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江苏省淮安市2018-2019学年高一物理上学期期末检测试题
一、选择题
1.如图为“2016年中国好声音”娱乐节目所设计的“导师战车”战车可以在倾斜直轨道上运动。当坐在战车中的导师按下按钮,战车就由静止开始沿长10m的倾斜轨道冲到学员面前,最终刚好停止在轨道末端,此过程历时4s.在战车运动过程中,下列说法正确的是( )
A.根据题中信息可以估算导师战车运动的平均速度大小为2.5m/s
B.根据题中信息可以估算导师战车运动的加速度大小为1.25m/s2
C.战车在倾斜轨道上做匀变速直线运动
D.导师战车在整个运动过程中处于失重状态
2.一个质点做匀加速直线运动,第1s内和第2s内通过的位移分别是2m和4m。则该质点( )
A.第1s末的瞬时速度是2m/s
B.加速度是4m/s2
C.初速度为lm/s
D.前3s内的位移是6m
3.甲、乙两球从同一高度同时由静止释放,下落时受到的空气阻力F与球的速率v成正比,即F=-kv(k>0),且两球的比例常数k相等,如图所示为下落时两球的v-t图象。若甲球与乙球的质量分别为m1与m2,则( )
A.m2>m1,且甲球先抵达地面
B.m2>m1,且乙球先抵达地面
C.m2<m1,且甲球先抵达地面
D.m2<m1,且乙球先抵达地面
4.如图所示,两个质量都是m的小球A和B用轻杆连接,斜靠在墙上处于平衡状态。已知墙面光滑,水平地面粗糙。现使A球向下移动一点,B球离墙再稍远一些,两球再次达到平衡状态。移动后的平衡状态与原来的平衡状态相比较,地面对球B的支持力N和轻杆上的弹力T的变化情况是( )
A.N不变,T变大 B.N变小,T变大
C.N不变,T变小 D.N变大,T变小
5.质点沿x轴运动,其速度v随时间t变化的v-t图像如图所示,已知t=0时刻质点速度方向沿x轴正方向;t2-t1= t3-t2。则下列说法正确的是
A.t2时刻质点的速度和加速度均为零
B.t2时刻质点即将向x轴负方向运动
C.质点在t1时刻和t3时刻的速度相同
D.质点在t1时刻和t3时刻的加速度大小相等方向相反
6.在某次无人机竖直送货实验中,无人机的质量M=1.5kg,货物的质量m=1kg,无人机与货物间通过轻绳相连.无人机以恒定动力F=30N从地面开始加速上升,不计空气阻力,重力加速度取g =10m/s2.则( )
A.无人机加速上升时货物处于失重状态
B.无人机加速上升时的加速度a=20m/s2
C.无人机加速上升时轻绳上的拉力T=10N
D.无人机加速上升时轻绳上的拉力T=12N
7.如图所示,质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶,一质量为m的救生员站在船尾,相对小船静止.若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速率为( )
A.v0+(v0+v) B.v0-v
C.v0+v D.v0+(v0-v)
8.在地面上方某点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出,不计空气阻力,则小球在随后的运动过程中
A.速度和加速度都在不断变化
B.速度与竖直方向的夹角不变
C.位移与竖直方向的夹角不变
D.在相等的时间间隔内,速度的变化量相等
9.物体仅在拉力、重力作用下竖直向上做匀变速直线运动,重力做功-2J,拉力做功3J,则下列说法正确的是
A.物体的重力势能减少2J
B.物体的动能增加3J
C.物体的动能增加1J
D.物体的机械能增加1J
10.下列所说的速度中,哪些是指平均速度( )
A.百米赛跑的运动员以9.5m/s的速度冲过终点线
B.2010年12月3日,京沪高铁山东枣庄至安徽蚌埠段联调联试综合试验中,“和谐号”动车组创下世界铁路运行试验最高速486.1km/h的纪录
C.返回地面的太空舱以8m/s的速度落入太平洋
D.由于堵车,在隧道内的车速仅为1.2m/s
11.如图所示,质量为m的小球用OB和O'B两根轻绳悬挂,两轻绳与水平天花板的夹角分别为30º和60º,此时OB绳的拉力大小为F1。若烧断O'B绳,当小球运动到最低点C时,OB绳的拉力大小为F2,则F1∶F2等于
A.1∶4 B.1∶3 C.1∶2 D.1∶1
12.根据粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型,图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线,实线表示一个粒子的运动轨迹。在粒子从a运动到b、再运动到c的过程中,下列说法正确的是( )
A.动能先增大,后减小
B.电势能先减小,后增大
C.电场力先做负功,后做正功,总功等于零
D.加速度先变小,后变大
二、填空题
13.做匀速圆周运动的物体,其所受的_________时刻指向圆心。
14.一辆汽车匀速率通过一座圆形拱桥后,接着又匀速率通过圆弧形凹地.设圆弧半径相等,汽车通过桥顶A时,对桥面的压力FA为车重的一半,汽车在弧形地最低点B时,对地面的压力为FB,则FA:FB为 .
15.在做《探究小车速度随时间变化的规律》的实验时,要用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,常用的电磁式打点计时器和电火花计时器,二者都使用的是 (填“直流电”或“交流电”),它们是每隔 s打一个点.
16.如图所示,水平传送带以恒定的速率=2.0 m/s传送质量为=0.5 kg的工件,工件都是在位置处无初速地放到传送带上的,工件与传送带间的动摩擦因数=0.4,每当前一个工件在传送带上停止相对运动时,后一个工件立即放到传送带上.g取10 m/s2,传送带上相对静止的相邻两工件间的距离
为 m.
17.如图示,轻质弹簧上端拴一质量为m的小球,静止时弹簧的压缩量为x。在沿竖直方向上下振动的过程中,当小球运动到最低点时,弹簧的压缩量为1.5x,此时小球的加速度大小为______ (重力加速度的大小为g)。
三、实验题
18.在探究“物体加速度与力、质量的关系”实验时
(1)提供器材:①电磁打点计时器;②天平:③低压交流电源;④低压直流电源;⑤细绳和纸带:⑥钩码和小车;⑦秒表:⑧一端有滑轮的长木板:⑨刻度尺。本实验不需要的器材是_____(填序号)
(2)如图1所示为一条记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E、F、G为计数点,相邻计数点间的时间间隔T=0.1s,s1=3.59cm,s2=4.4lcm,s3=5.19cm,s4=5.97cm,s5=6.78cm,s6=7.64cm。根据纸带的数据可以计算B点的瞬时速度是_____m/s,小车运动的加速度的大小是_____m/s2.(以上结果均保留两位有效数字)
(3)改变所挂钩码的数量,多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a﹣F关系图线(如图2所示)。此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是_____。(填选项前字母)
A.小车与轨道之间存在摩擦 B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大 D.所用小车的质量太大
19.如图为“验证动能定理”的实验装置,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距适当距离的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车通过A、B时的速率,要求拉力传感器的示数即为小车所受的合外力。
(1)为了完成实验,除了测量小车受到拉力的大小、小车通过A、B时的速率和外,还需要测量__和__(写出物理量的名称和符号);需要验证的物理关系式为____
(2)与本实验有关的下列说法正确的是__
A、要调整长木板的倾斜角度,平衡小车受到的摩擦力
B、应先释放小车,再接通速度传感器的电源
C、改变所挂钩码的数量时,要使所挂钩码的质量远小于小车质量
D、该实验装置也可以用来验证牛顿第二定律。
20.如图为某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验,图中小车是由挂在小车前端一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W. 当用2条、3条 … 完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次 … 实验时,每次实验都要把小车拉到同一位置再释放小车,小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。打点计时器工作频率为50Hz。
(1)实验中木板略微倾斜,这样做(_________)
A.是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑
B.是为了增大小车下滑的加速度
C.可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功
D.可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
(2)根据第四次的纸带(如图所示)求得小车获得的速度为 _______ m/s。(保留三位有效数字)
四、解答题
21.如图所示,质量是m=2kg的物体在倾角为θ=37°的光滑斜面上,受一沿斜面向上的拉力F=18N的作用,从静止开始运动,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2,求:
(1)物体的加速度多大?
(2)2s内物体的位移多大?
(3)外力F在作用10s后立即被撤去,出去外力后物体还能沿斜面上滑多大距离?(设斜面足够长)
22.如图所示,足够长的传送带与水平面倾角,以的速率逆时针转动在传送带底部有一质量的物体,物体与传送带间动摩擦因数,现用轻细绳 将物体由静止沿传送带向上拉动,拉力,方向平行传送带向上经时间绳子突然断了,设传送带足够长求:
(1)绳断时物体的速度大小;
(2)绳断后物体还能上行多远.
23.水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切,一小球以初速度 沿直轨道向右运动,如图所示,小球进入圆形轨道后刚好能通过c点,然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点,小球看做质点,忽略空气阻力,重力加速度为g。求db的水平距离x.
24.质量为m=5×103 kg的汽车,在t=0时刻速度v0=10 m/s,随后以P=6×104 W的额定功率沿平直公路继续前进,经路程s=1 252 m达到最大速度。该汽车所受恒定阻力是其重力的0.05倍,g取10 m/s2,求:
(1)汽车的最大速度vm;
(2)汽车在经过路程s=1 252 m内所用的时间?
25.宇宙中两颗相距较近的天体均为“双星”,它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动,而不至因为万有引力的作用而吸引到一起。设双星的质量分别为M1和M2,两者相距L,求双星的运动周期T。
【参考答案】***
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
A
C
C
A
B
D
A
D
C
D
A
C
二、填空题
13.向心力
14.1:3
15.交流电,0.02
16.1
17.5g
三、实验题
18.④⑦ 0.40 0.80 C
19.A、B两点之间的距离 小车和车上的拉力传感器的总质量 AD
20.CD 2.00
四、解答题
21.(1)3m/s2。(2)6m。(3)75m。
【解析】(1)物体沿着斜面方向的合力 F合=F﹣mgsin37=18﹣2×10×0.6=6N
加速度
(2)2s内物体的位移 S=at2=×3×22m=6m
(3)外力F在作用10s时速度 v=at=3×10=30m/s
撤去F后物体的加速度大小 a==gsin37°=6m/s2,方向和初速度方向相反
还能沿斜面上滑s,则﹣v2=﹣2as
代入得 0﹣302=﹣2×6s
解得 s=75m
点睛:本题综合考查了牛顿第二定律和运动学公式的运用,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,在这类问题中加速度是必求的量。
22.(1)8m/s(2)4m
【解析】(1)根据牛顿第二定律得,物体上滑的加速度
,
则绳断时物体的速度大小.
(2)绳断后,物体继续上滑做匀减速直线运动,
加速度大小,
则绳断后物体还能上行的距离.
点睛:解决本题的关键理清物体在传送带上的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁.
23.
【解析】小球恰好通过最高点C,根据重力提供向心力,有,解得;
小球离开C点后做平抛运动,竖直方向:,解得;
水平方向:
24.(1) 24 m/s (2) 72 s
【解析】
【分析】
(1)达到最大速度时,牵引力等于阻力,由功率公式可求得最大速度;
(2)对整过程由动能定理可求得所用的时间;
【详解】
(1)达到最大速度时,牵引力等于阻力为:;
由功率公式可得最大速度为:;
(2)由动能定理可得:
代入数据解得:。
【点睛】
本题机车启动的问题,知道当速度最大时加速度为零,同时利用动能定理进行求解时间或位移。
25.
【解析】
【详解】
双星做匀速圆周运动的向心力F相等,周期T相等。设双星到O点距离分别为r1和r2,由万有引力定律、牛顿第二定律及几何关系可得:
r1+r2=L
联立上面各式,知
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