湖北省武汉市重点中学学年高一上学期期中考试物理精校解析 Word版.docx
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湖北省武汉市重点中学学年高一上学期期中考试物理精校解析Word版
2017-2018学年湖北省武汉市重点中学高一(上)期中
物理试卷
一、选择题:
本题共10小题,每题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,第1-8题只有一项符合题目要求,9-10题有多项符合题目要求.全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错、多选或不选的得0分.
1.在物理学的发展历程中,首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法,把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而有力地推进了人类科学发展的是( )
A.伽利略B.亚里士多德C.牛顿D.胡克
【答案】A
【解析】伽利略首先建立了平均速度,瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动,并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法,把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而有力地推进了人类科学的发展.故A正确,BCD错误;故选A.
点睛:
亚里士多德用快慢描述物体的运动,牛顿发现了牛顿三定律和万有引力定律,爱因斯坦的成就主要在量子力学,如光子说、质能方程、光电效应方程等,伽利略首先建立了平均速度,瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动,并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法,把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而有力地推进了人类科学的发展.
2.下列物理量中,全部都属于矢量的一项是( )
A.位移、弹力、瞬时速率
B.平均速度、加速度、弹力
C.速度、平均速率、摩擦力
D.路程、重力、摩擦力
【答案】B
3.2015年4月3日上午10时,我国海军第二十批护航编队从浙江舟山某军港解缆起航,奔赴亚丁湾、索马里海域执行护航任务,经过5000多海里的航行,于4月21日清晨抵达目的地海域.关于此次航行,下列说法不正确的是( )
A.当研究护航舰艇的运行轨迹时,能将其看做质点
B.“5000多海里”指的是护航舰艇的航行路程
C.根据题中数据不能大约求出护航舰艇的平均速度
D.题中数据“4月3日上午10时”和“4月21日清晨”都是指的是时刻
【答案】D
【解析】当研究舰艇的运动轨迹时,舰艇的大小和形状可以忽略,故可以看作质点,故A正确;舰艇做曲线运动,其行驶的距离为轨迹的长度,故为路程,故B正确;舰艇的平均速度等于位移除以时间,根据题目不能求出位移,所以不能求出平均速度,故C正确;“4月3日上午10时”是时间点,指时刻,”4月21日晨”清晨通常指5:
00﹣6:
30这个时间段,故D错误;因选错误的,故选D.
4.在电视连续剧《西游记》中,常常有孙悟空“腾云驾雾”的镜头,这通常采用的是“背景拍摄法”:
让“孙悟空”站在平台上,做着飞行的动作,在他的背后展现出蓝天和急速飘动的白云,同时加上烟雾效果;摄影师把人物动作和飘动的白云及下面的烟雾等一起摄入镜头.放映时,观众就感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾”.这时,观众所选的参考系是( )
A.“孙悟空”
B.平台
C.观众
D.孙悟空背后的云和雾
【答案】D
【解析】“孙悟空”站在平台上,在他的背后有急速飘动的白云,就感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾”.通过题目所给的条件,我们可以知道所选的参考系是孙悟空背后急速飘动的白云,认为白云静止不动的结果是,“孙悟空”在飞速前进.故D正确,ABC错误.故选D.
点睛:
参考系是指研究物体运动时所选定的参照物体或彼此不作相对运动的物体系;参考系的选取是任意的,如何选择参照系,必须从具体情况来考虑,一般情况下我们以地面或地面上的物体作为参考系.
5.若汽车的加速度方向与速度方向一致,当加速度减小时,则( )
A.汽车的速度也减小
B.汽车的速度保持不变
C.当加速度减小到零时,汽车的速度达到最大
D.当加速度减小到零时,汽车静止
【答案】C
【解析】汽车的加速度方向与速度方向相同,加速度减小时,速度仍然增大,当加速度减小到零,速度达到最大,故C正确,ABD错误.故选C.
6.“阿门阿前一棵葡萄树,阿嫩阿嫩绿地刚发芽,蜗牛背着那重重的壳呀,一步一步地往上爬…”一首经典的儿童歌曲,如图,蜗牛在树枝上匀速向上爬,若树枝的倾角为α,则树枝对重力为G的蜗牛的作用力是( )
A.GsinαB.GcosαC.GtanαD.G
【答案】D
【解析】对蜗牛进行受力分析,有向下的重力、垂直葡萄树枝向上的弹力、沿葡萄树枝向上的摩擦力,因蜗牛缓慢爬行,说明蜗牛处于平衡状态,即所受合力为零,因此,蜗牛受到葡萄树枝的作用力大小等于蜗牛重力,再根据牛顿第三定律,葡萄树枝对蜗牛的作用力大小为G.故选D.
7.如图所示,三根轻绳的一端系于O点,绳1、2的另一端分别固定在墙上,绳3的另一端吊着质量为m的重物.重物处于静止时,绳1水平,绳2与水平方向的夹角为θ.绳1受到的拉力用F1表示,绳2受到的拉力用F2表示.下列表达式中正确的是( )
A.
B.F1=mgsinθ
C.
F2=mgsinθ
D.F1=mgcosθ
【答案】A
【解析】以结点为研究对象,分析受力情况:
三根细线的拉力.重物对O点的拉力等于mg.作出力图如图.
根据平衡条件得:
;
,故选A.
8.一质点从t=0时刻开始沿直线运动,其运动的v﹣t图象如图所示,则( )
A.t=2s时,质点的加速度为0
B.第3s内质点做匀加速运动
C.t=2s与t=4s时质点处于同一位置
D.t=4s时,质点离出发点最远
【答案】B
【解析】试题分析:
在v﹣t中图象的斜率代表物体的加速度,图象与时间轴围成的面积等于物体在该段时间内发生的位移,据此逐项分析即可.
解:
A、在v﹣t中图象的斜率代表物体的加速度,故在1~3s内物体的加速度a2=
,故A错误.
B、第3s内质点做初速度为零的匀加速直线运动,故B正确;
C、图象与时间轴围成的面积等于物体在该段时间内发生的位移,根据图象可知,
物体在0~3s内的位移x2=
,
0~1s内的位移x3=
=2.5m.故t=3s与t=1s时物体在同一位置.故C正确.
D、物体在0~4s内的位移x4=
(2×5﹣2×5)=0,故D错误.
故选:
BC.
【点评】速度图象的斜率等于物体的加速度,速度图象与时间轴围成的面积等于物体在该段时间内发生的位移.掌握了这一规律即可顺利解决此类题目.
9.如图所示,用细线将一小球悬挂在光滑墙壁上,小球的质量为m,若增加细线的长度,以下说法中正确的是( )
A.细线的拉力变大
B.细线的拉力变小
C.墙壁对球的支持力变小
D.墙壁对球的支持力变大
【答案】BC
【解析】小球的受力如图所示.
根据平衡条件得:
Tcosθ=G;Tsinθ=N,则得:
N=Gtanθ;T=
;若增加细线的长度,θ减小,tanθ减小,cosθ增大,则得T和N均变小,即细线的拉力变小,墙壁对球的支持力变小.故BC正确,AD错误.故选BC.
10.如图所示,B、C两个小球用细线悬挂于竖直墙面上的A、D两点,两球均保持静止.已知两球的重力均为G,细线AB与竖直墙面之间的夹角为30°,细线CD与竖直墙面之间的夹角为60°,则( )
A.AB绳中拉力为
B.CD绳中拉力为G
C.BC绳中拉力为G
D.细线BC与竖直方向的夹角θ为30°
【答案】ABC
【解析】对两个小球构成的整体受力分析:
根据平衡条件:
x轴:
FABsin30°=FCDsin60°
y轴:
FABcos30°+FCDcos60°=2G
得:
FAB=
G;FCD=G,故AB正确;
对C球受力分析:
根据平衡条件:
X轴:
FBCsinθ=FCDsin60°
y轴:
FBCcosθ+FCDcos60°=G
得:
FBC=G,θ=60°
故C正确,D错误;故选ABC.
二、填空题(本大题共两小题,计4x5=20分)
11.在“探究求合力的方法”的实验情况如图甲所示,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;先后两次拉伸橡皮条,一次是用两个弹簧测力计通过两细绳互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条.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.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.
(1)本实验采用的科学方法是_____
A.理想实验法B.等效替代法
C.控制变量法D.建立物理模型法
(2)实验操作中,下列说法正确的是_____.
A.弹簧测力计、细绳、橡皮条都应贴近木板且与木板平行
B.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
C.拉力F1和F2的夹角越大越好
D.先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一个弹簧测力计拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点
(3)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是_____.
【答案】
(1).B
(2).AB(3).F′
【解析】
(1)该实验采用了“等效替代”法即要求两次拉橡皮筋时,要使橡皮筋产生的形变相同,即拉到同一位置,本实验采用的科学方法是等效替代法,故选B.
...............
(3)图乙中的F与F′中,F是由平行四边形得出的,而F′是通过实验方法得出的,其方向一定与橡皮筋的方向相同,一定与AO共线的是F′.
点睛:
“验证力的平行四边形定则”实验中,要求掌握实验原理,所有操作步骤的设计都是以实验原理和实验目的为中心展开;要知道分力和合力的效果是相同的,这要求同学们对于基础知识要熟练掌握并能正确应用.
12.在测定匀变速直线运动加速度的实验中,选定一条纸带如图所示,每相邻两个记数点之间有四个点未打出,其中0、1、2、3、4、5、6都为记数点,电源频率为50HZ.测得:
x1=1.40cm,x2=1.90cm,x3=2.38cm,x4=2.88cm,x5=3.39cm,x6=3.87cm.
(1)在计时器打出点4时,小车的速度为:
v4=_____m/s.
(2)该匀变速直线运动的加速度的大小a=_____m/s2.(结果均保留三位有效数字)
【答案】
(1).0.314
(2).0.496
【解析】试题分析:
(1)在计时器打出点4时,小车的速度为:
.
(2)根据
,则
考点:
测定匀变速直线运动加速度
【名师点睛】此题考查了测定匀变速直线运动加速度;关键是掌握匀变速直线运动的推论求解某时刻的速度;能根据
用逐差法求解加速度.
三、论述计算题(本大题共4小题,计40分.请写出必要的文字说明、方程式、演算过程、数字和单位,直接写出结果不得分.)
13.足球运动员在罚点球时,球获得30m/s的速度并做匀速直线运动.设脚与球作用时间为0.1s,球又在空中飞行0.3s后被守门员挡出,守门员双手与球接触时间为0.1s,且球被挡出后以10m/s沿原路反弹,求
(1)罚点球的瞬间,球的加速度的大小;
(2)守门员接球瞬时,球的加速度的大小.
【答案】
(1)300m/s2
(2)400m/s2
【解析】试题分析:
设定初速度的方向为正方向,由加速度公式,
得:
罚球瞬间,球的加速度为:
,守门员挡球瞬间,球的加速度为:
.
负号表示加速度方向与速度方向相反.
考点:
考查了加速度的计算
14.如图所示,质量为m=5.0kg的物体P静止在粗糙水平面上,与水平面间的动摩擦因数为μ=0.50,现用与水平方向成θ=37°、大小为20N的恒力F拉物体,若物体与地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.求物体P此后所受的摩擦力的大小.(取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
【答案】16N
【解析】对物体受力分析,物体静止,合力为零,根据平衡条件可得
在竖直方向:
Fsinθ+N﹣mg=0
则得N=mg﹣Fsinθ=50﹣20×sin37°=38N
物体与地面之间的最大静摩擦力为fmax=μN=0.5×38N=19N
在水平方向:
Fcosθ=20×0.8N=16N<fmax
所以物体会静止不动,物体所受的是静摩擦力
此时物体与地面的摩擦力由二力平衡得f=Fcosθ=16N
15.如图所示,某人用轻绳牵住一只质量m=0.6kg的氢气球,因受水平风力的作用,系氢气球的轻绳与水平方向成37°角.已知空气对气球的浮力为15N,人的质量M=50kg,且人受的浮力忽略(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2).求:
(1)水平风力的大小和绳子拉力大小
(2)人对地面的压力大小.
【答案】
(1)12N
(2)491N
【解析】
(1)对氢气球进行受力分析,并分解如图:
由平衡条件列式:
竖直方向:
F浮=mg+Tsin37°;
水平方向:
F风=Tcos37°;
解得:
F风=12N,T=15N.
(2)对人进行受力分析,并分解如图:
由平衡条件列式:
竖直方向:
FN=Mg﹣Tsin37°=500﹣15×0.6=491N;
根据牛顿第三定律人对地面的压力大小为491N.
16.F1是英文FormulaOne的缩写,即一级方程式赛车,是仅次于奥运会和世界杯的世界第三大赛事.F1赛车的变速系统非常强劲,从时速0加速到100km/h仅需2.3s,此时加速度仍达10m/s2,时速为200km/h时的加速度仍有3m/s2,从0加速到200km/h再急停到0只需12s.假定F1赛车加速时的加速度随时间的增大而均匀减小,急停时的加速度大小恒为9.2m/s2.上海F1赛道全长5.451km,比赛要求选手跑完56圈决出胜负.求:
(1)若某车手平均时速为210km/h,则跑完全程用多长时间?
(2)该车手的F1赛车的最大加速度.
【答案】
(1)5233s
(2)14.4m/s2
【解析】试题分析:
(1)由
(2分)
(2)设F1赛车加速时的加速度a=am-kt(1分)
当t=2.3s时,有10m/s2=am-k×2.3s(1分)
车从200km/h降到0用时为t0,
(1分)
则车加速到200km/h用时t=12s-6s=6s(1分)
当t=6s时,有3m/s2=am-k×6s(1分)
解得am=14.4m/s2(2分)
考点:
本题考查匀变速直线运动的规律。
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