河南省南阳市学年高一上学期期终考试物理精校解析Word版.docx
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河南省南阳市学年高一上学期期终考试物理精校解析Word版
河南省南阳市2017-2018学年高中一年级第一学期
期终考试物理试题
一、选择题
1.下图大致表示了伽利略探究自由落体运动的实验和思维过程,以下对于此过程的分析,正确的是
A.甲、乙、丙、丁图中小球均做自由落体运动
B.甲、乙、丙图是实验现象,丁图是经过合理的外推得出的结论
C.丁图是实验现象,甲、乙、丙图是经过合理的外推得出的结论
D.运用甲图的实验,可“放大”重力的作用,使实验现象更明显
【答案】B
【解析】因为物体下落得太快,伽利略无法测量物体自由下落的时间,为了使物体运动速度变慢,伽利略转向探究物体在斜面上的运动问题.甲、乙、丙三个图都是实验现象,采用斜面的目的是可以“冲淡”重力的作用,使实验现象更明显.而之所以采用了不同倾角的斜面,则是观察其规律性,形成外推的实验基础,而丁图是在此基础上经过合理的外推得到的结论,故B正确.ACD错误;故选B.
点睛:
伽利略对运动和力的关系研究,其科学思想方法的核心是把把实验和逻辑推理和谐结合起来.学生对于物理常识的理解,在平时是需要学生了解并知道的,看的就是学生对课本内容的掌握情况.
2.下列说法中正确的有
A.某时刻物体的速度为零,其一定处于静止状态
B.物体速度越大,惯性一定越大
C.根据牛顿第二定律可知,力是维持物体运动的原因
D.根据牛顿第三定律可知,两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反
【答案】D
【解析】某时刻物体的速度为零,不一定处于静止状态,例如上抛运动的物体到达最高点时,选项A错误;物体质量越大,惯性一定越大,与速度无关,选项B错误;根据牛顿第二定律可知,力是产生加速度的原因,不是维持物体运动的原因,选项C错误;根据牛顿第三定律可知,两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反,选项D正确;故选D.
3.关于摩擦力的描述,下列说法中正确的是
A.摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
B.运动的物体一定不会受到摩擦力的作用
C.两物体之间有摩擦力就一定有压力
D.两物体之间有压力就一定有摩擦力
【答案】C
【解析】摩擦力的方向一定与物体的相对运动方向相反,选项A错误;运动的物体只要有相对运动,也会受到摩擦力的作用,选项B错误;压力是产生摩擦的条件之一,故两物体之间有摩擦力就一定有压力,选项C正确;两物体之间有压力不一定有摩擦力,例如接触面光滑的物体之间,选项D错误;故选C.
4.物体在三个公共给点力F1、F2、F3作用下处于平衡状态,其中F1=4N,F2=8N,则F3的大小不可能是
A.2NB.5NC.8ND.12N
【答案】A
【解析】F1=4N,F2=8N,其合力最大值是12N,最小值是4N,则F3的大小不可能是2N,故选A.
5.如图所示,甲、乙两物体叠放在水平面上,甲、乙接触面也为水平.用水平力F拉物体乙,它们仍保持静止状态,则乙物体受力的个数为
A.3个B.4个C.5个D.6个
【答案】C
【解析】与物体发生相互作用的有地球、水平桌面及甲物体;则乙物体受重力、桌面的支持力、甲对乙的压力及水平力F;因在拉力作用下,物体乙相对于地面有相对运动的趋势,故乙受地面对物体乙的摩擦力;而甲与乙相对静止,故甲对乙没有摩擦力;故乙受五个力;故选C.
点睛:
物体的受力分析一般按照重力、弹力、摩擦力的顺序进行分析;本题的难点在于静摩擦力的确定,应根据静摩擦力的特点认真分析确定是否存在静摩擦力,也可由假设法进行判定.
6.如图所示,轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上,弹簧下端悬挂一个小铁球,当电梯在竖直方向运行时,电梯内乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小了,这一现象表明
A.电梯一定在上升阶段
B.电梯一定在下降阶段
C.乘客一定处在超重状态
D.电梯的加速度方向一定向下
【答案】D
【解析】电梯静止不动时,小球受力平衡,有mg=kx1;弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小了,说明弹力变小了,根据牛顿第二定律,有mg-kx2=ma,故加速度向下,电梯可能加速下降或者减速上升,电梯中的人处于失重状态;故选D.
点睛:
本题关键是对铁球受力分析,根据牛顿第二定律判断出铁球的加速度方向,由于铁球和电梯相对静止,从而得到电梯的加速度,最后判断电梯的超、失重情况.
7.以竖直向上为正方向,某物体沿竖直方向运动的v-t图象如图所示,下列说法正确的是
A.物体在0~1s内的加速度大小为2m/s2
B.物体在2s~4s和4s~6s的运动方向相反
C.物体在3s~4s内处于失重状态
D.物体在0s~6s内发生的位移大小为12m
【答案】B
【解析】以竖直向上为正方向,在v-t图象中,斜率代表加速度则
,故A错误;在v-t图象中,速度的正负代表速度的方向,故物体在2s~4s和4s~6s的运动方向相反,故B正确;物体在3s~4s内,加速度向上,处于超重状态,选项C错误;在v-t图象中,与时间轴所围面积为物体通过的位移,则物体在0s~6s内发生的位移大小为x=
×4×2×2−
×4×2m=4m,故D错误;故选B.
点睛:
v-t图象中,与时间轴平行的直线表示做匀速直线运动,倾斜的直线表示匀变速直线运动,斜率表示加速度,倾斜角越大表示加速度越大,图象与坐标轴围成的面积表示位移.
8.如图所示,用绳索将重球挂在墙上,不考虑墙的摩擦,如果把绳的长度增加一些,则球对绳的拉力F1和球对强的压力F2的变化情况是
A.F1和F2都减小
B.F1和F2都增大
C.F1增大,F2减小
D.F1减小,F2增大
【答案】A
【解析】以小球为研究对象,分析受力如图.设绳子与墙的夹角为θ,由平衡条件得
..................
9.如图所示,a、b两物体的质量分别为m1、m2,由轻质弹簧相连.当用恒力F竖直向上拉着a,使a、b一起向上做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x1,加速度大小为a1;当用大小仍为F的恒力沿水平方向拉着a,使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x2,加速度大小为a2.则有
A.x1=x2B.x1>x2C.a1=a2D.a1 【答案】AD 【解析】对整体分析有: ,a2= ,可知a1<a2.隔离对b分析有: F1-m2g=m2a1,解得: F1= ,F2=m2a2= ,可知F1=F2,根据胡克定律知,x1=x2.故选AD. 10.一质点做匀变速直线运动,第3s内的位移为12m,第4s内的位移为16m,则该质点运动过程中 A.加速度大小为4m/s2B.第4s内的平均速度为12m/s C.第3s末的速度大小为14m/sD.前4s内的位移为40m 【答案】ACD 【解析】根据x4-x3=aT2得,质点的加速度 ,故A正确;第4s内的平均速度为 ,故B错误;第3s末的速度大小 ,故C正确;根据v3=v0+at,得v0=v3−at=14−4×3=2m/s,前4s内的位移x=v0t+ at2=2×4+ ×4×42=40m,故D正确;故选ACD. 点睛: 解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,有时运用推论求解会使问题更加简捷. 11.放在水平地面上的一个物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示.由两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数 分别为 A.m=1.5kgB.m=0.5kgC. =0.4D. =0.2 【答案】BC 【解析】对物块受力分析: 0~2s,物块处于静止状态.2s~4s物块匀加速运动,加速度为 ;4s~6s物块匀速直线运动,有F3=μmg=2N;2s~4s由牛顿第二定律得: F2-μmg=ma,将F2=3N,F3=μmg=2N代入得: m=0.5kg;根据F3=μmg,F3=2N将m=0.5kg代入得: μ=0.4.故BC正确,AD错误.故选BC. 点睛: 此题属于多过程的运动学问题,需要对物体受力分析,结合v-t图象的斜率分析物体的加速度,确定物体的运动状态,由牛顿第二定律和平衡条件进行研究. 12.如图所示,一小球自空中自由落下,与正下方的直立轻质弹簧接触,直至速度为零的过程中,关于小球运动状态的下列描述中,正确的是 A.接触后,小球做减速运动,加速度越来越大,速度越来越小,最后等于零 B.接触后,小球先做加速运动,后做减速运动,其速度先增加,后减小到零 C.接触后,小球速度为零的地方就是弹簧压缩量最大之处,此时小球加速度为零 D.接触后,小球速度最大时加速度为零 【答案】BD 【解析】小球与弹簧接触后,开始重力大于弹力,加速度向下,做加速运动,随着弹力的增大,加速度减小.当加速度减小到零以后,弹力大于重力,加速度向上,做减速运动到零.故A错误,B正确.当速度为零,弹簧压缩到最低点,此时合力不为零,加速度不为零.故C错误.小球先做加速运动再做减速运动,当加速度为零,即重力与弹簧弹力相等时,速度最大.故D正确.故选BD. 点睛: 含有弹簧的问题,是高考的热点.关键在于分析小球的受力情况,来确定小球的运动情况,抓住弹力是变化的这一特点.不能简单认为小球一接触弹簧就做减速运动. 二、填空题. 13.在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳.实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两根细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条.实验中,下列说法正确的是_________(填字母代号) A.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行 B.两细绳必须等长 C.两次拉伸橡皮条时将橡皮条拉伸相同长度即可 D.两次拉伸橡皮条时应将橡皮条和绳的结点拉到相同位置 【答案】AD 【解析】弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行,以减小实验的误差,选项A正确;两细绳不一定必须等长,选项B错误;两次拉伸橡皮条时必须将橡皮条拉伸相同长度,且将结点拉倒相同的位置,选项C错误,D正确;故选AD. 14.在用打点计时器“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验中,得到如图所示的一条记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,每相邻的两个计数点之间还有4个点没有画出,计时器打点的时间间隔为0.02s.(计算结果保留3位有效数字) (1)由图可知打点计时器打出D点时小车的瞬时速度vD=__________m/s. (2)在打点计时器打B、C两点时,小车的速度分别为vB=1.38m/s;vC=2.64m/s,请在图坐标系中画出小车的v-t图象_________. (3)小车的加速度为_________,打点计时器打出A点时小车的瞬时速度vA=_________m/s. 【答案】 (1). (1) (2). (2)如图: (3).(3)a=(12.4~12.8)m/s2,(4).vA=(0.100~0.140)m/s. 【解析】 (1)电磁打点计时器工作电源频率是50Hz,它每隔0.02s打一次点,每相邻的两个计数点之间还有四个点没有画出,故相邻两个计数点的时间0.1s.根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,D点的瞬时速度等于E、C段的平均速度为: . (2)v-t图象如图; 根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,得: . vA=vB-aT=1.38-12.6×0.1=0.120m/s 15.在“探究加速度与合外力、质量的关系”实验中,某同学的实验装置如图所示. (1)他想用砝码桶(含桶内砝码)的重力表示滑块受到的合外力F,为了减小这种做法带来的实验误差,应采取的措施是: ①_____________________________________________________________________________; ②____________________________________________________________________________. (2)在F一定的情况下,测得加速度a与滑块上砝码的总质量M的数据,根据测得数据在坐标纸上做出 的图线; 由 图线可知滑块受到的合外力F=__________. 【答案】 (1). (1)①平衡摩擦力 (2).②使砝码桶的质量远小于滑块的总质量(3). (2)4N 【解析】 (1)①用小木块将长木板无滑轮的一端垫高,使得重力沿斜面方向的分力等于摩擦力,目的是平衡摩擦力. ②对整体运用牛顿第二定律得, ,则小车的合力F=Ma= ,当砝码桶及桶内砝码的总质量远小于滑块和滑块上砝码的总质量,滑块和滑块上砝码所受的拉力等于砝码桶及桶内砝码的总的重力. (2)滑块受到的合外力等于a-1/M图像的斜率,即 点睛: 解决本题的关键知道实验的原理以及实验中的注意事项,在本实验中,知道两个认为: 1、认为小车所受的合力等于绳子的拉力;2、认为沙和沙桶的总重力等于小车所受的合力. 三、计算题 16.如图,一位重600N的演员,悬挂在绳OC下端处于静止状态.若AO绳与水平方向的夹角为37°,BO绳水平,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求 (1)AO绳受到的力大小; (2)BO绳受到的力大小. 【答案】 (1)1000N (2)800N. 【解析】人处于静止状态,有F3=mg. O点处于平衡状态,F1、F2的合力与F3等大反向.AO绳上受到的拉力为: F1=mg/sin370, 得F1=1000N. BO绳上受到的拉力为: F2=mg/tan370 得F2=800N. 17.屋檐边缘距水平地面7.2m高,从屋檐上落下的水滴做自由落体运动.已知屋檐上每隔T=0.2s落下一滴水,取重力加速度g=10m/s2,求 (1)水滴落到地面时的速度大小; (2)当第一滴水落在地面时,第二滴水距离地面的高度. 【答案】 (1)12m/s (2)2.2m 【解析】 (1)设水滴落到地面时速度为v,有 v2=2gh 得v=12m/s. (2)设水滴落地的时间为t,有 得t=1.2s. 则第二滴水下落的高度h′= 得h′=5m. 距离地面的高度△h=(7.2−5)m=2.2m. 18.A、B两列火车在同一轨道上同向行驶,A车在前,速度vA=20m/s,B车在后,速度vB=30m/s.因大雾,能见度很低,B车司机在距A车150m处才发现前方的A车,立即开始刹车.已知B车以v0=30m/s的速度行驶时刹车后至少要前进x0=1800m才能停下. (1)通过计算说明A车若按原来速度前进,两车是否会相撞? (2)如果不会相撞,则两车间的最近的距离是多少? 如果会相撞,则B车发现A车后立即刹车鸣笛,A车接到鸣笛声后立即加速(忽略鸣笛时间和反应时间),为避免两车相撞,A车加速的加速度至少多大? 【答案】 (1)两车会相撞 (2)0.083m/s2 【解析】 (1)设B火车的加速度为aB,有 得 . 设当B车速度减小到vA=20m/s时,B车的位移为xB,A车的位移为xA,有 解得xB=1000m xA=800m. xB−xA=200m,大于150m,x1-x2=200m>150m,所以两车会相撞. (2)设两车恰好相遇时速度相同,相同速度为v,位移之差150m, 对B火车,有 对A火车,有 位置关系为 解得 或aA= m/s2. 19.如图所示为一足够长固定斜面,其倾角为 ,一个质量m=10kg物体,在斜面底部受到一个沿斜面向上的F=100N的力作用由静止开始运动,物体在2s内位移为4m,2s末撤去力F,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求 (1)物体与斜面间的动摩擦因数 ; (2)从撤去力F开始2s末物体的速度v; (3)从撤掉力F开始2s内物体的位移大小x. 【答案】 (1)0.25 (2)6m/s(3)3.5m 【解析】 (1)物体在2s内位移为4m,由 可得 . 撤去F前有: F−mgsin37∘−μmgcos37∘=ma1 得μ=0.25. (2)设撤去F后加速度为a2,由mgsin37∘+μmgcos37∘=ma2 得a2=8m/s2. 撤去力F时速度v1=a1t1 得v1=4m/s. 设撤去F后经t2速度减为0,由0=v1−a2t2 得t2=0.5s. 撤去F后上滑距离 . 设下滑加速度大小为a3,由mgsin37∘−μmgcos37∘=ma3, 得a3=4m/s2. 下滑时间t3=1.5s. 从撤掉力F开始2s末物体速度v=a3t3, 得v=6m/s2. (3)下滑位移大小为 得x3=4.5m 从撤掉力F开始2s内物体的位移为x=x3-x2 得x3=3.5m. 点睛: 本题运用牛顿第二定律和运动学公式结合求解动力学问题,要学会分析过程,把握住各个过程之间的联系.
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