2019-2020学年河南省焦作市许衡中学高一物理下学期期末试题含解析

2019-2020学年河南省焦作市许衡中学高一物理下学期
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. 如图所示，两个内壁光滑、半径不同的半球形碗，放在不同高度的水平面上，使两碗口处于同一水平面，现将质量相同的两个小球(小球半径远小于碗的半径)，分别从两个碗的边缘由静止释放，当两球分别通过碗的最低点时( )
A．小球对两碗底的压力相同
B．小球对两碗底的压力不相同
C．小球的速度相同
D．小球的向心加速度相同
参考答案：
AD
解：设任意一碗的半径为r．
根据动能定理研究小球从碗的边缘到碗的最低点，列出等式有：mgr=mv2，则小
球通过碗的最低点为 v=，r越大，v越大，则两球分别通过碗的最低点速度
不同．在最低点，由牛顿第二定律得：N-mg=m，解得N=3mg，由牛顿第三定律得：小球对碗底的压力N′=N=3mg，与碗的半径无关，则小球对两碗底的压力相
同；小球通过碗底时的向心加速度为 a==2g，与r无关，则小球的向心加速度相同，故AD正确，BC错误．故选：AD．
2. 一个物体以初速度v0水平抛出，落地时速度的大小为v，则运动时间
为：（）
A. B. C. D.
参考答案：
C
【详解】根据几何关系可以求出落地时物体竖直方向上的速度，物体在竖直
方向上做自由落体运动，所以运动时间为，故C对；ABD错；
故选C
3. （单选）甲、乙两个物体都做匀速圆周运动．转动半径比为3：4，在相同的时间里甲转过60圈时，乙转过45圈，则它们所受的向心加速度之比为( )
A．3：4 B．4；3 C．4：9 D．9：16
参考答案：
B
4. 1．一物体沿水平和竖直方向的分速度分别为8 m/s和6m/s，则该物体的速度大小是
A．2 m/s B．6 m/s C．10 m/s D．14 m/s
参考答案：
C
5. （单选）质量为m的物体放在水平面上，在大小相等，互相垂直的水平力F1和F2的作用下，从静止开始沿水平面运动．如图所示，若物体与水平面间的动摩擦因数为μ，则物体
A．在F1的反方向上受到Ff1＝μmg的摩擦力
B．在F2的反方向上受到Ff2＝μmg的摩擦力
C．在F1、F2合力的反方向上受到的摩擦力为Ff合＝μmg
D．在1、F2合力的反方向上受到的摩擦力为Ff＝μmg
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. 如图(a)所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2kg的物体在F作用下从静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图(b)所示，由此可知(g取
10m/s2)在0至4s这段时间里F做的功的平均功率为 W, 3s末F的瞬时功率大小为 W。

参考答案：
21 w, 31.5W。

7. 铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的，弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差h的设计不仅与r有关，还取决于火车在弯道上的行驶速率．下面表格中是铁路设计人员技术手册中弯道半径r及与之相对应的轨道高度差h的几组数据．
关系的表达式为，并求出当h 的设计值应为
（2）铁路建成后，火车通过弯道时，为保证绝对安全，要求内外轨道均不向车轮施加侧面压力，火车通过弯道时的向心力大小为mgtgθ．其中m为火车的质量，θ为路轨与水平面间的夹角．已知我国铁路内外轨的间距设计值L=1.5m，结合表中数据，算出我国火车的转弯速率v= m/s．（计算时θ的正切值用正弦值来替代，保留一位小数．）
参考答案：
（1）h＝33/r，0.075．（2）14.8
（1）由表中数据可见：弯道半径r越小，内外轨高度差h越大．h与r成反比，即r？h=660×0.05=330×0.1=33
（2）转弯中，当内外轨对车轮均没有侧向压力时，火车的受力如图
8. 某两个同学用图4-2-6所示的装置（图中A为小车，B为带滑轮的长木板，C为水平桌面），分别在《探究加速度与外力间的关系》实验中，各自得到的图象如图4-2-7中甲和乙所示，则出现此种现象的原因甲是，乙是．
参考答案：
甲是下滑力平衡摩擦力过多，０过大，乙是下滑力平衡摩擦力不够，倾角０过小．
9. （4分）如图所示，一个验电器用金属网罩罩住，当加
上水平向右的、场强大小为E的匀强电场时，验电器的箔
片（填“张开”或“不张开”），我
们把这种现象称之为。

此时，金属网罩的感应电荷在网罩内部空间会激发一个电场，它的场强大小为，方向
为。

参考答案：
不张开；静电屏蔽；E；水平向左
10. 如图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5 cm，如果取g＝10 m/s2，那么：
(1)闪光频率是______Hz；
(2)小球运动中水平分速度的大小是______m/s；
(3)小球经过B点的速度大小是______m/s.
参考答案：
11. 质点做直线运动，其s-t关系如图所示，质点在0-20s内的平均速度大小为
_________m/s，质点在_________时的瞬时速度等于它在6-20s内的平均速度。

参考答案：
12. ．某行星绕太阳C沿椭圆轨道运行，它的近日点A到太阳的距离为r，远日点B到太阳的距离为R.若行星经过近日点时的速率为vA，则该行星经过远日点B时的速率vB=_____.
参考答案：
13. 如图所示，质量为M的框架放在水平地面上，一轻质弹簧上端固定在框架上，下端固定一个质量为m的小球，小球上下振动时，框架始终没有跳起，当框架对地面压力为零的瞬间，小球的加速度大小为________。

参考答案：
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条（每两点间还有4个点没有画出来），图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离。

打点计时器的电源频率为50Hz。

如果用s1、s2、s3、s4、s5、s6来表示各相邻两个计数点间的距离。

由这些已知数据计
算：该匀变速直线运动的加速度的表达式为a=__________________。

其大小为a=___ __m/s2。

与纸带上D点相对应的瞬时速度v=_________ m/s。

（答案均要求保留3位有效数字）
参考答案：
15. 某班同学利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验。

（1）关于本实验下列说法中，正确的有▲
A．选用重物时，重的比轻的好，以减少空气阻力的影响
B．选用重物时，必须要称出它的质量
C．实验时，在松开纸带让重物下落的同时，然后接通电源
D．若纸带上开头打出的几点模糊不清，也可设法用后面清晰的点进行验证
（2）现需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度。

利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案。

a.用刻度尺测出物体下落的高度，并测出下落时间,通过计算出瞬时速度。

b.用刻度尺测出物体下落的高度，并通过计算出瞬时速度.
c.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度，并通过计算出高度.
d.用刻度尺测出物体下落的高度，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v。

以上方案中只有一种正确，正确的是▲ 。

（填入相应的字母）
参考答案：
⑴ AD ⑵ d
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示,正方形光滑水平台面WXYZ边长l=1.8m，距地面高h=0.8m。

CD线平行于WX 边，且它们间距d=0.1m。

一个微粒从W点静止释放，在WXDC平台区域受到一个从W点指向C点的恒力F1=1.25×10-11N作用，进入CDYZ平台区域后，F1消失，受到另一个力F2作用，其大小满足F2=5×10-13v（v是其速度大小）,运动过程中其方向总是垂直于速度方向，从而在平台上做匀速圆周运动，然后由XY边界离开台面，（台面以外区域F2=0）在微粒离开台面瞬间，另一个静止于X点正下方水平地面上A点的滑块获得一个水平速度，在微粒落地时恰好与滑块相遇，已知滑块和微粒均视为质点，滑块与地面间的动摩擦因数=0.2，取g=10m/s2
（1）若微粒在CDZY区域，经半圆运动恰好达到D点，则微粒达到C点时速度v1多大．（4分）
（2）求从XY边界离开台面的微粒质量m的范围．（4分）
（3）若微粒质量mo=1×10-13kg，求滑块开始运动时所获得的速度v2．（4分）
参考答案：
设微粒质量为m ,由题意得：匀速圆周运动的半径R=0.9m
有：
=m
代值得：Vc= m/s
(2) 微粒要从XY边界离开台面，则圆周运动的边缘轨迹如图所示，半径的极小值与极大值
分
代入数据有8.1×10－14kg＜m≤2.89×10－13kg
（3）如图，微粒在台面以速度v做以O点为圆心，R为半径的圆周运动，从台面边缘P 点沿与XY边界成θ角飞出做平抛运动，落地点Q，水平位移s，下落时间t。

设滑块质量为M，滑块获得速度v0后在t内沿与平台前侧面成ф角方向，以就爱上的a做匀减速直线运动到Q，经过位移为k。

由几何关系，可得
17. 某同学用长0.8m的细绳一端系住一只小碗，碗内盛水，碗和水的总质量为
0.5kg。

该同学抓住细绳另一端甩动细绳，使碗和水在竖直面内飞快地旋转。

求：（1）为了不让水从碗内洒出来，碗到最高点的速度至少是多少？（2）由于绳子能够承受的最大拉力为15N，碗到最低点的速度最大不能超过多少？（g取10m/s2）
参考答案：
（1）mg=mυ=2≈2.828m/s
（2）T－mg=mυ=4m/s
18. 一个物体做匀加速直线运动,第1s内的位移是6m,第2s末的速度为7m/s,求:
(1)该物体第7s内的位移
(2)该物体前4s内的位移.
参考答案：
设物体初速度为v0,加速度为a,第7s内的位移为s7,前4s内的位移为s4,则:
① 3分② 3分
联立①、②式得:,
则：3分。