学年广东省揭阳市第一中学高一上学期期末考试物理试题.docx
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学年广东省揭阳市第一中学高一上学期期末考试物理试题
2018-2019学年度揭阳第一中学高一第一学期期末考试
物理试卷
★祝考试顺利★
注意事项:
1、考试范围:
高考范围。
2、答题前,请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
用2B铅笔将答题卡上试卷类型A后的方框涂黑。
3、选择题的作答:
每个小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。
4、主观题的作答:
用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域的答案一律无效。
如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。
不按以上要求作答无效。
5、选考题的作答:
先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B铅笔涂黑。
答案用0.5毫米黑色签字笔写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选修题答题区域的答案一律无效。
6、保持卡面清洁,不折叠,不破损,不得使用涂改液、胶带纸、修正带等。
7、考试结束后,请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。
一、选择题
1.下列说法正确的是()
A.研究奥运会冠军刘翔的跨栏技术时可将刘翔看作质点
B.电台报时说:
“现在是北京时间8点整”,这里的“时间”实际上指的是时刻
C.加速度为0的物体一定处于静止状态
D.做直线运动的物体当加速度方向与速度方向相同时,若加速度减小,速度也减小
【答案】B
【解析】
【详解】A、研究奥运会冠军刘翔的跨栏技术时,要看刘翔的动作,不能看成质点,故A错误;
B、时刻是时间轴上的点,而时间是时间轴上的一段长度,“现在是北京时间8点整”,这里的“时间”实际上是一个点,指的是时刻,故B正确;
C、加速度为零的物体不一定处于静止状态,可能做匀速直线运动,故C错误;
D、做直线运动的物体当加速度方向与速度方向相同时,物体速度增大,加速度减小,只是速度增的慢,但速度仍然在增大,故D错误。
【点睛】考查的知识点比较多,考查了质点、时间与时刻,加速度等,需要掌握各个知识的概念,理解其规律。
2.如图是A、B两质点从同一地点同向运动的xt图像,则下列说法正确的是()
A.A、B两质点在4s时相遇
B.0-4s,两质点走过的路程不相等
C.B质点0-8s内x≥0,故其运动方向一直不变
D.0-4s,A的速度一直小于B的速度
【答案】A
【解析】
【分析】
x-t图象的斜率表示物体运动的速度,根据斜率的变化分析物体的运动情况,两图象相交时表示相遇,速度的正负表示质点的运动方向;
【详解】A、A、B两质点在4s时位移相等,则两质点相遇,故A正确;
B、由图可知,在0-4s,两质点均沿正方向运动,走过的路程相等,都是80m,故B错误;
C、x-t图象的斜率等于速度,可知B质点在0-8s内速度先为正后为负,故其运动方向发生了变化,故C错误;
D、因x-t图象的斜率等于速度,则在0-4s内,B的速度的大小先大于A的速度的大小,某时刻A、B速度相等,然后B的速度大小小于A的速度的大小,故D错误。
【点睛】解决本题的关键是知道x-t图象的斜率表示速度,x-t图象可以明确看出位移的变化和位置关系。
3.下列各实例中力的方向描述正确的是()
A.图甲中,碗对筷子的弹力
B.图乙中,篮球与地面作用时,地面对篮球的弹力
C.图丙中,物体A与传送带一起匀速向右行驶,传送带对A的摩擦力
D.图丁中,物体A上滑时,斜面对A的摩擦力
【答案】B
【解析】
【分析】
物体受到的弹力是由于施力物体由于恢复形变而产生的,其方向与接触面垂直,摩擦力的方向与二者相对运动的方向相反;
【详解】A、图甲中,圆弧对杆的弹力的方向指向半圆形碗的圆心,故A错误;
B、图乙中,篮球与地面作用时,地面对篮球的弹力垂直接触面竖直向上,故B正确;
C、图丙中,物体A与传送带一起匀速向右行驶,传送带对A没有摩擦力作用,故C错误;
D、图丁中,物体A上滑时,斜面对A的摩擦力方向与二者相对运动的方向相反,即A受到的摩擦力方向为平行斜面向下,故D错误。
【点睛】对于弹力要注意理解弹力产生的原因,这样有助于理解掌握弹力的方向,同时要注意摩擦力的方向的判断问题。
4.汽车以大小为
的速度做匀速直线运动,刹车后获得的加速度的大小为
,那么刹车后2s内与刹车后6s内通过的路程之比为()
A.1:
1B.1:
2C.3:
4D.3:
5
【答案】C
【解析】
【分析】
根据速度时间公式求出汽车速度减为零的时间,判断汽车是否停止,再结合位移公式求出刹车后的位移,从而得出位移之比;
【详解】汽车速度减为零的时间为:
则刹车后2s内的位移为:
刹车后6s内的位移等于4s内的位移,则:
则刹车2s后和6s后的位移之比为
,故C正确,ABD错误。
【点睛】本题考查了运动学中的刹车问题,是道易错题,注意汽车速度减为零后不再运动。
5.一个做自由落体运动的物体,其落地速度为20m/s,重力加速度g取10m/s2,则下列描述错误的是( )
A.下落的时间为2s
B.距地面的高度为20m
C.最后1s的位移为为15m
D.下落过程中的平均速度为5m/s
【答案】D
【解析】
【分析】
自由落体运动做初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动,根据速度实际公式求出下降的时间,根据速度位移公式求出物体距离地面的高度,结合平均速度推论求出下降过程中的平均速度;
【详解】A、根据速度与时间关系可知物体下落的时间为:
,故A正确;
B、根据速度与位移关系可知物体距离地面的高度为:
,故B正确;
C、物体落地前最后1s内的位移
,故C正确;
D、整个过程中的平均速度
,故D错误。
【点睛】解决本题的关键知道自由落体运动的特点,掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用。
6.如图所示,小球从高处下落到正下方竖直放置的轻弹簧上,那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中(弹簧一直保持竖直),下列说法中正确的是()
A.小球受到的弹力先增大后减小
B.小球的速度一直在减小
C.小球的加速度先减小后增大
D.小球一直处于失重状态
【答案】C
【解析】
【详解】弹簧的压缩量不断变大,故弹簧的弹力不断变大,故A错误;小球开始下落时,只受重力作用做加速运动,当和弹簧接触时,受到弹簧弹力作用,开始时弹簧压缩量小,因此重力大于弹力,此时:
mg-kx=ma,随着弹簧压缩量的增加,弹力增大,加速度减小,但是物体仍加速运动,当mg=kx时,速度最大,然后弹簧继续被压缩,当mg=kx时,加速度等于零,速度最大,物体继续向下运动,弹簧继续被压缩,弹力大于重力,物体开始减速运动,所以整个过程中物体先加速后减速运动,加速度先减小后增大,小球先处于失重状态后处于超重状态,故BD错误,C正确。
故选C。
【点睛】下落过程中正确对小球进行受力分析,然后根据牛顿第二定律即可判断其加速度的变化情况,然后进一步判断速度变化情况.
7.如图所示,一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端,利用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球,则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面),挡板对小球的推力F1、半球面对小球的支持力F2的变化情况正确的是()
A.F1增大、F2减小B.F1增大、F2增大
C.F1减小、F2减小D.F1减小、F2增大
【答案】B
【解析】
试题分析:
以小球为研究对象,受到重力、板的弹力和弧面的弹力作用,在运动过程中可认为受力平衡,
由平行四边形中找到矢量三角形,当小球移动过程中,由三角形的变长可知F1增大、F2增大,故选B
考点:
考查动态平衡问题
点评:
本题难度较小,处理此类问题时可应用矢量三角形法求解,三角形的变长表示力的大小
8.如图所示,质量为m的木块放置在质量为2m的长木板上,在水平向右的拉力F的作用下,木块和木板一起以相等的速度做匀速直线运动,木块与木板之间的动摩擦因数为
1,木板与地面间的动摩擦因数为
2,取最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则()
A.
1=2
2
B.
1<2
2
C.
1≤3
2
D.
1≥3
2
【答案】D
【解析】
【分析】
以木板为研究对象,根据平衡条件求出地面对木板的摩擦力大小以及木板与木块之间静摩擦力的大小,其静摩擦力大小小于或者等于二者之间的最大静摩擦力;
【详解】以木板为研究对象,木板水平方向受到两个力:
m给的向右的静摩擦力,大小为
,和地面给的向左的滑动摩擦力
对木板根据平衡条件有:
由题可知:
最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则
即:
,因此
,故ABC错误,D正确。
【点睛】本题采用隔离法分析木板的受力情况,木板所受木块给的静摩擦力要小于或等于二者之间的最大静摩擦力。
9.下列说法不正确的是()
A.形状规则的物体,其重心一定在其几何中心
B.推翻“力是维持物体运动的原因”这个观点的物理学家是牛顿
C.在国际单位制中,力学中的三个基本单位是N、m、s
D.以蛋击石,结果是蛋破了,这是因为石头对蛋的作用力大于蛋对石头的作用力
【答案】ABCD
【解析】
【详解】A、重心位置与物体的形状和质量分布情况有关,形状规则的物体,重心不一定在其几何中心,还与其质量分布情况有关,故A错误;
B、伽利略推翻了亚里士多德的观点,认为力不是维持物体速度的原因,故选项B错误;
C、力学中的基本物理量有三个,它们分别是长度、质量、时间,它们的单位分别为kg、m、s,故C错误;
D、鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力是一对作用力和反作用力,大小相等,蛋破了,是因为蛋的承受能力弱,故D错误。
【点睛】本题考查的知识点较多,考查了重心、物理学史、力学基本物理量和牛顿第三定律等,这些细小的知识点需要同学们在平时学习过程中注意记忆和理解。
10.物体以15m/s速度竖直上抛,当速度大小变为10m/s时经历时间可以是(空气阻力不计,g=10m/s2)()
A.0.5sB.1.0sC.1.5sD.2.5s
【答案】AD
【解析】
【详解】物体做竖直上抛运动,以向上为正,则物体的加速度为-g,做匀变速直线运动,根据匀变速直线运动的速度时间关系公式,有v=v0-gt;速度大小变为10m/s,分两种情况讨论:
①当速度向上时,v=10m/s,故
;②当速度向下时。
v=-10m/s,故
;故A,D正确,B,C错误;故选AD.
【点睛】本题关键:
(1)竖直上抛运动具有对称性,向上和向下经过同一点时速度等大、反向;
(2)竖直上抛运动的向上和向下的过程中加速度不变,整个过程是匀变速直线运动,匀变速直线运动的公式都适用.
11.质点做直线运动的v-t图象如图所示,则()
A.3~4s内质点做匀减速直线运动
B.3s末质点的速度为零,且运动方向改变
C.0~2s内质点做匀加速直线运动,4~6s内质点做匀减速直线运动,加速度大小均为2m/s2
D.6s内质点发生的位移为8m
【答案】BC
【解析】
试题分析:
矢量的负号,只表示物体运动的方向,不参与大小的比较,所以3s~4s内质点的速度负方向增大,所以做加速运动,A错误,3s质点的速度为零,之后开始向负方向运动,运动方向发生变化,B错误,图线的斜率表示物体运动的加速度,所以0~2s内质点做匀加速直线运动,4s~6s内质点做匀减速直线运动,加速度大小均为2m/s2,C正确,v-t图像围成的面积表示物体的位移,所以6s内质点发生的位移为0,D错误,
考点:
考查了对v-t图像的理解
点评:
做本题的关键是理解v-t图像的斜率表示运动的加速度,围成的面积表示运动的位移,负面积表示负方向位移,
12.如图所示,电梯与水平地面成θ角,一人静止站在电梯水平梯板上,电梯以恒定加速度a启动过程中,水平梯板对人的支持力和摩擦力分别为FN和f。
若电梯启动加速度减小为
,则下面结论正确的是()
A.水平梯板对人的支持力变为
B.水平梯板对人的摩擦力变为
C.电梯加速启动过程中,人处于超重状态
D.水平梯板对人的摩擦力和支持力之比为
【答案】BC
【解析】
【分析】
解答本题要分两种情况研究:
先分析电梯以加速度a上升时人的受力,由牛顿第二定律求出
和
跟a的关系;再根据牛顿第二定律研究电梯以加速度
上升时支持力和摩擦力,再求解摩擦力和支持力之比;
【详解】将人的加速度分解,水平方向
,竖直方向
对于人根据牛顿第二定律,在水平方向有:
在竖直方向有
,人处于超重状态;
当加速度由a变为
时,对于人根据牛顿第二定律,在水平方向有
,摩擦力变为原来的一半,即为
;但由
知支持力不为原来的一半,则水平梯板对人的摩擦力和支持力之比也发生变化,故AD错误,BC正确。
【点睛】本题的解题关键在于正确分析人的受力,将加速度分解,根据正交分解法进行求解。
13.如图所示,物体P静止于固定的斜面上,P的上表面水平。
现把物体Q轻轻地叠放在P上,则
A.P向下滑动B.P静止不动
C.P所受的合外力增大D.P与斜面间的静摩擦力增大
【答案】BD
【解析】
试题分析:
对P受力分析,受重力、支持力、静摩擦力,根据平衡条件,有:
N=Mgcosθ;f=Mgsinθ
f≤μN;故μ≥tanθ;由于物体Q轻轻地叠放在P上,相当于增大物体P重力,故P静止不动,故A错误,B正确;物体P保持静止,合力为零,故C错误;由于物体Q轻轻地叠放在P上,相当于增大物体P重力,故P与斜面间的静摩擦力增大,故D正确;故选BD。
考点:
物体的平衡
【名师点睛】本题关键是对物体受力分析,求解出支持力和静摩擦力表达式;物体Q轻轻地叠放在P上,相当于增大物体P重力。
14.如图所示,质量为4kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上,质量为1kg的物体B用细线悬挂在天花板上,B与A刚好接触但不挤压,现将细线剪断,则剪断后瞬间,下列结果正确的是(g取10m/s2)
A.A加速度的大小为2.5m/s2
B.B加速度的大小为2m/s2
C.弹簧的弹力大小为50N
D.A、B间相互作用力的大小为8N
【答案】BD
【解析】
A、物体A、B接触但不挤压,剪断细线前,对A由平衡条件得,弹簧的弹力:
,由于弹簧的弹力不能突变,剪断细线瞬间弹力大小仍为
;
剪断细线后,A、B一起向下加速运动,对系统,由牛顿第二定律得:
,解得:
,故A错误,BC正确;
D、对B,由牛顿第二定律得:
,解得:
,则A、B间的作用力为
,故D正确。
点睛:
弹簧的弹力不能突变,以A、B系统为研究对象,由牛顿第二定律求出系统的加速度,然后以B为研究对象,由牛顿第二定律求出A、B间的作用力。
二、实验题
15.某同学在探究“力的合成的平行四边形法则”的实验中,利用图钉、平板、橡皮条、弹簧秤及铅笔刻度尺进行有关实验。
(1)图中B测力计的示数为__________N。
(本实验用的弹簧测力计示数的单位为N)
(2)在做实验时,橡皮条的一端固定在木板上,另一端系上两根带绳套的细绳。
实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套把橡皮条的一端拉到某一确定的O点,则下列说法中正确的是()
A.两根细绳必须等长
B.同一次实验中,O点位置不允许变动
C.实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°
D.本实验采用的科学方法是等效替代法
【答案】
(1).3.6
(2).BD
【解析】
【分析】
(1)由图示弹簧测力计确定其分度值,读出其示数;
(2)根据实验原理进行分析即可;
【详解】
(1)由图示可知,弹簧测力计分度值为
,其示数为
;
(2)A、细线的作用是能显示出力的方向,所以不必须等长,故A错误;
B、本实验研究合力与分力的关系,合力与分力是等效的,同一次实验过程中,O点位置不能变动,以保证橡皮筯伸长的长度相同,方向相同,即效果相同,故B正确;
C、本实验只要使两次效果相同就行,两个弹簧称拉力的方向没有限制,并非一定要夹角为90°不变,故C错误;
D、本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同,采用的科学方法是等效替代法,故D正确。
【点睛】本题考查了验证力的平行四边形定则时如何进行操作,以及弹簧秤的读数问题,对于基础实验一定熟练掌握才能为解决复杂实验打好基础。
16.用图所示装置“探究加速度与力、质量的关系”。
设小车和砝码的总质量为M,砂和砂桶的总质量为m。
某同学用如图甲所示装置进行实验,打点计时器所用电源的频率为50Hz,重物通过跨过滑轮的细线与小车相连。
请思考并完成相关内容:
(1)本实验应用的实验方法是()
A.控制变量法B.假设法
C.理想实验法D.等效替代法
(2)实验时,为平衡摩擦力,以下操作正确的是()
A.连着砂桶,适当调整木板右端的高度,直到小车被轻推后沿木板匀速运动
B.连着砂桶,适当调整木板右端的高度,直到小车缓慢沿木板做直线运动
C.取下砂桶,适当调整木板右端的高度,直到小车被轻推后沿木板匀速运动
D.取下砂桶,适当调整木板右端的高度,直到小车缓慢沿木板做直线运动
(3)平衡摩擦力后,实验中打出的其中一条纸带如图乙所示(两相邻计数点间还有四个点没有画出),由该纸带可求得小车的加速度a=______m/s2(结果保留三位有效数字)
(4)在此实验中,由于没有考虑m和M应满足的的关系,结果的图象应该是哪一幅?
()
A、
B、
C、
D、
【答案】
(1).A
(2).C(3).0.810(4).C
【解析】
【分析】
(1)研究加速度跟力和质量的关系,采用控制变量法;
(2)平衡摩擦力时应取下砂桶,调整木板右端高度,轻推小车,小车能够沿木板做匀速直线运动即可,实验过程中改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力;
(3)根据逐差法,计算小车的加速度即可,注意有效数字;
(4)应用牛顿第二定律分析实验误差,然后答题;
【详解】
(1)为了研究加速度跟力和质量的关系,应该采用的研究实验方法是控制变量法,故选项A正确,BCD错误;
(2)平衡摩擦力时,取下砂桶,将纸带连接在小车上并穿过打点计时器,调节滑轮高度使细线与木板平行,将木板不带定滑轮的一端适当垫高,轻推小车,使小车做匀速直线运动,故C正确,ABD错误;
(3)相邻两计数点间还有四个计时点未画出,计数点间的时间间隔为:
根据逐差法,小车的加速度为:
;
(4)随着
增大,小车质量在减小,因此小车质量不再满足远大于砂和小砂桶的质量,加速度不可能一直均匀增大,加速度的增大幅度将逐渐减小,最后趋近与定值g,故ABD错误,C正确。
【点睛】考查了控制变量法的内容,知道实验原理,与操作注意事项,会根据实验原理分析分析为什么要平衡摩擦力和让小车的质量M远远大于小桶(及砝码)的质量m,若不满足质量之间的关系,图像会发生弯曲。
三、计算题
17.如图所示,质量为m1=0.8kg的物体甲通过两段轻绳和一个轻质细弹簧悬挂在结点O。
轻绳OB水平且B端与放置在水平面上质量为m2=2.5kg的物体乙相连,轻弹簧OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲、乙均处于静止状态,弹簧的劲度系数为k=500N/m。
(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)求:
(1)物体乙受到的摩擦力的大小与方向;
(2)轻弹簧的伸长量。
【答案】
(1)6N方向水平向左
(2)0.02m
【解析】
试题分析:
(1)对物体受力分析,如图所示:
根据平衡条件,有:
TOB=m1gtanθ=0.8×10×0.75=6N,
,
而乙在水平方向受力平衡,所以乙受到的摩擦力f=TOB=6N,方向水平向左;
(2)弹簧弹力为10N,根据胡克定律,有:
考点:
物体的平衡
18.如图所示为货场使用的传送带的模型,传送带倾斜放置,与水平面夹角为θ=37°,传送带AB足够长,传送皮带轮以大小为v=2m/s的恒定速率顺时针转动,一包货物以v0=12m/s的初速度从A端滑上倾斜传送带,若货物与皮带之间的动摩擦因数μ=0.5,且可将货物视为质点。
(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)求:
(1)货物刚滑上传送带时加速度的大小和方向;
(2)经过多长时间货物的速度和传送带的速度相同?
这时货物相对于地面运动了多远?
(3)从货物滑上传送带开始计时,货物再次滑回A端共用了多少时间?
【答案】
(1)10m/s2,方向沿传送带向下
(2)1s,7m(3)
【解析】
【分析】
(1)货物刚滑上传送带时,受到重力、传送带的支持力和沿传送带向下的滑动摩擦力,根据牛顿第二定律求解加速度;
(2)货物向上做匀减速运动,根据运动学公式求出货物的速度和传送带的速度相同经历的时间和上滑的位移;
(3)货物的速度和传送带的速度相同后,继续向上做匀减速运动,滑动摩擦力方向沿传送带向上,由牛顿第二定律求出加速度,由运动学公式求出速度减至零的时间和位移,再求出上滑的总位移,货物到达最高点后将沿传送带匀加速下滑,由下滑位移大小与上滑总位移大小相等,求出下滑的时间,最后求出总时间;
【详解】
(1)设货物刚滑上传送带时加速度为
,货物受力如图所示:
沿传送带方向:
垂直传送带方向:
,又
故货物刚滑上传送带时加速度大小
,方向沿传送带向下;
(2)货物速度从
减至传送带速度
所用时间设为
,位移设为
,
则根据速度与时间关系有:
根据平均速度公式可以得到位移为:
(3)当货物速度与传送带速度相等时,由于
,即
,此后货物所受摩擦力沿传送带向上,设货物加速度大小为
,则有
设货物再经时间
,速度减为零,则:
沿传送带向上滑的位移:
则货物上滑的总距离为:
货物到达最高点后将沿传送带匀加速下滑,下滑加速度等于
,设下滑时间为
,
则
,代入解得:
.
所以货物从A端滑上传送带到再次滑回A端的总时间为:
。
【点睛】本题考查了倾斜传送带上物体相对运动问题,分析判断物体的运动情况是难点。
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