福建省厦门市三年（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

福建省厦门市三年（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．（2022春·福建厦门·高一期末）如图为我国奥运会冠军刘诗颖某次投掷过程的标枪重心轨迹示意图。质量为m的标枪从A处由静止开始加速至B处时速度为vB，随后标枪被举高至C处，并以速度vC掷出；标枪离手后向斜上方向运动至离地面的最高点D处，已知A、B、C、D离地面高度分别为hA、hB、hC、hD，重力加速度为g，忽略空气阻力。则从A到C过程中，运动员对标枪所做的功为______；从C到D过程中，运动员对标枪所做的功为______。

2．（2021春·福建厦门·高一期末）（1）按照狭义相对论的观点，在太空中“迎着”光飞行的宇宙飞船上，观察者测得的光速___________（选填“大于”、“等于”、“小于”，其中为真空中的光速）。

（2）由于狭义相对论效应，北斗卫星导航系统卫星上的原子钟会因为高速运动而导致时间___________（选填“变慢”或“变快”），这些时钟如果不加以校正的话，系统每天将累积很大的定位误差，因此，这些卫星的软件需要计算和抵消相对论效应，确保定位准确。

3．（2021春·福建厦门·高一期末）某同学将弹珠平行于竖直墙面水平向右弹出，利用摄像机记录其运动过程，处理之后的运动轨迹如图所示。测得每块砖的高度为、长度为，忽略空气阻力，重力加速度取，则弹珠从图中A点运动到B点所用时间为___________，弹珠弹出时的水平初速度为___________m/s。

二、实验题

4．（2022春·福建厦门·高一期末）如图所示为向心力演示仪，左右两个塔轮各有三层，自上而下每层的半径之比依次是1：1、2：1和3：1，两个塔轮通过不打滑的传动皮带连接。若要探究向心力F与小球转动半径r的关系，则皮带应放在塔轮的___________层（选填“上”“中”或“下”）。若两个质量m相同的小球按如图所示放置，皮带连接的左右塔轮半径之比为3：1，转动手柄后，左右两边标尺上露出的红白相间的等分格数之比为___________。

5．（2022春·福建厦门·高一期末）为探究“平抛运动的特点”，将实验器材安装如图所示。让小球从斜槽上滚下，通过槽末端飞出后做平抛运动。

（1）为保证小球在空中做平抛运动的轨迹相同，要使小球每次都从斜槽上___________（选填“相同”或“不同”）位置由静止释放。

（2）下列做法可以减小实验误差的是___________

A．尽量减小球与斜槽间的摩擦

B．使斜槽末端的切线保持水平

C．使用质量大且体积小的钢球

6．（2022春·福建厦门·高一统考期末）某小组进行验证机械能守恒定律的实验。

（1）下列操作合理的是___________

（2）正确操作后，从打出的纸带中选择了一条较理想的纸带，如图甲所示，图中O点是打点计时器打出的起始点，打该点时重物的速度为零。选取纸带上打出的连续点A、B、C、D、E、F、G，测出各点距起始点O的距离h，并记录数据如下表所示。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地重力加速度g=9.80m/s2。

①根据图甲读出F点对应的刻度值___________cm。

②计算出重物下落过程中重力势能减少量△Ep。

③通过纸带计算F点的瞬时速度vF=___________m/s（结果保留三位有效数字），得到重物动能增加量△Ek，再比较△Ep与△Ek是否在误差允许范围内相等，从而判断机械能是否守恒。

（3）①该小组采取另一种方法验证机械能是否守恒，处理数据后画出v2-h关系图线如图乙所示，得到重物下落的加速度a=___________m/s2（结果保留三位有效数字）。

②根据公式计算出机械能损失量占机械能的百分比（其中m为重物的质量），则可验证机械能守恒定律。

7．（2021春·福建厦门·高一期末）如图所示是探究向心力的大小与质量，角速度和半径之间的关系的实验装置。匀速转动手柄1，可以使变速塔轮2和3（塔轮2和3之间用皮带连接）以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力分别由挡板6、7、8对小球的压力提供。球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒9下降，从而露出标尺10和标尺11。根据两标尺上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力比值。

（1）本实验主要采用的实验方法是___________。

A．等效法            B．极限法            C．控制变量法

（2）为了研究向心力与半径的关系，应该将两个相同质量的小球分别放在挡板___________和挡板___________处。（均选填“6”、“7”、“8”）

（3）某次实验中，两质量相同的小球放置位置如图乙所示，已知用皮带连接的轮塔2和3的半径之比为，则标尺10，标尺11上露出的红白相间的等分格数之比应为___________。

8．（2021春·福建厦门·高一期末）利用图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

（1）关于上述实验，下列说法中正确的是___________。

A．重物要选择密度较小的木块

B．重物的质量可以不用测量

C．该实验需要使用秒表

（2）实验中得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示，将打下的第一个点记作，在纸带上测量五个连续的点A、、、、到点的距离分别为，、、、。已知打点计时器的所用交流电源的频率为，重物的质量为，重力加速度取。则重物由点运动到点的过程中，动能增加量___________。（结果保留3位有效数字）

（3）某同学利用公式算重物的速度，由此计算重物增加的动能，然后计算此过程中重物减小的重力势能，则结果应当是___________（选填“>”、“<”或“=”）。你认为这样的验证方法是否正确？___________（选填“是”或“否”）。

9．（2020春·福建厦门·高一期末）利用如图甲所示装置研究平抛运动，将白纸和复写纸对其重叠，固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道MN滑下后从N点水平飞出，落在水平挡板PQ上。由于挡板靠近硬板的一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新在同一位置释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。（g=9.8m/s²）

（1）本实验中，除了木板、重锤线、小球、斜槽、铅笔、图钉、白纸、复写纸外，在图乙所提供的器材中还需要的是(           )（选择一种图乙中的仪器，填写其下方所对应的字母）；

（2）某位同学通过正确的实验操作得到平抛运动的轨迹如图丙所示，坐标原点为抛出点。该同学在轨迹上选取A、B、C三点，标出了这三个点的位置坐标其中有一个点的位置纵坐标明显有误，这一点是_______点。根据轨迹图，可求出小球做平抛运动的初速度v0=_______m/s。

10．（2020春·福建厦门·高一期末）如图甲所示是验证机械能守恒的实验装置。

(1)下列有关该实验操作说法正确的是_______；

A．需称量重锤的质量

B．重锤可选用质量较小的木锤

C．打点计时器的限位孔要处在同一竖直平面内以减小阻力

D．重锤要尽量靠近打点计时器

(2)已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查的当地重力加速度g=9.8m/s²。某同学选择了一条较理想的纸带，如图乙所示，图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C、分别是连续选取的三个计数点，测得重锤的质量为m=0.5kg，根据以上数据，可知重锤由O点运动到B点过程，重力势能的减小量为_______J，动能的增加量为_______J。（计算结果均保留两位有效数字）

(3)若测出纸带上各点到O点之间的距离h，根据纸带算出各点的速度v，以v²为纵轴，h为横轴，作出的图像如图丙所示，图像未过坐标原点的原因_______；

A、先释放纸带后接通电源

B、重锤和纸带在下落过程中受到的阻力较大

C、实验时电源的实际频率大于50Hz

参考答案：

1．          0

【详解】[1] 从A到C过程中，根据动能定理有

解得

[2]从C到D过程中，标枪离手，运动员对标枪没有施加作用力，则运动员对标枪所做的功为0。

2．     等于     变慢

【详解】（1）[1] 根据狭义相对论的观点：光速不变原理，即光速的大小与光源以及观察者的运动无关，所以观察者测出的光速都是c

（2）[2] 根据时间间隔的相对性原理，北斗卫星导航系统卫星上的原子钟会因为高速运动而导致时间变慢。

3．     0.09     3

【详解】[1]根据平抛运动

解得

[2]初速度为

4．     上     1∶9

【详解】[1]根据公式可知，若要探究向心力F与小球转动半径r的关系，根据控制变量法，我们需要m、ω相等。当把皮带放在上层时，左右轮半径之比是1：1，轮缘上点的线速度大小相等，根据可知，左右轮的角速度相等，故放在上层。

[2]皮带连接的左右塔轮半径之比为3：1时，根据知，左右轮角速度之比为1：3，如图所示中，左右两球质量相等，做圆周运动的半径相等，根据可知

所以左右两边标尺上露出的红白相间的等分格数之比为1：9。

5．     相同     BC

【详解】（1）[1]为保证小球在空中做平抛运动的轨迹相同，则要使小球做平抛运动的初速度相同，即要使小球每次都从斜槽上相同位置由静止释放。

（2）[2]A．球与斜槽间的摩擦对实验无影响，选项A错误；

B．使斜槽末端的切线保持水平，以保证小球做平抛运动，选项B正确；

C．使用质量大且体积小的钢球，可减小阻力的影响，从而减小实验误差，选项C正确。

故选BC。

6．     A     31.22##31.23##31.24##31.25##31.26##31.27##31.28     2.43     9.45~9.55均可

【详解】（1）[1]实验时应该用手捏住纸带的上端，使得纸带竖直，防止纸带与打点计时器产生摩擦；另外为了充分利用纸带必须要使得重物靠近打点计时器，不能用手托住重物，故A图正确，BC错误。

故选A。

（2）①[2]根据图甲读出F点对应的刻度值31.25cm。

③[3]通过纸带计算F点的瞬时速度

（3）①[4]根据

可得

v2=2gh

则由图像可知

则

g=9.53m/s2

7．     C     6     8    

【详解】(1)[1]本实验主要采用的实验方法是控制变量法，C正确。

故选C。

(2)[2][3]由

可知，为了研究向心力与半径的关系，应该将两个相同质量的小球分别放在挡板6和挡板8处，且应使皮带套在半径相等的塔轮上。

(3)[4]皮带连接的轮塔2和3边缘线速度相等，半径之比为，则角速度之比为，两质量相同的小球放置位置如图乙所示，即质量m、半径r相同，则向心力F与角速度平方成正比，故标尺10，标尺11上露出的红白相间的等分格数之比应为。

8．     B     2.12J     =     否

【详解】(1)[1]A．重物要选择密度较大、体积较小的铁块，以减小空气阻力的影响，A错误；

B．动能、重力势能表达式中质量可消去，故重物的质量可以不用测量，B正确；

C．该实验利用打点计时器计时，不需要使用秒表，C错误。

故选B。

(2)[2]打下D点时重物的速度为

重物由点运动到点的过程中，动能增加量为

代入数据解得

(3)[3][4]利用公式

算重物的速度，则下落的加速度为g，即只受重力作用，机械能守恒，由此计算重物增加的动能，然后计算此过程中重物减小的重力势能，则结果应当是

=

这样的验证方法不正确，填否。

9．     C     C    

【详解】（1）[1] 在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、重锤线、小球、斜槽、铅笔、图钉、坐标纸之外，下列器材中还需要刻度尺，便于测量水平位移和竖直位移。

故选C。

（2）[2] A、B、C三点之间水平位移相等，知时间间隔相等，竖直方向上做自由落体运动，三点的纵坐标之比为1：4：9，可知C点的纵坐标为44.1cm。

[3] 根据

解得

则平抛运动的初速度为

10．     CD     0.62     0.60     A

【详解】(1)[1]A．因为我们是比较mgh、的大小关系，故m可约去，不需要测量重锤的质量，故A错误；

B．为了减小阻力的影响，重锤选用质量较大的，体积较小的，故B错误；

C．为了减小纸带与限位孔之间的摩擦，图中两限位孔必须在同一竖直线，故C正确；

D．实验中释放纸带时，重锤要靠近打点计时器，这样可充分利用纸带，故D正确。

故选CD

(2)[2]重锤由O点运动到B点过程，重力势能的减小量为

[3]打点计时器打下B点时重锤的速度为

动能的增加量为

(3)[4]由图像可知，当重锤下落高度为0时，重锤已具有一定的速度，则说明实验时先释放纸带后接通电源让打点计时器工作

故选A