学年吉林省五地六校合作体高一上学期期末联考物理试题解析版.docx
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学年吉林省五地六校合作体高一上学期期末联考物理试题解析版
2018-2019学年吉林省“五地六校”合作体联考高一(上)期末物理试题
一、单选题
1.下列的说法中正确的是()
A.牛顿第一定律是实验结论
B.伽利略理想斜面实验说明力是维持物体运动的原因
C.物体做匀减速直线运动时,加速度a的方向与速度变化量
的方向相同
D.平均速度、瞬时速度和加速度等描述运动所需要的概念是牛顿首先建立的
【答案】C
【解析】
【分析】
牛顿第一定律是在实验的基础上通过推理概括得而出的规律,即物体在不受力的作用时,总保持静止状态或物体做匀速直线运动状态;根据加速度定义
可知,a的符号与△v的符号相同,即加速度a的方向与速度变化量△v的方向相同;平均速度、瞬时速度和加速度等描述运动所需要的概念是伽利略首先建立的。
【详解】A项:
牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论,而不是直接通过实验得出的,故A错误;
B项:
牛顿第一定律告诉我们,一切物体都有保持原来速度不变的性质,力不是维持物体运动的原因,力是该变物体运动状态的原因,故B错误;
C项:
根据加速度定义
可知,a的符号与△v的符号相同,即加速度a的方向与速度变化量△v的方向相同,故C正确;
D项:
平均速度、瞬时速度和加速度等描述运动所需要的概念是伽利略首先建立的,故D错。
故选:
C。
【点睛】牛顿第一定律是重要的力学定律,也叫惯性定律,揭示了力与运动的关系,即力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因。
2.如图所示,晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点,绳子的质量及绳与衣架挂钩间摩擦均忽略不计,衣服处于静止状态.如果保持绳子A端、B端在杆上的位置不变,将右侧杆平移到虚线位置,稳定后衣服仍处于静止状态,则()
A.绳子的弹力变大
B.绳子的弹力不变
C.绳对挂钩弹力的合力变小
D.绳对挂钩弹力的合力不变
【答案】D
【解析】
对挂钩受力分析,如图所示,根据平衡条件,又有
,绳子右端的B点在杆上位置不动,将杆向左移动到虚线位置时,角度
变小,故绳子拉力T变小,故AB错误;绳中的拉力左右相等,两侧绳子与竖直方向的夹角均为
,
根据三力平衡条件可知,两绳子的拉力T的合力F始终与G等值反向,故C错误D正确.
【点睛】本题关键根据几何关系,得到向左移动时,绳子与竖直方向的夹角的变化情况,然后根据共点力平衡条件列式求解.
3.如图所示,在粗糙水平面上有两个质量均为m的木块A和B,中间用劲度系数为k的轻弹簧连接,木块与地面之间的动摩擦因数均为μ;现用一水平向右的恒力F拉木块B,使两木块一起做匀加速运动,则两木块间轻弹簧的伸长量是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】
考虑两木块一起做匀加速运动,整体分析,即可求出两物块的加速度,再对A单独分析,即可求得弹簧拉力,即可得弹簧伸长量。
【详解】对AB整体应用牛顿第二定律
2ma=F-2μmg ①
则物块A的加速度为a
对A应用牛顿第二定律得
ma=T-μmg ②
联立①②,约去μ
得弹簧拉力
弹簧伸长量x=
故选:
B。
【点睛】本题考查牛顿第二定律,难度不大。
注意要熟练掌握整体法与隔离法的分析方法,在解题时要快速约去无关量,从而达到事半功倍的效果。
4.火车以速度v从A地到达B地历时t,现火车以速度v0由A地匀速出发,中途急刹车速度为零后又立即加速到v0,刹车和加速时间共为t0(刹车和加速过程均为匀变速);若火车仍要准时到达B地,则匀速运动的速度v0应等于( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【分析】
求出火车由于刹车减速再加速所耽误的时间,即可得出火车匀速运动的时间,根据平均速度公式求出火车匀速运动的速度。
【详解】火车中途急刹车,停止后又立即加速到v0,这段时间内的位移为:
这段位移若做匀速直线运动所需的时间:
则火车由于刹车减速再加速所耽误的时间为
则火车匀速运动的速度:
v0=
故选:
C。
【点睛】解决本题的关键求出火车由于刹车减速再加速所耽误的时间,以及掌握匀变速直线运动的平均速度公式。
5.质量为m1和m2的两个物体,由静止从同一高度下降,运动中所受空气阻力分别是f1和f2,如果物体m1先落到地面,那是因为()
A.m1>m2B.f1 C. D.以上说法均不对 【答案】C 【解析】 6.竖直向上抛出一物体,若不计空气阻力,上升到最高点用时为t1,若计空气阻力且阻力不变,以同样初速度竖直向上抛出此物体,上升到最高点用时为t2,再从最高点落回到抛出点所用时为t3,则( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 由空气阻力可以比较出合外力大小,进而比较加速度的大小,再由加速度的大小可以比较运动时间。 【详解】没有空气的阻力时物体向上运动的加速度为g; 上升时,球受重力和空气阻力,两者都是向下的,故上升时的加速度大于没有空气阻力时的加速度,则: a2>g 而下降时,球受重力向下,空气阻力向上,故下降时的加速度小于重力加速度,即g>a3; 三种情况下的位移大小是相同的,由 可知t2<t1<t3,故C正确、ABD错误。 故选: C。 【点睛】注意空气阻力在上升和下降时方向是不一样的,另本题在比较时间的时候,可用逆向思维,此法在末速度为零的匀减速运动中多有应用。 7.用与竖直方向成θ角(θ<45°)的倾斜轻绳a和水平轻绳b共同固定一个小球,这时绳b的拉力为F1。 现保持小球在原位置不动,使绳b在原竖直平面内逆时转过θ角后固定,绳b的拉力变为F2;再转过θ角固定,绳b的拉力为F3,则() A.F1=F3>F2B.F1 C.F1=F3 【答案】A 【解析】 以小球为研究对象,分析受力: 重力、a、b两绳的拉力T1、T2.根据平衡平衡条件得知,T1和T2的合力方向竖直向上,大小与重力相等,保持不变,作出b绳在三个不同位置时,两个拉力的变化,如图, 可图得到,T1=T3>T2. 由图看出,绳a的拉力减小。 故AD正确。 故选AD。 点睛: 以小球为研究对象,分析受力,运用作图法比较拉力的大小,进行选择. 二、多选题 8.如图所示,a、b、c为三个物体运动的x-t图象,则下列说法中正确的是( ) A.a、c两物体在 时刻相遇,b、c出发点相同 B.a先做加速运动,后做减速运动 C.在 时刻c物体的速度为 D.a比b早出发 ;c物体做曲线运动 【答案】AC 【解析】 【分析】 在x-t图象中,倾斜的直线表示物体做匀速直线运动,图象的斜率大小等于速度大小,斜率的正负表示速度方向。 交点表示相遇。 【详解】A项: a、c两物体在t2时刻位移相等,即相遇,b、c出发点的位置坐标都为零,所以出发点相同,故A正确; B项: 倾斜的直线表示物体做匀速直线运动,a先沿正方向做匀速直线运动,后沿负方向做匀速直线运动,故B错误; C项: 图象的斜率等于速度,在t1时刻c物体的速度为v=tanα,故C正确; D项: a比b早出发t0,在x-t图象中,表示直线运动,故D错误。 故选: AC。 【点睛】本题是位移-时间图象的应用,关键要明确斜率的含义,并能根据图象的信息解出物体运动的位移以及速度大小和方向。 9.如图所示,传送带的水平部分长为L,传送速率为v,在其左端无初速放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左端运动到右端的时间可能是( ) A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【分析】 木块沿着传送带的运动可能是一直加速,也可能是先加速后匀速,对于加速过程,可以先根据牛顿第二定律求出加速度,然后根据运动学公式求解运动时间。 【详解】若木块沿着传送带的运动是一直加速,根据牛顿第二定律,有 μmg=ma ① 根据位移时间公式,有 ② 由①②解得 故B正确; 若木块沿着传送带的运动是先加速后匀速,根据牛顿第二定律,有 μmg=ma③ 根据速度时间公式,有 v=at1 ④ 根据速度位移公式,有 v2=2ax1 ⑤ 匀速运动过程,有 L-x1=vt2 ⑥ 由③④⑤⑥解得 故A错误; 如果物体滑到最右端时,速度恰好增加到v,根据平均速度公式,有 所以 故C错误,D正确; 故选: BD。 【点睛】本题关键是将小滑块的运动分为两种情况分析,一直匀加速或先匀加速后匀速,然后根据牛顿第二定律和运动学公式列式求解。 10.甲、乙两个质点同时同地向同一方向做直线运动,甲做匀速运动,乙在前一秒内做匀加速运动,之后做变加速运动,它们的v-t图象如图所示,则下列说法中正确的是( ) A.1s前甲在前,1s后乙在前 B.两质点相遇时距出发点40m C.前4s时间内乙的平均速度大于甲的平均速度 D.前4s时间内质点之间的最大距离可能是11m 【答案】CD 【解析】 【分析】 在速度时间图象中,某一点代表此时刻的瞬时速度,图象的斜率表示加速度,图象与坐标轴围成面积代表位移,平均速度等于位移除以时间。 速度相等时两质点间的距离最大。 结合几何知识分析。 【详解】A项: 1s前甲的速度比乙的大,则甲在前。 由图象可知,1s末两质点速度相等,但是没有相遇,所以1s后一段时间内,甲仍在乙的前面,故A错误; B项: 由图象可知,4s末甲离出发点40米,而乙离出发点大于40m,此时两者没有相遇,故B错误; C项: 前4s时间内乙的位移大于甲的位移,时间相同,所以前4s时间内乙的平均速度大于甲的平均速度,故C正确; D项: 在两质点相遇前,1s末两质点之间的距离为5m,但是4s内不是1s末两者相距最远,而是4s末两者相距最远,故最远距离等于两质点位移之差,根据“面积法”知,最大距离大于 ,可能为11m,故D正确。 故选: CD。 【点睛】本题是速度-时间图象的应用,关键要知道在速度-时间图象中图象与坐标轴围成的面积表示位移,通过面积法分析最大距离。 11.在研究摩擦力的实验中,用弹簧秤水平拉一放在水平桌面上的小木块,小木块的运动状态及弹簧秤的读数如表格所示(每次实验时,木块与桌面的接触面相同)。 则由表分析可知 实验次数 运动状态 弹簧秤读数(N) 1 静止 0.4 2 静止 0.6 3 加速 0.7 4 匀速 0.5 5 减速 0.3 A.木块受到的最大摩擦力为0.7N B.木块受到的最大静摩擦力可能为0.6N C.在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小只有三次是相同的 D.在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小只有两次是相同的 【答案】BC 【解析】 试题分析: 由表格中的数据知0.7N时木块做匀加速直线运动,所以最大静摩擦力要小于0.7N,A错;木块做匀速直线运动时,弹簧秤的拉力为0.5N,所以木块受到的滑动摩擦力为0.5N,因最大静摩擦力要比滑动摩擦力略大一些,得木块受到的最大静摩擦力可能为0.6N,B对;在这五次实验中,3、4、5这三次木块都是运动的,受到的都是滑动摩擦力,所以木块受到的摩擦力大小这三次是相同的,C对,D错。 考点: 静摩擦力,滑动摩擦力,最大静摩擦力 点评: 学生明确最大静摩擦力要比滑动摩擦力略大一些,在计算时可以认为二者大小相等。 12.如图所示,倾角为α的斜面体A置于粗糙水平面上,物块B置于斜面上,已知A、B的质量分别为M、m,它们之间的动摩擦因数为μ=tanα.现给B一平行于斜面向下的恒定的推力F,使B沿斜面向下运动,A始终处于静止状态,则下列说法正确的是( ) A.无论F的大小如何,B一定加速下滑 B.B运动的加速度大小为 C.水平面对A一定有摩擦力,摩擦力方向水平向右 D.水平面对A的支持力总是与A、B的总重力大小相等 【答案】ABD 【解析】 【分析】 A、B的质量分别为M、m,它们之间的动摩擦因数为μ=tanα,可知B与A之间的摩擦力已经到达最大静摩擦力,即恰好能静止在A上,根据此结论来进行作答即可。 【详解】A、B项: 由A、B之间的动摩擦因数为μ=tanα,可得: mgsinα=μmgcosα,对B进行受力分析得: F合=F,所以施加恒定的推力F后B一定加速下滑,且加速度a= ,故AB正确; C项: 对B受力分析,因为μ=tanα.即B原来恰好静止在斜面上,所以斜面对B的支持力与摩擦力的合力竖直向上大小等于mg,对物体A受力分析,则B对A的压力和摩擦力的合力由牛顿第三定律知竖直向下大小等于mg,即A水平方向没有遇到趋势,所以地面对物体A没有摩擦力。 故C错误; D项: 因为B对A作用力竖直向下大小等于mg,由A竖直方向受力平衡得水平面对A的支持力总是与A、B的总重力大小相等,故D正确。 故选: ABD。 【点睛】本题关键是正确的受力分析,结合平衡条件进行分析,注意当μ=tanα时,物体A与B间的弹力和摩擦力的合力是在竖直方向的。 三、填空题 13.在《互成角度的两个共点力的合成》实验中,做好实验准备后,先用两个弹簧秤平行于板面把橡皮条的结点拉到某一位置O,此时学生需要记录的是______和______;接着用一个弹簧秤平行于板面拉橡皮条,要特别注意的是______。 【答案】 (1).两弹簧秤的读数; (2).细绳的方向;(3).橡皮条的结点仍拉到位置O 【解析】 【分析】 本实验的目的是要验证平行四边形定则,故应通过平行四边形得出合力再与真实的合力进行比较,理解实验的原理即可解答本题。 【详解】在本实验中为了得出平行四边形,我们需要知道两分力的大小和方向,故应记下两个弹簧秤的读数及两个细绳套的方向,同时为了能准确的得出合力的大小,应让两次拉时的效果相同,应记下橡皮条结点的位置以保证下次能拉至同一位置,得出相同的效果;应特别注意应将橡皮条的结点拉到同一位置,以保证一个力拉与两个力拉时的效果相同。 【点睛】本题第二问是三力平衡问题中的动态分析问题,关键受力分析后,作出示意图,然后运用力的平行四边形定则进行分析讨论。 14.如图1所示,打点计时器固定在斜面的某处,让一滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下。 图2是某同学实验时打出的某条纸带的一段。 (1)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,利用该纸带中测出的数据可得滑块下滑的加速度大小a=_______________m/s2。 (2)打点计时器打B点时,滑块的速度大小vB=_______________m/s。 (3)为了测出滑块与斜面间的摩擦力,该同学已经测出斜面的长度l及高度h,他还需要测量的物理量是______________,利用测得的量及加速度a表示摩擦力的大小f=______________。 【答案】 (1).4.0 (2).2.16(3).滑块质量(4). 【解析】 试题分析: 1滑块从斜面滑下过程为匀变速直线运动,ABCD之间的时间间隔都相等等于2个周期,频率为50hz,所以周期为0.02s.那么时间间隔为0.04s。 根据 ,计算得 。 2受力分析可知物体沿斜面下滑的合力 ,已知长度l和高度h,那么 ,带入计算 只需要再测出质量m即可。 考点: 匀变速直线运动纸带分析受力分析 四、计算题 15.如图所示,升降机以加速度a匀加速上升,质量为m的物块A置于升降机内倾角为α的固定斜面上,并相对斜面静止,重力加速度为g。 试求: 物块A受到支持力、摩擦力的大小分别为多少? 【答案】支持力为 ,摩擦力 【解析】 【分析】 考虑斜面对物块支持力N,摩擦力f,不妨设二者的合力为F,用F列牛顿第二定律,再用力的合成与分解的知识求N、f即可。 【详解】设斜面对物块支持力为N,摩擦力为f,设二者的合力为F。 如图所示, 由牛顿第二定律得 F-mg=ma 根据力的合成与分解 N=Fcosα f=Fsinα 解得: N=m(g+a)cosα f=m(g+a)sinα。 【点睛】本题考查牛顿第二定律,力的合成与分解,难度不大。 注意为了简化起见,我们可以先设出支持力N与摩擦力f的合力F,这样在列牛顿第二定律公式的时候就会简便、直观很多。 16.用绳拴住木棒AB的A端,使木棒在竖直方向上静止不动,在悬点A端正下方有一点C距A端0.8m(C点在B点的下面)。 若把绳轻轻剪断,测得AB棒通过C点的时间是0.2s,重力加速度g=10m/s2,求木棒AB的长度? 【答案】0.6(m) 【解析】 试题分析: 设木棒的长度为L,绳子剪断后木棒自由下落,故可将A、B两端分别看做自由下落的质点,它们下落到c点所用时间分别为t1、t2,依题意有: ① ② t1-t2=0.2③ 由①②③得: L=0.6m,t1=0.4s,t2=0.2s 所以木棒AB的长度为0.6m 考点: 自由落体运动的规律 17.如图所示,物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在C点.每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据.(重力加速度g="10"m/s2)求: t(s) 0.0 0.2 0.4 … 1.2 1.4 … v(m/s) 0.0 1.0 2.0 … 1.1 0.7 … (1)斜面的倾角落α (2)物体与水平面之间的动摩擦因数μ (3)t="0.6"s时的瞬时速度v 【答案】 (1)α=30° (2)μ=0.2(3)2.3m/s 【解析】 试题分析: (1)物体在斜面上下滑时的加速度a1= =5m/s2,…………….1分 mgsinα=ma1,…………….2分 可以得出α=30o.…………….1分 (2)从后两列数据可以知物体在水平面上滑行的加速度大小a2,a2= =2m/s2,μmg=ma2,…………….2分 可得μ=0.2.…………….1分 (3)设从0.4s开始经过t时间物体滑动斜面底部,则在斜面底部的速度为vm,则在斜面上 ,…………….1分 在平面上 …………….1分 解得t=0.1s…………….1分 在斜面底部时的最大速度为vm=2.5m/s,物体在0.6s时在水平面上,其速度为v=2.5m/s-2m/s2×0.1s=2.3m/s。 …………….1分 考点: 考查了牛顿第二定律的应用 点评: 根据图表中的数据可知: 前0.4s物体还在斜面上,可以求出此时加速度,1.2s到1.4s时,物体在水平面,可以求出此时的加速度,要想求0.6s时的速度,应当明确此时物体在斜面上还是在水平面上.
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