云南省昆明市禄劝一中学年高一上学期期末考试物理试题.docx
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云南省昆明市禄劝一中学年高一上学期期末考试物理试题
云南省昆明市禄劝县一中2017-2018学年上学期期末考试
高一物理
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间120分钟。
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
分卷I
一、单选题(共12小题,每小题3.0分,共36分)
1.意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时,做了著名的“斜面实验”,他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况,发现铜球做的是匀变速直线运动,且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大,于是他对大倾角情况进行了合理的外推,由此得出的结论是( )
A.自由落体运动是一种匀变速直线运动
B.重的物体与轻的物体下落一样快
C.物体都具有保持原来运动状态的属性,即惯性
D.力不是维持物体运动的原因
2.如图所示,某武警部队在交通不便的情况下为了实施紧急救援,战士们徒步越过重重障碍,沿着崎岖的山路行军60km,用了5小时到达目的地,随即展开紧急救援,以下关于武警战士行军的速度和速率说法正确的是( )
A.平均速度是3.3m/s
B.各时刻的速度均为3.3m/s
C.平均速率是3.3m/s
D.各时刻的速率均为3.3m/s
3.有一列火车正在做匀加速直线运动.从某时刻开始计时,
第1min内,发现火车前进了180m,第6min内,发现
火车前进了360m.则火车的加速度为( )
A.0.01m/s2B.0.05m/s2C.36m/s2D.180m/s2
4.如果说一个人在电梯中“失重”了,是指( )
A.人的重力为零B.人的重力减小
C.人对电梯的压力增大D.人对电梯的压力减小
5.如图,一小孩用水平力推置于水平地面上的木箱,未推动,下列说法中正确的是( )
A.木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对作用力和反作用力
B.小孩对木箱的推力和地面对木箱的摩擦力是一对作用力和反作用力
C.木箱对地面的压力就是木箱所受的重力
D.木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对平衡力
6.关于速度、加速度和合外力之间的关系,下述说法正确的是( )
A.做匀变速直线运动的物体,它所受合外力是恒定不变的
B.做匀变速直线运动的物体,它的速度、加速度、合外力三者总是在同一方向上
C.物体受到的合外力增大时,物体的运动速度一定加快
D.物体所受合外力为零时,一定处于静止状态
7.三个质量均为1kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图,其中a放在光滑水平桌面上.开始时p弹簧处于原长,木块都处于静止.现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止,g取10m/s2.该过程p弹簧的左端向左移动的距离是( )
A.4cmB.6cmC.8cmD.10cm
8.如图所示,A、B两球(可视为质点)质量均为m,固定在轻弹簧的两端,分别用细绳悬于O点,其中球A处在光滑竖直墙面和光滑水平地面的交界处.已知两球均处于静止状态,OA沿竖直方向,OAB恰好构成一个正三角形,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.球A对竖直墙壁的压力大小为
mg
B.弹簧对球A的弹力大于对球B的弹力
C.绳OB的拉力大小等于mg
D.球A对地面的压力不可能为零
9.一物体从t0=0时刻开始做匀减速直线运动,设位移中点时刻为t1,速度为v1,中间时刻为t2,速度为v2,下列说法正确的是( )
A.t1=t2,v1=v2B.t1>t2,v1>v2
C.t1<t2,v1<v2D.t1<t2,v1>v2
10.A、B、C三物块的质量分别为M、m和m0,按如下图所示连接.绳子不可伸长,且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计.若B随A一起沿水平桌面做匀速运动,则可以断定( )
A.物块A与桌面之间有摩擦力,大小为m0g
B.物块A与B之间有摩擦力,大小为m0g
C.桌面对A、B对A都有摩擦力,两者方向相同,合力为m0g
D.桌面对A、B对A都有摩擦力,两者方向相反,合力为m0g
11.一个物体质量为2kg,在几个力作用下处于静止状态,现把一个大小为10N的力撤去,其它力保持不变,则该物体将( )
A.沿该力的方向开始做匀加速运动,加速度的大小是5m/s2
B.沿该力的相反方向做匀加速运动,加速度的大小是5m/s2
C.沿该力的方向做匀速直线运动
D.由于惯性,物体仍保持原来的静止状态不变
12.将一个可视为质点的物体在t=0时刻以一定的初速度竖直上抛,并以抛出点为参考平面,物体经时间t1上升至高为h处,又经时间t2回到高为h的位置,重力加速度为g,则高度h为( )
A.
g(t2-t1)2B.
gt
-
gt
C.
gt
+
gt1t2D.缺少条件,无法计算
二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分)
13.(多选)如图所示,静止的小车板面上的物块质量m=8kg,被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住静止在小车上,这时弹簧的弹力为6N.现沿水平向左的方向对小车施以作用力,使小车运动的加速度由零逐渐增大到1m/s2,此后以1m/s2的加速度向左做匀加速直线运动.在此过程中( )
A.物块做匀加速直线运动的过程中不受摩擦力作用
B.物块受到的摩擦力先减小后增大,最后保持不变
C.某时刻物块受到的摩擦力为零
D.某时刻弹簧对物块的作用力为零
14.(多选)某马戏团演员做滑杆表演,已知竖直滑杆上端固定,下端悬空,滑杆的重力为200N.在杆的顶部装有传感器,可以显示杆顶端所受拉力的大小.已知演员在滑杆上做完动作之后,先在杆上静止了0.5s,然后沿杆下滑,3.5s末刚好滑到杆底端,并且速度恰好为零.整个过程中演员的v-t图象和传感器显示的拉力随时间的变化情况如图所示,g取10m/s2,则下列说法正确的是( )
A.演员的体重为600N
B.演员在第1s内一直处于超重状态
C.滑杆所受的最小拉力为620N
D.滑杆所受的最大拉力为900N
15.(多选)甲、乙、丙、丁四位同学在做探究加速度与物体质量和合力的关系的实验时(使用下图所示的装置),设小车和车上砝码的总质量为M,小盘及盘中砝码的总质量为m,分别得出如图中甲、乙、丙、丁四个图象,其中甲、乙、丙是a-F图象,丁是a-
图象,则下列说法正确的是
A.甲和乙较好地把握了实验条件M远大于m
B.丙和丁没有把握好实验条件M远大于m
C.甲中长木板的倾角太小,乙中长木板的倾角太大
D.甲、乙、丙三位同学中,丙同学较好地完成了平衡摩擦力的操作
16.(多选)如下图所示为A、B两质点的v-t图象.对于A、B两质点的运动,下列说法中正确的是( )
A.质点A向所选定的正方向运动,质点B与A的运动方向相反
B.质点A和B的速度并不相同
C.在相同的时间内,质点A、B的位移相同
D.不管质点A、B是否从同一地点开始运动,它们之间的距离一定越来越大
分卷II
三、实验题(共2小题,每小题10.0分,共20分)
17.在“用打点计时器测速度”的实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选择0、1、2、3、4、5共六个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出,纸带旁并排放着带有最小分度为1mm的刻度尺,零点跟“0”计数点对齐,由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离并填入表格中.
计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为v2=______m/s.
18.在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套(如图所示).实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套,并互成角度地拉橡皮条.某同学认为在此过程中必须注意以下几项:
A.两根细绳必须等长
B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C.在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行
D.用两个弹簧测力计拉绳套时,两测力计示数要保持相同
E.用两个弹簧测力计拉绳套时,两测力计拉力方向要互成90°角,便于求两个力的合力.
其中正确的是________(填字母).
四、计算题
19.如下图所示,两根相同的橡皮绳OA、OB,开始时夹角为0°,在O点处打结吊一重50N的物体后,结点O刚好位于圆心.今将A、B分别沿圆周向两边移至A′、B′,使∠AOA′=∠BOB′=60°,欲使结点仍在圆心处,则此时结点处应挂多重的物体?
20.篮球以10m/s的速度水平撞击篮板后以6m/s的速度反向弹回,篮球与篮板的接触时间为0.1s,则篮球在这段时间内的加速度为多大?
加速度的方向如何?
21.2012年12月28日,武汉地铁2号线正式通车.已知相距4000m的甲、乙两站之间的线路为直线,在调试运行时,列车出站加速和进站减速的加速度大小均为1m/s2,中途保持匀速运行.列车从甲站由静止出发到乙站停止正好用时4min.某次调试时,列车从甲站出发比原定的出发时间晚了20s,但仍保持与原来相同的加速度出站和进站,要使列车仍然准点到达乙站,求此次列车出站加速的时间应为多少?
22.如图所示,质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面,m2在空中),力F与水平方向成θ角.求m1所受支持力FN和摩擦力Ff.
答案解析
1.【答案】A
【解析】伽利略将斜面实验结果合理外推到斜面倾角增大到90°的情况,认为小球仍会保持匀变速直线运动的的性质,A正确;在自由落体运动中,轻重物体下落一样快,在该实验中不能得出轻重物体下落的快慢,也不能得出惯性这一结论,B、C错误;物体的运动不需要力来维持,但是该实验不能得出该结论,D错误.
2.【答案】C
【解析】由于武警战士行走的路径是曲线,所以60km是路程而不是位移,由于在行进过程中情况复杂,所以会时快时慢,即瞬时速率是变化的,其平均速率为
=
≈3.3m/s,故A、B、D错,C正确.
3.【答案】A
【解析】对于匀变速直线运动在连续相等时间内,位移之差为恒量,即Δx=aT2,在本题中时间T为60s,x1=180m,x6=360m,则由x6-x1=5aT2,解得a=0.01m/s2.
4.【答案】D
【解析】当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时,就说物体处于失重状态,超、失重现象的实质是物体的实重与视重相比发生了变化,而物体的重力并没有发生变化,故A、B、C错误,D正确.
5.【答案】A
【解析】木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对作用力和反作用力,故A正确,D错误;木箱受重力、支持力、推力和静摩擦力,重力和支持力是一对平衡力,推力和静摩擦力也是一对平衡力,故B错误;压力与重力等大、同向,但性质不同,不是同一个力,故C错误.
6.【答案】A
【解析】匀变速直线运动就是加速度恒定不变的直线运动,所以做匀变速直线运动的物体的合外力是恒定不变的,选项A正确;做匀变速直线运动的物体,它的加速度与合外力的方向一定相同,但加速度与速度的方向不一定相同.加速度与速度的方向相同时做匀加速运动,加速度与速度的方向相反时做匀减速运动,选项B错误;物体所受的合外力增大时,它的加速度一定增大,但速度不一定增大,选项C错误;物体所受合外力为零时,加速度为零,但物体不一定处于静止状态,也可以处于匀速运动状态,选项D错误.
7.【答案】C
【解析】开始未用水平力拉p弹簧时,弹簧q处于压缩状态,受到的压力等于b木块的重力,由胡克定律得到,弹簧q压缩的长度为x1=
,当c木块刚好离开水平地面时,弹簧q处于伸长状态,受到的拉力为等于c木块的重力,根据胡克定律得,弹簧q伸长的长度:
x2=
,此时,弹簧p处于伸长状态,受到的拉力等于b、c的总重力,则弹簧p伸长的长度为:
x3=
,根据几何关系得到,该过程p弹簧的左端向左移动的距离为:
x=x1+x2+x3=
,代入解得:
x=8cm,故选C.
8.【答案】C
【解析】对B受力分析可知,F=TB=mg,则对A弹簧弹力的水平分力等于A对竖直墙壁的压力大小,则球A对竖直墙壁的压力大小为FNA=Fcos30°=
mg,选项A错误;绳OB的拉力大小等于mg,选项C正确;根据牛顿第三定律可知,弹簧对球A的弹力等于对球B的弹力,选项B错误;由于细绳OA竖直,故球A对地面的压力可能为零,选项D错误.
9.【答案】D
【解析】由中点位移公式得v1=
而中间时刻的速度等于平均速度,v2=
v
-v
=
-
=
因为是匀减速运动,v<v0,所以v
-v
>0,得v1>v2;所以物体先运动到位移中点,后到中间时刻,t1<t2.
10.【答案】A
【解析】由平衡条件,物块A与桌面之间有摩擦力Ff=F=m0g,A正确;由于B做匀速直线运动,B在水平方向上没有滑动趋势,不受摩擦力,B、C、D不正确.
11.【答案】B
【解析】物体开始处于静止状态,合力为零,撤去10N的拉力,则合力的大小为10N,方向与10N的拉力方向相反,根据牛顿第二定律得:
a=
=5m/s2,则物体沿该力相反方向做匀加速运动,加速度大小为5m/s2.B正确,A、C、D错误.
12.【答案】C
【解析】由题意可知,物体竖直上抛的总高度为:
H=
g(t1+
)2;
则:
h=H-
g(
)2=
gt
+
gt1t2
13.【答案】BC
【解析】物块水平方向受弹簧的拉力及摩擦力;物块开始时静止,故弹簧的拉力等于摩擦力;当加速度从零开始增大时,合力应向左从零增大到F=ma=8N,故摩擦力应先减小,然后再反向增大,最后匀加速时保持不变,故A错误,B正确;当加速度为a=
m/s2=0.75m/s2时,只需要合力为6N,故此时摩擦力为零,故C正确;在整个变化过程中,摩擦力均不会超过6N,故物体不会滑动,因此弹簧的长度不变,故作用力不变,一直为6N,故D错误.
14.【答案】AC
【解析】由两图结合可知,静止时,传感器示数为800N,除去杆的重力200N,演员的重力就是600N,故A正确;由图可知0.5s至1.5s演员加速下滑,故演员此时处于失重状态,故B错误;在演员加速下滑阶段,处于失重状态,杆受到的拉力最小,此阶段的加速度为:
a1=
m/s2=3m/s2,由牛顿第二定律得:
mg-F1=ma,解得:
F1=420N,加上杆的重力200N,可知杆受的拉力为620N,故C正确;演员减速下滑的阶段为超重,此阶段杆受拉力最大,由图可知此阶段的加速度为:
a2=
=-1.5m/s2,由牛顿第二定律:
mg-F2=ma2,解得:
F2=690N,加上杆自身的重力200N,故杆所受最大拉力为890N,故D错误.
15.【答案】ABCD
【解析】图象甲和乙都是直线,说明满足小车和车上砝码的总质量M远大于小盘及盘中砝码的总质量m,而丙和丁没有把握好此条件.故图线出现弯曲,A、B正确;甲、乙、丙中只有丙图线过原点,说明只有丙较好地完成了平衡摩擦力的操作,D正确;图象甲中图线在横轴上有截距,即F为某一值时才开始有加速度,说明长木板倾角太小,没有很好地平衡摩擦力,而图象乙中图线在纵轴上有截距,说明长木板倾角太大,平衡摩擦力过度,C正确.
16.【答案】AB
【解析】由v-t图象知,A、B两质点以大小相等、方向相反的速度做匀速直线运动,A、B正确;在相同的时间内,A、B两质点的位移等大、反向,C错误;由于A、B两质点的出发点无法确定,故A、B两质点间的距离可能越来越大(如图甲),也可能先变小再变大(如图乙),D错误.
17.【答案】
0.21
【解析】 x1=1.20cm,x2=5.40cm,x3=12.00cm.每两个相邻计数点间的时间间隔T=0.10s,v2=
=
×10-2m/s=0.21m/s.
18.【答案】C
【解析】在本实验中细绳只记录作用力的方向,两绳不必等长;两力合成时,其合力方向不一定在两分力的夹角平分线上,因此,不必使橡皮条与两绳夹角的平分线在同一直线上,实验时弹簧测力计应与木板平面平行,使读数与绳作用力相等,则C项正确,A、B错.两测力计拉绳套时,两力的大小可以不同,两力的方向也不一定要互相垂直,夹角不宜太大,也不宜太小,D、E错.
19.【答案】25N
【解析】由于结点O的位置不变,两根橡皮绳的另一端分别沿圆周移动,所以橡皮绳的长度不变,其拉力大小不变.设AO、BO并排吊起重物时,橡皮绳的弹力均为F,其合力大小为2F,该合力与重物的重力平衡,所以F=
=
N=25N.当橡皮绳移到A′、B′时,由于A′O、B′O的夹角为120°,作出力的平行四边形如图所示,由图可知:
F′=F=25N,所以此时结点处应挂重25N的物体.
20.【答案】 160m/s2 方向与初速度的方向相反
【解析】 选取篮球的初速度方向为正方向,则初速度v0=10m/s.因为末速度方向与规定的正方向相反,故末速度为v=-6m/s.由加速度的定义式可得:
a=
=
m/s2=-160m/s2,负号表示加速度方向与初速度方向相反.本题也可以选取末速度的方向为正方向,解出的加速度将为正值.
21.【答案】20s
【解析】设列车本次出站应加速的时间为t0,列车从甲站到乙站正常用时t,列车加速出站过程的位移为x1=
at
,进站时可看做反向加速,同理位移为x2=
at
.
列车匀速运行的速度为v=at0.
列车匀速前进过程的位移为x0=v(t-20s-2t0),
又x1+x0+x2=x
代入数据联立解得t0=20s.
22.【答案】(m1+m2)g-Fsinθ Fcosθ
【解析】m1、m2两个物体相对静止,则可以把两个物体看做一个整体进行分析,整体受到重力、支持力、拉力和摩擦力,把拉力进行正交分解,物体匀速向前运动,整体受力平衡,支持力FN=(m1+m2)g-Fsinθ,摩擦力Ff=Fcosθ.
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