河北邢台市三年(2020-2022)高一物理下学期期末试题题型分类汇编
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一、单选题
1.(2022春·河北邢台·高一期末)明代出版的《天工开物》一书中,有牛力齿轮(牛转翻车)的图画,如图所示,这说明勤劳勇敢的先辈们已经掌握了齿轮传动技术。甲、乙两轮的半径不相同,在两轮转动过程中(不打滑),下列说法正确的是( )
A.两轮边缘质点的线速度大小相等
B.两轮边缘质点的加速度大小相等
C.两轮的角速度相等
D.两轮的转速相等
2.(2022春·河北邢台·高一期末)中国东海是超级台风(超过16级)的高发地,这种台风的中心风速可达到50m/s。若1s内有质量为,速度为50m/s的台风垂直吹到某栋大楼后速度减为0,则大楼受到的风力大小约为( )
A. B. C. D.
3.(2022春·河北邢台·高一期末)如图所示,在体育课上进行篮球训练时,甲、乙两同学将两个篮球分别水平抛出后两篮球在空中的P点相遇,已知甲同学抛出点的高度h1比乙同学抛出点的高度h2大,不计空气阻力,篮球可看成质点,则下列说法正确的是( )
A.乙同学比甲同学先将篮球抛出
B.两篮球相遇前,甲同学抛出的篮球在空中运动的时间长
C.乙同学抛出的篮球初速度一定大
D.甲同学抛出的篮球在相遇前的水平位移一定小
4.(2022春·河北邢台·高一期末)如图所示,取一支按压式圆珠笔,将笔的按压式小帽朝下按在桌面上,放手后笔将会向上弹起一定的高度。圆珠笔运动过程中始终处于竖直状态。下列说法正确的是( )
A.下压圆珠笔的过程中,弹簧的弹性势能减小
B.下压圆珠笔的过程中,重力对圆珠笔做负功
C.圆珠笔向上运动的过程中重力势能一直增大
D.圆珠笔向上运动的过程中动能一直减小
5.(2022春·河北邢台·高一期末)某游乐场中的水滑梯如图所示,可视为由倾斜的光滑轨道和水平的阻力轨道组成。若人(视为质点)从距水平轨道7.2m高的水滑梯的顶端滑下,人在水平轨道上受到的平均阻力为其所受重力的。出于安全考虑,要求人不能碰撞水平轨道的末端,则水平轨道的长度至少为( )
A.12m B.18m C.25m D.36m
6.(2022春·河北邢台·高一期末)2022年4月16日2时16分,我国在太原卫星发射中心成功发射一个大气环境监测卫星“大气一号”,该卫星是中国首个专门用于大气环境综合监测的卫星。该卫星正常运行轨道是距离地面高约705公里的圆轨道a,发射过程是先将卫星发射到椭圆轨道b(近地点在地球表面附近,远地点在正常运行轨道上),然后在轨道b远地点加速变轨后才能进入轨道。下列说法正确的是( )
A.“大气一号”卫星在轨道b上远地点时的速度大于第一宇宙速度
B.“大气一号”卫星在轨道b上运动的周期大于在轨道a上运动的周期
C.“大气一号”卫星在轨道b上的机械能大于在轨道a上的机械能
D.“大气一号”卫星在轨道b上从近地点向远地点运动的过程中速度逐渐减小
7.(2022春·河北邢台·高一期末)已知地球的半径为R,同步卫星到地心的距离为6.6R,某人造卫星在到地心的距离为2.2R的轨道上做匀速圆周运动,则该卫星一天绕地球转的圈数约为( )
A.0.2 B.3 C.5 D.27
8.(2021春·河北邢台·高一期末)学校成立了跳水队。一运动员某次训练时头部的运动轨迹如图所示,最后运动员沿竖直方向以速度v入水。在a、b、c、d四点中,运动员头部的速度方向和速度v的方向相同的可能是( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
9.(2021春·河北邢台·高一期末)一物体在两个不同的力的作用下发生一段位移,这两个力对物体做的功分别为、,则这两个力的合力对物体做的功为( )
A. B. C. D.
10.(2021春·河北邢台·高一期末)2021年5月15日,“天问一号”着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。已知火星的半径为R,若“天问一号”在离火星表面高度为的轨道上绕火星做匀速圆周运动时受到火星的万有引力大小为F,则“天问一号”到达火星附近时受到火星的万有引力大小为( )
A. B. C. D.
11.(2021春·河北邢台·高一期末)行车过程中紧急刹车时,乘员系上安全带可以尽可能地避免受到伤害。假定某乘客的质量为,汽车紧急刹车时的速度大小为,司机从踩下刹车到汽车完全停止需要的时间为,则刹车过程中乘客所受合力的平均大小为( )
A. B. C. D.
12.(2021春·河北邢台·高一期末)甲、乙两相同的小球都被细线系着在光滑水平面上做匀速圆周运动,若甲、乙两小球运动的线速度大小之比为3∶1,若系甲、乙两小球的细线的拉力大小之比为2∶1,则甲、乙两小球运动的周期之比为( )
A.2∶1 B.3∶1 C.3∶2 D.2∶3
13.(2021春·河北邢台·高一期末)公路急转弯处通常是交通事故多发地带。某转弯处为水平路面,认为水平路面对汽车的最大静摩擦力等于车重的μ倍,重力加速度大小为g,若汽车在该转弯处安全行驶的最大速度为v,则转弯处的转弯半径为( )
A. B. C. D.
14.(2021春·河北邢台·高一期末)2021年5月19日,我国在酒泉卫星发射中心用“长征四号”乙运载火箭,成功将“海洋二号”D卫星送入预定轨道,发射任务获得圆满成功。认为卫星进入轨道后绕地球做匀速圆周运动,已知引力常量为G,地球的质量为M,卫星的线速度大小为v,则卫星绕地球做圆周运动的周期为( )
A. B. C. D.
15.(2020春·河北邢台·高一期末)关于物体做功,下列说法正确的是( )
A.力对物体做功少的其功率一定小
B.重力对物体不做功,物体的重力势能一定为零
C.起重机将物体匀速向上吊起一段距离,重力做负功,合力不做功
D.只要物体受力的同时有位移发生,该力就一定对物体做功
16.(2020春·河北邢台·高一期末)2020年3月9日,我国成功发射北斗系统第54颗导航卫星,这是“北斗三号”中的第2颗地球静止轨道卫星(即同步卫星),该卫星在短报文通信、精密单点定位等特色服务上发挥着关键作用。下列说法正确的是( )
A.该卫星的运行速度大于第一宇宙速度 B.该卫星的周期大于地球的自转周期
C.该卫星必定在地球赤道上空 D.若该卫星点火加速,则该卫星将向地球靠近
17.(2020春·河北邢台·高一期末)关于动量守恒,下列说法正确的是( )
A.系统中所有物体的加速度都为零时,系统的动量不一定守恒
B.若光滑水平面上的两小球发生碰撞,则碰撞过程中两小球组成的系统动量守恒
C.一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平面上,枪发射子弹时,枪和子弹组成的系统动量守恒
D.系统只有重力做功,系统的动量才守恒
18.(2020春·河北邢台·高一期末)经科学家探测,宇宙深处某些未知星域可能存在类似人类生命的行星。假设某宇航员先后登陆甲、乙两颗行星,宇航员根据甲、乙两行星的不同卫星做圆周运动的半径r与周期T,作出如图所示的图象,甲、乙两行星的质量之比为( )
A.2:1 B.1:2 C.1:4 D.4:1
19.(2020春·河北邢台·高一期末)两物体先后以相同的动能沿同一固定光滑斜面向上运动直到速度为0,质量大的物体( )
A.重力势能变化更小 B.运动位移更大
C.运动的时间更短 D.在最高点时机械能更大
20.(2020春·河北邢台·高一期末)如图所示,从水平地面上同一位置抛出两小球A、B.分别落在地面上的M、N点。两小球运动的最大高度相同。空气阻力不计。从小球抛出到落地的过程中,下列说法正确的是( )
A.A比B的加速度大 B.B的飞行时间比A的长
C.A在最高点的速度比B在最高点的速度大 D.两小球的速度变化量相等
21.(2020春·河北邢台·高一期末)如图所示,长均为L的两根轻绳,一端共同系住质量为m的小球,另一端分别固定在等高的A、B两点,A、B两点间的距离也为L,重力加速度大小为g。现使小球在竖直平面内以AB为轴做圆周运动,若小球在最高点速率为v时,两根轻绳的拉力恰好均为0,改变小球运动的速度,当小球在最高点时,每根轻绳的拉力大小为,则此时小球的速率为( )
A.v B.v C.2v D.
22.(2020春·河北邢台·高一期末)在抗击新型冠状病毒肺炎疫情的特殊时期,许多快递公司推出“无接触配送”服务。某快递小哥想到了用无人机配送快递的办法,某次配送质量为2kg的快递,在无人机飞行过程中,内快递在水平方向的速度一时间图像如图甲所示、竖直方向(初速度为零)的加速度一时间图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.快递做匀变速曲线运动 B.快递在0~10s内的位移大小为75m
C.10s末快递竖直方向速度减为零 D.1s末快递受到合力大小为N
二、多选题
23.(2022春·河北邢台·高一期末)如图所示,运动员把铅球(视为质点)从A点(离手后的一点)斜向上抛出,不计空气阻力,B点是轨迹的最高点,C点(比A点的位置低)是下落过程中的点,下列说法正确的是( )
A.铅球在最高点的速度为0
B.铅球从A点运动到B点的过程中机械能守恒
C.铅球在A点的动能小于在C点的动能
D.若铅球在A点的速度方向与竖直方向的夹角越小,则落地点到A点的水平距离一定越大
24.(2022春·河北邢台·高一期末)小明用恒力将一静止的物体(视为质点)从地面竖直向上提起,取地面为参考平面,则在重物上升的过程中,重物的机械能E随时间:或高度h变化的图像可能是( )
A. B.
C. D.
25.(2022春·河北邢台·高一期末)如图所示,用长为L的轻质细绳悬挂一个质量为M的木块,一个质量为m的子弹以大小为的速度自左向右水平射入此木块且未穿出,重力加速度大小为g,不计子弹射入木块的时间和空气阻力,子弹和木块均可视为质点,下列说法正确的是( )
A.子弹射入木块后瞬间,子弹的速度大小为
B.子弹射入木块后瞬间,细绳对木块的拉力大小为
C.木块向上摆动的过程中重力势能增大,机械能减小
D.木块能到达的最大高度(相对木块摆动前静止的位置)可能为
26.(2021春·河北邢台·高一期末)小宇用软水管给家里后院的花浇水时,保持水管管口水平。在水管管口不向前移动的情况下,可增大浇水距离的做法是( )
A.水管上移 B.水管下移
C.增大水离开管口的速度 D.减小水离开管口的速度
27.(2021春·河北邢台·高一期末)一小船在静水中的速度大小为3m/s,它在一条河宽为300m、水流速度为4m/s的河流中渡河。若小船以最短时间渡河,则下列说法正确的是( )
A.小船相对河岸的速度大小为3m/s B.小船相对河岸的速度大小为5m/s
C.渡河的位移大小为300m D.渡河的位移大小为500m
28.(2021春·河北邢台·高一期末)某科研小组通过速度传感器和计算机得到了一段时间内某款电动车的瞬时速度(v)以及对应的牵引力的倒数()的多组数据,作出图像如图所示,该电动车最终以大小为的速度做匀速直线运动。电动车的质量为m,运动过程中受到的阻力恒定。下列说法正确的是( )
A.电动车的功率为F0v0
B.电动车在BC段的加速度大小不变
C.电动车受到的阻力大小为
D.当电动车的速度大小为v0时,其加速度大小为
29.(2020春·河北邢台·高一期末)关于物体的动能,下列说法正确的是( )
A.动能不变的物体可能不处于平衡状态
B.物体在合外力作用下做变速运动时,动能一定变化
C.物体以相同的速率向东和向西运动时,其动能的大小相等但方向不同
D.如果物体所受的合外力为零,那么合外力对物体做功一定也为零
30.(2020春·河北邢台·高一统考期末)如图所示,围绕地球的两个轨道P、Q,轨道P是半径为4R的圆轨道,轨道Q是椭圆轨道,其近地点a与地心的距离为2R,远地点b与地心的距离为10R。假设卫星在圆轨道上运行的周期为T1,在椭圆轨道运行的周期为T2,在近地点a的速度为 ,在远地点b的速度为vb,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
31.(2020春·河北邢台·高一期末)如图所示,水平杆固定在竖直杆上,两者互相垂直水平杆上O、A两点连接有两轻绳,两绳的另一端都系在质量为m的小球上,OA=OB=AB,现通过转动竖直杆,使水平杆在水平面内做匀速圆周运动,三角形OAB始终在竖直平面内若转动过程中OB、AB两绳始终没有弯曲重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.OB绳的拉力大小可能为mg
B.OB绳的拉力大小可能为mg
C.AB绳的拉力大小可能为0
D.AB绳的拉力大小可能为mg
32.(2020春·河北邢台·高一期末)如图甲所示,质量为1kg的物块在零时刻受方向沿固定光滑斜面向上的恒力F作用,从足够长、倾角为的斜面底端由静止向上滑行,在r=2s时刻撤去恒力,物块的速度一时间(v—t)图像如图乙所示,某时刻物块恰好返回斜面底端。取g=10m/s2,,。下列说法正确的是( )
A.恒力F的大小为4N B.前2s内物块的动能改变量为0.5J
C.整个运动过程物块受到的重力做功为0 D.前2s内恒力F的平均功率为6.5W
三、实验题
33.(2022春·河北邢台·高一期末)某同学利用如图甲所示的实验装置做“探究平抛运动的特点”实验。实验的主要步骤如下:
(1)把坐标纸和复写纸叠放在一起压入竖直平板纸夹内,使接球槽上升到合适高度。把钢球吸在固定的电磁铁上,释放钢球,钢球沿着导轨凹槽滚下,为使钢球被水平抛出,导轨凹槽末端应___________,钢球最终落在接球槽上,通过复写纸,坐标纸上用笔记录落点位置。
(2)将接球槽逐次下降,重复上述操作,即可得到钢球的一系列运动点迹。用平滑的曲线将各点连接起来,就得到钢球做平抛运动的轨迹,如图乙所示。图乙中坐标纸的正方形小格的边长为l,当地重力加速度大小为g,钢球从A点运动到D点的时间为___________,钢球被抛出时的初速度大小为___________。
34.(2022春·河北邢台·高一期末)某实验小组同学利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度大小
(1)小组同学想测重物的质量,但没有天平,该小组同学用弹簧测力计测出重物受到的重力如图乙所示,则重物受到的重力___________N,再算出重物的质量。
(2)按图甲中所示,用手拉住纸带使之静止,之后应该___________
A.先闭合打点计时器所接的电源开关,后松开手指让纸带自由下落
B.先松开手指让纸带自由下落,后闭合打点计时器所接的电源开关
(3)重复三次(2)中的正确操作,在打好点的纸带中挑选出一条点迹清晰的纸带如图丙所示。将打出的第一个点记作O,从O点后某个点开始,依次标为1、2、3、…,分别测出部分计时点到O点的距离,已知打点计时器打点周期,则打计时点“4”时重物的速度大小___________m/s。(保留三位有效数字)
(4)从重物开始下落到打计时点“4”时,重物减少的重力势能为___________J(保留三位有效数字)。比较打“4”时重物的动能,可以发现,在误差允许范围内,重物下落过程中机械能守恒。
35.(2021春·河北邢台·高一期末)小聪同学用图示装置来验证机械能守恒定律。不可伸长的细线一端固定于点,另一端系一直径为的小钢球,记下小球静止时球心的位置,在处固定一个光电门,然后将小球拉至球心距的高度为处由静止释放,记下小球通过光电门的挡光时间为。
(1)小球通过光电门的速度大小为______。(用题中涉及的物理量符表示)
(2)若当地的重力加速度大小为,在误差允许的范围内满足_____(用题中涉及的物理量符号表示),则小球运动过程中机械能守恒。
36.(2021春·河北邢台·高一期末)用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,实验装置如图所示。
(1)实验中,小球甲的质量应______(选填“大于”或“小于”)小球乙的质量。实验中_____(选填“需要”或“不需要”)测量小球在空中运动的时间。
(2)用天平测量小球甲的质量和小球乙的质量。图中点是小球抛出点在水平地面的垂直投影,实验时,先不放上小球乙,使小球甲多次从斜轨上位置由静止释放;然后,把小球乙静止于轨道水平部分的末端,再将小球甲从斜轨上______(选填“位置”或“其他位置)由静止释放,与小球乙相撞,并重复多次,分别找到小球的平均落点、、,并测量出平均水平位移、、。
(3)若______,则两小球碰撞过程中动量守恒;若碰撞是弹性碰撞,则还应满足的表达式为_____。[均用(2)中测量的物理量表示]
37.(2020春·河北邢台·高一期末)“探究合力做的功与物体速度变化的关系”的实验装置如图所示。
(1)关于该实验,下列说法正确的是_________;
A.需要在同一位置释放小车,每次实验橡皮筋伸长的长度都保持一致
B.需要适当抬起木板,平衡摩擦阻力的作用
C.需要尽可能减小小车的质量,以增加小车的速度
(2)根据多次测量的数据作出W-v图象,其中符合实验结论的是__________。
A. B. C. D.
38.(2020春·河北邢台·高一期末)某同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒。
(1))用细绳将砂和砂桶通过定滑轮与小车连接。调节斜面的倾角θ,使小车沿斜面向下做匀速直线运动,用天平测出砂和砂桶的总质量m和小车的质量M。
(2)保持斜面倾角θ不变,取下砂和砂桶,接通电源,在靠近定滑轮处重新释放小车。
(3)图乙是该同学在实验中打出的一条纸带的一部分,相邻两计数点间的时间间隔为T。
(4)在上述实验中。下列说法正确的是______。(填正确答案标号)
A.电火花计时器的电源应选取220V的直流电
B.小车到定滑轮之间的细绳应与斜面保持平行
C.小车的质量应远大于砂和砂桶的质量
(5)在上述实验过程中,电火花计时器打计数点A时小车的速度大小vA=_____、电火花计时器打计数点E时小车的速度大小vE=___,只需要满足,____ ,就验证了整个系统机械能守恒(用vA和题中给定的字母表示,重力加速度为g)。
四、解答题
39.(2022春·河北邢台·高一期末)2022年5月14日,中国商飞公司即将交付的首家用户的首架C919大飞机首次飞行试验成功。该飞机的质量为m,起飞过程中从静止开始沿直线滑跑,当位移大小为L时,飞机的速度大小为v。在此过程中飞机的牵引力和受到的阻力均为恒力,且阻力为飞机受到的重力的k倍,重力加速度大小为g。求:
(1)飞机的牵引力大小F;
(2)飞机的速度大小为v时,牵引力的功率P。
40.(2022春·河北邢台·高一统考期末)如图所示,将小球从A点对准竖直放置的圆盘的上边缘B点水平抛出,圆盘绕圆心O以的角速度匀速转动,小球运动到圆盘的边缘时速度方向正好与圆盘的边缘相切于D点,且速度大小与圆盘边缘的线速度相等,O、D的连线与竖直方向的夹角为60°,取重力加速度大小,不计空气阻力。求:
(1)小球从A点运动到D点所用的时间及圆盘的半径;
(2)小球从A点运动到D点的过程中,圆盘转过的角度(用弧度表示);
(3)A、D两点间的距离。
41.(2022春·河北邢台·高一期末)如图甲所示,长木板静止放置在光滑的水平面上,木块(视为质点)放在长木板的右端,突然给长木板一个水平向右、大小为的初速度,最终木块刚好不离开长木板;仍然将该长木板静止放置在光滑的水平面上,在其左侧竖直面内固定一个光滑圆弧轨道,轨道的最低点切线水平,且与长木板上表面齐平,如图乙所示。让木块从轨道的最高点由静止开始下滑,最终木块刚好不离开长木板。已知木块与长木板间的动摩擦因数为,长木板的质量为木块质量的2倍,重力加速度大小为g,求:
(1)长木板的长度L;
(2)图乙中木块相对木板静止时的速度大小及圆弧轨道的半径r;
(3)图乙中,若把木块的释放点竖直向上移动r,求木块离开长木板时,木块的速度大小。
42.(2021春·河北邢台·高一期末)2021年4月29日,搭载空间站天和核心舱的“长征五号”B遥二运载火箭,在我国文昌航天发射场点火升空,天和核心舱与火箭成功分离进入预定轨道。已知核心舱入轨后在距地面高度为kR(R为地球的半径)的轨道上做匀速圆周运动,地球表面的重力加速度大小为g,忽略地球的自转,求:
(1)核心舱入轨后运动的向心加速度大小a;
(2)核心舱入轨后运动的线速度大小v。
43.(2021春·河北邢台·高一期末)狮子和鬣狗共同生活在非洲大草原上,是天生的死对头。一只狮子伏击一卧地休息的鬣狗,狮子咬住鬣狗前瞬间的水平速度大小=10m/s,咬住后它们一起沿水平地面滑行一段距离后停下。狮子和鬣狗的质量分别为m1=200kg、m2=50kg,它们滑行时与地面间的动摩擦因数=0.8,取重力加速度大小g=10m/s2。求:
(1)狮子咬住鬣狗的过程中损失的机械能E;
(2)狮子咬住鬣狗后一起向前滑行的距离x。
44.(2021春·河北邢台·高一期末)如图所示,质量的小球(可视为质点)从距B点高度的A点水平抛出,小球恰好无碰撞地通过半径的光滑圆弧轨道的左端B,小球沿圆弧轨道BC运动的过程中转过的圆心角,圆弧轨道与足够长的光滑水平直轨道相切于C点,小球运动至D点后进入半径也为R的竖直光滑半圆轨道,半圆轨道最高点为E,D、E在同一条竖直线上。不计空气阻力,取重力加速度大小,,。
(1)求小球从A点抛出时的速度大小;
(2)求小球通过E点时对轨道的压力大小F;
(3)若其他条件不变,圆弧轨道和半圆轨道的半径总保持相同且可调整,求小球通过E点落到水平直轨道上的位置到D点的距离最大时,圆弧轨道的半径应满足的条件。
45.(2020春·河北邢台·高一期末)如图所示,竖直平面内的圆形光滑轨道的半径R=10m,A端与圆心O等高,AD为与水平方向成角且足够长的斜面。圆弧轨道的B点在O点的正上方,一个质量=1kg的小球(视为质点)从A点正上方释放,下落至A点后进入圆弧轨道,运动到B点时,小球在B处受到的弹力大小30N。不计空气阻力,g=10m/s2,求:
(1)小球到达B点的速度大小;
(2)小球刚落到斜面上C点时的速度大小vC。
46.(2020春·河北邢台·高一期末)如图所示,质量的滑块(视为质点)静止在水平桌面AB上的A点。在水平向右的外力作用下,滑块由A点运动到B点,到达B点时撤去外力F。滑块从B点离开桌面后恰好从C点沿切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道CD。已知水平桌面AB的长度,滑块与桌面间的动摩擦因数,圆弧轨道CD的圆心角为,D点为轨道与地面的切点。圆心O与水平桌面等高。取,,。不计空气阻力。求:
(1)滑块做平抛运动的初速度大小和从B点运动到C点的时间t;
(2)圆弧轨道的半径R及滑块运动到圆弧轨道最低点D时轨道对滑块的支持力大小N(结果保留三位有效数字)。
47.(2020春·河北邢台·高一期末)如图所示,倾角、足够长的斜面固定在水平面上,滑块B恰好静止在斜面上的Q点,与Q点相距x=2.5m的P点处有一个光滑的滑块A,滑块A在外力作用下处于静止状态。某时刻撤去外力后滑块A沿斜面下滑,在Q处与滑块B发生弹性碰撞,碰后瞬间滑块A反向运动且速率变为原来的一半。已知滑块A、B均可视为质点,碰撞时间极短,滑块A的质量m=lkg,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)滑块A在与滑块B碰撞前瞬间的速度大小s;
(2)滑块B的质量加mB;
(3)滑块A、B第一次相碰与第二次相碰的时间间隔t。
参考答案:
1.A
【详解】A.两轮是同缘传动,边缘点线速度大小相等,故A正确;
B.由公式可知,由于两轮半径不同,则两轮边缘质点的加速度大小不相等,故B错误;
C.由公式可知,由于两轮半径不同,则两轮的角速度不相等,故C错误;
D.由公式可知,两轮的角速度不相等,则两轮的转速不相等,故D错误。
故选A。
2.B
【详解】根据动量定理
解得
故选B。
3.B
【详解】A.篮球抛出后做平抛运动,竖直方向由可知
由于,要使两球在P点相遇,则乙同学比甲同学后将篮球抛出,故A错误;
B.篮球抛出后做平抛运动,竖直方向由可知
在相遇前,甲同学抛出的篮球下落的高度更大,所以两篮球相遇前,甲同学抛出的篮球在空中运动的时间长,故B正确;
C.由图可知,乙同学抛出的篮球在相遇时的水平位移更小,所用时间也更小,则不能确定乙同学抛出的篮球初速度是否更大,故C错误;
D.由图可知,甲同学抛出的篮球在相遇前的水平位移更大,且水平位移取决于下落的高度与水平初速度的大小,故D错误。
故选B。
4.C
【详解】A.下压圆珠笔的过程中,弹簧的压缩量逐渐增大,弹性势能增大,A错误;
B.下压圆珠笔的过程中,重力方向向下,位移方向向下,重力对圆珠笔做正功,B错误;
C.圆珠笔向上运动的过程中,圆珠笔的重力做负功,重力势能增大,C正确;
D.圆珠笔向上先做加速直线运动,当弹簧的弹力与笔的重力相等时加速度变为0,此时速度最大,之后再减速直线运动,则动能先增加再减小,D错误。
故选C。
5.D
【详解】对人从距水平轨道7.2m高的水滑梯的顶端滑下到水平轨道的末端时由动能定理可知
得
即水平轨道的长度至少为36m。
故选D。
6.D
【详解】A.“大气一号”卫星在轨道b上远地点时的速度小于在圆轨道a上的速度,而在圆轨道a上的速度小于第一宇宙速度,则“大气一号”卫星在轨道b上远地点时的速度小于第一宇宙速度,则A错误;
B.根据开普勒第三定律,卫星在轨道b上的半长轴小于轨道a上运动的运动半径,则“大气一号”卫星在轨道b上运动的周期小于在轨道a上运动的周期,B错误;
C.“大气一号”卫星在轨道b上远地点做离心运动时才能进入轨道a,则需要在轨道b上远地点加速,动能增加,所以“大气一号”卫星在轨道b上的机械能小于在轨道a上的机械能,C错误;
D.根据开普勒第二定律,“大气一号”卫星在轨道b上从近地点向远地点运动的过程中速度逐渐减小,D正确。
故选D。
7.C
【详解】根据开普勒第三定律,人造卫星的周期
解得
则该卫星一天绕地球转的圈数约
故选C。
8.C
【详解】做曲线运动的物体,在某一点的速度方向沿着曲线在这一点的切线方向。题中任一位置运动员头部的速度方向和头部的运动轨迹的切线方向相同,运动员头部入水的速度方向竖直向下, c点的切线方向也竖直向下,b、d两点的切线方向竖直向上,a点的切线水平,则运动员头部的速度方向和速度v的方向相同的可能是c点;所以选项C正确,ABD错误。
故选C。
9.A
【详解】这两个力的合力对物体做的功为100J+(-50J)=50J。
故选A。
10.B
【详解】由万有引力定律可得
到达火星附近时受到火星的万有引力大小为
故选B。
11.D
【详解】根据动量定理可知
Ft=mv
解得
故选D。
12.C
【详解】根据
可得
则甲、乙两小球运动的周期之比为3∶2。
故选C。
13.C
【详解】根据牛顿第二定律
解得
故选C。
14.A
【详解】根据
可得
则周期
故选A。
15.C
【详解】A.由功率的定义式可知,力对物体做功功率的大小取决于做功多少和做功所用的时间,力对物体做功少,若所用的时间少,其功率不一定小,A错误;
B.重力对物体不做功时,物体的重力势能不发生变化,但是物体的重力势能不一定为零,B错误;
C.起重机将物体匀速向上吊起一段距离,重力做负功,物体的重力势能增加,因物体是匀速运动,物体的动能不变,由动能定理可知,合力不做功,C正确;
D.物体受力的同时有位移发生,若物体所受力的方向与其发生的位移方向垂直,据功的定义,则该力对物体不做功,D错误。
故选C。
16.C
【详解】A.第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度。对卫星,万有引力提供其做圆周运动的向心力,即
得
同步卫星的轨道半径大于近地卫星的轨道半径,所以该卫星的运行速度小于第一宇宙速度,所以A错误;
B.由于该卫星属于同步卫星,所以其运行的周期与地球的自转周期相同,所以B错误;
C.同步卫星的轨道位于赤道上空,所以该卫星必定在地球赤道的上空,所以C正确;
D.若该卫星点火加速,速度增大,所需的向心力就会增大,而提供的向心力不足以提供它做圆周运动的向心力,所以此时该卫星会做离心运动,即该卫星会远离地球,所以D错误。
故选C。
17.B
【详解】A.系统中所有物体的加速度都为零时,则系统所受合外力为零,系统的动量守恒,A错误;
B.若光滑水平面上的两小球发生碰撞,两小球组成的系统所受合外力为零,系统动量守恒,B正确;
C.枪和子弹组成的系统,由于小车对枪有外力,子弹还受到重力,枪和子弹组成的系统合外力不为零,所以动量不守恒,C错误;
D.系统只有重力做功,机械能守恒,当系统不受外力或者所受合外力为零时,动量守恒,D错误。
故选B。
18.A
【详解】对于卫星,由行星对其的万有引力来提供向心力,即
得
所以由图象可得
故选A。
19.C
【详解】A.物体沿着光滑面上升,物体的动能转化为物体的重力势能,初动能相同,动能的变化相同, 则重力势能变化相同,A错误;
B.设斜面的倾角为,根据动能定理
初动能相同,质量大的物体位移小,B错误;
C.根据牛顿第二定律
物体的加速度
根据位移公式,逆向思维
解得
动能相同,质量大的时间短,C正确;
D.根据机械能守恒,在最高点时机械能相同,D 错误。
故选C。
20.D
【详解】A.不计空气阻力,两球做斜抛运动,只受重力作用,加速度都为重力加速度g,故A错误;
B.两球都做斜抛运动,竖直方向的分运动是竖直上抛运动,根据运动的对称性可知,两球上升和下落的时间相等,而下落过程,高度相同,由
知下落时间相等,则两球运动的时间相等,故B错误;
C.两物体在最高点的速度等于水平分速度,由于运动时间相同,而B的水平位移较大,则B的水平速度较大,则B在最高点时的速度比较大,选项C错误;
D.根据
由于运动时间相等,则速度变化量相等,故D正确。
故选D。
21.C
【详解】根据几何关系可知,小球做圆周运动的半径为
小球在最高点速率为v时,两根绳的拉力恰好均为零,有
解得
当小球在最高点时,每根轻绳的拉力大小为,小球受到的合外力
根据牛顿第二定律有
联立解得
v′=2v
故选C。
22.D
【详解】A.时间内,快递在水平方向上的分运动为初速度为零的匀加速直线运动,在竖直方向上的分运动是加速度不断增大的变加速直线运动,则其合运动变加速曲线运动,同理,时间内,快递在水平方向上的分运动为匀速直线运动,在竖直方向上的分运动是加速度不断减小的变加速直线运动,则其合运动变加速曲线运动,A错误;
B.在图像中图线与时间轴所围的面积表示水平位移,则0~10s内快递的水平位移
而竖直方向的位移不为零,所以,快递在0~10s内的位移大小肯定大于75m,B错误;
C.依据图像与时间所围成的面积为速度的变化量
则10s末快递竖直方向速度为 ,C错误;
D.在1s末,快递水平方向加速度为
竖直方向加速度为
根据加速度合成可知,1s末快递的加速度
由牛顿第二定律,则有
D正确。
故选D。
23.BC
【详解】A.铅球抛出后做斜上抛运动,此运动可分解为水平方向的匀速直线运动,竖直方向的匀变速直线运动,在最高点时竖直方向的速度为0,水平方向的速度不为0,则铅球在最高点的速度不为0,故A错误;
B.铅球抛出后做斜上抛运动,只有重力做功,则铅球从A点运动到B点的过程中机械能守恒,故B正确;
C.对铅球由动能定理可知,由于C点低于A点,此过程中合力做正功,动能增加,则铅球在A点的动能小于在C点的动能,故C正确;
D.铅球在A点的速度方向与竖直方向的夹角为,速度大小为,则落地点到A点的水平距离约为
故D错误。
故选BC。
24.BD
【详解】AB.物体受到恒力和重力作用,根据牛顿第二定律,则加速度a一定,设运动时间为t,物体上升的高度
运动的速度
物体的机械能
A错误,B正确;
CD.根据
机械能
C错误,D正确。
故选BD。
25.AD
【详解】A.因为子弹与木块作用时间极短,子弹与木块间的相互作用力远大于它们的重力,所以子弹与木块组成的系统水平方向动量守恒
解得子弹射入木块后瞬间,子弹的速度大小为
A正确;
B.根据
分析可得细绳对木块的拉力大于,B错误;
C.木块向上摆动的过程中只有重力做功,绳子拉力不做功,机械能守恒,向上摆动重力势能增大,C错误;
D.根据机械能守恒
解得
D正确。
故选AD。
26.AC
【详解】水离开水管后做平抛运动,则
x=vt
解得
要增大浇水距离,则可将水管上移或者增大水离开管口的速度。
故选AC。
27.BD
【详解】AB.小船以最短时间渡河,则船头指向河正对岸,则小船相对河岸的速度大小为
选项A错误,B正确;
CD.渡河时间为
则船沿河水方向的位移
x=vst=400m
则渡河的位移大小为
选项C错误,D正确。
故选BD。
28.AD
【详解】A.电动车的功率等于图像的斜率
A正确;
B.根据牛顿第二定律
解得
电动车在BC段的加速度随着速度的增大而减小,B错误;
C.根据最大速度公式
根据题意
解得
C错误;
D.根据
解得
D正确。
故选AD。
29.AD
【详解】A.物体做匀速圆周运动时,动能不变化,不处于平衡状态,A正确;
B.物体做匀速圆周运动时,速度方向变化,大小不变,动能不变,B错误;
C.动能是标量,相同的速率运动时,动能相同,动能没有方向,C错误;
D.根据
所受的合外力为零,合外力对物体做功一定也为零,D正确。
故选AD。
30.BD
【详解】AB.因为a的轨道半径小于b的轨道半长轴,则根据开普勒第三定律
得
A错误B正确;
CD.根据开普勒第二定律知,卫星在近地点a的速度大于在远地点b的速度,C错误D正确。
故选BD。
31.ACD
【详解】当杆没有转动时,根据受力平衡可知
随转速的增加,OB绳的拉力逐渐增大,AB绳的拉力逐渐减小,当AB绳拉力减小到0时,OB绳拉力达到最大值,此时
解得
因此OB绳拉力的范围
AB绳拉力的范围
因此ACD正确,B错误。
故选ACD。
32.BC
【详解】A.内物块的加速度为
根据牛顿第二定律得
解得
故A错误;
B.前内物块的动能改变量为
故B正确;
C.由于最终物块返回斜面底端,所以整个运动过程物块受到的重力做功为0,故正确;
D.前内恒力的平均功率为
故D错误。
故选BC。
33. 切线水平
【详解】(1)[1] 为使钢球被水平抛出,导轨凹槽末端应切线水平
(2)[2] 根据竖直方向的运动特点
可得
钢球从A点运动到D点的时间
[3] 水平速度为
34. 2.15(范围内均可) A 3.05 1.05
【详解】(1)[1]由图乙可知,弹簧测力计的最小刻度为,读数时估读到下一位,则重物受到的重力为
(2)[2]实验中应先接通打点计时器,再释放纸带,故B错误A正确。
故选A。
(3)[3]根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可得
代入图丙中数据可得
(4)[4]由图丙可得,从重物开始下落到打计时点“4”时,重物下降的高度为
则重物减少的重力势能为
35.
【详解】(1)[1]小球通过光电门的速度大小为
(2)[2]若机械能守恒,则满足
即
36. 大于 不需要 位置
【详解】(1)[1][2]实验中,为防止碰后入射球反弹,则小球甲的质量应大于小球乙的质量。实验中,两球碰后做平抛运动,在下落高度相同时平抛的初速度与水平位移成正比,则实验时只需要测量小球做平抛运动的水平位移,不需要测量小球在空中运动的时间。
(2)[3]把小球乙静止于轨道水平部分的末端,小球甲每次应该从同一位置由静止释放,即再将小球甲从斜轨上位置由静止释放,与小球乙相撞,并重复多次;
(3)[4][5]若两球相碰前后的动量守恒,则
m1v0=m1v1+m2v2
又OP=v0t,OM=v1t,ON=v2t,代入得
m1OP=m1OM+m2ON
若碰撞是弹性碰撞,满足动能守恒,则
代入得
m1OP2=m1OM2+m2ON2
与
m1OP=m1OM+m2ON
联立可得
OP+OM=ON
37. AB C
【详解】(1)[1]A.需要在同一位置释放小车,每次实验橡皮筋伸长的长度都保持一致。在增加橡皮筋的条数时,才能保证橡皮筋对小车做的功时成倍的增加,所以A正确;
B.需要适当抬起木板,平衡摩擦阻力的作用。保证橡皮筋对小车做的功全部转化为小车的动能,以便探究合力做的功与物体速度变化的关系,所以B正确;
C.不需要尽可能减小小车的质量,以增加小车的速度,所以C错误。
故选AB。
(2)[2]根据本实验的实验原理可知,橡皮筋拉伸后具有弹性势能,通过对小车做功,将橡皮筋的弹性势能转化为小车的动能。由动能定理得
所以作出的W-v图象是条抛物线,开口向上,所以选C。
38. B
【详解】(4)[1]A.电火花计时器的电源应选取220V的交流电,选项A错误;
B.小车到定滑轮之间的细绳应与斜面保持平行,选项B正确;
C.要使得挂上砂和砂桶时小车能沿斜面向下做匀速直线运动,则小车的质量不能远大于砂和砂桶的质量,选项C错误。
故选B。
(5)[2][3][4]在上述实验过程中,根据中间时刻的瞬时速度等于平均速度可知,电火花计时器打计数点A时小车的速度大小
电火花计时器打计数点E时小车的速度大小
因开始平衡摩擦力时满足
从A到E若机械能守恒,则只需要满足
可得
就验证了整个系统机械能守恒.
39.(1);(2)
【详解】(1)根据题意,由动能定理有
解得
(2)根据题意,由公式可得,飞机的速度大小为v时,牵引力的功率
40.(1),0.4m;(2);(3)
【详解】(1)小球从A点运动到D点,设时间为t,初速度为 ,圆盘的半径r,则
把小球在D点的速度分解为水平方向和竖直方向,根据几何知识
解得
(2)根据
解得转过的角度
(3)小球从A点运动到D点,平抛运动的水平位移
A、D两点间的距离
解得
41.(1);(2)木块相对木板静止时的速度大小;圆弧轨道的半径;(3)
【详解】(1)对木块由牛顿第二定律可得
对木板由牛顿第二定律可得
木块与木板的末速度相同,则由运动公式可得
联立可得
设木块的位移为x,对木板由动能定理可得
对木块由动能定理可得
联立可得
(2)设木块滑上木板时速度为,共速的速度为,则由速度公式可得
联立可得
对木块、木板整体由动能定理可得
可得
由动能定理
可得
(3)由动能定理可得
可得
对木块和木板由运动公式可得
对木块和木板整体由动能定理可得
联立可得木块离开长木板时,木块的速度大小
42.(1);(2)
【详解】(1)设地球和核心舱的质量分别为M、m,有
当核心舱入轨后做圆周运动时,根据牛顿第二定律得
解得
(2)由匀速圆周运动的规律有
解得
43.(1)2000J;(2)4m
【详解】(1)设狮子咬住鬣狗后瞬间它们的共同速度大小为v,根据动量守恒定律有
根据能量守恒定律有
联立解得
v=8m/s,E=2000J
(2)滑行过程,根据功能关系有
解得
x=4m
44.(1);(2);(3)
【详解】(1)小球通过B点时沿竖直方向的分速度大小
由几何关系可知,小球通过B点时的速度方向与水平方向的夹角即为
故
解得
(2)其中小球通过B点时的速度大小
设小球通过E点时的速度大小为,对小球从B点运动到E点的过程,根据动能定理有
解得
设小球通过最高点E时受到轨道的弹力大小为F',根据牛顿第二定律
根据牛顿第三定律有
解得
(3)当圆弧轨道的半径为R0时,小球通过E点时的速度大小
小球从E点飞出后,在空中运动的时间
小球通过E点落到水平直轨道上的位置到D点的距离
带入数据整理得
根据数学知识,当时,有最大值
此时,故满足要求。
45.(1);(2)
【详解】(1)对小球受力分析,有
解得
(2)小球从B点飞出后做平抛运动,落在C点时,有
解得
故小球在C点竖直分速度大小
水平分速度大小
C点时的速度大小
46.(1),;(2),
【详解】(1)滑块从A点到B点做匀加速直线运动,由动能定理,有
解得
滑块从B点到C点做平抛运动,由几何关系知,通过C点时速度与水平方向的夹角为,有
竖直方向做自由落体运动,有
解得
(2)滑块从B点到C点做平抛运动,设B、C两点间的竖直高度为h。竖直方向做自由落体运动
由几何关系可得
解得
从B点到D点由动能定理,有
在D点由牛顿第二定律,有
解得
47.(1);(2);(3)
【详解】(1)滑块A从P点运动到Q点,由动能定理得
解得
(2)取沿斜面向下为正方向,设碰后瞬间滑块A、B的速度分别为、,有
滑块A、B发生弹性碰撞,由动量守恒得
由能量守恒定律得
解得
(3)由于滑块B能静止在斜面上,即
所以碰撞后,滑块B做匀速运动
滑块A、B第一次相碰与第二次相碰过程中,滑块B的位移
对滑块A由牛顿第二定律得
滑块A、B第一次相碰与第二次相碰过程中,滑块A的位移
同时,此过程中
解得
河北邢台市三年(2020-2022)高一物理下学期期末试题题型分类汇编3-实验、解答题: 这是一份河北邢台市三年(2020-2022)高一物理下学期期末试题题型分类汇编3-实验、解答题,共21页。试卷主要包含了实验题,解答题等内容,欢迎下载使用。
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河北邢台市三年(2020-2022)高一物理下学期期末试题题型分类汇编1-单选题: 这是一份河北邢台市三年(2020-2022)高一物理下学期期末试题题型分类汇编1-单选题,共14页。试卷主要包含了单选题等内容,欢迎下载使用。