山东省潍坊市诸城密州学村高一物理下学期期末试卷带解析

山东省潍坊市诸城密州学村高一物理下学期期末试卷含解析
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. （多选）如图所示，顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平地面上，A、B两物体通过细绳连接，并处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦）。

现用水平向右的力F作用于物体B上，将物体B缓慢拉高一定的距离，此过程中斜面体与物体A仍然保持静止。

在此过程中（）
A．水平力F一定变大B．斜面体所受地面的支持力一定变大
C．地面对斜面体的摩擦力一定变大D．物体A所受斜面体的摩擦力一定变大
参考答案：
AC
2. 在匀加速直线运动中，以下说法错误的是（）
A 位移总随时间而增加
B 速度的增量总跟时间成正比
C 位移总跟时间的平方成正比
D 速度总跟时间成正比
参考答案：
CD
3. （多选）乙、丙三人各乘一架直升飞机，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲机匀速上升，丙看到乙机匀速下降，甲看到丙机匀速上升，那么甲、乙、丙相对地面的运动情况可能是（）
A、甲、乙匀速下降，且v乙>v甲，丙停在空中
B、甲、乙匀速下降，且v乙>v甲，丙匀速上升
C、甲、乙匀速下降，且v乙>v甲，丙匀速下降，且v丙<v甲
D、甲、乙匀速下降，且v乙>v甲，丙匀速下降，且v丙>v甲
参考答案：ABC
4. （单选）如图2所示，一个带正电的粒子沿x轴正向射入匀强磁场中，它所受到的洛伦兹力方向沿y轴正向，则磁场方向( ).
A.一定沿z轴正向
B.一定沿z轴负向
C.一定与xOy平面平行且向下
D.一定与xOz平面平行且向下
参考答案：
D
5. 关于自由落体运动，下列说法正确的是
A．物体竖直向下的运动就是自由落体运动
B．加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动
C．在自由落体运动过程中，不同质量的物体运动规律相同
D．物体做自由落体运动位移与时间成反比
参考答案：
C
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 某同学做“研究平抛物体运动”实验时在白纸上画出小球的运动轨迹如图所示，根据图中的数据，计算小球做平抛运动的初速度v0=________m/s。

(g=9.8m/s2)
参考答案：
1.400
7. 一辆汽车以18m/s的速度在平直道路上匀速行驶，看到前车突然停下，司机采取紧急刹车，
留下27m长的笔直刹车痕后停车，则汽车刹车过程中加速度的大小为_________m/s2，刹车
_________s后汽车停下，这个过程中的平均速度为_________m/s。

参考答案：
6；3；9
8. 如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取
g=10m/s2，那么：（计算结果保留两位有效数字）
（1）照相机的闪光周期是s；
（2）小球运动中水平分速度的大小是m/s；
（3）小球经过B点时的速度大小是m/s．
参考答案：
（1）0.1；（2）1.5；（3）2.5
【考点】研究平抛物体的运动．
【分析】（1）平抛运动在竖直方向上是匀变速运动，由BC和AB之间的距离差可以求出时间间隔；（2）在水平方向上是匀速直线运动，由ABC三点在水平方向上的位移，和两点之间的时间间隔，可以求得水平速度，也就是小球的初速度；
（3）B点水平速度与初速度相等，再求出竖直方向的速度，求它们的合速度，就是B的速度．
【解答】解：
（1）在竖直方向：h BC﹣h AB=g△t2，
代入数据解得：△t==0.1 s．
（2）水平方向是匀速直线运动，v0=m/s=1.5m/s
（3）物体在B点时竖直方向的速度为v y，则
故B点的速度为：
v B=m/s=2.5m/s．
故答案为：（1）0.1；（2）1.5；（3）2.5
9. 为了研究物体的平抛运动，可做下面的实验：如图1所示，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出；同时B球被松开，做自由落体运动．两球同时落到地面．把整个装置放在不同高度，重新做此实验，结果两小球总是同时落地．此实验说明了A球在竖直方向做运动．某同学接着研究事先描出的小钢球做平抛运动的轨迹，以抛出点为坐标原点O，取水平向右为x轴，竖直向下为y轴，如图2所示．在轨迹上任取点A和B，坐标分别为A（x1，y1）和B（x2，y2），使得y1：y2=1：4，结果发现x1：x2=1：2，此结果说明了小钢球在水平方向做运动．
参考答案：
自由落体；匀速直线．
【考点】研究平抛物体的运动．
【分析】探究平抛运动的规律中，实验同时让A球做平抛运动，B球做自由落体运动，若两小球同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动，而不能说明A球水平方向的运动性质．在如图2中，已知竖直方向上做自由落体，可以知道运动到A、B的时间比，通过水平位移判断水平方向上的运动性质．
【解答】解：在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动，结果同时落地，
则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动．
竖直方向上做自由落体运动，y1：y2=1：4，
根据h=gt2知，运到到A、B两点的时间比为1：2，
所以O到A、A到B的时间相等，水平位移又相等，
因此水平方向上做匀速直线运动．
故答案为：自由落体；匀速直线．
10. 如图所示，质量不计的轻质弹性杆P插入桌面上的小孔中，杆的另一端固定一质量为m的小球，今使小球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，角速度为ω，则球所受的合外力大小为
__________，球对杆作用力的大小为__________。

（重力加速度为g）
参考答案：
11. 某运动的物体在6 s内的v-t图像如图所示。

在0—2 s内加速度是______________ m/s2；在2—5 s内加速度是______________ m/s2。

参考答案：
12. 如图所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑，质量为M，半径为R的半球形容器底部O′处（O为球心），另一端与质量为m的小球相连，小球静止与P点．已知容器与水平面间的动摩擦因数为μ，OP与水平方向间的夹角为θ=30°，则半球形容器对地面的压力大小
为，弹簧对小球的弹力大小为．参考答案：
（m+M）g；mg
【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．
【分析】对容器和小球整体研究，分析受力可求得半球形容器受到的摩擦力．
对小球进行受力分析可知，小球受重力、支持力及弹簧的弹力而处于静止，由共点力的平衡条件可求得小球受到的轻弹簧的弹力及小球受到的支持力，由胡克定律求出弹簧的压缩量，即可求得原长．【解答】解：由于容器和小球组成的系统处于平衡状态，容器在竖直方向受到的合外力等于0，所以受到地面的支持力大小：
N=（m+M）g；
根据牛顿第三定律可知，半球形容器对地面的压力大小也是（m+M）g；
容器对小球的作用力是弹力，指向球心O，对小球受力分析，如图所示，
由θ=30°得小球受到容器的支持力和弹簧对小球的弹力大小均为mg．
故答案为：（m+M）g；mg
13. （填空）一辆汽车以54km/h的速率通过一座拱桥的桥顶，汽车对桥面的压力等于车重的一半，这座拱桥的半径是m．若要使汽车过桥顶时对桥面无压力，则汽车过桥顶时的速度大小至少是m/s．
参考答案：
45；15．
向心力；牛顿第二定律．
以汽车为研究对象，根据牛顿第二定律得
mg﹣N1=m
得到R==
若要使汽车过桥顶时对桥面无压力，由牛顿第三定律得知，汽车过桥顶时不受支持力，故只受重力．
则有mg=m
解得，v2==15m/s
故答案为：45；15．
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （6分）下图是做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中打点计时器打出的纸带。

纸带上面每打一点的时间间隔是0.02s，且每两个记数点间还有四个计时点未画
出。

已知S
1=1.2cm,S
2
=2.4cm,S
3
=3.6cm,S
4
=4.8cm，则打第三个记数点对应的小车速度
V
3
= m/s,小车运动的加速度a= m/s2
参考答案：
0.42 1.2
15. （6分）学生实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（a）所示，某组同学在一次实验中，选择DIS以表格和图像方式显示实验的结果，所显示的表格如图（b）所示，图像如图（c）所示。

图像（c）的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能E p、动能E k或机械能E。

试回答下列问题：
（1）图（c）的图像中，已显示小球的重力势能E p与h变化关系如线1，请用描点法分别画出动能E k与h变化关系图线和机械能E与h变化关系图线，并分别标上2、3。

（2）图（a）所示的实验装置中，固定于小球下端、宽度为Δs，且不透光的薄片J是挡光片，传感器K的名称是__________，它能__________（选填“直接”或“间接”）测量瞬时速度。

（3）根据图（c）所示的实验图像，可以得出的结论是___________________________。

参考答案：
1）略；（2）光电门，间接；（3）在误差允许的范围内，小球的机械能保持不变。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 人类一直梦想登上月球，将月球作为人类的第二个家园。

现根据观测已知月球的质量为M，半径为R，自转周期为T，万有引力常量为G。

请你结合以上数据求下列各值：
（1）月球表面的重力加速度g月；
（2）月球的第一宇宙速度v；
（3）月球同步卫星的轨道半径r。

参考答案：
17. 本题g取10m/s2）北京时间2011年3月11日13时46分，日本发生里氏9.0级大地震，福岛核电站面临爆炸威胁。

3月24日中国三一重工股份有限公司为支援日本核电站抢险，派出一台臂长62米的泵车。

该泵车的作用是为福岛核电站4号机组注水，该机组高达46米。

泵车将5吨的水抬高60米，最少需要克服重力做多少功？（5分）
（2）若泵车将5吨的水抬高60米，需要花费5分钟时间，求泵车的有用功率。

（5分）
参考答案：
：5吨=5×103kg，5分钟=300s
18. 如图所示，水平地面上放置一个质量为m＝10 kg的物体，在与水平方向成θ＝37°角的斜向右上方的拉力F＝100 N的作用下沿水平地面从静止开始向右运动，物体与地面间的动摩擦因数为μ＝0.5。

求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)
（1）物体所滑动受摩擦力为多大？
（2）物体的加速度为多大？
（3）物体在第5s内的位移为多大？
参考答案：
解：（1）受力分析如图所示
在竖直方向有：N＋Fsin θ=mg 又有f＝μN =20N
（2）由牛顿第二定律得：Fcos θ－f＝ma①
得：a＝6 m/s2，
（3）5 s内的位移为：s＝at2＝×6×52 m＝75 m。