2019-2020学年广东省佛山市大沥高级中学 高一物理期末试题含解析

2019-2020学年广东省佛山市大沥高级中学高一物理期
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. 给滑块一初速度v0使它沿光滑斜面向上做匀减速运动，加速度大小为，当滑块速度大小减为时，所用时间可能是()
A. B. C. D.
参考答案：
BC
2. 如图所示，两个截面半径均为r、质量均为m的半径圆柱体A、B放在粗糙水平面上，
A、B截面圆心间的距离为L．在A、B上放一个截面半径为r、质量为2m的光滑圆柱体C，A、
B、C始终处于静止状态，且A、B、C三点为圆心，则（）
A．B对地面的压力大小为3mg
B．地面对A的作用力沿AC方向
C．L越小，A、C间的弹力越小
D．L越小，地面对A、B的摩擦力越大
参考答案：
C
【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】以三个物体组成的整体为研究对象，根据平衡条件求地面对B的支持力，由牛顿第三定律即可求出B对地面的压力；地面对A有支持力和摩擦力两个力作用，地面对A 的作用力是它们的合力；以C为研究对象，分析受力情况，由平衡条件分析A、C间的弹力如何变化；以A为研究对象，根据平衡条件分析地面对A的摩擦力如何变化，地面对B
的摩擦力与对A的摩擦力大小相等．
【解答】解：A．以三个物体组成的整体为研究对象，受到总重力和地面对A和B支持力，两个支持力大小相等，则由平衡条件得知：地面对B的支持力为2mg，则由牛顿第三定律得知B对地面的压力大小也为2mg，故A错误；
B．地面对A有支持力和摩擦力两个力作用，地面对A的作用力是它们的合力；A受到重力mg、地面的支持力N1、摩擦力f、C球的压力N2．如图所示根据平衡条件知：地面的支持力N1和摩擦力f的合力与力mg和压力N2的合力等值、反向，C球对A的压力N2方向沿AC方向，则力mg和压力N2的合力一定不沿AC方向，故地面对A的作用力不沿AC方向，故B错误；
C．以C为研究对象，分析受力情况，如图，由平衡条件有：2N2′cosθ=2mg，得：
N2′=，L越小，θ越小，cosθ越大，则得A对C间的弹力N2′越小，故C正确；D、以A为研究对象，根据平衡条件得知：地面对A的摩擦力为：f=N2sinα，而C对A的压力为：N2=N2′，则得L越小，α越小，f越小，故D错误；
故选：C．
3. （单选）有两个共点力，一个力的大小是8N，另一个力的大小是3N，它们合力的大小可能是( )
A．3N B．9N C．15N D．24N
参考答案：
B
合力的范围是：，只有B附和要求。

故选B。

4. （多选题）人造地球卫星在圆形轨道上环绕地球运行时有（）
A．轨道半径越大，速度越大，周期越短
B．轨道半径越大，速度越小，周期越长
C．轨道半径越小，速度越小，周期越长
D．轨道半径越小，速度越大，周期越短
参考答案：
BD
【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．
【分析】卫星绕行星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解出速度和周期的表达式，再进行分析．
【解答】解：人造卫星绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，则有：G=m=m r
得v=，T=2π
则知，卫星的轨道半径越大，速度越小，周期越长．轨道半径越小，速度越大，周期越短．故AC错误，BD正确．
故选：BD
5. 以10m/s的速度，从15m高的塔上水平抛出一个石子，不计空气阻力，取g=10m/s2，石子落地时的速度大小是（）
A．10m/s B．10m/s C．20m/s D．30m/s
参考答案：
C
【考点】自由落体运动．
【分析】石子水平抛出后，不计空气阻力，只有重力做功，其机械能守恒，根据机械能守恒定律求解石子落地时的速度大小．
【解答】解：设石子初速度大小为v0，落地时的速度大小为v，高度为h．
则根据机械能守恒定律得
mgh+=
得到v==20m/s．
故选C
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. （4分）一个物体从距地面125m高处自由下落，这个物体到达地面时的速度大小为_____m/s；这个物体在下落过程中的平均速度是________m/s。

参考答案：
50；25
7. 如图所示，一个重为5N的大砝码，用细线悬挂在O点，现在用力F拉砝码，使悬线偏离竖直方向30°时处于静止状态，此时所用拉力F的最小值为
A. 5.0N
B. 2.5N
C. 8.65N
D. 4.3N
参考答案：
B
试题分析：试题分析：以物体为研究对象，采用作图法分析什么条件下拉力F最小．再根据平衡条件求解F的最小值．
以砝码为研究对象，受力如图，由图可知，拉力F与悬线垂直时最小，即。

故选A
考点：力的合成与分解
点评：本题难点在于分析F取得最小值的条件，采用作图法，也可以采用函数法分析确定．
8. 如图所示的甲、乙两图是表示用同一套器材测量重10N的铁块P与长金属板间的滑动摩擦力的两种不同方法．甲图使金属板静止在水平桌面上，用手通过弹簧秤向右用力F 拉P，使P向右匀速运动；乙图把弹簧秤的一端固定在墙上，用力F水平向左拉金属板，使金属板向左运动。

两种方法中弹簧秤的示数情况已放大画出，则关于这两种测量滑动摩擦力的方法：
（1）_____（填“甲”或“乙”）方法好。

（2）选择正确的方法后，滑动摩擦力的测量值为___________N ，铁块与金属板之间的动摩擦因数为___________。

参考答案：
（1）乙（2分）
（2）2.40 (2分) 0.24 (2分)
9. 如图所示，从D点竖直上抛的小球经B点达到最高点A，若小球上升在BA段运动所用的时间是小球上升过程总时间的1/3，空气阻力不计，则小球在D、B两点的速度之比VD：VB= ，A、B两点间距离和B、D两点间距离之比HAB：HBD=
参考答案：
3：1；1：8
从D点竖直上抛的小球经B点达到最高点A，可以看成是小球从A运动到D，A点速度为零，做自由落体运动，设小球运动到B点的时间为t，则运动到D点的时间为3t，所以vB=gt，vD=3gt 则小球在D、B两点的速度之比VD：VB=3：1
10. （6分）质点A受到在同一平面内的三个力F1、F2、F3的作用，三个力F1、
F2、F3的图示如图所示，则A所受合力大小F= N，并在图中表示出来。

参考答案：
42.42；（3分）如图所示(3分)
11. 一个物体质量为5kg放在光滑的水平面上，处于静止。

从某时刻t=0起，受到如图所示水平力F的作用，则4s末的速度为 m/s,前4s的位移为 m。

参考答案：
12. 一个质量为0.1kg的小球从0.80m高处自由下落到一块厚软垫上，若从小球接触软垫到陷至最低点经历了t=0.20s，则在t这段时间内，软垫对小球的冲量大小为___________________N·s；t这段时间内小球的动量改变量的大小为
__________________kg·m/s.（不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2）
参考答案：
13. 质量1000Kg的汽车，额定功率是60kw，在水平路面上行驶的最大速度为
15m/s，设它所受运动阻力保持不变，则汽车受到的运动阻力是________;在额定功率下，当汽车速度为10m/s时的加速度_________。

参考答案：
2m/s2
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 利用图示装置可以做力学中的许多实验。

(1)以下说法正确的是________。

A．利用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响B．利用此装置探究“加速度与质量的关系”并用图象法处理数据时，如果画出的a－m关系图象不是直线，就可确定加速度与质量成反比
C．利用此装置探究“小车与木板之间的动摩擦因数”实验时，不需要将长木板的一端抬高以平衡摩擦力。

(2) 甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，小车上放不同质量的砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究小车与木板之间的动摩擦因数（实验中小车的轮子被锁死，小车只能在长木板上滑动）。

①为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量________小车和小车上砝码的总质量。

(填“远大于”、“远小于”或“近似等于”)（2分）
②实验中对小车及车内砝码研究，根据牛顿第二定律有F-μmg=ma，实验中记录小车的加速度a和小车所受的合外力F，通过图像处理数据。

甲、乙两同学分别得到图中甲、乙两条直线。

设甲、乙用的小车及砝码质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的小车与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙，由图可知，m甲________m乙，μ甲________μ乙。

(填“大于”、“小于”或“等于”)（6分）
参考答案：
(1) C 2分
(2) ①远小于2分②小于3分大于3分
15. 如图所示,为利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”实验装置示意图.
(1)实验步骤如下：
①将气垫导轨放在水平实验桌面上，将导轨调至水平；
②由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离x＝_______cm；
③将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码盘静止不动时，释放滑块，要求砝码盘落地前挡光条已通过光电门2；
④从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间分别为Δt1和Δt2；
⑤用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出砝码盘和砝码的总质量m .
(2)根据以上实验测量结果完成以下的问题(只要求写出表达式，已知挡光条的宽度为，
重力加速度为)：
①滑块通过光电门1和光电门2时的瞬时速度分别为______和_____.
②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统(包括滑块、挡光条、砝码盘和砝码)的总动能分别为E k1＝_____和E k2＝________.
③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统重力势能的减少量ΔE p＝______.
(3)在实验误差允许范围内，如果关系式________成立，则可认为机械能守恒定律得到了
验证.
参考答案：
(1). 50.00 (2). (3). (4). (5).
(6). (7).
【分析】
标尺读数时，注意最小刻度为十分度，需读到最小刻度的下一位；光电门的宽度很小，可平均速度代替瞬时速度；动能和势能减少量，根据基本公式求解即可。

【详解】第一空．标尺读数：；
第二空第三空．由于光电门的宽度很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度，即滑块通过光电门1的速度为：，
滑块通过光电门2的速度为：；
第四空第五空．，
；
第六空．系统重力势能减少量为：；
第七空．机械能守恒，即：，所以有：。

【点睛】本题主要考查了利用气垫导轨验证机械能守恒定律的实验，较为简单。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. （计算）（2014秋?柯城区校级期中）如图所示，质量为m1=2kg的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2=10kg 的物体乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°，物体甲、乙均处于静止状态．乙物体与接触面间动摩擦因数μ=0.3，（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，tan37°=0.75，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2．）
求：（1）轻绳OA受到的拉力是多大？
（2）物体乙受到的摩擦力是多大？方向如何？
（3）要使乙物体保持静止，那么甲物体的质量最大不能超过多少？
参考答案：
（1）轻绳OA受到的拉力是25N．
（2）物体乙受到的摩擦力为15N，方向水平向左．
（3）甲物体的质量最大不能超过4kg．
解：（1）对结点O分析，根据共点力平衡得，
，
N=15N．
（2）对乙分析，根据共点力平衡得，
f=T B=15N，方向水平向左．
（3）乙物体所受的最大静摩擦力f m=μm2g=0.3×100N=30N，
则OB绳的最大拉力T Bm=30N，
根据平衡得，，
则甲物体的最大质量m甲′=4kg．
答：（1）轻绳OA受到的拉力是25N．
（2）物体乙受到的摩擦力为15N，方向水平向左．
（3）甲物体的质量最大不能超过4kg．
17. “神舟”七号载人飞船发射升空，然后经飞船与火箭分离准确入轨，进入椭圆轨道，再经实施变轨进入圆形轨道绕地球飞行．飞船在离地面高度为h的圆形轨道上，飞行n圈，所用时间为t.已知地球半径为R，引力常量为G，地球表面的重力加速度为g. 求地球的质量和平均密度．
参考答案：
设飞船的质量为m，地球的质量为M，在圆轨道上运行周期为T，飞船绕地球做匀速圆周运动，由万有引力定律和牛顿第二定律得G＝m(R＋h) (3分)
由题意得T＝ (1分)
解得地球的质量M＝ (2分)
又地球体积 (2分)
所以，地球的平均密度ρ＝＝
18. 图中所示为修建高层建筑常用的塔式起重机。

在起重机将质量m=1×103 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上作匀加速直线运动，加速度a=0.2 m/s2.当起重机输出功率达到其允许的最大值后，起重机保持该功率不变做变加速运动，最终重物以最大速度vm=1.02 m/s做匀速运动.取g=10 m/s2，不计额外功.求：
(1)起重机输出功率的最大允许值；
(2)重物维持匀加速运动所经历的时间.
参考答案：。