内容正文:
2025年上学期高一年级期末联考
物理
本试卷共6页。全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项∶
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑,如有改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案;回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题∶本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 生活中的物理现象随处可见,下列现象分析错误的是( )
A. 人走路时(不打滑)受到的摩擦力只有阻力
B. 菜刀的刀刃要尽可能薄,主要是为了减小受力面积,增大压强
C. 小汽车的底盘一般厚重且位置较低是为了降低重心,使驾乘感更平稳舒适
D. 火铲给火炉送煤时,是利用煤的惯性将煤送入火炉
【答案】A
【解析】
【详解】A.人走路时脚与地面接触的瞬间,脚相对地面有向后运动的趋势,地面对脚的摩擦力方向向前,是动力而非阻力,故A错误,符合题意;
B.根据压强公式,刀刃薄减小了受力面积,在压力相同时增大压强,故B正确,不符题意;
C.降低重心可提高物体的稳定性,底盘厚重且位置低确实能降低重心,故C正确,不符题意;
D.火铲停止时,煤因惯性继续运动进入火炉,符合惯性原理,故D正确,不符题意。
故选A。
2. 唐代诗人李白在《望庐山瀑布》中写道:“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”假设瀑布水流从静止开始下落。若忽略空气阻力,水流可视为自由落体运动。尺是中国传统长度单位,已知古代9尺约为1米,重力加速度。下列分析正确的是( )
A. 水流下落的总高度约为900米,到达水面时的速度约为30m/s
B. 水流下落过程中,每秒速度增量相同
C. 水流下落过程中,连续相邻相等时间内的位移增量不相同
D. 若考虑空气阻力,且阻力与速度成正比,则水流下落过程仍可视为匀变速直线运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.三千尺换算为
根据,可得水流到达水面时的速度约为,故A错误;
B.水流下落过程中,做自由落体运动,根据,可知每秒速度增量相同,故B正确;
C.水流下落过程中,做自由落体运动,根据,可知连续相邻相等时间内的位移增量相同,故C错误;
D.若考虑空气阻力,且阻力与速度成正比,根据牛顿第二定律可得
可知加速度随速度变化而变化,水流下落过程不是匀变速直线运动,故D错误。
故选B。
3. 小华在湖边玩打水漂。扁平石子以10m/s斜向下入水。石子首次接触水面时,速度方向与水面的夹角为30°,接触瞬间水面对石子有支持力(忽略水的阻力)。已知石子首次触水瞬间在水平面内的运动可视为匀速圆周运动,圆周半径为0.5m,石子质量为0.1kg。下列说法正确的是( )
A. 石子首次接触水面时,向心力大小约为15N
B. 向心力由水面的支持力提供
C. 水面对石子的支持力方向指向该点圆周运动的圆心
D. 若石子速度增大为原来的2倍,同时半径减半,向心力变为原来的4倍
【答案】A
【解析】
【详解】A.初速度分解到水平方向,有
由向心力公式
解得
故A正确;
BC.向心力由支持力与重力的合力提供,且支持力方向垂直水面斜向上,故BC错误;
D.由向心力公式
可知若石子速度增大为原来的2倍,同时半径减半,向心力变为原来的8倍,故D错误。
故选A。
4. 某汽车采用独立后悬挂结构,可简化成下图∶车轮通过3根连杆L1、L2、L3与车身相连,L1、L2在水平面内,分别与车轮呈=45°,且L1与L2长度相等;L3与竖直方向的夹角β=30°,且水平方向的投影在L1与L2的角平分线上。车辆静止在水平路面时,车轮受到地面竖直向上的支持力为F=4200N,车轮质量20kg,g取10m/s2忽略连杆自重及摩擦力,且连杆L1、L2、L3上力的方向均沿杆,大小分别用F1、F2、F3表示,则下列说法正确的是( )
A. F1=N
B. F3=N
C. 若只增大,则F1越大
D. 若只增大β,则F3越小
【答案】A
【解析】
【详解】AB.分析节点受力如图所示
易知,竖直方向,有
水平方向,有
联立解得
故A正确,B错误;
CD.若只增大,由于夹角变小,合力不变,则变小。若只增大,由于
所以越大,故CD错误。
故选A。
5. 在Ox轴上某一位置有一点电荷Q,Ox轴上A、B两点的坐标分别为xA=3.0m和xB=12.0m。在A、B两点分别放置试探电荷(电荷量可调),试探电荷受到的静电力F跟电荷量q的关系如图所示,规定沿Ox轴正方向为静电力的正方向,已知静电力常量为,则点电荷Q的电荷量及位置坐标xQ为( )
A. Q=2×10-6C;xQ=6.0m B. Q=2×10-6C;xQ=8.0m
C. Q=-2×10-6C;xQ=6.0m D. Q=-2×10-6C;xQ=8.0m
【答案】C
【解析】
【详解】A、B两点的电场力方向均沿x轴正方向,但A、B两点试探电荷电性相反,因此,可以判定A、B两点的电场强度方向相反,点电荷位于A、B两点之间,所以为负电荷,图中图线斜率的绝对值就是该点电场强度的大小,A点的场强为
B点的场强为
根据点电荷电场强度的公式有
联立以上解得,
故选C。
6. 如图所示,水平轨道AB与光滑四分之一圆弧BC平滑连接,圆弧半径R=1m,AB段的动摩擦因数μ与到A点的距离x成μ=0.2x的关系,AB长为L=4m。一质量为m=1kg的小滑块静止在A点,在水平恒定外力F=5N的作用下向右运动,到B点撤去恒力F,g取10m/s2。根据上述条件可判断( )
A. 在恒力F作用下,小滑块在AB段一直做加速直线运动
B. 小滑块到B点时,对轨道压力大小为8N
C. 小滑块能到达C点
D. 小滑块最终静止的位置距离B点为()m
【答案】D
【解析】
【详解】A.小滑块在AB段摩擦力,摩擦力最大值为,恒定外力F=5N,故小滑块先加速,后做减速运动,故A错误;
B.摩擦力做功,
根据动能定理
解得,故在B点,由向心力公式
故小滑块到B点时,对轨道压力大小为,故B错误;
C.因为小于,故小滑块不能到达C点,故C错误;
D.设最终静止时,距离A为x,根据动能定理,返回过程克服摩擦力做功等于小滑块损失的动能,即,解得
故距离B点为,故D正确。
故选D。
二、选择题∶本题共4小题,每小题5分。共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7. 凤仙花的果实成熟后会突然裂开,将种子以弹射的方式散播出去。如图所示,两粒质量相等的种子、从同一位置先后以相同的速率沿不同方向弹射飞出,恰好在点相撞,不考虑叶子的遮挡,忽略种子运动过程所受的空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 种子先弹射飞出 B. 种子在最高点时速度为零
C. 两粒种子相撞前瞬间速度大小相等 D. 两粒种子相撞前瞬间,重力对种子的功率较大
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由题图可知,两粒种子从同一地点弹射出去在M点相遇,都做抛体运动,种子做斜上抛,种子P做斜下抛,则种子Q的运动时间大于种子P的运动时间,两者在M点相遇,故种子Q先弹射飞出,A错误;
B.种子Q做抛体运动,在最高点时,竖直方向的分速度为零,水平方向的分速度不为零,因此种子Q在最高点的速度不为零,B错误;
C.根据动能定理可得
解得
由于两粒种子的和h都相等,则两粒种子相撞前瞬间速度大小相等,C正确;
D.结合上述分析可知,碰撞前瞬间,种子的竖直分速度较大,而两粒种子的质量相等,根据可知,重力对种子Q的功率较大,D正确。
故选CD。
8. 中国计划在2030年前实现中国人首次登陆月球。如图所示,探测器从地面发射后,进入地月转移轨道,经多次变轨最终进入月球表面附近的工作轨道,开始对月球进行探测。下列说法正确的是( )
A. 探测器在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ上经过点时的加速度相等
B. 探测器在轨道Ⅲ上的运行速度比月球的第一宇宙速度大
C. 探测器在轨道Ⅲ上运行的周期比在轨道Ⅰ上的小
D. 探测器在轨道Ⅰ上经过点时的速度比在轨道Ⅱ上经过点时的速度小
【答案】AC
【解析】
【详解】A.因为探测器在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ上经过P点时所受的万有引力相同,所以探测器在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ上经过P点时的加速度相等,故A正确;
B.探测器在圆轨道上绕月运行的最大速度为月球的第一宇宙速度,可知探测器在轨道Ⅲ上的运行速度不可能比月球的第一宇宙速度大,故B错误;
C.根据开普勒第三定律可知,探测器在轨道Ⅲ上运行的周期比在轨道Ⅰ上的小,故C正确;
D.探测器在轨道Ⅰ上的P点减速做向心运动进入轨道Ⅱ,可知探测器在轨道Ⅰ上经过P点的速度比在轨道Ⅱ上经过P点的速度大,故D错误。
故选AC。
9. 图1是在木屋搭建现场给屋顶运送原木的过程,一根粗壮原木静置于木材轨道,在屋顶固定一个滑轮,一端绳索牢牢系住原木,另一端垂向地面。用力拉动绳索,原木缓缓沿轨道爬升,平稳运至屋顶。可以简化为图2,AB与BC轨道平滑连接,忽略滑轮质量以及滑轮与绳索之间摩擦,原木与轨道之间摩擦不计,将原木从A缓慢送至C的过程中,下列说法正确的是( )
A. 绳索拉力先增大后不变
B. 绳索拉力先减小后增大再不变
C. AB轨道所受支持力一直减小
D. 若只增加AB轨道长度,则拉力做功不变
【答案】ACD
【解析】
【详解】ABC.对原木进行受力分析如图所示
在AB段,原木缓慢上升的过程中,重物所受重力大小方向不变,支持力的方向不变,而绳拉力的方向不断变化,根据图解法可知,重物所受支持力不断减小,绳拉力F不断增大,在BC段,三个力均不变,故AC正确,B错误;
D.若只增加AB轨道长度,原木从A缓慢送至C的过程,动能的变化为零,克服重力做功相同,则由动能定理可知,拉力做功不变,故D正确。
故选ACD。
10. 如图所示,在水平向右的匀强电场中,用绝缘细线悬挂的带电小球保持静止,绝缘细线与竖直方向成θ=37°角,小球的质量为m=0.04kg,带电量为q=1.0×10-5C,t =0时剪断细线,则0.2秒末小球的速度v2的大小及小球在0.2秒内电势能的变化量分别为( )(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
A. v2=1.5m/s B. v2=2.5m/s C. =-0.055J D. =-0.045J
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.对小球进行受力分析,它受到三个力的作用而处于静止状态,受力如图所示
可知小球受到的电场力方向水平向右,与电场强度方向一致,所以小球带正电。由受力平衡条件可得,解得,剪断细线,小球受到重力和电场力作用,根据力的合成与分解及牛顿第二定律可得,解得,则,故A错误,B正确;
CD.内小球的位移,小球在0.2秒内电势能的改变量,故C错误,D正确。
故选BD。
三、非选择题∶本题共5小题,共56分。
11. 下图为探究加速度与力、质量关系的部分实验装置。
(1)实验中应将木板_______(填“保持水平”或“一端垫高”)。
(2)为探究加速度a与质量m的关系,某小组依据实验数据绘制的a-m图像如图所示,很难直观看出图线是否为双曲线。如果采用作图法判断a与m是否成反比关系,以下选项可以直观判断的有_______。
0.2
50.618
0.33
0.482
0.40
0.403
0.50
0.317
1.00
0.152
A. 图像 B. 图像 C. 图像
(3)某次实验得到了一条纸带如下图所示,纸带上各相邻计数点间均有四个点迹,电源频率为50Hz。根据纸带上所给数据,计时器在打下计数点C时小车的速度大小vC=_________m/s,小车的加速度大小a=________m/s2(以上结果均保留三位有效数字)。
【答案】(1)一端垫高
(2)A (3) ①. 0.534 ②. 2.00
【解析】
【小问1详解】
实验需补偿阻力,消除木板对小车的阻力的影响,应将木板一端垫高,使小车在无拉力时能匀速运动;
【小问2详解】
作出图像,可以将图像“化曲为直”,便于判断,a与m是否成反比关系,故选A;
【小问3详解】
[1]纸带上各相邻计数点间均有四个点迹,则;计时器在打下计数点C时小车的速度大小;
[2]小车的加速度大小。
12. 某兴趣小组利用如图1所示装置验证机械能守恒。轻绳绕过光滑定滑轮,左端连结轻质弹簧,右端连结物块,初始时两结点分别在A、B位置,A、B在同一水平线上,弹簧下端固定且处于原长,光电门到物块的高度为l,从静止释放物块,遮光条经过光电门的挡光时间为t,不计一切阻力和摩擦力。已知物块和遮光条总质量m,弹簧的劲度系数为k,弹性势能(x为弹簧形变量),重力加速度为g,遮光条的宽度为d(d远远小于l)。
(1)为了验证机械能守恒,该实验研究对象应为_________。
(2)改变光电门的位置,重复实验,每次物块均从B点静止释放,记录多组l和对应的时间t,作出去图像如图2所示,若要验证机械能守恒,则在误差允许的范围内,需要验证的正确关系式是_______。
A. B.
(3)在(2)中的条件下,l=l1和l=l3时,物块通过光电门时弹簧具有的弹性势能分别为Ep1和Ep3,则Ep1-Ep3=______(用l1、m、l3、g表示)。
(4)在(2)中的条件下,l取某个值时,可以使物块通过光电门时的速度最大,速度最大值为_______(用m,g,k表示)。
【答案】(1)物块、遮光条和弹簧构成的系统
(2)B (3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
从静止释放物块,物块和遮光条下落重力势能减少,动能增加、弹簧弹性势能增加,为了验证机械能守恒,研究对象应为物块、遮光条和弹簧构成的系统。
【小问2详解】
物块经过光电门的速度为
若系统机械能守恒,则有
整理得
故选B。
【小问3详解】
当和时,物块通过光电门的时间相等,即物块经过光电门的速度相等,故动能也相等,根据机械能守恒定律分别有
整理可得
【小问4详解】
小物块经过光电门的速度越大,则小物块经过光电门所用时间越短,故由图2可知,当时,小物块通过光电门时的速度最大,且此时小物块的加速度为零,对其进行受力分析有
解得
代入(2)中可得最大速度为
13. 如图所示,有一匀强电场,其方向与等边三角形△ABC所在的平面平行,M、N、P分别为AB、AC、BC的中点,O点为三角形的中心。三角形的边长L=4cm,B点的电势为0。现将一个电荷量q=-2×10-6C的点电荷从电场中的A点移到B点,静电力做了-1.6×10-5J的功,再从B点移到C点,静电力做了0.8×10-5 J的功。求:
(1)M点的电势;
(2)场强E的大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据电场力做功与电势差关系可得
可得
由于B点电势为零,由
可得
M为AB中点,则M点的电势为
【小问2详解】
根据电场力做功与电势差关系可得
由
可得
连接CM,可知CM为等势线,由于CM垂直AB,可知场强方向沿AB方向,由可得场强大小为
14. 旋转飞椅是一项大人和小孩都喜爱的娱乐项目,但有一定的危险性。现做一模拟实验,在座椅上固定一个50kg的假人模型,如图所示,假人模型用B表示,可看成质点。圆盘半径R=2m,圆盘中心O到地面的高度为h=6m,绳索AB长为L=5m,绳与竖直方向的夹角为。当装置缓慢增加转速,使角缓慢增加至53°时,绳索刚好断裂,不计绳的质量和空气阻力(取,,,,,结果可用根号表示)。求:
(1)当时,假人模型的速度v为多大;
(2)角由37°缓慢增加至53°时,假人所受重力做了多少功;
(3)假人落地时的速度大小。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)假人转动半径
由受力分析可得
解得
(2)角由37°缓慢增加至53°时
可得
(3)绳断时假人的线速度满足
解得
从绳断到落地由动能定理有
联立解得落地时的速度
15. 在游乐场里有一处电动喷泉,如图所示,已知某一个喷管的直径为d=10cm,水的密度为=1.0×103kg/m3,竖直向上喷水时,测得喷泉水柱最大高度为h=5m,不计空气阻力。(π=3.14,=1.4,重力加速度g取10m/s2 )求∶
(1)该喷管喷出水的流量Q(流量指单位时间内喷出水的体积);
(2)用于给该喷管供水的电动机输出功率P至少有多大;
(3)取地面处的重力势能为零,若使喷管以相同速度与水平方向成θ夹角喷出,落在水平地面上水平位移最大,求稳定时空中水的机械能E。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设喷射速度为v,从离开喷口至最高点的过程中,由机械能守恒定律得
可得流量
【小问2详解】
在喷管喷水口处,设经过的时间喷出水的质量为
时间电动机做功转化为水的动能
化简得
代入数据可得
【小问3详解】
稳定时空中水的质量为
由要使水平位移最大,由数学知识可知,当时x最大;
水从喷出到落地所用时间为
根据机械能守恒定律,空中水的机械能等于这些水喷出时的动能
代入数据可得
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2025年上学期高一年级期末联考
物理
本试卷共6页。全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项∶
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑,如有改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案;回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题∶本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 生活中的物理现象随处可见,下列现象分析错误的是( )
A. 人走路时(不打滑)受到的摩擦力只有阻力
B. 菜刀的刀刃要尽可能薄,主要是为了减小受力面积,增大压强
C. 小汽车的底盘一般厚重且位置较低是为了降低重心,使驾乘感更平稳舒适
D. 火铲给火炉送煤时,是利用煤的惯性将煤送入火炉
2. 唐代诗人李白在《望庐山瀑布》中写道:“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”假设瀑布水流从静止开始下落。若忽略空气阻力,水流可视为自由落体运动。尺是中国传统长度单位,已知古代9尺约为1米,重力加速度。下列分析正确的是( )
A. 水流下落的总高度约为900米,到达水面时的速度约为30m/s
B. 水流下落过程中,每秒速度增量相同
C. 水流下落过程中,连续相邻相等时间内的位移增量不相同
D. 若考虑空气阻力,且阻力与速度成正比,则水流下落过程仍可视为匀变速直线运动
3. 小华在湖边玩打水漂。扁平石子以10m/s斜向下入水。石子首次接触水面时,速度方向与水面的夹角为30°,接触瞬间水面对石子有支持力(忽略水的阻力)。已知石子首次触水瞬间在水平面内的运动可视为匀速圆周运动,圆周半径为0.5m,石子质量为0.1kg。下列说法正确的是( )
A. 石子首次接触水面时,向心力大小约为15N
B. 向心力由水面的支持力提供
C. 水面对石子的支持力方向指向该点圆周运动的圆心
D. 若石子速度增大为原来的2倍,同时半径减半,向心力变为原来的4倍
4. 某汽车采用独立后悬挂结构,可简化成下图∶车轮通过3根连杆L1、L2、L3与车身相连,L1、L2在水平面内,分别与车轮呈=45°,且L1与L2长度相等;L3与竖直方向的夹角β=30°,且水平方向的投影在L1与L2的角平分线上。车辆静止在水平路面时,车轮受到地面竖直向上的支持力为F=4200N,车轮质量20kg,g取10m/s2忽略连杆自重及摩擦力,且连杆L1、L2、L3上力的方向均沿杆,大小分别用F1、F2、F3表示,则下列说法正确的是( )
A. F1=N
B. F3=N
C. 若只增大,则F1越大
D. 若只增大β,则F3越小
5. 在Ox轴上某一位置有一点电荷Q,Ox轴上A、B两点的坐标分别为xA=3.0m和xB=12.0m。在A、B两点分别放置试探电荷(电荷量可调),试探电荷受到的静电力F跟电荷量q的关系如图所示,规定沿Ox轴正方向为静电力的正方向,已知静电力常量为,则点电荷Q的电荷量及位置坐标xQ为( )
A. Q=2×10-6C;xQ=6.0m B. Q=2×10-6C;xQ=8.0m
C. Q=-2×10-6C;xQ=6.0m D. Q=-2×10-6C;xQ=8.0m
6. 如图所示,水平轨道AB与光滑四分之一圆弧BC平滑连接,圆弧半径R=1m,AB段的动摩擦因数μ与到A点的距离x成μ=0.2x的关系,AB长为L=4m。一质量为m=1kg的小滑块静止在A点,在水平恒定外力F=5N的作用下向右运动,到B点撤去恒力F,g取10m/s2。根据上述条件可判断( )
A. 在恒力F作用下,小滑块在AB段一直做加速直线运动
B. 小滑块到B点时,对轨道压力大小为8N
C. 小滑块能到达C点
D. 小滑块最终静止的位置距离B点为()m
二、选择题∶本题共4小题,每小题5分。共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7. 凤仙花的果实成熟后会突然裂开,将种子以弹射的方式散播出去。如图所示,两粒质量相等的种子、从同一位置先后以相同的速率沿不同方向弹射飞出,恰好在点相撞,不考虑叶子的遮挡,忽略种子运动过程所受的空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 种子先弹射飞出 B. 种子在最高点时速度为零
C. 两粒种子相撞前瞬间速度大小相等 D. 两粒种子相撞前瞬间,重力对种子的功率较大
8. 中国计划在2030年前实现中国人首次登陆月球。如图所示,探测器从地面发射后,进入地月转移轨道,经多次变轨最终进入月球表面附近的工作轨道,开始对月球进行探测。下列说法正确的是( )
A. 探测器在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ上经过点时的加速度相等
B. 探测器在轨道Ⅲ上的运行速度比月球的第一宇宙速度大
C. 探测器在轨道Ⅲ上运行的周期比在轨道Ⅰ上的小
D. 探测器在轨道Ⅰ上经过点时的速度比在轨道Ⅱ上经过点时的速度小
9. 图1是在木屋搭建现场给屋顶运送原木的过程,一根粗壮原木静置于木材轨道,在屋顶固定一个滑轮,一端绳索牢牢系住原木,另一端垂向地面。用力拉动绳索,原木缓缓沿轨道爬升,平稳运至屋顶。可以简化为图2,AB与BC轨道平滑连接,忽略滑轮质量以及滑轮与绳索之间摩擦,原木与轨道之间摩擦不计,将原木从A缓慢送至C的过程中,下列说法正确的是( )
A. 绳索拉力先增大后不变
B. 绳索拉力先减小后增大再不变
C. AB轨道所受支持力一直减小
D. 若只增加AB轨道长度,则拉力做功不变
10. 如图所示,在水平向右的匀强电场中,用绝缘细线悬挂的带电小球保持静止,绝缘细线与竖直方向成θ=37°角,小球的质量为m=0.04kg,带电量为q=1.0×10-5C,t =0时剪断细线,则0.2秒末小球的速度v2的大小及小球在0.2秒内电势能的变化量分别为( )(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
A. v2=1.5m/s B. v2=2.5m/s C. =-0.055J D. =-0.045J
三、非选择题∶本题共5小题,共56分。
11. 下图为探究加速度与力、质量关系的部分实验装置。
(1)实验中应将木板_______(填“保持水平”或“一端垫高”)。
(2)为探究加速度a与质量m的关系,某小组依据实验数据绘制的a-m图像如图所示,很难直观看出图线是否为双曲线。如果采用作图法判断a与m是否成反比关系,以下选项可以直观判断的有_______。
0.2
50.618
0.33
0.482
0.40
0.403
0.50
0.317
1.00
0.152
A. 图像 B. 图像 C. 图像
(3)某次实验得到了一条纸带如下图所示,纸带上各相邻计数点间均有四个点迹,电源频率为50Hz。根据纸带上所给数据,计时器在打下计数点C时小车的速度大小vC=_________m/s,小车的加速度大小a=________m/s2(以上结果均保留三位有效数字)。
12. 某兴趣小组利用如图1所示装置验证机械能守恒。轻绳绕过光滑定滑轮,左端连结轻质弹簧,右端连结物块,初始时两结点分别在A、B位置,A、B在同一水平线上,弹簧下端固定且处于原长,光电门到物块的高度为l,从静止释放物块,遮光条经过光电门的挡光时间为t,不计一切阻力和摩擦力。已知物块和遮光条总质量m,弹簧的劲度系数为k,弹性势能(x为弹簧形变量),重力加速度为g,遮光条的宽度为d(d远远小于l)。
(1)为了验证机械能守恒,该实验研究对象应为_________。
(2)改变光电门的位置,重复实验,每次物块均从B点静止释放,记录多组l和对应的时间t,作出去图像如图2所示,若要验证机械能守恒,则在误差允许的范围内,需要验证的正确关系式是_______。
A. B.
(3)在(2)中的条件下,l=l1和l=l3时,物块通过光电门时弹簧具有的弹性势能分别为Ep1和Ep3,则Ep1-Ep3=______(用l1、m、l3、g表示)。
(4)在(2)中的条件下,l取某个值时,可以使物块通过光电门时的速度最大,速度最大值为_______(用m,g,k表示)。
13. 如图所示,有一匀强电场,其方向与等边三角形△ABC所在的平面平行,M、N、P分别为AB、AC、BC的中点,O点为三角形的中心。三角形的边长L=4cm,B点的电势为0。现将一个电荷量q=-2×10-6C的点电荷从电场中的A点移到B点,静电力做了-1.6×10-5J的功,再从B点移到C点,静电力做了0.8×10-5 J的功。求:
(1)M点的电势;
(2)场强E的大小。
14. 旋转飞椅是一项大人和小孩都喜爱的娱乐项目,但有一定的危险性。现做一模拟实验,在座椅上固定一个50kg的假人模型,如图所示,假人模型用B表示,可看成质点。圆盘半径R=2m,圆盘中心O到地面的高度为h=6m,绳索AB长为L=5m,绳与竖直方向的夹角为。当装置缓慢增加转速,使角缓慢增加至53°时,绳索刚好断裂,不计绳的质量和空气阻力(取,,,,,结果可用根号表示)。求:
(1)当时,假人模型的速度v为多大;
(2)角由37°缓慢增加至53°时,假人所受重力做了多少功;
(3)假人落地时的速度大小。
15. 在游乐场里有一处电动喷泉,如图所示,已知某一个喷管的直径为d=10cm,水的密度为=1.0×103kg/m3,竖直向上喷水时,测得喷泉水柱最大高度为h=5m,不计空气阻力。(π=3.14,=1.4,重力加速度g取10m/s2 )求∶
(1)该喷管喷出水的流量Q(流量指单位时间内喷出水的体积);
(2)用于给该喷管供水的电动机输出功率P至少有多大;
(3)取地面处的重力势能为零,若使喷管以相同速度与水平方向成θ夹角喷出,落在水平地面上水平位移最大,求稳定时空中水的机械能E。
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