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- 2021-05-24 发布
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2019学年高一物理下学期期末结业考试试题(实验班)
1.铁路弯道处,内外轨组成的斜面与水平地面倾角为θ,当火车以某一速度v通过该弯道时,内、外轨恰不受侧压力作用,则下面说法正确的是( )
A.转弯半径R=
B.若火车速度大于v时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行轨道平面向外
C.若火车速度小于v时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行轨道平面向内
D.当火车质量改变时,安全速率也将改变
2.人在距地面高h、离靶面距离L处,将质量m的飞镖以速度v0水平投出,落在靶心正下方,如图所示.不考虑空气阻力,只改变m、h、L、v0四个量中的一个,可使飞镖投中靶心的是( )
A.适当减小L B.适当减小v0 C.适当减小m D.适当增大v0
3.关于地球的第一宇宙速度,下列说法中正确的是( )
A.它是人造地球卫星环绕地球运转的最小速度
B.它是近地圆形轨道上人造卫星的运行速度
C.它是能使卫星进入近地轨道的最大发射速度
D.它是能使卫星进入远地轨道的最大发射速度
4.某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,实施变轨后卫星的线速度减小到原来的,此时卫星仍做匀速圆周运动,则( )
A.卫星的向心加速度减小到原来的
B.卫星的角速度减小到原来的
C.卫星的周期增大到原来的8倍
D.卫星的半径增大到原来的2倍
5.如图所示,质量相同的物体a和b,用不可伸长的轻绳跨接在光滑的轻质定滑轮两侧,a在水平桌面的上方,b在光滑的水平桌面上.初始时用力拉住b使a、b静止,撤去拉力后,a开始运动,在a下降的过程中,b始终未离开桌面.在此过程中( )
6
A.a物体的机械能守恒
B.a、b两物体机械能的总和不变
C.a物体的动能总等于b物体的动能
D.绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和不为零
6.如图所示,水平面上的轻弹簧一端与物体相连,另一端固定在墙上的P点,已知物体的质量为m,物体与水平面间的动摩擦因数为μ,弹簧的劲度系数k。现用力拉物体,使弹簧从处于自然状态的O点由静止开始缓慢向左移动一段距离,这时弹簧具有弹性势能Ep。撤去外力后,物体在O点两侧往复运动的过程中( )
A.在整个运动过程中,物体第一次回到O点时速度不是最大
B.在整个运动过程中,物体第一次回到O点时速度最大
C.物体最终停止时,运动的总路程为
D.在物体第一次向右运动的过程中,速度相等的位置有2个
7.
如图,用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘小船直线拖向岸边.已知拖动缆绳的电动机功率恒为P,小船的质量为m,小船所受到水的阻力大小恒为f,经过A点时的速度大小为v,小船从A点沿直线运动到B点经历时间为t,此时缆绳与水平面夹角为θ,A、B两点间水平距离为d,缆绳质量忽略不计.则( )
A.小船经过B点时的速度大小为VB=
B.小船经过B点时绳子对小船的拉力大小为
C.小船经过A点时电动机牵引绳子的速度大小为
D.小船经过B点时的加速度大小为
6
8.如图所示,一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道,管道里有一个直径略小于管道内径的小球,小球在管道内做圆周运动,从B点脱离后做平抛运动,经过0.3s后又恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰.已知半圆形管道的半径为R=1m,小球可看做质点且其质量为m=1kg,g取10m/s2.则( )
A.小球经过B点时的速率为3m/s
B.小球经过B点时的速率为3m/s
C.小球经过B点时,受到管道的作用力FN=1N,方向向上
D.若改变小球进入管道的初速度使其恰好到达B点,则在B点时小球对管道的作用力为零
A.用天平测出重物和夹子的质量
B.把打点计时器用铁夹固定放到桌边的铁架台上,使两个限位孔在同一竖直面内
C.把打点计时器接在交流电源上,电源开关处于断开状态
D.将纸带穿过打点计时器的限位孔,上端用手提着,下端夹上系住重物的夹子,让重物靠近打点计时器,处于静止状态
E.接通电源,待计时器打点稳定后释放纸带,之后再断开电源
F.用秒表测出重物下落的时间
G.更换纸带,重新进行两次实验
22.(本题满分10分)图1是“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图,以下列出了一些实验步骤:
(1)对于本实验,以上不必要的两个步骤是 和
图2为实验中打出的一条纸带,O为打出的第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出),打点计时器每隔0.02s打一个点.若重物的质量为0.5kg,当地重力加速度取g=9.8m/s2,由图乙所给的数据可算出(结果保留两位有效数字):
①从O点下落到B点的过程中,重力势能的减少量为 J.
②打B点时重物的动能为 J.
(2)试指出造成第(1)问中①②计算结果不等的原因是 .
6
23.(本题满分12分)有一炮竖直向上发射炮弹,炮弹的质量为M=6.0kg(内含炸药的质量可以忽略不计),射出的初速度v0=60m/s.当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片,其中一片质量为m=4.0kg.现要求这一片不能落到以发射点为圆心、以R=600m为半径的圆周范围内,则刚爆炸完时两弹片的总动能至少多大?(g=10/s2,忽略空气阻力)
24.(本题满分16分)我国“嫦娥一号”月球探测器在绕月球成功运行之后,为进一步探测月球的详细情况,又发射了一颗绕月球表面飞行的科学试验卫星.假设卫星绕月球作圆周运动,月球绕地球也作圆周运动,且轨道都在同一平面内.己知卫星绕月球运动周期T0,地球表面处的重力加速度g,地球半径R0,月心与地心间的距离为rom,引力常量G,试求:
(1)月球的平均密度ρ
(2)月球绕地球运转的周期T.
25.(本题满分24分)如图所示的装置由水平弹簧发射器及两个轨道组成:轨道Ⅰ是光滑轨道AB,AB间高度差h1=0.20m;轨道Ⅱ由AE和螺旋圆形EFG两段光滑轨道和粗糙轨道GB平滑连接而成,且A点与F点等高.轨道最低点与AF所在直线的高度差h2=0.40m.当弹簧压缩量为d时,恰能使质量m=0.05kg的滑块沿轨道Ⅰ上升到B点,当弹簧压缩量为2d时,恰能使滑块沿轨道Ⅱ上升到B点,滑块两次到达B点处均被装置锁定不再运动.已知弹簧弹性势能Ep与弹簧压缩量x的平方成正比,弹簧始终处于弹性限度范围内,不考虑滑块与发射器之间的摩擦,重力加速度g=10m/s2.
(1)当弹簧压缩量为d时,求弹簧的弹性势能及滑块离开弹簧瞬间的速度大小;
(2)求滑块经过最高点F处时对轨道的压力大小;
(3)求滑块通过GB段过程中克服摩擦力所做的功.
6
1
2
3
4
5
6
7
8
B
AD
B
C
B
AD
AD
AC
22.
(1)A、F,0.86 0.81 (2)由于空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力做功
23.
设炮弹止升到达最高点的高度为H,根据匀变速直线运动规律,有
解得:H=180m
设质量为m的弹片刚爆炸后的速度为v,另一块的速度为V,
根据动量守恒定律,有mv=(M﹣m)V
设质量为m的弹片运动的时间为t,根据平抛运动规律,有
解得t=6s.
R=vt
解得v=100m/s,V=200m/s.
炮弹刚爆炸后,两弹片的总动能
解以上各式得
代入数值得
答:刚爆炸完时两弹片的总动能至少6.0×104J.
24.
(1)设卫星质量为m,对于绕月球表面飞行的卫星,由万有引力提供向心力
得
又据
得
(2)月球的球心绕地球的球心运动的周期为T.
地球的质量为M,对于在地球表面的物体m表
有
6
即
月球绕地球做圆周运动的向心力来自地球引力
即
得
答:(1)月球的平均密度ρ为.
(2)月球绕地球运转的周期T为.
25.
(1)当弹簧压缩量为d时,恰能使质量m=0.05kg的滑块沿轨道Ⅰ上升到B点,所以根据能量转化和守恒定律得:
弹簧弹性势能Ep1=mgh1
解得:Ep1=0.1J
又对滑块由静止到离开弹簧过程由能量转化和守恒定律得:
Ep1=mv2
解得:v=2m/s.
(2)根据题意,弹簧弹性势能Ep与弹簧压缩量x的平方成正比,所以弹簧压缩量为2d时,弹簧弹性势能为Ep2=0.4J
根据题意,滑块到达F点处的速度v′=4m/s
根据牛顿第二定律:F=ma
可得:mg+FN=m
解得:FN=3.5N
根据牛顿第三定律:滑块处对轨道的压力大小为3.5N.
(3)滑块通过GB段过程,根据能量转化和守恒定律得
Ep2=mgh1+Q
解得:Q=0.3J
又Q=W克
所以滑块通过GB段过程中克服摩擦力所做的功W克=0.3J
答:(1)当弹簧压缩量为d时,弹簧的弹性势能为0.1J,滑块离开弹簧瞬间的速度大小为2m/s;
(2)求滑块经过最高点F处时对轨道的压力大小为3.5N;
(3)滑块通过GB段过程中克服摩擦力所做的功为0.3J.
6
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