福建省三明市三年（2020-2022）高一物理下学期期末试题题型分类汇编3-填空题、实验题

福建省三明市三年（2020-2022）高一物理下学期期末试题题型分类汇编3-填空题、实验题

一、填空题

1．（2021春·福建三明·高一期末）如图所示，板长为，板的端放有质量为的小物体，物体与板的动摩擦因数为。开始时板水平，现绕A端缓慢转过角度的过程中，小物体始终保持与板相对静止，重力加速度为。则此过程中，重力___________（填“做正功”、“做负功”、“不做功”），弹力做功大小为___________。

2．（2021春·福建三明·高一期末）双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做角速度相同的匀速圆周运动。若某双星系统中两颗恒星质量分别为和，两星之间的距离为，引力常量为。则两星轨道半径之比为___________，角速度为___________。

3．（2022春·福建三明·高一期末）如图所示，物体在大小为10N的水平推力作用下，沿倾角α=37°的固定光滑斜面向上匀速运动5m，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，则力F做的功为_______J，此过程物体的机械能_______（选填“守恒或“不守恒”）

4．（2022春·福建三明·高一期末）如图所示，在“水流星”的杂技表演中，表演者的手到碗的距离为l，且手与碗在同一竖直平面内，碗可视为质点，重力加速度为g。要使水不洒出、则碗通过最高点的最小速度为_______；若绳子能够承受的最大拉力是碗和碗内水的总重力的8倍，要使绳子不断，则碗通过最低点的最大速度为_______。

二、实验题

5．（2020春·福建三明·高一期末）实验小组为“验证机械能守恒”，分别用以下两种实验方案进行探究：

(1)小明用图甲的装置进行验证：

①实验中不需要的器材是________（填器材前的字母）；

A．重物    B．纸带    C．天平    D．低压交流电源

②乙是实验得到的一条纸带，相邻计数点间的时间间隔为T，计算“5”计数点的速度时，正确的是_______。

A．        B．

③多次实验发现物体减小的重力势能总是略大于物体增加的动能，原因是________。

(2)小凯同学用图所示装置来验证机械能守恒，实验步骤如下：

a.一根细线系住小钢球，悬挂在铁架台上，铁架台靠近贴有正方形瓷砖的竖直墙壁

b.调整细线的长度和光电门的位置，使小钢球静止时底端与瓷砖水平线相切，发光管对准小球的球心

c.将小球拉至不同的位置，使其底端均与不同的水平线相切，由静止释放，记录小钢球经过光电门时的遮光时间

d.测量正方形瓷砖的边长a，小球直径d，并查询当地的重力加速度g

①某次实验中，小球的底端与瓷砖水平线相切，测得遮光时间为，则小球经过最低点处光电门时的速度为_________，要验证机械能守恒，应验证的关系式为__________。（用题中所给的符号表示）

②若小凯同学在多次实验中记录了小球释放位置与之间瓷砖格数n和遮光时间t，绘制的下列图象中可能正确的是_________。

A． B．    C．    D．

6．（2021春·福建三明·高一期末）如图甲，在“验证机械能守恒定律”的实验中：

（1）打点计时器电源应选用___________（只需填字母代号）

A．交流电源        B．直流电源

（2）需要测量的是___________，通过计算得到的是___________。（填写代号）

A．重锤质量        B．重力加速度

C．重锤下落的高度        D．与重锤下落高度对应的瞬时速度

（3）图乙是实验得到的一条纸带，其中打点时纸带速度为零，A、、为图中所标相邻的连续计数点，时间间隔为，重力加速度为。若从至点过程满足关系式：___________ （用题中所给的物理量符号表示），则验证机械能守恒。

7．（2021春·福建三明·高一期末）利用斜面小槽等器材研究平抛运动中：

（1）为描出小球作平抛运动的轨迹，要将小球在轨道上合适位置由静止释放，每次释放小球的位置应___________。

（2）上图中，建立直角坐标系原点选择正确的是___________。

（3）在上述四种坐标系中描出的平抛运动轨迹图上任取点，运用公式可求得小球的初速度，这些方案测得的平抛初速度值与真实值相比，B的结果___________，C的结果___________。（均选填“偏大”、“偏小”或“准确”）

（4）某同学选取了运动轨迹上的四个点、、、，如图所示。以点为坐标原点建立坐标系，各点的坐标值已在图中标出。取，由图中所给的数据可知：①图中坐标原点___________（填“是”或“不是”）抛出点；

②初速度___________（结果保留3位有效数字）。

8．（2022春·福建三明·高一期末）如图，在“验证机械能守恒定律”的实验中：

（1）以下操作不当的是_______（填选项前面的代号）

A．打点计时器接在直流电源上

B．操作时先通电再放纸带

（2）实验正确操作得到的一条纸带如图乙所示，已知两相邻计数点间的时间间隔为，重力加速度为。为了验证0点到5点间的机械能是否守恒，测得重锤的质量为，0点到4、5、6点间的距离分别为、、，则0点到5点间重力势能的减少量为______（用题中给出物理量的符号表示），下列运算打计数点5时重锤动能的表达式正确的是______（填选项前面的代号）

A．        B．

9．（2022春·福建三明·高一期末）同学利用图甲所示的DIS向心力实验器来探究砝码做圆周运动所需要向心力F与其质量m、转动半径r和转动线速度v之间的关系。实验时，砝码和挡光杆随旋臂一起做圆周运动，砝码所需的向心力可通过牵引杆由力传感器测得，挡光杆每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和挡光杆挡光时间t的数据。牵引杆的质量和一切摩擦可忽略。

（1）为了探究向心力大小与线速度的关系，则应保持_______和_______不变。（用题中给出物理量的符号表示）

（2）已知挡光杆和砝码到转轴的距离均为L，挡光杆的挡光宽度为d，在满足（1）的条件下，改变其转速得到多组F、t的数据，得到F-（）2图线如图乙所示。根据图乙得到的实验结论是_______。

（3）求得图线的斜率为k，则砝码的质量为_______。（用题中给出物理量的符号表示）

参考答案：

1．     做负功    

【详解】[1]物体上升，重力做负功。

[2]根据动能定理得

所以弹力做功为

2．         

【详解】根据牛顿第二定律得

解得

，

3．     40J     不守恒

【详解】[1]力F做的功为

[2]此过程拉力做正功即除重力和系统内的弹力的其他力做了功，机械能不守恒。

4．         

【详解】[1]在最高点，当绳拉力为零时，速度最小，由

最小速度为

[2]在最低点，由

最大速度为

5．     C     B     存在阻力作用               D

【详解】(1)[1]AB．实验时要用重物牵引纸带向下运动，故重物与纸带实验时都要用，故AB错误；

C．实验要验证机械能守恒则

等式两边质量可以约去，故实验时不要用到天平，故C正确；

D．打点计时器要用交流电源，故D错误

故选C

[2]打5点的速度为

而本实验中不能用，因为本实验要验证机械能守恒，则其加速度不能用重力加速度

故选B

[3]由于空气阻力和纸带与限位孔间存在阻力，重力势能一部分转化为内能，使重力势能的减小量大于动能的增加量

(2)[4]小球经过最低点处光电门时的速度为

[5]若机械能守恒有

变形得

[6]由实验原理有

变形得

则应为过原点的一条直线

故选D

6．          C     D    

【详解】(1)[1] 打点计时器电源应选用交流电源。故选A。

(2)[2][3]A．因为重力势能和动能中均有质量，可以约去，所以不需要测量质量，A错误；

B．重力加速度通过查阅资料获取，不需要测量，B错误；

C．重力势能的变化需要测量重锤的高度，C正确；

D．与重锤下落高度对应的瞬时速度是通过测量距离及时间计算得到的。D正确。

故第一空选C，第二空选D。

(3)[4]B点速度为

验证机械能守恒满足的表达式为

即

7．     相同     C     偏大     准确     不是    

【详解】(1)[1]为了保证小球每次运动的初速度相同，应让小球每次从同一位置静止释放。

(2)[2]轨道末端应水平，并且轨道末端与球心在同一竖直线上。故选C。

(3)[3]B装置水平位移偏大，运动时间准确，根据可知，结果偏大。

[4] C装置水平位移、运动时间准确，根据可知，结果准确。

(4)①[5]在相等时间内，竖直方向上的位移不满足1:3:5…，所以O点不是平抛的起点。

②[6]在竖直方向上，根据运动规律得

所以水平分速度为

8．     A          A

【详解】（1）[1]

A. 打点计时器应接在交流电源上，A错误，满足题意要求；

B. 操作时应先接通打点计时器电源，待打点稳定后再放纸带，B正确，不满足题意要求。

故选A。

（2）[2]0点到5点间重力势能的减少量为

[3]由于重锤下落时不可避免受到阻力的作用，使得重锤的实际加速度小于重力加速度，根据匀变速直线运动中间时刻速度等于这段时间的平均速度，打计数点5时重锤的速度为

则打计数点5时重锤动能的表达式为

A正确，B错误。

故选A。

9．     m     r     当质量m、转动半径r不变时，向心力与线速度的平方成正比    

【详解】（1）[1][2]根据

探究向心力大小与线速度的关系，应保持质量m和转动半径r不变；

（2）[3]线速度大小为

则有

图线斜率表示质量与半径的比值，且保持不变，由此可知，当质量m、转动半径r不变时，向心力与线速度的平方成正比。

（3）[4]由

得