【導(dǎo)讀】2020-2020學(xué)年河北省衡水市景縣中學(xué)高一（下）期末物理試卷。1．下面有關(guān)物理學(xué)史和物理學(xué)方法的說法中，不正確的有（）。A．伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于物體下落時(shí)間太短，不易測(cè)量，因此采用了“沖淡重。力”的方法來測(cè)量時(shí)間，然后再把得出的結(jié)論合理外推。B．根據(jù)速度定義式v=，當(dāng)△t非常非常小時(shí)，就可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，C．由a=可知，物體的加速度又叫做速度的變化率，其值由比值決定。D．在推導(dǎo)勻變速運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻。速直線運(yùn)動(dòng)，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法。于木板上表面的滑塊Q相連，如圖所示．若P、Q一起沿斜面勻速下滑，不計(jì)空氣阻力．則。5．質(zhì)量為m的飛機(jī)，以速率v在水平面上做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，空氣對(duì)飛機(jī)作用力。該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖2所示的一條紙帶（兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒

　　

【正文】 量不變時(shí)，加速度與拉力成正比，對(duì) a﹣ F圖來說，圖象的斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù)． 【解答】 解：（ 1） AE、本題拉力可以由彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出，不需要用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量，也就不需要使小桶（包括砂）的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的總質(zhì)量，故 A錯(cuò)誤， E 錯(cuò)誤． B、該題是彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出拉力，從而表示小車受到的合外力，故需要將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，以平衡摩擦力，故 B 正確； C、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器運(yùn)用時(shí)，都是先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶，該實(shí)驗(yàn)探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系，要記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，故 C 正確； D、改變砂和砂桶質(zhì)量，即改變拉力的大小，打出幾條紙帶，研究加速度隨 F變化關(guān)系，故D 正確； 故選： BCD． （ 2）由于兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有兩個(gè)點(diǎn)沒有畫出，故單擺周期為 ， 由 △ x=aT2可得： a= =． （ 3）對(duì) a﹣ F 圖來說，圖象的斜率表示小車質(zhì)量的 倒數(shù)， 此題，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) F= F 合 ， 故小車質(zhì)量為 m= ． 故答案為：（ 1） BCD （ 2） （ 3） 17．在 “自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 ”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在 6V、 50Hz 的交流電源上，自由下落的重物質(zhì)量為 1Kg，一條理想的紙帶數(shù)據(jù)如圖所示，單位是 cm， g取 ，O、 A之間有幾個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)沒畫出． （ 1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn) B 時(shí)，物體的速度 vB為 （ 2）從起點(diǎn) O 到打下計(jì)數(shù)點(diǎn) B 的過程中重力勢(shì)能的減少量是 △ EP= ，動(dòng)能的增加量 △ EK= （結(jié)果保留 3 位有效數(shù)字） （ 3）通過計(jì)算，數(shù)值上 △ EP ＞ △ EK（填 “＞ ”、 “＜ ”或 “=”），這是因?yàn)? 實(shí)驗(yàn)中有摩擦和空氣阻力 ． 【考點(diǎn)】 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律． 【分析】 紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度，從而求出動(dòng)能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢(shì)能減小量等于重力做功的數(shù)值．該實(shí)驗(yàn)的誤差主要來源于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦以及空氣阻力的存在． 【解答】 解：（ 1）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論有： vB= = =； （ 2）重力勢(shì)能減小量為： △ Ep=mgh=1= J． EkB= mvB2= J． （ 3）通過計(jì)算，數(shù)值 △ EP大于 △ Ek，這是因?yàn)槲矬w下落過程中受阻力作用． 故答案為：（ 1） ；（ 2） ， ；（ 3）＞，實(shí)驗(yàn)中有摩擦和空氣阻力． 三．計(jì)算題（共 34分，共 3道題，其中 18 題 10分， 19題 10分， 20題 14分） 18．如圖所示，光滑軌道固定在豎直平面內(nèi)，其中 BCD為細(xì)管， AB 只有外軌道， AB 段和BC 段均為半徑為 R 的四分之一圓?。?一小球從距離水平地面高為 H（未知）的管口 D處靜止釋放，最后恰能夠到達(dá) A點(diǎn)，并水平拋出落到地面上．求： （ 1）小球到達(dá) A點(diǎn)速度 vA； （ 2）平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移 x； （ 3） D 點(diǎn)到水平地面的豎直高度 H． 【考點(diǎn)】 機(jī)械能守恒定律；平拋運(yùn)動(dòng)． 【分析】 （ 1）小球恰能夠到達(dá) A點(diǎn)，由重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求解 vA； （ 2）小球離開 A點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解法，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解 x． （ 3）從 D 到 A運(yùn)動(dòng)過程中只有重力做功，機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出 H． 【解答】 解：（ 1）小球恰能夠到達(dá) A點(diǎn)，由重力 提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得： mg=m 解得小球到達(dá) A點(diǎn)速度為： vA= ． （ 2）從 A點(diǎn)拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)，則有： x=vAt， 2R= 聯(lián)立解得： x=2R． （ 3）從 D 到 A運(yùn)動(dòng)過程中只有重力做功，機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，則得： mgH=2mgR+ 解得： H= 答：（ 1）小球到達(dá) A點(diǎn)速度 vA 為 ． （ 2）平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移 x是 2R； （ 3） D 點(diǎn)到水平地面的豎直高度 H 是 ． 19．已知地球半徑為 R，地球表面重力加速度為 g，萬有引力常量為 G，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響． （ 1）求衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)行的 第一宇宙速度 v1； （ 2）若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)且運(yùn)行周期為 T，求衛(wèi)星運(yùn)行半徑 r； （ 3）由題目所給條件，請(qǐng)?zhí)岢鲆环N估算地球平均密度的方法，并推導(dǎo)出密度表達(dá)式． 【考點(diǎn)】 第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度；人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系． 【分析】 （ 1）第一宇宙速度為衛(wèi)星在地面附近軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的環(huán)繞速度，根據(jù)重力等于向心力列式求解； （ 2）根據(jù)衛(wèi)星受到的萬有引力等于向心力和地面附近的重力加速度公式聯(lián)立列式求解； （ 3）根據(jù)地面附近的重力加速度公式先計(jì)算出地球質(zhì)量，再估算密度． 【解答】 解 ：（ 1）重力等于向心力 mg=m 解得 v1= 即衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)行的第一宇宙速度 v1為 ． （ 2）若不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，地面上質(zhì)量為 m的物體所受的重力 mg等于地球?qū)ξ矬w的引力，即 mg=G ① 衛(wèi)星受到的萬有引力等于向心力 G =m′ r ② 由 ①②兩式解得 r= 即衛(wèi)星運(yùn)行半徑 r 為 ． （ 3）由 ①式解得 M= 因而 ρ= 即地球的密度為 ． 20．如圖所示，在豎直平面內(nèi)，粗糙的斜面 AB 長(zhǎng)為 ，其下端與光滑的圓弧軌道 BCD相切于 B， C 是最低點(diǎn)，圓心角 ∠ BOC=37176。， D 與圓心 O 等高，圓弧軌道半徑 R=，現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為 m=，從 D點(diǎn)的正上方 h= 的 E 點(diǎn)處自由下落，滑塊恰好能運(yùn)動(dòng)到 A點(diǎn)．（ sin37176。=， cos37176。=， g取 10m/s2，計(jì)算結(jié)果可保留根號(hào)．求： （ 1）滑塊第一次到達(dá) B 點(diǎn)的速度； （ 2）滑塊與斜面 AB 之間的動(dòng)摩擦因數(shù)； （ 3）滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的總路程及總時(shí)間． 【考點(diǎn)】 動(dòng)能定理；牛頓第二定律． 【分析】 （ 1）對(duì)第一次到達(dá) B 點(diǎn)的過程運(yùn)用動(dòng)能定理，求出到達(dá) B 點(diǎn)的速度大?。? （ 2）對(duì) E 到 A點(diǎn)的過程運(yùn)用動(dòng)能定理 ，求出滑塊與斜面 AB 間的動(dòng)摩擦因數(shù)． （ 3）對(duì)全過程運(yùn)用動(dòng)能定理，求出通過的總路程．根據(jù)牛頓第二定律分別求出物體沿斜面上滑和下滑的加速度大小，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)求出總時(shí)間． 【解答】 解：（ 1）第一次到達(dá) B 點(diǎn)的速度為 v1，根據(jù)動(dòng)能定理得， 代入數(shù)據(jù)解得 ． （ 2）從 E 到 A的過程，由動(dòng)能定理得， WG﹣ Wf=0， WG=mg[（ h+Rcos37176。）﹣ LABsin37176。]， Wf=μmgcos37176。?LAB， 代入數(shù)據(jù)解得 μ=． （ 3）根據(jù) mg（ h+Rcos37176。） =μmgcos37176。s 得， 代入數(shù)據(jù)解得 s=6m． 沿斜面上滑加速度為 a1=gsin37176。+μgcos37176。=6+8=10m/s2， 沿斜面下滑加速度為 a2=gsin37176。﹣ μgcos37176。=6﹣ 8=2m/s2， 因?yàn)?，則 ， ， … ． 則 t=（ ） + ， 代入數(shù)據(jù)解得 t= ． 答：（ 1）滑塊第一次到達(dá) B 點(diǎn)的速度為 ； （ 2）滑塊與斜面 AB 之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ； （ 3）滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的總路程為 6m，總時(shí)間為 ． 2020年 6月 29日