天津市五校联考学年高一上学期期末物理试题.docx
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天津市五校联考学年高一上学期期末物理试题
2014-2015学年天津市五校联考高一(上)期末物理试卷
一、单项选择题:
(本题共8小题,每小题4分,共32分)
1.(4分)(2014秋•天津期末)关于重力和重心,下列说法正确的是( )
A.
风筝升空后,越升越高,说明风筝的重心相对风筝的位置也越来越高
B.
质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上
C.
舞蹈演员在做各种优美动作的时候,其重心相对身体的位置不断变化
D.
重力的方向总是垂直于地面向下
2.(4分)(2014秋•天津期末)关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )
A.
物体速度变化量越大,加速度就越大
B.
物体速度变化的越快,加速度就越大
C.
当物体的加速度不变时,其速度也一定不变
D.
当物体的加速度为零时,其速度也一定为零
3.(4分)(2014秋•天津期末)关于牛顿运动定律,以下说法中正确的是( )
A.
N/kg与m/s2都是加速度的国际制单位
B.
人从水平地面上猛地竖直向上跳起,地面对人的支持力将会大于人对地面的压力
C.
运动越快的汽车越不容易停下来,是因为汽车运动得越快,惯性就越大
D.
物体的加速度方向有时与合外力方向相同,有时与合外力方向相反
4.(4分)(2014秋•天津期末)一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示.下列表述正确的是( )
A.
a的原长比b的长
B.
a的劲度系数比b的小
C.
a的劲度系数比b的大
D.
测得的弹力与弹簧的长度成正比
5.(4分)(2014秋•天津期末)如图所示,用跟水平方向成α角的推力F推重量为G的木块沿天花板向右运动,木块和天花板间的动摩擦因数为μ,则木块所受的摩擦力大小一定是( )
A.
F•cosα
B.
μ(mg+Fsinα)
C.
μ(Fsinα﹣mg)
D.
无法确定
6.(4分)(2014秋•天津期末)如图所示,在水平粗糙横杆上,有一质量为m的小圆环A,用一细线悬吊一个质量为M的球B,今用一水平力F缓慢地拉起B,A仍保持静止不动,设圆环A受到的支持力为FN,静摩擦力为f,此过程中( )
A.
FN不变,f增大
B.
FN减小,f减小
C.
FN减小,f增大
D.
FN增大,f减小
7.(4分)(2014秋•天津期末)如图所示,将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上.滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ.若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g,则( )
A.
将滑块由静止释放,如果μ>tanθ,滑块将下滑
B.
给滑块沿斜面向下的初速度,如果μ<tanθ,滑块将减速下滑
C.
用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动,如果μ=tanθ,拉力大小应是mgsinθ
D.
用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动,如果μ=tanθ,拉力大小应是2mgsinθ
8.(4分)(2014秋•天津期末)如图所示,将小球甲、乙(都可视为质点)分别从A、B两点由静止同时释放,最后都到达竖直面内圆弧的最低点D,其中甲是从A出发做自由落体运动,乙沿弦轨道从一端B到达另一端D.如果忽略一切摩擦阻力,那么下列判断正确的是( )
A.
甲、乙同时到达D点
B.
甲球最先到达D点
C.
乙球最先到达D点
D.
无法判断哪个球先到达D点
二、多项选择题:
(本题共4小题,每小题4分,共16分;在每小题给出的四个选项中,至少有2个选项正确,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)
9.(4分)(2014秋•天津期末)已知雨滴下落时受到的空气阻力与速度大小成正比,若雨滴从空中由静止下落,下落过程中所受重力保持不变,下落过程中加速度用a表示,速度用v表示,下落距离用s表示,落地前雨滴已做匀速运动,下列图象中可以定性反映雨滴运动情况的是( )
A.
B.
C.
D.
10.(4分)(2014秋•天津期末)一个质量为m的人站在电梯中,电梯加速运动,加速度大小为
,g为重力加速度.人对电梯底部的压力可能为( )
A.
B.
C.
mg
D.
11.(4分)(2014秋•天津期末)如图所示,在光滑水平面上,轻质弹簧的右端固定在竖直墙壁上.一物块在水平恒力F作用下做直线运动,接触弹簧后,压缩弹簧,直至速度为零.整个过程中,物体一直受到力F作用,弹簧一直在弹性限度内.在物块与弹簧接触后向右运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.
物块接触弹簧后立即做减速运动
B.
物块接触弹簧后先加速后减速
C.
当弹簧形变量最大时,物块的加速度等于零
D.
当物块的速度最大时,它所受的合力为零
12.(4分)(2014秋•天津期末)物体A放在物体B上,物体B放在光滑的水平面上,已知mA=6kg,mB=2kg,A、B间动摩擦因数μ=0.2,(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)如图所示.现用一水平向右的拉力F作用于物体A上,g=10m/s2,则下列说法中正确的是( )
A.
当拉力F=16N时,A对B的摩擦力等于4N
B.
当拉力F<12N时,A与B保持相对静止
C.
无论拉力F多大,A相对B始终静止
D.
当拉力F>48N时,A一定相对B滑动
三、填空题:
(16分)
13.(6分)(2014秋•天津期末)在“探究力的平行四边形定则”的实验中,用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳另一端系着绳套B、C(用来连接弹簧测力计).其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳.
(1)在实验中,如果只将细绳换成橡皮筋,其他步骤没有改变,那么实验结果 (选填“会”或“不会”)发生变化.
(2)本实验采用的科学方法是
A.理想实验法B.控制变量法
C.等效替代法D.建立物理模型法
(3)如乙图所示, 为两弹簧秤拉力合力的实验值(填F或F′).
14.(10分)(2014秋•天津期末)在《探究加速度与力、质量的关系》实验中.某组同学用如图1所示装置,来研究小车质量不变的情况下,小车的加速度与小车受到力的关系.
(1)图2是实验中获取的一条纸带的一部分,其中0、1、2、3、4是计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示,打“3”计数点时小车的速度大小为 m/s,由纸带求出小车的加速度的大小a= m/s2.(计算结果均保留2位有效数字)
(2)下列措施中不正确的是
A.首先要平衡摩擦力,使小车受到合力就是细绳对小车的拉力.
B.平衡摩擦力的方法就是,在塑料小桶中添加砝码,使小车能匀速滑动.
C.每次改变拉小车拉力后都需要重新平衡摩擦力
D.实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力
(3)某组同学实验得出数据,画出的a﹣
的关系图线,如图3所示.从图象中可以看出,作用在物体上的恒力F= N.当物体的质量为5kg时,它的加速度为 m/s2.
四、计算论述题:
(共4小题,36分)
15.(8分)(2014秋•天津期末)如图所示,质量为m=
kg的小球置于倾角为30°的光滑固定斜面上,劲度系数为k=200N/m的轻弹簧一端系在小球上,另一端固定在P点,小球静止时,弹簧与竖直方向的夹角为30°.取g=10m/s2.求:
(1)画出小球的受力图
(2)弹簧的伸长量;
(3)弹簧被剪断的瞬间,小球的加速度.
16.(8分)(2014秋•天津期末)如图所示,一斜劈质量M=5kg,斜面长L=4m,倾角为37°静止在地面上.一小物块质量m=1kg,由斜面顶端自由滑下,经2s到达斜面底端,(g=10m/s2)求:
(1)物体沿斜面下滑时的加速度
(2)物块与斜面间的动摩擦因数
(3)地面作用于斜劈的摩擦力.
17.(10分)(2014秋•天津期末)航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=2㎏,动力系统提供的恒定升力F=30N.试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升.设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10m/s2.
(1)第一次试飞,飞行器飞行t1=4s时到达高度H=20m.求飞行器所阻力f的大小;
(2)第二次试飞,飞行器飞行t2=2s时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力.求飞行器能达到的最大高度h.
18.(10分)(2014秋•天津期末)质量共为40kg的雪橇和运动员,在倾角θ=37°的斜面上向下滑动(如图甲所示),所受的空气阻力与速度成正比.今测得雪橇运动的v﹣t图象如图乙所示,且AB是曲线的切线,B点坐标为(4,15),CD是曲线的渐近线,g取10m/s2.试求:
(1)t=0时刻运动员的加速度和稳定时的速度;
(2)空气的阻力系数k和雪橇与斜坡间的动摩擦因数μ.
2014-2015学年天津市五校联考高一(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题:
(本题共8小题,每小题4分,共32分)
1.(4分)(2014秋•天津期末)关于重力和重心,下列说法正确的是( )
A.
风筝升空后,越升越高,说明风筝的重心相对风筝的位置也越来越高
B.
质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上
C.
舞蹈演员在做各种优美动作的时候,其重心相对身体的位置不断变化
D.
重力的方向总是垂直于地面向下
考点:
重心;重力.
分析:
地球附近的物体都受到地球的吸引﹣﹣由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,重力的施力物体是地球.重力的作用点叫重心,重心位置与质量分布,及几何形状有关.重力的方向是竖直向下的,但不一定总是垂直于地面向下.
解答:
解:
A、物体各个部分均受重力,重心是物体各个部分所受重力的等效作用点,风筝越升越高,而风筝的重心相对风筝的位置却不变,故A错误;
B、重心是物体各个部分所受重力的等效作用点,与形状和重量分布情况有关,不一定在几何中心,故B错误;
C、舞蹈演员在做各种优美动作的时候,其重心相对身体的位置不断变化,故C正确;
D、重力的方向只是垂直水平的地面向下,即竖直向下,故D错误;
故选:
C.
点评:
本题要注意地球上的物体受到地球的吸引而受到重力作用,重力总是竖直向下的,但不一定指向地心,物体所受重力G=mg,注意影响重心位置的因素,及重心不一定在物体上.
2.(4分)(2014秋•天津期末)关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )
A.
物体速度变化量越大,加速度就越大
B.
物体速度变化的越快,加速度就越大
C.
当物体的加速度不变时,其速度也一定不变
D.
当物体的加速度为零时,其速度也一定为零
考点:
加速度;速度.
专题:
直线运动规律专题.
分析:
根据加速度的定义式a=
可知物体的加速度等于物体的速度的变化率,加速度的方向就是物体速度变化量的方向,与物体速度无关,即物体的速度变化越快物体的加速度越大.
解答:
解:
A、物体的速度变化大,但所需时间更长的话,物体速度的变化率可能很小,则加速度就会很小,故A错误.
B、物体的速度变化越快,即物体速度的变化率越大,则物体的加速度越大,故B正确;
C、加速度是描述速度变化快慢的物理量,当有加速度时,速度一定变化,故C错误;
D、物体的加速度为零,但物体的速度的变化率为零,即物体的速度不一定为零.故D错误.
故选:
B.
点评:
本题考查加速度的定义式,只要理解了加速度的概念就能顺利解决.
3.(4分)(2014秋•天津期末)关于牛顿运动定律,以下说法中正确的是( )
A.
N/kg与m/s2都是加速度的国际制单位
B.
人从水平地面上猛地竖直向上跳起,地面对人的支持力将会大于人对地面的压力
C.
运动越快的汽车越不容易停下来,是因为汽车运动得越快,惯性就越大
D.
物体的加速度方向有时与合外力方向相同,有时与合外力方向相反
考点:
牛顿第二定律;惯性.
专题:
牛顿运动定律综合专题.
分析:
惯性大小只有物体的质量来决定.
作用力和反作用力是发生在相互作用的物体上,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上
解答:
解:
A、N/kg与m/s2都是加速度的国际制单位,故A正确;
B、地面对人的支持力与人对地面的压力是作用力和反作用力,所以大小相等,故B错误.
C、在公路上行使的汽车,车速越大,刹车后滑行的路程越长,惯性不变,故C错误;
D、根据F=ma知,物体的加速度方向与合外力方向相同,故D错误.
故选:
A
点评:
解决本题的关键知道质量决定惯性的大小,作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上
4.(4分)(2014秋•天津期末)一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示.下列表述正确的是( )
A.
a的原长比b的长
B.
a的劲度系数比b的小
C.
a的劲度系数比b的大
D.
测得的弹力与弹簧的长度成正比
考点:
探究弹力和弹簧伸长的关系.
专题:
实验题.
分析:
弹簧的弹力满足胡克定律,F=kx,在图象中斜率表示弹簧的劲度系数k,横截距表示弹簧的原长
解答:
解:
A、在图象中横截距表示弹簧的原长,故b的原长比a的长,故A错误
B、在图象中斜率表示弹簧的劲度系数k,故a的劲度系数比b的大,故B错误,C正确;
D、弹簧的弹力满足胡克定律,弹力与弹簧的形变量成正比,故D错误;
故选:
C.
点评:
本题考查F﹣x图象,要注意明确图象中截距及斜率的意义.
5.(4分)(2014秋•天津期末)如图所示,用跟水平方向成α角的推力F推重量为G的木块沿天花板向右运动,木块和天花板间的动摩擦因数为μ,则木块所受的摩擦力大小一定是( )
A.
F•cosα
B.
μ(mg+Fsinα)
C.
μ(Fsinα﹣mg)
D.
无法确定
考点:
共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力.
专题:
共点力作用下物体平衡专题.
分析:
对物体受力分析,受推力、重力、支持力、摩擦力而做匀速运动,根据平衡条件用正交分解法列式求解.
解答:
解:
木块受力如图.将推力F沿水平和竖直方向正交分解,由平衡条件可得竖直方向合力为零,即:
FN+G=Fsinα
则滑动摩擦力为:
f=μFN=μ(Fsinα﹣G)
故选:
C.
点评:
本题是力平衡问题,关键是分析物体的受力情况,作出力图,列方程即可求解;选择恰当的方法,往往可以使问题简化,常用方法有:
正交分解法;相似三角形法;直角三角形法.
6.(4分)(2014秋•天津期末)如图所示,在水平粗糙横杆上,有一质量为m的小圆环A,用一细线悬吊一个质量为M的球B,今用一水平力F缓慢地拉起B,A仍保持静止不动,设圆环A受到的支持力为FN,静摩擦力为f,此过程中( )
A.
FN不变,f增大
B.
FN减小,f减小
C.
FN减小,f增大
D.
FN增大,f减小
考点:
共点力平衡的条件及其应用;摩擦力的判断与计算;物体的弹性和弹力.
专题:
共点力作用下物体平衡专题.
分析:
B缓慢运动可视为受力平衡,则对B受力分析,由共点力的平衡可得出拉力的变化;再对整体受力分析可得出摩擦力及支持力的变化.
解答:
解:
对B受力分析,则B受重力、绳子的拉力及F;三力满足应始终处于平衡状态;受力分析如图所示:
在B上升的过程中绳子与竖直方向的夹角增大,而重力不变,F=Gtanθ,故拉力F应增大;
以AB为整体受力分析,整体在水平方向受拉力、摩擦力;竖直方向上受重力、支持力;
因整体处于平衡状态,故水平方向f=F,因F增大,故摩擦力增大;竖直方向重力不变,则支持力FN不变;
故A正确,BCD错误;
故选:
A.
点评:
本题也可以由隔离法求解,但是解答过程较为麻烦;因此在解题时要特别注意整体法的应用.
7.(4分)(2014秋•天津期末)如图所示,将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上.滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ.若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g,则( )
A.
将滑块由静止释放,如果μ>tanθ,滑块将下滑
B.
给滑块沿斜面向下的初速度,如果μ<tanθ,滑块将减速下滑
C.
用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动,如果μ=tanθ,拉力大小应是mgsinθ
D.
用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动,如果μ=tanθ,拉力大小应是2mgsinθ
考点:
牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
专题:
牛顿运动定律综合专题.
分析:
对物体受力分析,根据重力沿斜面方向分力与摩擦力大小的关系判断滑块的运动情况,当物体做匀速运动时,根据共点力平衡进行分析.
解答:
解:
A、若μ>tanθ,则mgsinθ﹣μmgcosθ<0.所以滑块不会下滑.故A错误.
B、若μ<tanθ,mgsinθ﹣μmgcosθ>0,则合力大于0,所以滑块会受到向下的力,将加速下滑,故B错误;
C、如果μ=tanθ.mgsinθ﹣μmgcosθ=0,则合力等于零.则无需拉力拉动,滑块只需要有给他一个速度即可以匀速向下滑动了,故C错误;
D、如果μ=tanθ,则合力等于0.当滑块向上运动的时候,摩擦力方向与运动相反,即向下,所以向上的拉力大小F=mgsinθ+μmgcosθ,因为μ=tanθ,所以mgsinθ=μmgcosθ,所以F=2mgsinθ,故D正确.
故选:
D.
点评:
解决本题的关键能够正确地受力分析,会根据物体的受力判断物体的运动规律.
8.(4分)(2014秋•天津期末)如图所示,将小球甲、乙(都可视为质点)分别从A、B两点由静止同时释放,最后都到达竖直面内圆弧的最低点D,其中甲是从A出发做自由落体运动,乙沿弦轨道从一端B到达另一端D.如果忽略一切摩擦阻力,那么下列判断正确的是( )
A.
甲、乙同时到达D点
B.
甲球最先到达D点
C.
乙球最先到达D点
D.
无法判断哪个球先到达D点
考点:
牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
专题:
牛顿运动定律综合专题.
分析:
A为自由落体,运用自由落体的公式求出时间,B是利用匀变速运动的知识求出所用时间,
解答:
解:
A点,AD距离为2r,加速度为g,时间为:
=
;
B点,设∠ADB=θ,BD距离为2rcosθ,加速度为gcosθ,时间为:
=
;
故选:
A
点评:
解得本题的关键是分清两种不同的运动形态,然后分别计算出每条线路所用的时间,比较大小皆可解决
二、多项选择题:
(本题共4小题,每小题4分,共16分;在每小题给出的四个选项中,至少有2个选项正确,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)
9.(4分)(2014秋•天津期末)已知雨滴下落时受到的空气阻力与速度大小成正比,若雨滴从空中由静止下落,下落过程中所受重力保持不变,下落过程中加速度用a表示,速度用v表示,下落距离用s表示,落地前雨滴已做匀速运动,下列图象中可以定性反映雨滴运动情况的是( )
A.
B.
C.
D.
考点:
牛顿第二定律.
专题:
牛顿运动定律综合专题.
分析:
根据雨滴的受力判断雨滴加速度的变化,通过加速度与速度的方向关系判断速度的变化.
解答:
解:
当雨滴刚开始下落时,阻力f较小,远小于雨滴的重力G,即f<G,故雨滴做加速运动;
由于雨滴下落时空气对它的阻力随雨滴下落速度的增大而增大,根据牛顿第二定律知,加速度逐渐减小,故当速度达到某个值时,阻力f会增大到与重力G相等,即f=G,此时雨滴受到平衡力的作用,将保持匀速直线运动;
知物体先做加速度减小的变加速直线运动,最后做匀速直线运动.故BC正确,A、D错误.
故选:
BC.
点评:
分析准确雨滴下落过程中的受力情况,再根据雨滴的受力分析雨滴的运动状态;图象能够直观的展现物体的运动情况.
10.(4分)(2014秋•天津期末)一个质量为m的人站在电梯中,电梯加速运动,加速度大小为
,g为重力加速度.人对电梯底部的压力可能为( )
A.
B.
C.
mg
D.
考点:
牛顿运动定律的应用-超重和失重.
专题:
牛顿运动定律综合专题.
分析:
由于电梯加速运动,加速度方向不知,故加速度向上,人处于超重状态,加速度向下,人处于失重状态,由此对人受力分析,列牛顿第二定律解得电梯对人的支持力,进而得人对电梯的压力.
解答:
解:
若加速度向上,对人受力分析,受到重力mg,支持力N,
由牛顿第二定律:
N﹣mg=ma
解得:
N=
;
若加速度向下,对人受力分析,受到重力mg,支持力N′,
由牛顿第二定律:
mg﹣N′=ma
解得:
N′=
故选:
BD
点评:
重点是对超重和失重的判定,其依据是加速度的方向,加速向下为失重,加速度向上为超重.
11.(4分)(2014秋•天津期末)如图所示,在光滑水平面上,轻质弹簧的右端固定在竖直墙壁上.一物块在水平恒力F作用下做直线运动,接触弹簧后,压缩弹簧,直至速度为零.整个过程中,物体一直受到力F作用,弹簧一直在弹性限度内.在物块与弹簧接触后向右运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.
物块接触弹簧后立即做减速运动
B.
物块接触弹簧后先加速后减速
C.
当弹簧形变量最大时,物块的加速度等于零
D.
当物块的速度最大时,它所受的合力为零
考点:
牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
专题:
牛顿运动定律综合专题.
分析:
木块接触弹簧后,水平方向受到恒力F和弹簧的弹力,根据弹力与F的大小关系,确定合力方向与速度方向的关系,判断木块的运动情况.
解答:
解:
当木块接触弹簧后,水平方向受到向右的恒力F和弹簧水平向左的弹力.弹簧的弹力先小于恒力F,后大于恒力F,木块所受的合力方向先向右后向左,则木块先做加速运动,后做减速运动,当弹力大小等于恒力F时,木块的速度为最大值.当弹簧压缩量最大时,弹力大于恒力F,合力向左,加速度大于零.故A
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- 天津市 联考 学年 高一上 学期 期末 物理试题