速运动
C.向心加速度越大,物体速率变化越快
D.做圆周运动的物体,加速度时刻指向圆心
6.如图所示,物块P置于水平转盘上随转盘一起运动,图中c方向沿半径指向圆心,a方向与c方向垂直.当转盘逆时针转动时,下列说法正确的是( )
A.当转盘匀速转动时,P受摩擦力方向为c
B.当转盘匀速转动时,P不受转盘的摩擦力
C.当转盘加速转动时,P受摩擦力方向可能为a
D.当转盘减速转动时,P受摩擦力方向可能为b
7.“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道到达月球,在距月球表面200km的P点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获,进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,如图3所示.之后,卫星在P点经过几次“刹车制动”,最终在距月球表面200km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动.用T1、T2、T3分别表示卫星在椭圆轨道Ⅰ、Ⅱ和圆形轨道Ⅲ的周期,用a1、a2、a3分别表示卫星沿三个轨道运动到P点的加速度,则下面说法正确的是( )
A.T1>
T2>
T3B.T1<
T2<
T3
C.a1>
a2>
a3D.a1<
a2<
a3
8.已知引力常量G、月球中心到地球中心的距离R和月球绕地球运行的周期T,仅利用这三个数据,可以估算出的物理量有( )
A.月球的质量B.地球的质量
C.地球的半径D.地球的密度
9.下列关于功率的说法中正确的是( )
A.由P=
知,力做的功越多,功率越大
B.由P=Fv知,物体运动得越快,功率越大
C.由W=Pt知,功率越大,力做的功越多
D.由P=Fvcosα知,某一时刻,即使力和速度都很大,但功率不一定大
10.如图所示,物体A的质量为m,A的上端连接一个轻弹簧,弹簧原长为L0,劲度系数为k,整个系统置于水平地面上,现将弹簧上端B缓慢地竖直向上提起,B点上移距离为L,此时物体A也已经离开地面,则下列说法中正确的是( )
A.提弹簧的力对系统做功为mgL
B.物体A的重力势能增加mgL
C.物体A的重力势能增加mg(L-L0)
D.物体A的重力势能增加mg
11.如图所示,质量为m的物块从A点由静止开始下落,加速度是
,下落H到B点后与一轻弹簧接触,又下落h后到达最低点C,在由A运动到C的过程中,空气阻力恒定,则( )
A.物块机械能守恒
B.物块和弹簧组成的系统机械能守恒
C.物块机械能减少
mg(H+h)
D.物块和弹簧组成的系统机械能减少
12.据报道,2011年5月13日,世界上最大的太阳能飞机首次实现跨国飞行,它长达63.4m的机翼上覆盖着太阳能电池板.下列说法正确的是( )
A.太阳能可以转化为电能
B.太阳能不可以转化为电能
C.太阳能的利用,说明能量可以消灭
D.太阳能的利用,说明能量可以创生
二、多选题(共3小题,每小题5.0分,共15分)
13.(多选)某物体沿直线运动,其v﹣t图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.第1s内和第2s内物体的速度方向相反
B.第1s内和第2s内物体的加速度方向相反
C.第3s内物体的速度方向和加速度方向相同
D.第2s末物体的加速度为零
14.(多选)如下图所示,各接触面是光滑的,则A、B间可能无弹力作用的是( )
A.
B.
C.
D.
15.(多选)下列关于能量的说法中正确的是( )
A.能量的概念是牛顿最早提出来的
B.能量有不同的表现形式,并可以相互转化,但总量不变
C.伽利略的斜面理想实验体现出能量是守恒的
D.以上说法均不正确
分卷II
三、实验题(共2小题,共15分)
16.如图为“探究物体的加速度与质量和受力的关系”的实验装置.沙和沙桶的质量为m,小车和砝码的质量为M.实验中将沙和沙桶的重力作为细线对小车的拉力.
(1)实验前,在进行平衡摩擦力的操作时,下列注意事项正确的是
A.应该让小车连接纸带并穿过打点计时器
B.必须让小车连接沙桶
C.纸带和沙桶都应连接
D.纸带和沙桶都不能连接
(2)现保持沙和沙桶的总质量m不变,改变小车和砝码的总质量M,探究加速度和质量的关系.如图是某次实验中打出的一条纸带,交变电流的频率为50Hz,每隔4个点选一个计数点,则小车的加速度为_________m/s2(保留两位有效数字).通过实验得到多组加速度a、质量M的数据,为了方便准确地研究二者关系,一般选用纵坐标为加速度a,则横坐标为________(填“M”或“
”).
17.如图1所示的装置,可用于探究恒力做功与速度变化的关系.水平轨道上安装两个光电门,小车上固定有力传感器和挡光板,细线一端与力传感器连接,另一端跨过定滑轮挂上砝码盘.实验首先保持轨道水平,通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力,再进行后面的操作,并在实验中获得以下测量数据:
小车、力传感器和挡光板的总质量M,平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0,挡光板的宽度d,光电门1和2的中心距离s.
图1
图2
(1)该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车(含力传感器和挡光板)的质量________(填“需要”或“不需要”).
(2)实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d,如图2所示,d=________mm.
(3)某次实验过程:
力传感器的读数为F,小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后,砝码盘才落地),已知重力加速度为g,则对该小车实验要验证的表达式是__________________.
四、计算题
18.一辆货车以8m/s的速度在平直公路上行驶,由于调度失误,在后面
600m处有一辆客车以72km/h的速度向它靠近.客车司机发觉后立即合上制动器,但客车要滑行2000m才能停止.求:
(1)客车滑行的加速度大小;
(2)通过计算分析两车是否会相撞.
19.如图甲所示,倾角为θ=37°
的足够长斜面上,质量m=1kg的小物体在沿斜面向上的拉力F=14N作用下,由斜面底端从静止开始运动,2s后撤去F,前2s内物体运动的v-t图象如图乙所示.求:
(取g=10m/s2,sin37°
=0.6,cos37°
=0.8)
(1)小物体与斜面间的动摩擦因数;
(2)撤去力F后1.8s时间内小物体的位移.
20.为了研究过山车的原理,某物理小组提出了下列设想:
取一个与水平方向夹角为θ=60°
、长为L1=2
m的倾斜轨道AB,通过微小圆弧与长为L2=
m的水平轨道BC相连,然后在C处设计一个竖直完整的光滑圆轨道,出口为水平轨道上D处,如图所示.现将一个小球从距A点高为h=0.9m的水平台面上以一定的初速度v0水平弹出,到A点时小球的速度方向恰沿AB方向,并沿倾斜轨道滑下.已知小球与AB和BC间的动摩擦因数均为μ=
,g取10m/s2.
(1)求小球初速度v0的大小;
(2)求小球滑过C点时的速率vC;
(3)要使小球不离开轨道,则竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件?
答案
1.【答案】A
【解析】研究从北京开往上海的一列火车的运动时,火车的形状和大小对研究问题影响很小,可以看做质点,故A正确;
研究体操运动员在地面翻滚前进的动作时,若把运动员看做质点,就不能对其动作做出评判,故B错误;
研究百米跑运动员的起跑动作时,若把运动员看做质点,就不能对其动作做出评判,故C错误;
研究地球的自转,因自身大小不能忽略,则不可能看成质点,故D错误.
2.【答案】C
【解析】小球的起点在A末点在B,由图可知AB的长度为3米,因此其位移大小为3m,路程为小球经过的轨迹长度,由题意可知,路程为7m,故ABD错误,C正确.
3.【答案】C
【解析】长木板ab未动即地面对长木板ab的摩擦力为静摩擦力,由于P在长木板ab上滑动,即P对长木板ab的摩擦力大小为μ2mg.由平衡条件可知地面对ab的静摩擦力大小为μ2mg.即只有C正确.
4.【答案】D
【解析】因为三种运动船的船头垂直河岸,相对于静水的初速度相同,垂直方向运动性质不同,沿水流方向运动相同,河的宽度相同,渡河时间不等,B错误;
加速度的方向指向轨迹的凹向,依题意可知,AC径迹是匀加速运动,AB径迹是匀速运动,AD径迹是匀减速运动,从而知道AC径迹渡河时间最短,A、C错误;
沿AC轨迹在垂直河岸方向是加速运动,故船到达对岸的速度最大,D正确,故选D.
5.【答案】B
【解析】向心加速度是矢量,且方向始终指向圆心,因此向心加速度不是恒定的,所以A错;
匀速运动是匀速直线运动的简称,匀速圆周运动其实是匀速率圆周运动,存在向心加速度,B正确;
向心加速度不改变速率,C错;
只有匀速圆周运动的加速度才时刻指向圆心,D错.
6.【答案】A
【解析】 转盘匀速转动时,物块P所受的重力和支持力平衡,摩擦力提供其做匀速圆周运动的向心力,故摩擦力方向指向圆心O点,A项正确,B项错误;
当转盘加速转动时,物块P做加速圆周运动,不仅有沿c方向指向圆心的向心力,还有指向a方向的切向力,使线速度大小增大,
两方向的合力即摩擦力可能指向b,C项错误;
当转盘减速转动时,物块P做减速圆周运动,不仅有沿c方向指向圆心的向心力,还有指向a相反方向的切向力,使线速度大小减小,两方向的合力即摩擦力可能指向d,D项错误.
7.【答案】A
【解析】卫星沿椭圆轨道运动时,周期的平方与半长轴的立方成正比,故T1>
T3,A项正确,B项错误;
不管沿哪一轨道运动到P点,卫星所受月球的引力都相等,由牛顿第二定律得a1=a2=a3,故C、D项均错误.
8.【答案】B
【解析】由天体运动规律知G=mR可得地球质量M=
,由于不知地球的半径,无法求地球的密度,故选项B正确.
9.【答案】D
【解析】由公式P=
可知,只有P、W、t中两个量确定后,第三个量才能确定,故选项A、C错误.由P=Fv可知,P与F、v有关,故选项B错误,由P=Fvcosα可知,P还与α有关,故选项D正确.
10.【答案】D
【解析】将弹簧上端B缓慢地竖直向上提起,由于开始时有支持力,故拉力先小于mg,物体离地后等于mg,拉力的位移为L,故提弹簧的力对系统做功小于mgL,故A错误;
B点上移距离为L,弹簧伸长量为ΔL=
,故A上升的高度为L-ΔL,所以物体A的重力势能增加mg,故B、C错误,D正确.
11.【答案】D
【解析】对于物块,从A到C要克服空气阻力做功,从B到C又将一部分机械能转化为弹簧的弹性势能,因此机械能减少,故A错误;
对于物块和弹簧组成的系统来说,物块减少的机械能(克服空气阻力所做的功+弹簧弹性势能,而弹簧则增加了弹性势能),因此整个系统机械能减少量即为克服空气阻力所做的功,故B错误;
由A运动到C的过程中,物块的动能变化为零,重力势能减小量等于机械能的减小量,所以物块机械能减少mg(H+h),故C错误;
物块从A点由静止开始下落,加速度是
g,根据牛顿第二定律得:
Ff=mg-ma=
mg,所以空气阻力所做的功为-
mg(H+h),整个系统机械能减少量即为克服空气阻力所做的功,所以物块、弹簧组成的系统机械能减少
mg(H+h),故D正确.
12.【答案】A
【解析】太阳能电池工作时,将太阳能转化为电能,为电动机提供能量,能量可以相互转化,但不能创生和消灭,故B、C、D错误.
13.【答案】BC
【解析】在速度-时间图象中,时间轴上方速度是正,时间轴下方速度是负,知第1s内和第2s内物体的速度均为正方向,运动方向相同,A错误;
切线的斜率表示加速度,知第1s内加速度为正方向,第2s内加速度为负方向,所以第1s内和第2s内物体的加速度方向相反,故B正确.第3s内物体速度为负方向,斜率为负即加速度为负方向,所以第3s内物体的速度方向和加速度方向相同,故C正确.从第1s末到第3s末物体做匀变速直线运动,加速度为定值,不为零,故D错误.
14.【答案】AC
【解析】弹力是物体发生形变后要恢复原状时产生的力.而形变有宏观与微观形变,所以有时接触不一定有形变,即有弹力.故弹力产生的条件是接触且形变.
由图可知:
B、D两选项肯定有弹力,因为A、B间虽是微小形变,但很容易判定它们存在弹力.而A选项:
假设A、B间有弹力,则A、B两物体均不能处于平衡状态,所以要运动,然而A、B两物体没有运动.故A选项没有弹力.同理C选项中,A、B间物体也没有弹力,否则会运动.
15.【答案】BC
【解析】能量的概念是焦耳最早提出的,A错误.
16.【答案】A 2.0
【解析】
(1)平衡摩擦力时让小车拖着纸带运动,若能做匀速直线运动,摩擦力得到平衡,故选A.
(2)由图可知x12=3.10cm,x23=5.10cm,x34=7.10cm,x45=9.10cm,x56=11.10cm,可知连续相等时间内的位移之差Δx=2.00cm,根据Δx=aT2得,加速度a=
=
m/s2=2.0m/s2.
因为a与M成反比,所以作a-
图线.
17.【答案】
(1)不需要
(2)5.50
(3)(F-m0g)s=
M(
)2-
)2
(1)该实验中由于已经用力传感器测出绳子拉力大小,不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力,故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量.
(2)游标卡尺的主尺读数为5mm,游标读数等于0.05×
10mm=0.50mm,
所以最终读数为:
5mm+0.50mm=5.50mm.
(3)由于光电门的宽度d很小,所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度.
滑块通过光电门1速度为:
v1=
,
滑块通过光电门2速度为:
v2=
根据功能关系需要验证的关系式为:
(F-m0g)s=
)2.
18.【答案】
(1)0.1m/s2
(2)会相撞.
【解析】
(1)设v2=72km/h=20m/s,由v2-v
=2ax得客车刹车的加速度大小为a=
m/s2=0.1m/s2.
(2)假设不相撞,设两车达到共同速度用时为t,则
v2-at=v1,t=120s
货车在该时间内的位移x1=v1t=8×
120m=960m
客车在该时间内的位移x2=t=1680m
位移大小关系:
x2=1680m>
600m+x1=1560m,故会相撞.
19.【答案】
(1)0.5
(2)2.2m,沿斜面向上
【解析】
(1)由题图乙可知,0~2s内物体的加速度a1=
=4m/s2
根据牛顿第二定律,F-mgsinθ-Ff=ma1,
FN=mgcosθ,而Ff=μFN,代入数据解得μ=0.5.
(2)撤去F后,-mgsinθ-Ff=ma2,得a2=-10m/s2,
设经过t2时间减速到0,根据运动学公式0=v1+a2t2,
解得t2=0.8s
在0.8s内物体有向上运动的位移x2
0-v
=2a2x2,得x2=3.2m
物体到最高点后向下运动,设加速度大小为a3,则
mgsinθ-Ff=ma3,解得a3=2m/s2
再经t3=1s物体发生位移x3,x3=a3t
=1m
物体在撤去F后1.8s内的位移x=x2-x3
代入数据解得x=2.2m,方向沿斜面向上.
20.【答案】
(1)
m/s
(2)3
m/s(3)0<
R≤1.08m
(1)小球开始时做平抛运动:
v=2gh,
代入数据解得
vy=
m/s=3
m/s,
A点:
tan60°
得vx=v0=
m/s=
m/s.
(2)从水平抛出到C点的过程中,由动能定理得
mg(h+L1sinθ)-μmgL1cosθ-μmgL2
mv-
mv,
代入数据解得vC=3
(3)小球刚好能过最高点时,重力提供向心力,
则mg=
mv=2mgR1+
mv2,
代入数据解得R1=1.08m,当小球刚能到达与圆心等高时,有
mv=mgR2,代入数据解得R2=2.7m,
当圆轨道与AB相切时R3=BC·
=1.5m,
即圆轨道的半径不能超过1.5m,
综上所述,要使小球不离开轨道,R应该满足的条件是
0<
R≤1.08m.
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