山东省德州市陵城一中学年高一上学期期中物.docx
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山东省德州市陵城一中学年高一上学期期中物
2016-2017学年山东省德州市陵城一中高一(上)期中物理试卷
一、选择题(1--8为单选,9,10为多选,每个4分,漏选2分,错选0分,共40分)
1.物体沿某方向做匀加速直线运动,某时刻速度为5m/s,经2s速度变为11m/s,则物体的加速度大小为( )
A.3m/s2B.6m/s2C.8m/s2D.16m/s2
2.如图所示,自行车的车轮半径为R,车轮沿直线无滑动地滚动,当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时,气门芯位移的大小为( )
A.πRB.2RC.2πRD.
3.图中哪个图是匀变速直线运动的图象?
( )
A.
B.
C.
D.
4.下列各组选项中的物理量都是矢量的选项是( )
A.速度、加速度、路程B.速度、位移、加速度
C.位移、加速度、速率D.瞬时速度、加速度、时间
5.物体受到三个大小分别为3N、4N、5N的共点力作用,这三个力合力的最小值是( )
A.0B.2NC.4ND.6N
6.汽车刹车后做匀减速直线运动,经过3s停止运动,那么汽车在先后连续相等的三个1s内通过的位移之比x1:
x2:
x3为( )
A.1:
2:
3B.5:
3:
1C.1:
4:
9D.3:
2:
1
7.一石块从高度为h处自由下落,当速度达到落地速度的一半时,它到离地面距离等于( )
A..0.5hB.0.75hC.0.25hD.
8.如图所示,用大小相等、方向相反,并在同一水平面上的力N挤压相同的木板,木板中间夹着两块相同的砖,砖和木板均保持静止,则( )
A.两砖间摩擦力为零
B.N越大,板与砖之间的摩擦力就越大
C.板、砖之间的摩擦力大于砖的重力
D.两砖之间没有相互挤压的力
9.已知某力的大小为10N,则可将此力分解为下列哪些组力( )
A.3N、3NB.6N、6NC.100N、100ND.400N、400N
10.如图为两个物体A和B在同一直线上沿同一方向同时做匀加速运动的v﹣t图线,已知在第3s末两个物体在途中相遇,则下列说法正确的是( )
A.两物体从同一地点出发
B.出发时B在A前3m处
C.3s末两个物体相遇后,两物体可能再相遇
D.运动过程中B的加速度小于A的加速度
二.实验(每空3分,共21分)
11.某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验.
(1)在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持 状态.
(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线.由此图线可得该弹簧的原长x0= cm,劲度系数k= N/m.
12.如图为测量重力加速度实验装置,H为数字毫秒计、A、B两个相同的光电门,H可以测铁球两次挡光之间的时间间隔,闭合开关S吸住铁球,拉开S,球下落到A门时毫秒计开始计时,落到B门时停止计时,显示时间为以一定初速度通过A、B两个光电门的时间间隔t.测量A、B间的距离s,现将光电门B缓慢下降到不同位置,测得多组s、t数值,现画出
随t变化的图线为直线,如图乙所示,直线与纵轴的交点坐标为b、斜率为k,根据以上信息可知:
铁球经过A门处的瞬时速度为vA= ,当地重力加速度大小为g= .
13.如图为“验证力的平行四边形定则”实验,三个细线套L1、L2、L3一端共系于一个结点,另一端分别系于轻质弹簧测力计A、B和重物M上,A挂于固定点P.手持B拉动细线,使结点静止于O点.
(1)某次实验中A的指针位置如图所示,其读数为 N;
(2)下列实验要求中不必要的是 ,(填选项的字母代号)
A.弹簧测力计需要在实验前进行校零
B.细线套方向应与木板平面平行
C.需要用托盘天平测量重物M的质量
D.弹簧测力计B始终保持水平.
三.计算题(14题9分,15,16题15分)
14.做自由落体运动的物体在最后1s的位移是全程的
,则物体下落的时间为多少?
(g=10m/s2)
15.一质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于质量m=2kg的物体上,另一端施一水平拉力F.若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当弹簧拉长至14cm时,物体恰好被拉动,(g=10m/s2,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)
(1)弹簧的劲度系数多大?
(2)若将弹簧拉长至11cm时(物体在滑动过程中),物体所受的摩擦力大小为多少?
(3)物体静止时,若将弹簧拉长至13cm,物体所受到的摩擦力大小为多少?
16.一辆值勤的警车停在平直公路边,当警员发现从他旁边以v=8m/s的速度匀速驶过的货车有违章行为时,决定前去追赶,经2.5s,警车发动起来,以加速度a=2m/s2做匀加速运动,试问:
(1)警车发动起来后要多长的时间才能追上违章的货车?
(2)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多少?
(3)若警车的最大速度是12m/s,则警车发动起来后要多长的时间才能追上违章的货车?
2016-2017学年山东省德州市陵城一中高一(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(1--8为单选,9,10为多选,每个4分,漏选2分,错选0分,共40分)
1.物体沿某方向做匀加速直线运动,某时刻速度为5m/s,经2s速度变为11m/s,则物体的加速度大小为( )
A.3m/s2B.6m/s2C.8m/s2D.16m/s2
【考点】加速度.
【分析】根据加速度的定义a=
,代入数据求解.
【解答】解:
物体沿某方向做匀加速直线运动,2s后的速度方向与初速度方向相同,则a═
=3m/s2.故A正确,B、C、D错误.
故选A.
2.如图所示,自行车的车轮半径为R,车轮沿直线无滑动地滚动,当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时,气门芯位移的大小为( )
A.πRB.2RC.2πRD.
【考点】位移与路程.
【分析】位移是起点到终止的有向线段.当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时,轮子向前运动半个周长,找出气门芯的初位置与末位置,求出位移大小.
【解答】解:
当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时,轮子向前运动半个周长,气门芯的初位置与末位置如图,由几何知识得,气门芯的位移大小x=
=R
故选D
3.图中哪个图是匀变速直线运动的图象?
( )
A.
B.
C.
D.
【考点】匀变速直线运动的图像.
【分析】首先要搞图象的坐标,明确s﹣t图象中图象的斜率表示速度;而v﹣t图象中的斜率表示加速度;从而分析哪一个图象为匀变速直线运动.
【解答】解:
A、s﹣t图象是位移时间图象,其斜率表示速度,则知物体的速度不变,做匀速直线运动;故A错误.
B、该图象的斜率等于零,说明物体的速度为零,静止不动,故B错误.
C、v﹣t图象的速度随时间均匀增大,故物体做匀变速直线运动;故C正确.
D、该图是v﹣t图象,图象中速度不随时间而变化,故为匀速直线运动;故D错误.
故选:
C
4.下列各组选项中的物理量都是矢量的选项是( )
A.速度、加速度、路程B.速度、位移、加速度
C.位移、加速度、速率D.瞬时速度、加速度、时间
【考点】矢量和标量.
【分析】既有大小又有方向,相加是遵循平行四边形定则的物理量是矢量,如力、速度、加速度、位移、动量等都是矢量;只有大小,没有方向的物理量是标量,如路程、时间、质量等都是标量,标量正负号表示大小,矢量正负号不表示大小,表示方向.
【解答】解:
A、路程为标量,故A错误;
B、速度、位移、加速度全部为矢量,故B正确;
C、速率只有大小没有方向是标量,故C错误;
D、时间为标量,故D错误.
故选B.
5.物体受到三个大小分别为3N、4N、5N的共点力作用,这三个力合力的最小值是( )
A.0B.2NC.4ND.6N
【考点】力的合成.
【分析】当三个力同向的时候,合力最大,第三个力在另外的两个力合力的范围内的时候,它们的总的合力可以为零,此时合力最小.
【解答】解:
3N、4N、5N方向相同的时候,合力最大为12N,
3N、4N的合力的范围是1N≤F≤7N,所以当3N、4N的合力为5N的时候,与第三个力大小相等方向相反,此时的合力最小为0,故A正确,BCD错误;
故选:
A.
6.汽车刹车后做匀减速直线运动,经过3s停止运动,那么汽车在先后连续相等的三个1s内通过的位移之比x1:
x2:
x3为( )
A.1:
2:
3B.5:
3:
1C.1:
4:
9D.3:
2:
1
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【分析】采用逆向思维,结合位移时间公式求出1s内、2s内、3s内的位移之比,从而求出汽车在先后连续相等的三个1s内通过的位移之比.
【解答】解:
采用逆向思维,汽车做初速度为零的匀加速直线运动,根据x=
知,1s内、2s内、3s内的位移之比为1:
4:
9,则初速度为零的匀加速直线运动连续1s内的位移之比为1:
3:
5,可知汽车在先后连续相等的三个1s内通过的位移之比x1:
x2:
x3为5:
3:
1.
故选:
B.
7.一石块从高度为h处自由下落,当速度达到落地速度的一半时,它到离地面距离等于( )
A..0.5hB.0.75hC.0.25hD.
【考点】自由落体运动.
【分析】自由落体运动是初速度为零加速度为零g的匀加速直线运动,根据位移与速度关系公式求解
【解答】解:
设石块落地时的速度大小为v,由:
v2﹣v02=2gx
得:
v2﹣0=2gH…①
(
)2﹣0=2gh…②
由①②解得:
h=
=0.25H,故C正确
故选:
C.
8.如图所示,用大小相等、方向相反,并在同一水平面上的力N挤压相同的木板,木板中间夹着两块相同的砖,砖和木板均保持静止,则( )
A.两砖间摩擦力为零
B.N越大,板与砖之间的摩擦力就越大
C.板、砖之间的摩擦力大于砖的重力
D.两砖之间没有相互挤压的力
【考点】静摩擦力和最大静摩擦力.
【分析】先以两块砖整体为研究对象,由平衡条件求出木板对砖的摩擦力,再隔离其中一块砖研究,由平衡条件求解另一块对它的摩擦力大小.
【解答】解:
ABC、设每一块砖的重力为G,一侧木板对砖的摩擦力大小为f1,两块砖之间的摩擦力大小为f2.根据平衡条件得
对整体,有:
2f1=2G,得f1=G.
对左侧砖,有:
f1+f2=G.解得f2=0.即两砖间摩擦力为零,而且这个结果与N无关.故A正确,BC均错误.
D、两砖之间有相互挤压的力.故D错误.
故选:
A.
9.已知某力的大小为10N,则可将此力分解为下列哪些组力( )
A.3N、3NB.6N、6NC.100N、100ND.400N、400N
【考点】力的分解.
【分析】合力与分力是等效替代关系,符合平行四边形定则;两个分力同向时合力最大,反向时合力最小.
【解答】解:
A、两个力合成的最大值为3N+3N=6N,小于10N,故A不可能;
B、6N与6N合成最大12N,最小0N,可以为10N,故B可能;
C、100N与100N合成最大200N,最小0N,可以为10N,故C可能;
D、400N与400N合成最大800N,最小0N,可以为10N,故D可能;
故选:
BCD
10.如图为两个物体A和B在同一直线上沿同一方向同时做匀加速运动的v﹣t图线,已知在第3s末两个物体在途中相遇,则下列说法正确的是( )
A.两物体从同一地点出发
B.出发时B在A前3m处
C.3s末两个物体相遇后,两物体可能再相遇
D.运动过程中B的加速度小于A的加速度
【考点】匀变速直线运动的图像.
【分析】由图象的“面积”读出两物体在3s内的位移不等,而在第3s末两个物体相遇,可判断出两物体出发点不同,相距的距离等于位移之差.3s末两个物体相遇后,A的速度大于B的速度,两物体不可能再相遇.由A的斜率大于B的斜率可知A的加速度大于B的加速度.
【解答】解:
A、由图象的“面积”读出两物体在3s内的位移不等,而在第3s末两个物体相遇,可判断出两物体出发点不同.故A错误.
B、两物体在3s内的位移分别为xA=
×4×3m=6m,xB=
×2×3m=3m,则出发时B在A前3m处.故B正确.
C、3s末两个物体相遇后,A的速度大于B的速度,两物体不可能再相遇.故C错误.
D、由A的斜率大于B的斜率可知A的加速度大于B的加速度.故D正确.
故选:
BD
二.实验(每空3分,共21分)
11.某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验.
(1)在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持 竖直 状态.
(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线.由此图线可得该弹簧的原长x0= 4 cm,劲度系数k= 50 N/m.
【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系.
【分析】
(1)弹簧是竖直的,要减小误差,刻度尺必须竖直;
(2)弹簧处于原长时,弹力为零;根据胡克定律F=k△x求解劲度系数;
【解答】解:
(1)弹簧是竖直的,要减小误差,刻度尺必须与弹簧平行,故刻度尺要保持竖直状态;
(2)弹簧处于原长时,弹力为零,故原长为4cm;弹簧弹力为2N时,弹簧的长度为8cm,伸长量为4cm;根据胡克定律F=k△x,有:
k=
.
故答案为:
(1)竖直;
(2)4,50.
12.如图为测量重力加速度实验装置,H为数字毫秒计、A、B两个相同的光电门,H可以测铁球两次挡光之间的时间间隔,闭合开关S吸住铁球,拉开S,球下落到A门时毫秒计开始计时,落到B门时停止计时,显示时间为以一定初速度通过A、B两个光电门的时间间隔t.测量A、B间的距离s,现将光电门B缓慢下降到不同位置,测得多组s、t数值,现画出
随t变化的图线为直线,如图乙所示,直线与纵轴的交点坐标为b、斜率为k,根据以上信息可知:
铁球经过A门处的瞬时速度为vA= b ,当地重力加速度大小为g= 2k .
【考点】验证机械能守恒定律.
【分析】根据位移时间公式得出A到B过程中位移时间的表达式,得出
的表达式,结合图线的斜率和截距求出A点的速度和重力加速度的大小.
【解答】解:
小球做自由落体运动,出发点在A点的上方,设小球在A点的速度为vA,则小球从A到B的过程:
s=
,
则
,可知
成一次函数,纵轴截距为b,即vA=b.
斜率k=
,解得:
g=2k.
故答案为:
b,2k.
13.如图为“验证力的平行四边形定则”实验,三个细线套L1、L2、L3一端共系于一个结点,另一端分别系于轻质弹簧测力计A、B和重物M上,A挂于固定点P.手持B拉动细线,使结点静止于O点.
(1)某次实验中A的指针位置如图所示,其读数为 2.0 N;
(2)下列实验要求中不必要的是 CD ,(填选项的字母代号)
A.弹簧测力计需要在实验前进行校零
B.细线套方向应与木板平面平行
C.需要用托盘天平测量重物M的质量
D.弹簧测力计B始终保持水平.
【考点】验证力的平行四边形定则.
【分析】①由图示弹簧测力计确定其分度值,读出其示数;
②弹簧测力计A挂于固定点,下端用细线挂一重物.当弹簧测力计B一端用细线系于O点,当向左拉使结点静止于某位置.弹簧测力计A和B的示数分别为两细线的力的大小,同时画出细线的方向即为力的方向.虽悬挂重物的细线方向确定,但大小却不知,所以要测重物重力.当结点静止于某位置时,弹簧测力计B的大小与方向就已确定了.原因是挂重物的细线大小与方向一定,而弹簧测力计A大小与方向也一定,所以两力的合力必一定.
【解答】解:
①弹簧测力计读数,每1N被分成5格,则1格就等于0.1N.所以读数为:
2.0N.
故答案为:
2.0.
②A、弹簧测力计是测出力的大小,所以要准确必须在测之前校零,故A正确;
B、拉线方向必须与木板平面平行,这样才确保力的大小准确性,故B正确;
C、实验中有弹簧秤可以直接测量出重物的重力,不需要天平,故C错误;
D、该题中需要验证弹簧A、B拉力的合力,是否与绳l3的拉力(或者说M重力)等大反向,B弹簧不一定非要保持水平,故D错误.
故不必要的步骤应为:
CD;
故答案为:
①2.0;②CD.
三.计算题(14题9分,15,16题15分)
14.做自由落体运动的物体在最后1s的位移是全程的
,则物体下落的时间为多少?
(g=10m/s2)
【考点】自由落体运动.
【分析】下落时间为t,高度为H,根据
,结合在落地前1s内下落高度为塔高的
列式即可求解
【解答】解:
设下落时间为t,高度为H,则有:
H=
,
自由下落t﹣1s内的位移为H
,
则有:
解得:
t=6s.
答:
物体下落的时间为6s.
15.一质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于质量m=2kg的物体上,另一端施一水平拉力F.若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当弹簧拉长至14cm时,物体恰好被拉动,(g=10m/s2,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)
(1)弹簧的劲度系数多大?
(2)若将弹簧拉长至11cm时(物体在滑动过程中),物体所受的摩擦力大小为多少?
(3)物体静止时,若将弹簧拉长至13cm,物体所受到的摩擦力大小为多少?
【考点】胡克定律.
【分析】
(1)当弹簧拉长至14cm时,物体恰好被拉动,物体所受的静摩擦力达到最大值,根据摩擦力公式和胡克定律求弹簧的劲度系数.
(2)物体在滑动过程中物体所受的摩擦力是滑动摩擦力,根据公式f=μN求解.
(3)物体静止时,若将弹簧拉长至13cm,物体所受的摩擦力是静摩擦力,由平衡条件求解.
【解答】解:
(1)由题意得,物体与地面间最大静摩擦力
fmax=μN=μmg=0.2×2×10N=4N
物体恰好被拉动,物体所受弹力等于最大静摩擦力:
F1=kx1=fmax
得k=
=
=100N/m
(2)若将弹簧拉长至11cm时(物体在滑动过程中),物体相对地面滑动,受到滑动摩擦力为
f2=μN=μmg=0.2×2×10N=4N
(3)弹簧弹力F3=kx3=100×(13﹣10)×10﹣2N=3N<fmax
物体受到静摩擦力大小为f3=F3=3N.
答:
(1)弹簧的劲度系数是100N/m.
(2)若将弹簧拉长至11cm时(物体在滑动过程中),物体所受的摩擦力大小为4N.
(3)物体静止时,若将弹簧拉长至13cm,物体所受到的摩擦力大小为3N.
16.一辆值勤的警车停在平直公路边,当警员发现从他旁边以v=8m/s的速度匀速驶过的货车有违章行为时,决定前去追赶,经2.5s,警车发动起来,以加速度a=2m/s2做匀加速运动,试问:
(1)警车发动起来后要多长的时间才能追上违章的货车?
(2)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多少?
(3)若警车的最大速度是12m/s,则警车发动起来后要多长的时间才能追上违章的货车?
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
【分析】
(1)警车追上货车时,两车的路程相等,由此列方程可以求出警车追上货车的时间,注意警车在发动时间内,货车做匀速运动;
(2)刚开始货车的速度大于警车速度,故两车之间的距离越来越大,当两车速度相等时,位移最大;分别求出两车的路程,然后求出两车间的最大距离.
(3)若警车的最大速度是12m/s,先求出加速到最大速度的时间,再根据位移关系即可求解.
【解答】解:
(1)设警车发动起来后要时间t才能追上违章的货车,则
at2﹣vt=△s
△s=△t•v=2.5×8m=20m.
解得t=10s或t=﹣2s(舍去).
(2)在警车追上货车之前,两车速度相等时,两车间的距离最大,设警车发动起来后经时间t′两车速度相等,两车间的距离最大为sm,则:
t′=4s
sm=△x+v•t′﹣
at′2=(20+8×4﹣
2×42)m=36m.
(3)若警车的最大速度是12m/s,则警车发动起来后加速的时间:
t0=
s=6s
设警车发动起来后经过时间t″追上违章的货车,则:
at+vm(t″﹣t0)﹣vt″=△x
解得t″=14s.
答:
(1)警车发动起来后要10s才能追上违章的货车;
(2)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是36m;
(3)若警车的最大速度是12m/s,则警车发动起来后要14s时间才能追上违章的货车.
2016年12月4日
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