学年四川雅安市高一上学期期末考试物理试题解析版.docx
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学年四川雅安市高一上学期期末考试物理试题解析版
四川省雅安市2017-2018学年高一上学期期末考试物理试题
一、选择题:
1.下面哪一组单位属于国际单位制中的基本单位
A.m、N、kgB.kg、J、sC.m/s²、kg、ND.m、kg、s
【答案】D
【解析】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
,所以D正确。
点睛:
国际单位制规定了七个基本物理量.分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量.它们的在国际单位制中的单位称为基本单位,而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.他们在国际单位制中的单位分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔。
2.下列物理量中属于矢量的是
A.质量B.速度C.路程D.时间
【答案】B
3.伽利略通过斜面理想实验批驳了亚里士多德的观点,下列说法正确的是
A.物体的运动不需要力来维持B.物体运动状态变化,不需要力
C.物体受到力的作用,运动状态就会发生变化D.物体的运动需要力来维持
【答案】A
【解析】伽利略的理想斜面实验证明力不是维持物体运动的原因.力是使物体运动状态改变的原因,如果物体受力平衡,运动状态将不改变;故选项A正确,BCD错误;故选A.
4.下列运动中的物体,能看作质点的有
A.研究跳水运动员的动作要领B.研究地球的自转
C.确定在太平洋中航行的巨轮所处的位置D.测量火车通过某一站牌的时间
【答案】C
【解析】研究跳水运动员转体动作时,不能看成质点,否则就没有动作了,故A错误;研究地球自转时,地球的大小和形状不能忽略不计,不可以看成质点,故B错误;确定在太平洋中航行的巨轮所处的位置,船的大小和形状对研究的问题没有影响,可以看成质点,故C正确;测量火车通过某一站牌的时间,火车的长度不能忽略不计,不能看成质点,故D错误.故选C.
点睛:
解决本题的关键掌握物体能否看成质点的条件,物体能否看成质点不是看物体的大小,而是看大小形状在研究的问题中能否忽略.
5.用如图的四种方法悬挂同一个镜框,绳的张力最小的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】镜框受重力和两根绳子的拉力处于平衡,合力等于0,知两根绳子拉力的合力等于重力,绳子的夹角越小,绳子拉力越小.故B正确,ACD错误.故选B.
点睛:
解决本题的关键知道合力和分力遵循平行四边形定则,合力一定,分力夹角越大,分力越大.
6.一匹马拉着车在公路上加速前进,关于马拉车的力与车拉马的力,下列说法正确的是
A.由于马车加速前进,马拉车的力大于车拉马的力
B.只有马车勻速前进,马拉车的力才等于车拉马的力
C.马拉车的力与车拉马的力是一对平衡力,大小始终相等
D.马拉车的力与车拉马的力是一对相互作用力,大小始终相等
【答案】D
【解析】试题分析:
向前拉车的力和车向后拉马的力是一对作用力与反作用力,它们总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,与运动状态无关.
解:
马向前拉车的力和车向后拉马的力是一对作用力与反作用力,它们总是大小相等、方向相反,加速运动时,马向前拉车的力等于车向后拉马的力,故ABC错误,D正确
故选D.
【点评】该题考查了牛顿第三定律:
作用力与反作用力的关系,难度不大,属于基础题.
7.某同学斜向上抛出一铅球,忽略空气阻力。
铅球在空中运动的过程中加速度a随时间t变化的关系图像下图中正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】由题意,忽略空气阻力,铅球抛出后只受重力,由牛顿第二定律得知,其加速度为g,保持不变.故B正确.故选B.
点睛:
对于抛体运动,不考虑空气阻力时,物体的加速度不变,均做匀变速运动,加速度图象平行于t轴.
8.如图所示,质量为m=10kg的物体在水平力F1=18N、F2=10N的作用下,静止在粗糙水平面上,动摩擦因数μ=0.2,则物体受到的摩擦力为(g取10m/s²)
A.8N,向左B.10N,向右
C.20N,向左D.18N,向左
【答案】A
【解析】因物体处于静止状态,则合力为零,F1=F2+f,解得f=8N,方向向左,故选A.
9.如图所示,一小球通过细绳悬挂于车厢顶上,车厢在水平轨道上做直线运动,小球相对车厢静止,细绳与竖直方向夹角为α,则车厢的加速度为
A.a=gtanα,方向水平向右B.a=gtanα,方向水平向左
C.a=gsinα,方向水平向右D.a=gsinα,方向水平向左
【答案】A
【解析】试题分析:
小球和车厢具有相同的加速度,隔离对小球分析,通过牛顿第二定律求出小球的加速度大小和方向,从而得出车厢的加速度.
解:
隔离对小球分析,如图所示,
根据牛顿第二定律得,小球的加速度a=
.
车厢的加速度与小球的加速度相同,方向水平向右.故A正确,B、C、D错误.
故选:
A.
【点评】解决本题的关键知道小球和车厢具有相同的加速度,结合牛顿第二定律求解,掌握整体法和隔离法的运用.
10.一物体从高为x处做自由落体运动,经时间t到达地面,落地速度为v,那么当物体下落时间为t/3时,物体的速度和距地面的高度分别是
A.
,
B.
,
C.
,
D.
,
【答案】C
【解析】根据v=gt,可知在
和t末的速度比为1:
3,所以在
末的速度为
.根据公式h=
gt2,可知在
和t内的位移比为1:
9,所以
内的位移为
,离地面的高度为
,故C正确,ABD错误.故选C.
11.做匀减速直线运动的物体经4s后停止,若在第1s内的位移是14m,则最后1s的位移是
A.2mB.1.5mC.1mD.0.5m
【答案】A
【解析】用逆向思维,把物体的运动看成匀加速直线运动,可知初速度为:
v0=0m/s,则物体在第1s,第2s,第3s,第4s内的位移之比为:
1:
3:
5:
7,所以
,所以x1=2m,故选A.
点睛:
本题用逆向思维来解决较好,把它做匀加速直线运动直至静止,看做是初速度为零的匀加速直线运动,要求的问题就变成了第1秒内的位移.
12.质量为0.5kg的物体做变速直线运动,以水平向右为正方向,它的v-t图象如图所示,则该物体
A.在0~2s内和2s~6s内的加速度相同
B.在0~2s内向右运动,2s~6s内向左运动
C.在4s~6s内和6s~8s内的速度变化量相同
D.在8s末离出发点的距离最远
【答案】C
【解析】根据v-t图线的斜率等于加速度,可知在前2s内和2~6s内的加速度大小相等,方向相反,所以加速度不同,故A错误;在0~6s内,物体的速度一直为正,说明物体一直向右运动,故B错误;在4~6s内速度变化量为:
Δv1=0-4m/s=-4m/s,6~8s内的速度变化量为:
Δv2=-4m/s-0=-4m/s,则在4~6s内和6~8s内的速度变化量相同,故C正确;物体在前6s内一直向右运动,6s后向左运动,所以在6s末离出发点的距离最远,故D错误;故选。
13.如图所示,两个质量都是m的小球A和B用轻杆连接,斜靠在墙上处于平衡状态。
已知墙面光滑,水平地面粗糙。
现使A球向下移动一点,两球再次达到平衡状态,地面对球B的支持力N和轻杆上的弹力T的变化情况是
A.N不变B.T变小C.N变大D.T变大
【答案】AD
【解析】对整体进行受力分析,知竖直方向:
N=2mg,移动两球后,仍然平衡,则N仍然等于2mg,所以N不变.再隔离对A进行受力分析,轻杆对A的作用力等于轻杆上受到的压力,轻杆对A球的作用力T=mg/cosθ,当A球向下移动一小段距离,夹角θ增大,cosθ变小,所以T增大.故AD正确,BC错误.故选AD.
点睛:
在该题中运用了整体法和隔离法,先对整体受力分析,确定地面对球B的支持力不变.再隔离分析,判断杆子对球的作用力变化.
14.如图所示,一粗糙的水平传送带以速率v1沿顺时针方向运动,传送带的左、右两端皆有一与传送带等高的光滑水平面,一物体以速率v2沿水平面分别从左、右两端滑上传送带,下列说法正确的是
A.物体从右端滑到左端所需的时间一定大于物体从左端滑到右端的时间
B.若v2 C.若v2 D.若v2>v1,物体从右端滑上传送带又返回到右端,则返回右端时物体的速率一定为v1 【答案】CD 【解析】若物体从右端滑到左端和从左端滑到右端的过程中一直相对于传送带滑动,此时滑动摩擦力产生加速度,两者加速度相等,运动的位移相等,都做匀变速运动,所以运动的时间相等,否则不等,故A错误;若v2<v1,物体从左端滑上传送带时所受的滑动摩擦力向右,物体先做匀加速运动,当物体运动到右端时速度仍小于传送带速度时,没有匀速过程,故B错误;若v2<v1,物体从右端滑上传送带又回到右端.物体受到的摩擦力一直向右,加速度不变,即先向左匀减速,后向右匀加速,整个过程是匀变速运动,位移为零,根据速度位移公式,故末速度的大小等于初速度的大小,即返回右端时物体的速率一定为v2,故C正确;,若v2>v1,物体从右端滑上传送带又返回到右端,则物体先向左做匀减速运动,速度减到零后反向加速运动,当速度等于传送带的速度v1时,相对传送带静止,则返回右端时物体的速率一定为v1,故D正确;故选CD. 点睛: 本题关键是要分成v2大于、等于、小于v1三种情况讨论,同时还要考虑传送带的实际长度是否能保证最后匀速. 15.如图所示,A、B两物块的质量分别为m和2m,静止叠放在水平地面上,A、B间的动摩擦因数为4μ,B与地面间的动摩擦因数为μ。 最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。 现对A施加一水平拉力F,则 A.当F>4μmg时,A、B都相对地面静止 B.当F>4μmg时,A相对B滑动 C.当F=4μmg时,B的加速度为 D.无论F为何值,B的加速度不会超过 【答案】CD 【解析】AB之间的最大静摩擦力为: fmax=4μmAg=4μmg,B与地面间的最大静摩擦力为: f′max=μ(mA+mB)g=3μmg,当A、B间刚要发生相对滑动时,A、B之间的静摩擦力到达最大值,隔离对A分析,根据牛顿第二定律,F-fmax=ma,对整体分析,根据牛顿第二定律有: F-μ(m+2m)g=3ma,解得F=4.5μmg,知当F>4.5μmg时,A、B才发生相对滑动,当3μmg<F<4.5μmg时A、B相对静止,且相对于地面一起运动,故AB错误;当F=4μmg时,A、B相对静止一起相对于地面运动,加速度相同,且加速度为 ,故C正确;当AB发生相对滑动时,B的加速度为 ,所以无论F为何值,B的加速度不会超过 μg,故D正确。 故选CD。 二、实验题 16.某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形法则”。 弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M。 弹簧测力计B的一端用细线系于0点,手持另一端向左拉,使结点0静止在某位置。 分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录0点的位置和拉线的方向。 (1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为__________N. (2)(单选)下列不必要的实验要求是_______. A.应测量重物M所受的重力 B.弹簧测力计应在使用前校零 C.拉线方向应与木板平面平行 D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使点0静止在同一位置 【答案】 (1). (1)8.6 (2). (2)D 【解析】【解析】 (1)弹簧测力计读数,每1N被分成5格,则1格就等于0.2N,图指针落在8N到9N的第3格处,所以读数为8.6N。 (2)实验通过作出三个力的图示,来验证“力的平行四边形定则”,因此重物的重力必须要知道,故A正确;弹簧测力计是测出力的大小,所以要读数准确必须在测之前校零,故B正确;拉线方向必须与木板平面平行,这样才确保力的大小的准确性,故C正确;当结点O位置确定时,弹簧测力计A的示数也确定,由于重物的重力已确定,两力大小与方向均一定,因此弹簧测力计B的大小与方向也一定,所以无法改变拉力多次实验,故D错误。 本题选不必要的,故选D。 17.如图所示,某兴趣小组设计了一个验证“牛顿第二定律”的实验,车(质量为M),B为打点计时器,C为装有沙的沙桶(总质量为m),D为一端带有定滑轮的长木板,电源频率50Hz。 (1)平衡摩擦力后,可认为细绳对小车的拉力F等于沙桶的总重力,需满足的条件是____________; (2)实验得到如图所示的一条纸带,可求出小车的加速度大小a=_________m/s².(结果保留两位有效数字) (3)实验中,以下做法正确的两项是___________。 A.平衡摩擦力时,应将沙桶用细绳通过定滑轮系在小车上 B.平衡摩擦力时,小车后面的纸带必须连好,因为运动过程中纸带也要受到阻力 C.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力 D.实验时,先放开小车,后接通电源 (4)小组同学保持小车质量M不变,根据测量数据作出了a-F图线,如图所示,则,可求出小车的质量M=___kg。 下列分析正确的是_____(多选,选填选项前的字母)。 A.图线不过原点的原因可能是没有平衡摩擦力 B.图线不过原点的原因可能是平衡摩擦力时木板的末端 C.图线上部分弯曲的原因可能是所用小车的质量M过大 D.图线上部分弯曲的原因可能是沙桶总质量m增大到一定程度时,沙桶的重力不能看做小车所受的合力 【答案】 (1). (1)m< (2). (2)3.2(3).(3)BC(4).(4)1.0(5).BD 【解析】 (1)对整体分析,加速度 ,隔离对小车分析,根据牛顿第二定律得,细线的拉力F=Ma= ,知当小车的总质量远大于砝码和砝码盘的总质量,可认为细绳对小车的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力. (2)根据△x=aT2可知 (3)平衡摩擦力应没有外在影响,只让小车在木板上自由状态,故A错误;平衡摩擦力时,小车后面的纸带必须连好,因为运动过程中纸带也要受到阻力,故B正确;平衡摩擦力的结果是mgsinθ=μmgcosθ,显然与质量无关,故改变质量时不必重新平衡,故C正确;实验时先接通打点计时器电源,再放开小车,故D错误;故选BC. (4)当F=0时,G′=ma1 当F=0.1N时,G′+F=ma2 联立解得m=1.0kg 从上图中发现直线没过原点,当F=0时,a>0.也就是说当绳子上没有拉力时小车还有加速度,说明小车的摩擦力小于重力沿斜面向下的分力.该组同学实验操作中平衡摩擦力过大,所垫木板太高,从图象上可以看出: F从0开始增加,砝码的质量远小于车的质量,慢慢的砝码的质量在增加,那么在后面砝码的质量就没有远小于车的质量呢,那么绳子的拉力与砝码的总重力就相差大呢.所以原因是砝码的质量没有远小于车的质量,所以AC错误,BD正确. 三、计算题 18.为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持一定的距离。 雅西高速公路某直线路段的最高限速为 =30m/s.假设前方汽车突然停止,后面司机发现这一情况,立即操纵刹车到汽车开始减速经历的时间(即反应时间)t=0.5s,刹车时汽车的加速度大小为4m/s².则该路段上行驶的汽车之间应保持的距离至少应为多少? (g取10m/s²) 【答案】127.5m 【解析】由运动学公式得匀速运动x1=v0t=15m 匀减速直线运动 =112.5m 故车距至少为x=x1+x2=127.5m 19.如图所示,水平地面上有一质量M=4kg的物块,现将质量m=1kg的光滑圆柱体放在物块与竖直墙壁之间。 当物块和圆柱体都静止不动时,圆柱体恰好和地面接触但对地面无压力,圆心0与接触点A的连线与水平方向夹角为θ=300。 (g取10m/s²)求: (1)圆柱体对物块的弹力大小; (2)物块受到地面的摩擦力大小。 【答案】 (1)20N (2)10 N 【解析】 (1)对圆柱体受力分析如图, 由平衡条件得 (2)以整体为对象受力分析如图, 由平衡条件得地面对物块的摩擦力f=F2 对圆柱体,有F2=F1cosθ 解得 20.质量为10kg的物体在F=200N的水平推力作用下,从粗糙固定斜面的底端由静止开始沿斜面向上运动,斜面足够长且与水平地面的夹角θ=370,力F作用2s后撤去,物体在斜面上继续上滑了1.25s后,速度减为零。 (已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s²).求: (1)物体与斜面间的动摩擦因数μ; (2)物体上滑的总路程x; (3)物体速度减为零后能否在斜面上静止? 若能,请说明理由;若不能,请求出物体返回底端时速度的大小。 【答案】 (1)0.25 (2)16.25m(3)11.4m/s 【解析】 (1)设加速的加速度为a1,末速度为v,减速时的加速度大小为a2,撤去F前,对物体受力分析如图所示, 由牛顿第二定律得 有FN=Fsinθ+mgcosθ Fcosθ﹣Ff﹣mgsinθ=ma1 又Ff=μFN 代入数据得a1=10﹣20μ 由运动学规律可得v=a1t1 撤去F后受力分析,由牛顿第二定律得,a2=gsinθ+μgcosθ 代入数据得a2=6+8μ 由匀变速运动规律有v=a2t2 解得μ=0.25,a1=5m/s2,a2=8m/s2 (2)由运动学规律得 解得,x=16.25m (3)物体速度减为零后,因为μ<tanθ,物体将下滑,加速度为: a=gsinθ-μgcosθ=4m/s2 则: 点睛: 本题主要考察了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用,抓住匀加速运动的末速度即为匀减速运动的初速度列式,注意加速度是联系力和运动的桥梁.
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