2019-2020学年北京陈经纶中学高一物理期末试题含解析

2019-2020学年北京陈经纶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. 一间新房即将建成时要封顶，考虑到下雨时落至房顶的雨滴能尽快地淌离房顶，要设计好房顶的坡度，设雨滴沿房顶下淌时做无初速度、无摩擦的运动，那么，图中所示的四种情况中符合要求的是（）
A．B．C．D．
参考答案：
C
【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．
【分析】雨滴从房顶下淌时做初速度为零的匀加速直线运动，该物理模型和物块从斜面顶端沿斜面下滑一样，然后根据匀变速直线运动规律求解即可．
【解答】解：设屋檐的底角为θ，底边为L，注意底边长度是不变的，雨滴下滑时有：
所以：，因此当θ=45°时，时间最短，故ABD错误，C正确．
故选：C
2. 下述各力中，根据力的效果来命名的是（）
A．重力 B．向心力 C．拉力 D．摩擦力
参考答案：
BC
3. （单选）如图所示，用细线将A物体悬挂在顶板上，B物体放在水平地面上A、B间有一劲度系数为100 N/m的轻弹簧，此时弹簧伸长2 cm。

已知A、B两物体的重力分别是3
N和5 N。

则细线的拉力及B对地面的压力分别是（）
A.1 N和0
B.5 N和7 N
C.5 N和3 N
D.7 N和7 N
参考答案：
4. 下列现象中，与离心运动无关的是（）
A. 汽车转弯时速度过大，乘客感觉往外甩
B. 汽车急刹车时，乘客向前倾
C．洗衣服脱水桶旋转，衣服紧贴在桶壁上
D．运动员投掷链球时，在高速旋转的时候释放链球
参考答案：
B
5. 人造地球卫星以地心为圆心，做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．半径越大，速度越小，周期越小
B．半径越大，速度越小，周期越大
C．所有卫星的速度均是相同的，与半径无关
D．所有卫星的角速度均是相同的，与半径无关
参考答案：
B
【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．
【分析】根据万有引力提供向心力得出线速度、角速度、周期与半径的关系，从而分析判断．
【解答】解：A、根据得，v=，，
T=，知轨道半径越大，线速度越小，周期越大．故A错误，B正确．
C、不同的轨道半径线速度、角速度不同，故C、D错误．
故选：B．
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图5-44所示，在半径为R的半球形碗的光滑内表面上，一质量为m的小球以角速度ω在水平面上做匀速圆周运动，则该水平面距离碗底的距离h=_________________。

参考答案：
7. 某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系，所用交流电的频率为50Hz，如图为某次实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．若从纸带上测出x1=5.20cm、x2=5.60cm、x3=6.00cm、x4=6.40cm．则打点计时器打计数点“2”时小车的速度v2= m/s，小车的加速度a=___ m/s2，依据本实验原理推断第4计数点和第5计数点之间的距离x5= cm．
参考答案：
0.58 m/s，0.40 m/s2， 6.80 cm
8. 已知某天体的第一宇宙速度为8km/s，则距该天体表面高度为天体半径的宇宙飞船运行速度为_________km/s。

参考答案：
9. 一辆汽车以10m/s的速度通过一个半径为20m的圆形拱桥，若此桥是凸形桥，汽车在最高点时所受压力与汽车重力之比________，若此桥是凹形桥，汽车在最低点时桥所受压力与重力之比为_______。

（g=10m/s2）
参考答案：
1：2 3：2
10. （1）关于利用如图所示的装置探究决定电荷间的相互作用力大小的因素实验，本实验主要应用物理实验方法是：
（2）在“探究功与物体速度变化关系”实验中，小车会受到阻力，但可使木板倾斜作为补偿．则下列操作正确的是( )
A．放开小车，能够自由下滑即可
B．放开小车，能够匀速下滑即可
C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可
D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可
参考答案：
（1）控制变量法（2）D
11. 一个物体被水平抛出，抛出后第1秒、第2秒、第3秒内竖直下落的距离之比为_____________，通过的水平距离之比为_____________。

参考答案：
12. 汽车以20m/s的速度做匀速运动，某时刻关闭发动机而做匀减速运动，加速度大小为5m/s2，则它关闭发动机后通过t=37.5m所需的时间为______________ s．
参考答案：
设汽车初速度的方向为正方向，即V0=20m/s,a=－5m/s2,s=37.5m.
则由位移公式得：
解得：t1=3s,t2=5s.
分析纠错：因为汽车经过t0=已经停止运动，4s后位移公式已不适用，故t2=5s应舍去。

13. 放在桌上的书本，受到支持力的作用，其施力物体是______；支持力的产生原因是 ______发生了弹性形变。

同时，书对桌面的压力，施力物体是______，其产生原因是______发生了弹性形变。

参考答案：
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．
（1）实验步骤一：在两个拉力F1、F2的共同作用下，将橡皮条的结点拉长到O点；实验步骤二：准备用一个拉力F拉橡皮条．下列说法正确的是
A．完成实验步骤一时，两弹簧秤的拉力可以同时比橡皮条的拉力大
B．完成实验步骤一时，两个拉力的方向应互相垂直
C．完成实验步骤二时，只须使橡皮条的伸长量与步骤一相等
D．完成实验步骤二时，仍须将橡皮条的结点拉到O点
（2）如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的．
（3）本实验采用的科学方法是．
A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法．
参考答案：
解：（1）A、两弹簧秤的拉力等于分力的大小，橡皮条的拉力大小等于合力的大小，根据平行四边形定则知，分力的大小可以同时大于合力，在步骤一重，两个拉力的方向不一定要互相垂直，故A正确，B错误．
C、为了产生相同的效果，在步骤二中，必须将橡皮条的结点拉到O点，故C错误，D正确．
故选：AD．
（2）F是通过作图的方法得到合力的理论值，而F′是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力．故方向一定沿AO方向的是F′，由于误差的存在F和F′方向并不在重合；
（3）合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法，故选：B．
故答案为：（1）AD；（2）F'；（3）B
15. 在“验证机械能守恒定律”实验中，
I. 第一组同学用打点计时器按照图示装置进行实验，则
（1）对于自由下落的重物，下述选择的条件哪种更为有利?（）
A. 只要足够重就可以。

B. 只要体积足够小就可以。

C. 既要足够重，又要体积非常小。

D. 因为不需要知道动能和势能的具体数值，不需要测量重物的质量，所以对重物可任意选择。

（2）已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。

查得当地的重力加速度g=9.80m／s2，测得所用的重物的质量为1.00kg。

实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图所示，把第一个点记作O，在纸带上另取连续4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、
77.76cm、85.73cm。

根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能减少量等于 J，动能的增加量等于 J。

（取3位有效数字）
II. 第二组同学利用下图所示的实验装置，验证钩码和滑块所组成的系统从由静止释放到通过光电门这一过程机械能守恒。

实验开始时，气轨已经调成水平状态。

（1）已知遮光条的宽度为d，实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为t，则滑块经过光电门时的速度为。

（2）在本次实验中还需要测量的物理量有（文字说明并用相应的字母表示）：钩码的质量m、和。

（3）本实验通过比较和（用测量的物理量符号表示）在实验误差允许的范围内是否相等，从而验证系统的机械能是否守恒。

参考答案：
Ⅰ. （1）C （2）7.62 7.56
Ⅱ. （1）d/t （2）滑块的质量M 释放时挡光片到光电门的距离L
（3） mgL
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. A、B两小球同时从距地面高为h＝15 m处的同一点抛出，初速度大小均为
v0＝10 m/s ．A竖直向下抛出，B球水平抛出，空气阻力不计，重力加速度取g＝10 m/s2．
求：(1)A球经过多长时间落地？(2)A球落地时，A、B两球间的距离是多少？
参考答案：
(1)A球做竖直下抛运动h＝v0t＋gt2
将h＝15 m、v0＝10 m/s代入，可得t＝1 s
(2)B球做平抛运动，x＝v0t (1分) y＝gt2
将v0＝10 m/s、t＝1 s代入，可得x＝10 m，y＝5 m
此时A球与B球的距离为L＝
将x、y、h数据代入，得L＝10 m
17. 如图所示，P是倾角为30°的光滑固定斜面．劲度系数为k的轻弹簧一端固定在斜面底端的固定挡板C上，另一端与质量为m的物块A相连接.细绳的一端系在物体A上，细绳跨过不计质量和摩擦的定滑轮，另一端有一个不计质量的小挂钩．小挂钩不挂任何物体时，物体A处于静止状态，细绳与斜面平行．在小挂钩上轻轻挂上一个质量也为m的物块B后，物块A沿斜面向上运动．斜面足够长，运动过程中B始终未接触地面．已知重力加速度为g，问：
(1)求物块A刚开始运动时的加速度大小a．
(2)设物块A沿斜面上升通过Q点位置时速度最大，求Q点到出发点的距离x0及最大速度vm．
(3)把物块B的质量变为原来的N倍(N>0.5),小明同学认为，只要N足够大，就可以使物块A沿斜面上滑到Q点时的速度增大到2vm，你认为是否正确？如果正确，请说明理由，如果不正确，请求出A沿斜面上升到Q点位置的速度的范围．
参考答案：
（1）（2）；
（3）不正确．
18. 汽车发动机的额定功率为30KW，质量为2000kg，当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍，
（1）汽车在路面上能达到的最大速度
（2）若汽车从静止开始保持1m/s2的加速度作匀加速直线运动，则这一过程能持续多长时间
（3）当汽车速度为10m/s时的加速度
参考答案：
（1）（2）7 .5s（3）
试题分析：（1）当阻力等于牵引力时，速度最大，故，解得。