广西柳州市铁路一中学年高一上学期期末物理.docx
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广西柳州市铁路一中学年高一上学期期末物理
2016-2017学年广西柳州市铁路一中高一(上)期末物理试卷
一、选择题.本题共10小题,每小题5分.在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,第8-10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,有选错的得0分.
1.许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献,下列表述正确的是( )
A.伽利略的理想斜面实验能够说明力是维持物体运动的原因
B.亚里士多德对牛顿第一定律的建立做出了一定的贡献
C.牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因
D.伽利略发现了自由落体运动的规律
2.关于物体做匀变速直线运动的位移,下列说法中正确的是( )
A.平均速度大、运动时间长的物体通过的位移一定大
B.初速度大的物体通过的位移一定大
C.加速度大、运动时间长的物体通过的位移一定大
D.加速度大的物体通过的位移一定大
3.关于平面内两个共点力和它们的合力的关系,下列说法中正确的是( )
A.合力一定比分力大
B.合力可以同时垂直于两个分力
C.合力的方向可以与一个分力的方向相反
D.两个分力的夹角越大,它们的合力也越大
4.下列说法中正确的是( )
A.滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动
B.只有运动的物体才受到滑动摩擦力
C.受静摩擦力作用的物体一定是静止的
D.两个相对静止的物之间一定有静摩擦力的作用
5.在探究超重和失重规律时,某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作.传感器和计算机相连,经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象,则下列图象中可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
6.如图所示的x﹣t图象和v﹣t图象中,给出的四条曲线1、2、3、4,分别代表四个不同物体做直线运动情况,关于它们的物理意义,下列描述正确的是( )
A.曲线1表示物体做曲线运动
B.x﹣t图象中,t1时刻v1=v2
C.v﹣t图象中0至t3时间内物体的3平均速度小于物体4的平均速度
D.两图象中,t2、t4时刻分别表示物体2、4开始反向运动
7.某种自行车飞轮有15个齿,链轮有48个齿,前后轮直径为660mm,人骑该车行进速度为4m/s,脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度约为( )
A.1.9rad/sB.3.8rad/sC.6.5rad/sD.7.1rad/s
8.单位制是由基本单位和导出单位所组成的一系列完整的单位体制.在以下所给出的力学单位中,属于国际单位制中的基本单位的是( )
A.米B.米/秒C.牛顿D.千克
9.一质点做匀速直线运动,现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则( )
A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同
B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直
C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同
D.质点单位时间内速率的变化量总是不变
10.质量分别为2kg和3kg的物块A、B放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连,如图所示,今用大小为F=20N作用在A上使AB相对静止一起向前匀加速运动,则下列说法正确的是( )
A.弹簧的弹力大小等于8N
B.弹簧的弹力大小等于12N
C.突然撤去F瞬间,A的加速度大小为0
D.突然撤去F瞬间,B的加速度大小为4m/s2
二、实验题(15分)
11.在做《互成角度的两个共点力的合成》实验时,以下说法中正确的有( )
A.用两只弹簧秤拉橡皮筋时,应使两细绳套之间的夹角为特殊角,以便算出合力的大小
B.实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一个弹簧秤拉力
C.用两只弹簧秤拉橡皮筋时,结点的位置必须与用一只弹簧秤拉时结点的位置重合
D.实验中,弹簧秤必须保持与木板平行
E.用两个弹簧秤拉时,应记录弹簧秤示数和沿细绳描出力的方向
12.(10分)某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律.物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处).从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示.打点计时器电源的频率为50Hz.
(1)通过分析纸带数据,可判断物块在相邻计数点 和 之间某时刻开始减速.
(2)计数点5对应的速度大小为 m/s,计数点6对应的速度大小为 m/s.(保留三位有效数字)
(3)物块减速运动过程中加速度的大小为a= m/s2.
三、计算题
13.(10分)某同学设计了一个测量风速大小的装置,用一根细线拴着一个小球,细线上端固定.如图所示,当风速水平向右时,小球静止,该同学测得此时细线与竖直方向的夹角为θ=30°,小球质量m=3kg,已知风对小球的作用力水平向右,其大小F=kv,其中k为比例系数,k=
kg/s,v为风速大小.重力加速度g=10m/s2.忽略细线质量、空气浮力和风对细线的作用力.求:
(1)小球对细线的拉力的大小?
(2)风速v的大小?
14.(10分)如图所示方格形平面区域,小正方形边长为24m,为方便描述以左下角O点为坐标原点,向东方向建立X轴,向北方向建立Y轴,X轴上连续分布一系列探测器.甲、乙分别操作两辆小车A、B在方形区域运动,当探测器监测到两辆小车有相同的X坐标,立即发出一声且只发出一声报鸣声.设甲操作A车以初速度2.5m/s,加速度0.025m/s2从(0,24)出发向东行驶,乙操作B车由静止开始以加速度0.15m/s2从(24,48)同时出发向东行驶,试问探测器会发出报鸣声吗,如果会,请求出报鸣声发出对应的时刻.
15.(12分)如图为一网球场示意图,左边发球线离网的距离为x=6.4m,某一运动员在一次击球时,击球点刚好在发球线上方H=1.25m高处,设击球后瞬间球的速度大小为v0=32m/s,方向水平且垂直于网,试求(不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2):
(1)网球的直接落地点到击球点的水平距离s?
(2)若球网高为h=0.9m,通过计算说明网球能否过网?
16.(13分)如题图甲,物体A的质量m1=0.5kg,静止在光滑水平面上的木板B的质量为m2=1kg;某时刻A以v0=7m/s的初速度从左端滑上木板B的上表面,在A滑上B的同时,给B施加一个水平方向的拉力F,F随时间变化如题图乙,共作用2s,以水平向右为正方向;已知A与B之间的动摩擦因数μ=0.2,木板B足够长(忽略物体A的大小).求:
(1)F作用后,1s末A、B的速度大小;
(2)经过足够长时间后,A距B左端的距离.
2016-2017学年广西柳州市铁路一中高一(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题.本题共10小题,每小题5分.在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,第8-10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,有选错的得0分.
1.许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献,下列表述正确的是( )
A.伽利略的理想斜面实验能够说明力是维持物体运动的原因
B.亚里士多德对牛顿第一定律的建立做出了一定的贡献
C.牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因
D.伽利略发现了自由落体运动的规律
【考点】物理学史.
【分析】本题是物理学史问题,记住著名物理学家如伽利略、牛顿等人的物理学贡献即可答题.
【解答】解:
A、伽利略通过理想实验说明力不是维持物体运动的原因,故A错误.
B、笛卡尔研究了运动和力的关系,对牛顿第一定律的建立做出了贡献.故B错误.
C、伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因,故C错误.
D、伽利略通过实验和逻辑推理发现了自由落体运动的规律,故D正确.
故选:
D
【点评】解决本题的关键是平时要加强物理学史的记忆,记牢著名科学家的物理学成就.
2.关于物体做匀变速直线运动的位移,下列说法中正确的是( )
A.平均速度大、运动时间长的物体通过的位移一定大
B.初速度大的物体通过的位移一定大
C.加速度大、运动时间长的物体通过的位移一定大
D.加速度大的物体通过的位移一定大
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【分析】根据匀变速直线运动的位移时间公式和平均速度推论分析位移与什么因素有关,从而分析判断.
【解答】解:
A、根据x=
知,平均速度大,运动时间长的物体通过的位移一定大,故A正确.
B、根据
知,初速度大的物体通过的位移不一定大,故B错误.
CD、根据x=
知,加速度大、运动时间长的物体通过的位移不一定大,还与初速度有关,故C、D错误.
故选:
A.
【点评】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,基础题.
3.关于平面内两个共点力和它们的合力的关系,下列说法中正确的是( )
A.合力一定比分力大
B.合力可以同时垂直于两个分力
C.合力的方向可以与一个分力的方向相反
D.两个分力的夹角越大,它们的合力也越大
【考点】合力的大小与分力间夹角的关系.
【分析】合力与分力的关系是等效替代的关系,
如果二力在同一条直线上,根据力的合成计算合力的大小,即同一直线上同方向二力的合力等于二力之和;同一直线反方向二力的合力等于二力之差.
如果二力不在同一条直线上,合力大小介于二力之和与二力之差之间.
【解答】解:
A、根据平行四边形定则,知合力可能比分力大,可能比分力小,可能与分力相等.故A错误.
B、由三角形法则可知,对角线不可能同时垂直两个边,因此合力也不可以同时垂直于两个分力.故B错误.
C、当两个力反向时,合力可以与一个分力的方向相反.故C正确.
D、根据平行四边形定则,知当两分力大小不变时增大两分力之间的夹角,合力一定减少.故D错误.
故选:
C.
【点评】本题考查的是合力与分力的关系,知道合力与分力遵循平行四边形定则,有时合力与分力的大小关系判断时可取几个特值比较.
4.下列说法中正确的是( )
A.滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动
B.只有运动的物体才受到滑动摩擦力
C.受静摩擦力作用的物体一定是静止的
D.两个相对静止的物之间一定有静摩擦力的作用
【考点】滑动摩擦力.
【分析】摩擦力总是阻碍物体间的相对运动;静止的物体也会受到滑动摩擦力;当相对静止且有相对运动趋势的粗糙物体间有静摩擦力存在.
【解答】解:
A、滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动,故A正确;
B、静止的物体,也会受到滑动摩擦力,比如:
正在滑行的物体,地面受到的是滑动摩擦力,故B错误;
C、由B分析可知,受静摩擦力作用的物体不一定是静止的,故C错误;
D、两个相对静止的物之间不一定有静摩擦力的作用,要看是否满足静摩擦力条件:
粗糙、弹力及相对运动趋势,故D错误;
故选:
A.
【点评】考查摩擦力产生条件,掌握静摩擦力与滑动摩擦力区别,注意静摩擦力与滑动摩擦力存在的范围.
5.在探究超重和失重规律时,某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作.传感器和计算机相连,经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象,则下列图象中可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【考点】超重和失重.
【分析】人在加速下蹲的过程中,有向下的加速度,处于失重状态,在减速下蹲的过程中,加速度方向向上,处于超重状态.
【解答】解:
对人的运动过程分析可知,人在加速下蹲的过程中,有向下的加速度,处于失重状态,此时人对传感器的压力小于人的重力的大小;
在减速下蹲的过程中,加速度方向向上,处于超重状态,此时人对传感器的压力大于人的重力的大小,所以D正确.
故选D.
【点评】本题主要考查了对超重失重现象的理解,人处于超重或失重状态时,人的重力并没变,只是对支持物的压力变了.
6.如图所示的x﹣t图象和v﹣t图象中,给出的四条曲线1、2、3、4,分别代表四个不同物体做直线运动情况,关于它们的物理意义,下列描述正确的是( )
A.曲线1表示物体做曲线运动
B.x﹣t图象中,t1时刻v1=v2
C.v﹣t图象中0至t3时间内物体的3平均速度小于物体4的平均速度
D.两图象中,t2、t4时刻分别表示物体2、4开始反向运动
【考点】匀变速直线运动的图像.
【分析】位移时间图象只能反映直线运动中位移变化规律,其切线的斜率表示物体的瞬时速度,速度时间图线通过位移的大小判断平均速度的大小.在位移时间图线中,通过物体位移增加还是减小判断物体的运动方向,在速度时间图线中,通过速度的正负值判断物体的运动方向.
【解答】解:
A、位移时间图象只能表示直线运动的规律,曲线1的斜率大于零,曲线1的运动方向一直沿正方向,说明曲线1沿正方向做直线运动.故A错误;
B、x﹣t图象中,t1时刻曲线1的斜率大于图线2的斜率,则v1>v2.故B错误;
C、v﹣t图象中0至t3时间,物体3的位移小于物体4的位移,时间相等,则物体的3平均速度小于物体4的平均速度.故C正确;
D、t2物体2开始沿反向运动,而t4时刻物体仍沿原方向运动.故D错误.
故选:
C
【点评】本题要抓住位移图象与速度图象物理意义的区别,从斜率、面积等数学意义进行识别和理解.
7.某种自行车飞轮有15个齿,链轮有48个齿,前后轮直径为660mm,人骑该车行进速度为4m/s,脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度约为( )
A.1.9rad/sB.3.8rad/sC.6.5rad/sD.7.1rad/s
【考点】线速度、角速度和周期、转速.
【分析】共轴的点具有相同的角速度,靠链条传动的两个轮子边缘具有相同的线速度大小.人骑该车行进速度为4m/s,知后轮的角速度一定,即飞轮的角速度一定.由于R链ω链=R飞ω飞,求出链轮的角速度,即脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度.
【解答】解:
后轮的角速度为:
,
飞轮的角速度与后轮的角速度相等,根据R链ω链=R飞ω飞,
则
,链轮的角速度与脚踏板的角速度相同.故B正确,ACD错误.
故选:
B
【点评】解决本题的关键知道共轴的点具有相同的角速度,靠链条传动的两个轮子边缘具有相同的线速度大小.
8.单位制是由基本单位和导出单位所组成的一系列完整的单位体制.在以下所给出的力学单位中,属于国际单位制中的基本单位的是( )
A.米B.米/秒C.牛顿D.千克
【考点】力学单位制.
【分析】在国际单位制中基本单位有七个:
m、kg、s、K、A、moL、cd,根据物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位.
【解答】解:
A、米是长度的单位,是国际单位制中的基本单位,故A正确;
B、米/秒是速度单位,是导出单位,故B错误;
C、牛顿是力的单位,是导出单位,故C错误;
D、千克是质量的单位,是国际单位制中的基本单位,D正确;
故选:
AD.
【点评】解决本题的关键要记住国际单位制中力学的基本单位:
m、kg、s,要注意J和N不是基本单位.
9.一质点做匀速直线运动,现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则( )
A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同
B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直
C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同
D.质点单位时间内速率的变化量总是不变
【考点】物体做曲线运动的条件;牛顿第二定律.
【分析】明确物体做曲线运动的条件,速度方向与加速度方向不在同一直线上,如果在同一直线则做直线运动,速度方向与加速度方向相同时物体做加速运动,当加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动;
由牛顿第二定律F=ma可知,物体加速度的方向由合外力的方向决定;
由加速度的定义a=
来判断质点单位时间内速率的变化量.
【解答】解:
A.质点开始做匀速直线运动,现对其施加一恒力,其合力不为零,如果所加恒力与原来的运动方向在一条直线上,质点做匀加速或匀减速直线运动,质点速度的方向与该恒力的方向相同或相反;如果所加恒力与原来的运动方向不在一条直线上,物体做曲线运动,速度方向沿切线方向,力和运动方向之间有夹角,故A错误;
B.由A分析可知,质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直,故B正确;
C.由于质点做匀速直线运动,即所受合外力为0,原来质点上的力不变,增加一个恒力后,则质点所受的合力就是这个恒力,所以加速度方向与该恒力方向相同,故C正确;
D.因为合外力恒定,加速度恒定,由△v=a△t可知,质点单位时间内速度的变化量总是不变,但是,如果质点做匀变速曲线运动,则单位时间内速率的变化量是变化的,故D错误.
故选:
BC.
【点评】本题要注意物体做曲线运动的条件是速度方向与加速度方向不在同一直线上,如果在同一直线则做直线运动;正确理解牛顿第二定律和加速度的定义a=
也是解答本题的关键.
10.质量分别为2kg和3kg的物块A、B放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连,如图所示,今用大小为F=20N作用在A上使AB相对静止一起向前匀加速运动,则下列说法正确的是( )
A.弹簧的弹力大小等于8N
B.弹簧的弹力大小等于12N
C.突然撤去F瞬间,A的加速度大小为0
D.突然撤去F瞬间,B的加速度大小为4m/s2
【考点】牛顿第二定律;物体的弹性和弹力.
【分析】对整体分析,根据牛顿第二定律求出整体的加速度,隔离分析求出弹簧的弹力,撤去F的瞬间,弹簧的弹力不变,结合牛顿第二定律求出A、B的加速度大小.
【解答】解:
A、对整体分析,整体的加速度a=
,隔离对B分析,则弹簧的弹力F弹=mba=3×4N=12N,故A错误,B正确.
C、撤去F的瞬间,弹簧的弹力不变,则A的加速度
,故C错误.
D、撤去F的瞬间,弹簧弹力不变,则B的加速度
,故D正确.
故选:
BD.
【点评】本题考查了牛顿第二定律的瞬时问题,知道撤去F的瞬间弹簧的弹力不变,结合牛顿第二定律进行求解.
二、实验题(15分)
11.在做《互成角度的两个共点力的合成》实验时,以下说法中正确的有( )
A.用两只弹簧秤拉橡皮筋时,应使两细绳套之间的夹角为特殊角,以便算出合力的大小
B.实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一个弹簧秤拉力
C.用两只弹簧秤拉橡皮筋时,结点的位置必须与用一只弹簧秤拉时结点的位置重合
D.实验中,弹簧秤必须保持与木板平行
E.用两个弹簧秤拉时,应记录弹簧秤示数和沿细绳描出力的方向
【考点】验证力的平行四边形定则.
【分析】本实验的目的是验证力的平行四边形定则,研究合力与分力的关系,而合力与分力是等效的.本实验采用作合力与分力图示的方法来验证,根据实验原理和方法来选择.
【解答】解:
A、合力是我们根据平行四边形画出来的,不是计算出来的,同时该实验对两细绳套之间的夹角没有特别要求,故A错误.
B、实验中,弹簧的读数大小适当,便于做平行四边形即可,并非要求一定达到最大量程,故B错误.
C、为了使两次实验对橡皮筋产生的作用效果相同,故用两只弹簧秤拉时结点的位置必须与用一只弹簧秤拉时结点的位置重合,故C正确.
D、实验中,弹簧秤必须保持与木板平行,否则拉力不准确,故D正确.
E、记录方向时是在细线上离O点较远的地方点一个点,不是沿细绳描出力的方向,故E错误.
故选:
CD
【点评】实验中的具体步骤要本着简单易行,便于操作,有利于减小误差进行,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.
12.(10分)(2014•成都模拟)某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律.物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处).从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示.打点计时器电源的频率为50Hz.
(1)通过分析纸带数据,可判断物块在相邻计数点 6 和 7 之间某时刻开始减速.
(2)计数点5对应的速度大小为 1.00 m/s,计数点6对应的速度大小为 1.20 m/s.(保留三位有效数字)
(3)物块减速运动过程中加速度的大小为a= 2.00 m/s2.
【考点】验证牛顿第二运动定律.
【分析】
(1)由纸带两个点之间的时间相同,若位移逐渐增大,表示物体做加速运动,若位移逐渐减小,则表示物体做减速运动;
(2)用平均速度代替瞬时速度的方法求解瞬时速度;
(3)用作差法求解减速过程中的加速度;
【解答】解:
(1)从纸带上的数据分析得知:
在点计数点6之前,两点之间的位移逐渐增大,是加速运动,在计数点7之后,两点之间的位移逐渐减小,是减速运动,所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速;
(2)根据平均速度等于中时刻速度,则有:
v5=
=
=1.00m/s
根据a=
=
=2.01m/s2.
v6=v5+aT=1.00+2.01×0.1=m/s≈1.20m/s
(3)由纸带可知,计数点7往后做减速运动,根据作差法得:
a=
=﹣2.00m/s2.
所以物块减速运动过程中加速度的大小为2.00m/s2
故答案为:
(1)6;7;
(2)1.00;1.20;(3)2.00.
【点评】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.
三、计算题
13.(10分)(2013秋•涪城区校级期末)某同学设计了一个测量风速大小的装置,用一根细线拴着一个小球,细线上端固定.如图所示,当风速水平向右时,小球静止,该同学测得此时细线与竖直方向的夹角为θ=30°,小球质量m=3kg,已知风对小球的作用力水平向右,其大小F=kv,其中k为比例系数,k=
kg/s,v为风速大小.重力加速度g=10m/s2.忽略细线质量、空气浮力和风对细线的作用力.求:
(1)小球对细线的拉力的大小?
(2)风速v的大小?
【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.
【分析】
(1)对小球进行研究,分析受力情况,作出力图,根据平衡条件求出细线对小球的拉力,再得到小球对细线的拉力.
(2)根据平衡条件求出风力F,结合条件:
F=kv,求解风速v的大小.
【解答】解:
(1)以小球为研究对象,小球受重力mg、风的作用力F和细线的拉力T,则
竖直方向合力为零,则得:
Tcosθ=mg
T=
=
N=20
N
设小球对细线的拉力为T′,
则由牛顿第三定律得:
T′=T=
N
(2)小球水平方向的合力为零,则得:
Tsinθ=F
又F=kv
解得:
v=
=
m/s=10m/s
答:
(1)小球对细线的拉力的大小为
N.
(2)风速v的大小为10m/s.
【点评】对于共点力平衡问题,关键是分析受力情况,运用正交分解法求解,也可以作出mg与F的合力,运用合成法求解.
14.(10分)(2015•柳南区校级模拟)如图所示方格形平面区域,小正方形边长为24m,为方便描述以左下角O点为坐标原点,向东方向建立X轴,向北方向建立Y轴,X轴上连续分布一系列探测器.甲、乙分别操作两辆小车A、B在方形区域运动,当探测器监测到两辆小车有相同的X坐标,立即发出一声且只发出一声报鸣声.设甲操作A车以初速度2.5m/s,加速度0.025m/s2从(0,24)出发向东行驶,乙操作B车由静止开始以加速度0.15m/s2从(24,48)同时出发向东行驶,试问探测器会发出报鸣声吗,如果会,请求出报鸣声发出对应的时刻.
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【分析】AB都做匀加速直线运动,根据匀变速直线运动规律:
x=
列式求解相遇时间.
【解答】解:
A车经过时间t发生的位移:
B车经过时间t发生的位移:
若两车X坐标相
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