安徽省黄山市学年高一上学期期末质量检测物理试题.docx
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安徽省黄山市学年高一上学期期末质量检测物理试题
安徽省黄山市2020-2021学年高一上学期期末质量检测物理试题
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
一、单选题
1.2021年1月3日10时26分,“嫦娥四号”探测器成功在月球背面软着陆.在此之前,“嫦娥四号”探测器在距离月面100米处稍稍悬停,接着竖直缓缓降落,几分钟后,“嫦娥四号”自主降落在月球背面,下列说法正确的是()
A.“2021年1月3日10时26分”和“几分钟”指的都是时间
B.从悬停到着陆,探测器通过的位移大小和路程都是100米
C.任何情况下都可以将“嫦娥四号”探测器看作质点
D.在降落过程中,以“嫦娥四号”探测器为参考系,月球静止不动
2.如图所示为某物体的x-t图象,下列说法正确的是( )
A.在第1 s内物体的加速度是
B.从第2s至第3s内物体的位移是3m
C.4s内通过的路程是4m,位移是
D.4s内物体的运动方向不变
3.水平地面上静止一铁块,重为200N,它与地面间的动摩擦因数为0.3,与地面间的最大静摩擦力为65N,用80N的水平力推铁块,此后铁块所受的摩擦力为()
A.60NB.65NC.80ND.0
4.倾角为=30°、质量为M的斜面体静止在水平桌面上,质量为m的木块静止在斜面体上,下列结论正确的是()
A.木块受到的摩擦力大小是
mg
B.木块对斜面体的压力大小是
mg
C.桌面对斜面体的摩擦力大小是
mg
D.桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g
5.为了测定某轿车在平直路上起动过程(可看作匀加速直线运动)的加速度,某人利用在同一底片多次曝光的方法拍摄了一张照片,下方为一标尺,如图所示。
如果拍摄时每隔1s曝光一次,轿车车身总长为3.0m,那么由图可知,这辆轿车的起动加速度约为()
A.4.0m/s2B.6.0m/s2C.5.5m/s2D.10.0m/s2
6.一辆汽车从车站以初速度为零匀加速直线开出,开出一段时间之后,司机发现一乘客未上车,便紧急刹车做匀减速运动.从启动到停止一共经历t=5s,前进了15m,在此过程中,汽车的最大速度为()
A.6m/sB.3m/sC.5m/sD.10m/s
7.如图所示,用一根长为l的细绳一端固定在O点,另一端悬挂质量为m的小球A,为使小球A处于静止状态时细绳与竖直方向成
角且绷紧,则对小球施加的最小外力的大小是( )
A.
B.
C.
D.
8.在光滑的水平面上,质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连,在拉力F的作用下,A和B均以加速度大小a做匀加速直线运动,某时刻突然撤去拉力F,此瞬时A和B的加速度a1和a2的大小是()
A.a1=a2=0
B.a1=a,a2=0
C.a1=
a,a2=
a
D.a1=a,a2=
a
二、多选题
9.物体在下列几组力作用下,物体有可能保持静止是()
A.2N,4N,6NB.3N,6N,10N
C.6N,8N,13ND.5N,2N,8N
10.某同学想在电梯内观察超重与失重现象,他自己的体重为490N,他将一台体重计放在电梯内并且站在体重计上观察,发现体重计的示数F随时间变化规律如图所示,下列判断正确的是()
A.该同学t0-t1时间内处于失重状态,t2-t3时间内处于超重状态
B.t0-t1时间内电梯可能向下做匀加速运动
C.t2-t3时间内电梯可能向下做匀加速运动
D.t1-t2时间内电梯一定处于静止状态
11.A、B两物体在同一直线上运动的v-t图象如图所示,己知在第4s末两物体相遇,则下列说法正确的是()
A.两物体从同一地点出发
B.出发时A在B前方4m处
C.两物体运动过程中,A的加速度小于B的加速度
D.第4s末两物体相遇之后,两物体可能再相遇
12.如图所示,质量为M=1kg的足够长木板B静止在光滑水平面上,现有一质量m=0.5kg的小滑块(可视为质点)以v0=3m/s的初速度从、左端沿木板上表面冲上木板,带动木板一起向前滑动。
已知滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.1,重力加速度g取10m/s2。
则()
A.木板和滑块保持相对静止前木板受到的摩擦力f=1.5N
B.木板和滑块保持相对静止前木板的加速度为a=0.5m/s2
C.木板和滑块保持相对静止前的木板速度为v=2m/s
D.木板和滑块保持相对静止前滑块运动的位移为s=4m
三、实验题
13.实验小组做“探究弹力与弹簧伸长量的关系"的实验,实验时,先把弹簧平放在桌面上,用直尺测出弹簧的原长L0=4.5cm,再把弹簧竖直悬挂起来,在下端挂钩码,每增加一只钩码记下对应的弹簧长度L,数据记录如下表所示:
钩码个数
1
2
3
4
5
弹力F/N
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
弹簧的长度L/cm
7.0
9.0
11.0
13.0
15.0
(1)根据表中数据在图中作出F-L图线_______;
(2)由此图线可得,该弹簧劲度系数k=________N/m.
(3)图线与轴的交点坐标大于
的原因是____。
14.为了探究加速度与力的关系,使用如图所示的装置进行实验。
其中,A、B为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑块通过A、B光电门时,光束被遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录,滑块连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为d,光电门间距离为L,砂和砂桶的总质量为m。
回答下列问题:
(1)下列不必要的一项实验要求是(_______)
A.应将长木板一端垫高,平衡摩擦力
B.应使滑块质量远远小于砂和砂桶的总质量
C.应使A位置与光电门间的距离适当大些
D.应使细线与长木板平行
(2)滑块通过两个光电门A、B的速度分别为_________、__________。
(3)在此实验中,需要测得每一次牵引力对应的加速度,其中求得的加速度的表达式为__________(用△t1、△t2、d、L表示)。
四、解答题
15.已知物体从80m高处开始做自由落体运动,求物体落地时的速度和下落的时间。
(g=10m/s2)
16.质量为m的小球放在一倾角为α=30°的光滑斜面上,用固定的竖直挡板挡住,小球处于静止状态,已知重力加速度为g,试求挡板对小球的弹力F1及斜面对小球的支持力F2的大小。
17.如图所示,水平传送带以v=4m/s的速度匀速转动,传送带两端的长度L=8m.现在传送带左端A无初速度竖直释放某一可视为质点的物块,物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,试求:
(g=10m/s2)
(1)物块刚放上传送带时物块的加速度a;
(2)物块由传送带左端A运动到右端B的总时间;
(3)若传送带匀速转动的速度可调,则传送带至少以多大速度vmin运行,物块从A端到B端运动时间才最短?
18.如下图所示,在倾角为θ=37°的足够长的固定斜面底端有一质量m=2.0kg的物体,物体与斜面间动摩擦因数μ=0.25.现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动,拉力F=20N,方向平行斜面向上,经时间t1=4s绳子突然断了,(sin37°=0.60,cos37°=0.80,g=10m/s2)求:
(1)绳断时物体的速度大小;
(2)绳子断后物体还能沿斜面向上滑多远?
(3)从绳子断后物体回到出发点所用的总时间是多少?
参考答案
1.B
【详解】
A.“2021年1月3日10时26分”对应时间轴上的点,为时刻,“几分钟”指的是时间,A错误;
B.由题知,探测器的运动是相对球的,以月球为参考系,探测器竖直缓缓降落,做的是单向直线运动,所以从悬停到着陆,探测器通过的位移大小和路程都是100米,B正确;
C.当研究“嫦娥四号”探测器的姿态转动等情况时,不能将“嫦娥四号”探测器看作质点,C错误;
D.在降落过程中,以“嫦娥四号”探测器为参考系,月球做直线运动,D错误.
2.C
【详解】
x-t图象的斜率表示速度,可知0-1s内物体的速度不变,做匀速直线运动,加速度是0,故A错误;1-3s内物体的速度为0,物体静止,则从第2s至第3s内物体的位移是0,故B错误;物体在4s内的路程为S=(3m-2m)+(3m-0m)=4m,位移为x=0m-2m=-2m,故C正确;斜率的正负表示速度的方向,则物体在0-1s内的速度方向与3-4s内的速度方向相反,故D错误.
3.A
【详解】
铁块与地面间的最大静摩擦力为65N,80N大于最大静摩擦力,所以铁块滑动,根据滑动摩擦力,则有:
f=μFN=0.3×200N=60N.
A.60N,与结论相符,选项A正确;
B.65N,与结论不相符,选项B错误;
C.80N,与结论不相符,选项C错误;
D.0,与结论不相符,选项D错误;
故选A。
4.D
【详解】
A.先对木块m受力分析,受重力mg、支持力N和静摩擦力f,根据平衡条件,有:
f=mgsin30°=
mg
选项A错误;
B.木块对斜面体的压力大小是
N=mgcos30°=
mg
选项B错误;
CD.对M和m整体受力分析,受重力和支持力,二力平衡,故桌面对斜面体的支持力为N=(M+m)g,静摩擦力为零,故C错误,D正确;
故选D。
5.C
【详解】
汽车长度为3m,在图中占三小格,所以一小格代表1m。
由图可以看到题目给出了连续相等时间间隔内的位移,第一段位移有8小格,则位移为x1=8×1m=8m。
第二段位移有13.5小格,则位移为x2=13.5×1m=13.5m
由连续相等时间间隔内的位移位移之差等于aT2,T=1s得:
x2-x1=aT2
解得:
a=5.5m/s2。
A.4.0m/s2,与结论不相符,选项A错误;
B.6.0m/s2,与结论不相符,选项B错误;
C.5.5m/s2,与结论相符,选项C正确;
D.10.0m/s2,与结论不相符,选项D错误;
故选C。
6.A
【详解】
设汽车的最大速度为vm.在匀加速阶段初速度为0,末速度为vm,则匀加速阶段的平均速度:
位移:
在匀减速阶段初速度为vm,末速度为0,则匀减速阶段的平均速度:
位移:
在整个运动过程中,总位移为
所以汽车的最大速度:
A.6m/s,与结论相符,选项A正确;
B.3m/s,与结论不相符,选项B错误;
C.5m/s,与结论不相符,选项C错误;
D.10m/s,与结论不相符,选项D错误;
故选A。
7.C
【详解】
以小球为研究对象,分析受力,作出力图如图,
根据作图法分析得到,当小球施加的力F与细绳垂直时,所用的力最小。
根据平衡条件得
F的最小值为
Fmin=Gsin30°=
mg
所以ABD错误、C正确;
故选C。
8.D
【详解】
在F作用下,整体的加速度为:
隔离对A分析,弹簧的弹力为:
撤去F的瞬间,弹簧弹力不变,对A分析,有:
隔离对B分析,有:
A.a1=a2=0,与结论不相符,选项A错误;
B.a1=a,a2=0,与结论不相符,选项B错误;
C.a1=
a,a2=
a,与结论不相符,选项C错误;
D.a1=a,a2=
a,与结论相符,选项D正确;
故选D。
9.AC
【详解】
A.2N与4N合成最大6N,最小2N,当取6N时与第三个力合成,最终合力能为0N,故A正确;
B.3N和6N合成最大9N,最小3N,合力不可能为10N,所以最终合力不可能为零。
故B错误;
C.6N和8N合成最大14N,最小2N,可能为13N,故与第三个力可能平衡,故C正确;
D.2N和5N合成最大7N,最小3N,当取8N时,与第三个力不能平衡,故D错误;
故选AC。
10.AB
【详解】
A.该同学t0-t1时间内视重小于重力,处于失重状态,t2-t3时间内视重大于重力,处于超重状态,选项A正确;
B.t0-t1时间内,加速度向下,则电梯可能向下做匀加速运动,选项B正确;
C.t2-t3时间内,加速度向上,则电梯可能向下做匀减速运动,选项C错误;
D.t1-t2时间内电梯可能处于匀速直线运动或者处于静止状态,选项D错误;
故选AB。
11.BC
【详解】
A.由图象的“面积”读出两物体在4s内的位移不等,而在第4s末两个物体相遇,可判断出两物体出发点不同。
故A错误。
B.两物体在4s内的位移分别为
则出发时A在B前4m处。
故B正确。
C.由A的斜率小于B的斜率可知A的加速度小于B的加速度。
故C正确。
D.4s末两个物体相遇后,A的速度小于B的速度,A的加速度也小于B的加速度,两物体不可能再相遇。
故D错误。
故选BC。
12.BD
【详解】
A.木板所受的摩擦力为滑动摩擦力,大小为:
f=μmg=0.1×0.5×10N=0.5N
方向向右,选项A错误;
B.由牛顿第二定律,对滑块有:
μmg=ma
得:
a=μg=1m/s2
以木板为研究对象,根据牛顿第二定律有:
μmg=Ma′
可得出木板的加速度为:
a′=0.5m/s2
选项B正确;
C.设经过时间t,滑块和长木板达到共同速度v,则满足:
对滑块:
v=v0-at
对长木板:
v=a′t
由以上两式得:
t=2s
v=1m/s
选项C错误;
D.木板和滑块保持相对静止前滑块运动的位移为
选项D正确;
故选BD。
13.
50N/m弹簧自身重力的影响。
【详解】
(1)[1].根据表中数据在图中作出F-L图线如图:
(2)[2].由此图线可得,该弹簧劲度系数
.
(3)[3].图线与轴的交点坐标大于L0的原因是弹簧自身重力的影响。
14.B
【详解】
(1)[1].A.应将长木板一端垫高,平衡摩擦力,保证细绳的拉力等于小车所受的合力,选项A正确;
B.因为有测力计测量细绳的拉力,则实验中不需要使滑块质量远远小于砂和砂桶的总质量,选项B错误;
C.应使A位置与光电门间的距离适当大些,能减小测量L时产生的误差,同时也能使小车的速度变化大些,选项C正确;
D.应使细线与长木板平行,选项D正确;
则没必要的操作是B。
(2)[2][3].滑块通过两个光电门A、B的速度分别为
(3)[4].根据
可得加速度的表达式为
。
15.40m/s;4s
【详解】
根据运动学公式,物体落地时的速度
v2=2gh
v=40m/s
根据运动学公式,物体落地时的时间
t=4s
16.
;
【详解】
以小球为研究对象,受力分析如图,
由平衡条件得:
17.
(1)2m/s2
(2)3s(3)4
m/s;
【详解】
(1)物块所受合外力为摩擦力,当物块受到小于传送带速度时,物块做匀加速直线运动,加速度
(2)物块在t1时间内做匀加速直线运动,当与传送带共速时:
v=at1
解得
t1=2s
位移
之后以传送带速度运动到B,故根据匀速直线运动规律可得:
所以
t=t1+t2=3s;
(3)物块速度小于传送带速度时,做加速度为a的匀加速直线运动;物块速度到达传送带速度后,和传送带保持相对静止,做匀速运动,故当物块一直加速时,时间最短;
那么物块一直加速,到达B点的速度
故由物块速度小于传送带速度可得:
传送带的最小速度vmin=vB=4
m/s;
18.
(1)8m/s
(2)4m(3)4.2s
【详解】
(1)物体向上运动过程中,由牛顿第二定律得:
F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1
代入解得:
a1=2m/s2
绳断时物体的速度大小:
v1=a1t1=2×4=8m/s;
(2)绳断时,物体距斜面底端:
断绳后,物体向上运动过程中,由牛顿第二定律得:
mgsinθ+μmgcosθ=ma2
代入数据解得:
a2=8m/s2
物体做减速运动时间:
减速运动位移:
(3)物体沿斜面向下运动过程中,由牛顿第二定律得:
mgsinθ-μmgcosθ=ma3
代入数据解得:
a3=4m/s2
由速度时间关系公式可知,物体下滑到底端时位移为x=x1+x2=20m
根据
解得
则从绳子断后物体回到出发点所用的总时间是
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