高一期末物理试卷
一、单选题
1.如图所示,一光滑斜面固定在水平面上,小滑块从斜面上某处由静止开始下滑后,与斜面底端的垂直挡板发生碰撞,并以原速率反弹。以小滑块刚开始下滑时为时刻,与挡板的碰撞点为建立位置坐标,沿斜面向上为正方向,下列关于小滑块速度v的图象中,能正确描述该过程的是( )
A. B.
C. D.
2.在磁感应强度为B的匀强磁场中有一个面积为S的闭合金属线框abcd,如图所示.开始时金属线框与磁感线平行,当线框绕OO'轴转动30°角时,穿过线框的磁通量为( )
A.BS B. C. D.0
3.小明坐出租车到车站接人后返回出发地,司机打出全程的发票如图所示,由发票中的信息可知( )
A.11:26指时间间隔 B.出租车的位移为
C.出租车的平均速度是0 D.出租车的平均速率是
4.在O点处固定一个正点电荷,P点在O点左上方。从P点由静止释放一个带电的小球,小球仅在重力和电场力作用下在竖直面内运动,其一段轨迹如图所示。M、N是轨迹上的两点,OP > OM = ON,则小球( )
A.带负电荷
B.在M点的机械能小于在N点的机械能
C.在P点的电势能小于在N点的电势能
D.从M点运动到N点的过程中,电场力始终不做功
5.图甲是传统民居建筑材料瓦片,相同的质量为m的瓦片紧靠在一起静止竖直叠放在水平地面上如图乙所示,已知重力加速度为g。下方瓦片的受力点均在其顶端,则瓦片( )
A.4右端对地面的压力比左端的大
B.5右端受到的支持力是2右端受到支持力的2倍
C.4顶端受到的压力大小为mg
D.5左端对地面的压力为
6.某国产知名品牌电动汽车可内提速到,处于世界领先水平。在某次加速测试中,该电动汽车由静止开始做加速直线运动,且加速度逐渐减小至零,则此过程中,下列说法正确的是( )
A.该车的平均加速度大小约为
B.汽车的速度越大,它的加速度一定越大
C.该过程速度增大得越来越慢,位移增大得越来越快
D.该过程速度增大得越来越快,位移增大得越来越慢
7.如图所示的电路中,电源的电动势、内阻及各电阻的阻值都标记在了图中,电压表和电流表均为理想电表,电压表V、和的示数分别为U、和,三个电压表变化量的绝对值分别、和,电流表A的示数为I(电流表示数变化量的绝对值为,当滑动变阻器的滑片P向a端移动时,下列说法中正确的是( )
A.和均增大
B.电源的总功率和效率均增大
C.
D.如果设流过电阻的电流变化量的绝对值为,流过滑动变阻器的电流变化量的绝对值为,则
二、多选题
8.下列关于曲线运动的说法正确的是( )
A.曲线运动的加速度方向与速度方向不在同一条直线上
B.物体做平抛运动时,相同时间内速度变化量的方向不同
C.圆周运动的向心加速度只改变线速度的方向,不改变线速度的大小
D.两个互成角度的匀变速直线运动的合运动是匀变速直线运动
9.如图所示,一根轻质弹簧与质量为m的滑块P连接后,穿在一根光滑竖直杆上,弹簧下端与竖直杆的下端连接,一根轻绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来。图中O、B两点等高,线段OA长为L,与水平方向的夹角,重物Q的质量,把滑块从图中A点由静止释放后沿竖直杆上下运动,当它经过A、B两点时,弹簧对滑块的弹力大小相等,不计滑轮的摩擦,在滑块从A到B的运动过程中( )
A.滑块P的速度一直增大
B.滑块P在位置B的速度
C.轻绳对滑块P做功
D.P与Q的机械能之和先增大后减小
10.如图所示,长为L的轻直棒一端可绕固定轴O在竖直面内转动,另一端固定一质量为m的小球,小球搁在光滑水平升降台上,升降平台以速度v匀速上升。下列说法正确的是( )
A.小球做匀速圆周运动
B.棒的角速度逐渐增大
C.当棒与竖直方向的夹角为α时,小球的速度为
D.当棒与竖直方向的夹角为α时,棒的角速度为
11.如图所示,质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上,两轻杆等长,杆与滑块。杆与杆间均用光滑铰链连接,在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C,整个装置处于静止状态,设杆与水平面间的夹角为θ。下列说法正确的是( )
A.当m一定时,θ越大,轻杆受力越大
B.当M、m一定时,滑块对地面的压力与θ无关
C.当m和θ一定时,M越大,滑块与地面间的摩擦力越大
D.若,则无论m多么大,M一定不会滑动
三、实验探究题
12.用如图甲所示的装置探究影响向心力大小的因素。已知小球在槽中A、B、C位置做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1;变速塔轮自上而下按如图乙所示三种方式进行组合,每层半径之比由上至下分别为1∶1、2∶1和3∶1.
(1)在探究向心力大小与半径的关系时,为了控制角速度相同需要将传动皮带调至第 (填“一”“二”或“三”)层塔轮,然后将两个质量相等的钢球分别放在 (填“A和B”“A和C”或“B和C”)位置,匀速转动手柄,左侧标尺露出4格,右侧标尺露出2格,则左右两球所受向心力大小之比为
(2)在探究向心力大小与角速度的关系时,若将传动皮带调至图乙中的第三层,转动手柄,则左右两小球的角速度之比为 为了更精确探究向心力大小F与角速度ω的关系,采用接有传感器的自制向心力实验仪进行实验,测得多组数据经拟合后得到图像如图丙所示,由此可得的实验结论是小球的质量、运动半径相同时,小球受到的向心力与角速度的平方成正比。
13.某实验小组的同学用铜片、铝片和自来水制作成自来水电池。为了测量电池的电动势和内阻,他们用数字电压表(内阻约)、电阻箱以及开关与该电池连接成电路进行实验。
(1)若电压表内阻未知,应该选择的实验电路是图中的 。(选填“甲”或“乙”)
(2)按照图设计的电路图连接电路后,调节电阻箱接入电路的阻值,并同时记录数字电压表的读数。以为纵坐标、为横坐标,建立直角坐标系,描出数据点,拟合得到图所示的图线。由此可以求得电池的电动势 ,内阻 (结果保留两位有效数字)
(3)两位同学用图所示电路测量电池的电动势和内阻。其中一位同学用内阻为的灵敏电流计测得电池的电动势和内阻。另一位同学更换内阻为,但和的精确值均未知)的灵敏电流计完成实验,测得电动势和内阻。从理论上分析,两组电动势和内阻测量值的大小关系: , 。(选填“>”“ <”或“=”)
四、计算题
14. 已知平台AB水平,运动员从B点离开平台的初速度v0=10m/s,B点距落地点D的高度h=20m,运动员可看作质点,不计空气阻力,取g=10m/s2,求:
(1)运动员在空中运动的时间t;
(2)运动员落地点D到B点的水平距离s;
(3)运动员落地时的速度。(计算结果可用根式表示)
15. 某实验小组设计了如图所示的小球运动轨道,若将小球从左侧固定斜面上、离地高度为的位置由静止释放,经过圆弧轨道后,小球飞上右侧平台且与平台不发生碰撞,已知斜面与圆弧轨道相切,圆弧轨道左右两端点等高,圆弧轨道所对圆心角为,半径为,小球质量为,整个轨道处在竖直面内,不计空气阻力及一切摩擦,重力加速度取.求:
(1)小球在圆弧轨道最低点所受到的支持力大小;
(2)平台左侧上边缘到圆弧轨道右端点的水平距离。
16. 如图,倾角为的足够长斜面上放一木板,木板与斜面间动摩擦因数为。现将可视为质点的物块置于木板上A端,静止开始释放物块,经1s物体进入BC段。物块在AB段与木板的动摩擦因数为,在BC段与木板的动摩擦因数,木板与物块的质量均为10kg,木板长度14m,求:(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取,,)
(1)在时间内物块、木板加速度;
(2)0.5s末物块的速度大小;
(3)物块离开木板时的速度。答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】运动学 v-t 图象
2.【答案】B
【知识点】磁通量
3.【答案】C
【知识点】时间与时刻;位移与路程;速度与速率;平均速度
4.【答案】C
【知识点】电势能;带电粒子在电场中的运动综合
5.【答案】D
【知识点】牛顿第三定律;共点力的平衡
【解析】【解答】 在解答本题时,应注意分析受力时,不要丢力少力,找到瓦片两端的支持力是瓦片自身重力与瓦片受到的压力的合力是解题的关键。分别对6个瓦片受力分析如图所示(仅画出瓦片1)
由平衡条件和牛顿第三定律可得
A.根据牛顿第三定律,4右端对地面的压力与左端的一样大,均等于
故A错误;
B.5右端受到的支持力是2右端受到支持力的关系为
故B错误;
C.根据牛顿第三定律,4顶端受到的压力大小为
故C错误;
D.根据牛顿第三定律,5左端对地面的压力为
故D正确。
故选D。
【分析】根据力的分解原理,瓦片两端的支持力是瓦片自身重力与瓦片受到的压力的和,由此可得出正确选项。
6.【答案】C
【知识点】加速度;速度与速率
7.【答案】D
【知识点】电路动态分析
8.【答案】A,C
【知识点】加速度;曲线运动;运动的合成与分解;向心加速度
9.【答案】B,D
【知识点】牛顿第二定律;机械能守恒定律
10.【答案】C,D
【知识点】运动的合成与分解
11.【答案】B,D
【知识点】整体法隔离法
【解析】【解答】本题主要考查了共点力的平衡问题,熟悉物体的受力分析,理解整体法和隔离法的应用,同时利用几何关系即可完成解答。A.将C的重力按照作用效果分解,如图所示
根据平行四边形定则,有
故一定时,越大,轻杆受力越小,故A错误;
B.对A、B、C整体进行受力分析可知,对地压力为
与无关,故B正确;
C.对A分析,受重力、杆的推力、支持力和向右的摩擦力,根据平衡条件有
与无关,故C错误;
D.以整体为研究对象,竖直方向上根据平衡条件可得A受到的支持力为
增大,都不能使沿地面滑动时满足
即
解得
当时,有
即当时,增大,不能使沿地面滑动;若时,增大,会滑动,故D正确。
故选BD。
【分析】对ABC整体分析,可得整体支持力等于重力大小与θ无关;将C的重力按照作用效果分解可得轻杆受力与θ的关系;隔离A受力分析,根据平衡条件可得摩擦力f与M无关;当静摩擦力大于最大静摩擦力时,A相对地面滑动,分析摩擦力与m的关系即可判断。
12.【答案】(1)一;B和C;2∶1
(2)1∶3
【知识点】向心力
13.【答案】(1)甲
(2)1.0;80
(3)=;<
【知识点】电池电动势和内阻的测量
14.【答案】(1)解:运动员在空中做平抛运动,则有
解得
(2)解:运动员在空中做平抛运动,则有
结合上述解得
(3)解:竖直方向的分速度大小
则运动员落地时的速度大小
结合上述解得
令速度与水平方向夹角为,则有
结合上述解得
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】(1)利用平抛运动高度与时间的表达式可求出在空中运动的时间;(2)利用平抛运动水平位移表达式可求出位移大小;(3)利用平抛运动速度大小表达式可得出结果。
15.【答案】(1)由动能定理得
小球在圆弧轨道最低点时,对其由牛顿第二定律得
解得
(2)小球到圆弧轨道右端点的速度为v0, 由动能定理得
解得
飞出圆弧轨道右端点水平方向小球做匀速运动,则
解得
【知识点】斜抛运动;动能定理的综合应用
【解析】【解答】(1) 由动能定理得
小球在圆弧轨道最低点时,对其由牛顿第二定律得
解得
(2) 小球到圆弧轨道右端点的速度为v0, 由动能定理得
解得
飞出圆弧轨道右端点水平方向小球做匀速运动,则
解得
【分析】本题考查动能定理的综合应用,(1)小球从静止释放运动到圆弧最低点过程中,利用动能定理求解小球到达最低点的速度,在最低点,利用牛顿第二定律求出小球在最低点受到的支持力大小。(2)利用动能定理求出小球到达圆弧右侧的速度,小球从圆弧飞出后做斜抛运动,根据运动的分解规律,求出 平台左侧上边缘到圆弧轨道右端点的水平距离 。
16.【答案】(1)内,物块在AB段做匀加速运动
解得
对木板
解得
(2)0.5s末物块速度为
(3)物块到达B点时速度为
物块在AB段的位移
物块在BC段做匀加速运动
解得
木板做匀加速运动
解得
由位移关系
解得
或(舍去)
物块离开C点时速度
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系;牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】(1)由于1s后物块进行BC段,故物块与木板之间发生相对滑动。确定物块受力情况所受摩擦力方向,根据力的分解及牛顿第二定律确定物块的加速度。同理假设木板在斜面上滑动,确定木板受力情况,根据力的分解及牛顿第二定律进行解答。
(2)根据速度与时间的关系进行解答即可;
(3)根据力的分解及牛顿第二定律分别确定物块及木板在物块在BC段运动的加速度。再根据不同阶段物块和木板的运动情况,根据运动规律确定物块和木板的运动位移,再根据两者位移与板长的关系进行解答。