甘肃省庆阳市宁县白银四中学年高一上学期期.docx
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甘肃省庆阳市宁县白银四中学年高一上学期期
2016-2017学年甘肃省庆阳市宁县白银四中高一(上)期末物理试卷
一、单项选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意,有选错或不答的得0分.)
1.如图所示为某校学生开展无线电定位“搜狐”比赛,甲、乙两人从O点同时出发,并同时到达A点搜到狐狸,两人的搜狐路径已在图中标出,则( )
A.甲的平均速度大于乙的平均速度
B.两人运动的平均速度相等
C.甲的位移大于乙的位移
D.甲的路程等于乙的路程
2.关于速度与加速度的关系,下列说法中正确的是( )
A.物体的速度改变越快,其加速度也越大
B.物体的速度越大,其加速度也越大
C.物体的速度改变量越大,其加速度也越大
D.物体的速度为零,其加速度一定为零
3.关于惯性和牛顿第一定律,下列说法中正确的是( )
A.静止的物体可能没有惯性
B.速度越大的物体惯性越大
C.同一物体在地球上和月球上惯性不同
D.伽利略的斜槽实验以可靠的事实为基础并把实验探究和逻辑推理和谐地结合在一起
4.同一平面内的三个力,大小分别为4N、6N、7N,若三力同时作用于某一物体,则该物体所受三力合力的最大值和最小值分别为( )
A.17N3NB.5N3NC.9N0D.17N0
5.图中所示A、B、C为三个相同物块,由轻质弹簧K和轻线L相连,悬挂在天花板上处于静止状态,若将L剪断,则在刚剪断时,A、B的加速度大小aA、aB分别为( )
A.aA=0、aB=0B.aA=0、aB=gC.aA=g、aB=gD.aA=g、aB=0
6.如图所示,悬臂梁AB一端插入墙中,其B端有一光滑的滑轮.一根轻绳的一端固定在竖直墙上,另一端绕过悬梁一端的定滑轮,并挂一个重10N的重物G,若悬梁AB保持水平且与细绳之间的夹角为30°,则当系统静止时,悬梁臂B端受到的作用力的大小为( )
A.17.3NB.20NC.10ND.无法计算
7.如图所示,用细绳把小球悬挂起来,当小球静止时,下列说法中正确的是( )
A.小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对作用力和反作用力
B.小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对作用力和反作用力
C.小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对平衡力
D.小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对平衡力
8.一个做初速度为零的匀加速直线运动的物体,下列说法中正确的是( )
A.第4秒内的平均速度大于前4秒内的平均速度
B.第4秒内的平均速度大于第4秒末的即时速度
C.第4秒内的位移大于前4秒内的位移
D.第3秒末的速度等于第4秒末的速度
9.物体自楼顶处自由下落(不计阻力),落到地面的速度为v.在此过程中,物体从楼顶落到楼高一半处所经历的时间为( )
A.
B.
C.
D.
10.在水平桌面上叠放着木块P和Q,P在Q上面,水平力F推动两个木块做匀速直线运动,如图,下列说法正确的是( )
A.P受到3个力的作用,Q受4个力的作用.
B.P受到2个力的作用,Q受5个力的作用.
C.P受到3个力的作用,Q受5个力的作用.
D.以上说法均不对.
二、多选题(本题共4小题,每小题4分,共16分,且每小题均有两个答案正确,全部选对得4分,漏选得2分,错选不得分)
11.如图所示,位于斜面上的物块m在沿斜面向上的力F作用下,处于静止状态,则斜面作用于物块的静摩擦力说法正确的是( )
A.方向可能沿斜面向上B.方向可能沿斜面向下
C.大小可能等于零D.大小一定不等于零
12.站在升降机中的人出现超重现象,则升降机可能( )
A.作加速上升B.作减速下降C.作加速下降D.作减速上升
13.如图所示,质量为m的物体放在水平桌面上,在与水平方向成θ角的拉力F作用下向前匀速运动,已知物体与桌面间的动摩擦因数为μ,则下列判断正确的是( )
A.物体受到的摩擦力为F•cosθ
B.物体受到的摩擦力为μmg
C.物体对地面的压力为mg
D.物体受到地面的支持力为mg﹣F•sinθ
14.竖直升空的火箭,其v﹣t图象如图所示,由图可知以下说法中错误的是( )
A.火箭上升的最大高度为16000m
B.火箭上升的最大高度为48000m
C.火箭经过120s落回地面
D.火箭上升过程中的加速度始终是20m/s2
三、实验题(本题共12分)
15.(12分)如图甲所示,在探究加速度与力、质量的关系实验中,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后面拖动的纸带打上的点计算出.
(1)当M与m的大小关系满足 时,才可以认为绳对小车的拉力大小约等于盘及盘中砝码的重力.
(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据.为了比较容易地观测加速度a与质量M的关系,应该做a与 的图象.
(3)图乙是两同学研究了加速度与力的关系,并根据实验数据画出的图象.
形成图线甲的原因是 .
形成图线乙的原因是 .
(4)如图丙所示是拖动小车运动得到的一条纸带,测出AB=1.2cm,BC=2.4cm,CD=3.6cm,计数点A、B、C、D中,每相邻的两个计数点之间有四个小点未画出,则运动物体的加速度a= m/s2.
四、计算题(本题共3小题,每题10分,共20分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写最后答案的不给分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值的单位.)
16.(10分)汽车以20m/s的速度进站,关闭发动机做匀减速直线运动,当滑行s=100m时速度恰好减为零,求:
(1)汽车减速滑行时的加速度大小;
(2)汽车滑行的总时间t.
17.(10分)质量为2kg的物体在40N水平推力作用下,1s内沿竖直墙壁从静止开始下滑3m.求:
(取g=10m/s2)
(1)物体运动的加速度;
(2)物体与墙间的动摩擦因数.
18.(12分)如图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定的斜面底端有一质量m=1.0kg的物体,物体与斜面间动摩擦因数μ=0.25.现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动,拉力F=10.0N,方向平行斜面向上.经时间t=4.0s绳子突然断了,求:
(1)绳断时物体的速度大小.
(2)从绳子断了开始到物体运动到最高处的运动时间.(sin37°=0.60,cos37°=0.80,g=10m/s2)
2016-2017学年甘肃省庆阳市宁县白银四中高一(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意,有选错或不答的得0分.)
1.如图所示为某校学生开展无线电定位“搜狐”比赛,甲、乙两人从O点同时出发,并同时到达A点搜到狐狸,两人的搜狐路径已在图中标出,则( )
A.甲的平均速度大于乙的平均速度
B.两人运动的平均速度相等
C.甲的位移大于乙的位移
D.甲的路程等于乙的路程
【考点】匀变速直线运动的图像.
【分析】平均速度等于物体的位移与所用时间的比值.位移是从起点到终点的有向线段,从图上找出起点和终点,确定位移关系,再研究平均速度关系.路程是物体运动路线的长度.
【解答】解:
A、B、C由图看出,甲乙两人起点都在O点,终点都在A点,位移相同,所用时间相同,则根据平均速度的公式
得知,平均速度一定相同.故AC错误,B正确;
D、路程是物体运动路线的长度,从图看出,甲的路程大于乙的路程.故D错误.
故选:
B.
【点评】本题是物体的运动轨迹图线,能直接看出物体运动路线和起点、终点,只要懂得平均速度的含义就能正确解答.
2.关于速度与加速度的关系,下列说法中正确的是( )
A.物体的速度改变越快,其加速度也越大
B.物体的速度越大,其加速度也越大
C.物体的速度改变量越大,其加速度也越大
D.物体的速度为零,其加速度一定为零
【考点】加速度;速度.
【分析】根据加速度的定义式a=
可知物体的加速度等于物体的速度的变化率,加速度描述速度变化的快慢.
加速度的方向就是物体速度变化量的方向,与物体速度无关,即物体的速度变化越快物体的加速度越大.
【解答】解:
A、加速度描述速度变化的快慢,物体的速度改变越快,其加速度也越大,故A正确;
B、速度大,加速度可以为零,比如匀速直线运动,故B错误;
C、物体的速度变化大,但所需时间更长的话,物体速度的变化率可能很小,则加速度就会很小,故C错误;
D、物体的速度为零,其加速度不一定为零,例如火箭发射的瞬间,故D错误;
故选:
A.
【点评】加速度是运动学中最重要的物理量,对它的理解首先抓住物理意义,其次是定义式,以及与其他物理量的关系.
3.关于惯性和牛顿第一定律,下列说法中正确的是( )
A.静止的物体可能没有惯性
B.速度越大的物体惯性越大
C.同一物体在地球上和月球上惯性不同
D.伽利略的斜槽实验以可靠的事实为基础并把实验探究和逻辑推理和谐地结合在一起
【考点】牛顿第一定律;惯性.
【分析】牛顿第一定律是在实验的基础上推理概括得出的规律;它告诉我们物体在不受力的作用时保持静止状态或物体做匀速直线运动状态.
【解答】解:
A、惯性是物体的固有属性,与运动状态无关,故A错误;
B、质量是惯性大小的唯一量度,与速度、环境等因素无关,故BC错误;
D、伽利略的斜槽实验以可靠的事实为基础并把实验探究和逻辑推理和谐地结合在一起,故D正确;
故选:
D.
【点评】此题是一道有关牛顿第一定律的基础性的试题,解答时把握好:
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;再就是物体在不受力的作用时,总保持静止状态或者是匀速直线运动状态.
4.同一平面内的三个力,大小分别为4N、6N、7N,若三力同时作用于某一物体,则该物体所受三力合力的最大值和最小值分别为( )
A.17N3NB.5N3NC.9N0D.17N0
【考点】力的合成.
【分析】三个力作用于同一个物体,当三个力同向时,合力最大.当三个力的合力能为零,则合力最小值为0,若不能为零,合力等于最大的力与两个较小力之差.
【解答】解:
当三个力同向时,合力最大,则Fmax=4+6+7N=17N.因为4N和6N的合力范围为[2N,10N],合力能为7N,与7N再合成,合力能为零.所以最小合力为零.故D正确,A、B、C错误.
故选D.
【点评】解决本题的关键知道三个力的合力范围,当三个力同向时,合力最大,如果合力能为零,则合力最小为零,若合力不能为零,最小值等于最大的力与两个较小力之差.
5.图中所示A、B、C为三个相同物块,由轻质弹簧K和轻线L相连,悬挂在天花板上处于静止状态,若将L剪断,则在刚剪断时,A、B的加速度大小aA、aB分别为( )
A.aA=0、aB=0B.aA=0、aB=gC.aA=g、aB=gD.aA=g、aB=0
【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用;胡克定律.
【分析】对细线剪短前后的A、B、C物体分别受力分析,然后根据牛顿第二定律求解加速度.
【解答】解:
对A、B、C分别受力分析如图,
根据平衡条件,有:
对A:
F2=F1+mg
对B:
F1=F+mg
对C:
F=mg
弹簧的弹力不能突变,因形变需要过程,绳的弹力可以突变,绳断拉力立即为零.
当绳断后,A受力不变,仍然平衡,故aA=0;
对B,绳断后合力为F合=F1﹣mg=maB,aB=g方向竖直向上;
故选B.
【点评】考查了牛顿第二定律,绳和弹簧弹力的特点,瞬时对应关系.
6.如图所示,悬臂梁AB一端插入墙中,其B端有一光滑的滑轮.一根轻绳的一端固定在竖直墙上,另一端绕过悬梁一端的定滑轮,并挂一个重10N的重物G,若悬梁AB保持水平且与细绳之间的夹角为30°,则当系统静止时,悬梁臂B端受到的作用力的大小为( )
A.17.3NB.20NC.10ND.无法计算
【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力.
【分析】将绳子的拉力进行合成,得到绳子对滑轮的压力,然后对滑轮分析,根据共点力平衡条件得到杆对滑轮的作用力大小.
【解答】解:
球受力平衡,故绳子的张力等于球的重力,为10N;
将绳子的拉力进行合成,如图所示:
故绳子对滑轮的压力为10N;
滑轮受绳子的压力和杆的支持力而平衡,故杆对滑轮的作用力大小为10N;
故选:
C.
【点评】本题关键是明确滑轮的受力情况,结合平行四边形定则和共点力平衡条件分析,基础题目.
7.如图所示,用细绳把小球悬挂起来,当小球静止时,下列说法中正确的是( )
A.小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对作用力和反作用力
B.小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对作用力和反作用力
C.小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对平衡力
D.小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对平衡力
【考点】作用力和反作用力;牛顿第三定律.
【分析】一对平衡力与“作用力与反作用力“的共同的特点:
二力都是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上.
一对平衡力与“作用力与反作用力“的区别:
作用力与反作用力描述的是两个物体间相互作用的规律,二力平衡描述的是一个物体在二力作用下处在平衡状态.
【解答】解:
对小球受力分析,受地球对其的重力,细线对其向上的拉力,小球保持静止状态,加速度为零,合力为零,故重力和拉力是一对平衡力;细线对小球的拉力的反作用力是小球对细线的向下的拉力,这两个力是一对相互作用力,故A错误,B错误,C正确,D错误
故选:
C.
【点评】本题涉及三力,重力、细线对小球的拉力和小球对细线的拉力,其中重力和细线对小球的拉力是平衡力(因为小球处于平衡状态),细线对小球的拉力和小球对细线的拉力是相互作用力;平衡力和相互作用力是很容易混淆的,要注意其最明显的区别在于是否同体.
8.一个做初速度为零的匀加速直线运动的物体,下列说法中正确的是( )
A.第4秒内的平均速度大于前4秒内的平均速度
B.第4秒内的平均速度大于第4秒末的即时速度
C.第4秒内的位移大于前4秒内的位移
D.第3秒末的速度等于第4秒末的速度
【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系.
【分析】根据速度时间公式求出瞬时速度的大小,结合平均速度的推论逐项分析判断.
【解答】解:
A、设加速度为a,则4s末的速度v4=4a,3s末的速度v3=3a,根据平均速度推论知,第4s内的平均速度为:
,4s内的平均速度为:
,可知第4s内的平均速度大于4s内的平均速度.故A正确.
B、由A选项知,第4s内的平均速度小于第4s末的瞬时速度,故B错误.
C、物体做匀加速直线运动,第4s内的位移小于前4s内的位移,故C错误.
D、物体做匀加速直线运动,第3s末的速度小于第4s末的速度,故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,有时运用推论求解会使问题更加简捷.
9.物体自楼顶处自由下落(不计阻力),落到地面的速度为v.在此过程中,物体从楼顶落到楼高一半处所经历的时间为( )
A.
B.
C.
D.
【考点】自由落体运动.
【分析】设楼顶到地面的高度为h,物体从楼顶落到楼高一半处的速度为v′两次运用匀变速直线运动位移与速度的关系及速度时间关系即可求解
【解答】解:
设楼顶到地面的高度为h,物体从楼顶落到楼高一半处的速度为v′则有:
2gh=v2
2g
=v′2
解得:
t=
故选:
C.
【点评】本题考查的是自由落体运动基本公式的直接应用,难度不大,属于基础题.
10.在水平桌面上叠放着木块P和Q,P在Q上面,水平力F推动两个木块做匀速直线运动,如图,下列说法正确的是( )
A.P受到3个力的作用,Q受4个力的作用.
B.P受到2个力的作用,Q受5个力的作用.
C.P受到3个力的作用,Q受5个力的作用.
D.以上说法均不对.
【考点】牛顿第二定律.
【分析】用水平力F推Q,使P、Q两木块一起沿水平桌面匀速滑动,对各自进行受力分析,分别从重力、弹力、摩擦力等三个角度去分析.对于摩擦力要分静摩擦力与滑动摩擦力.
【解答】解:
在水平推力的作用下,物体P、Q一起匀速滑动,两个物体的合力均为零.对P受力分析:
重力与支持力两个力,Q对P没有摩擦力,否则合力不为零,不能做匀速运动.
对于Q受力分析:
重力、地面支持力、P对Q的压力、水平推力、地面给Q的滑动摩擦力.
因此P受到二个力,Q受到五个力.故B正确;ACD错误;
故选:
B
【点评】本题考查受力分析,通常从重力、弹力、摩擦力角度去分析,同时强调受力的研究对象.
二、多选题(本题共4小题,每小题4分,共16分,且每小题均有两个答案正确,全部选对得4分,漏选得2分,错选不得分)
11.如图所示,位于斜面上的物块m在沿斜面向上的力F作用下,处于静止状态,则斜面作用于物块的静摩擦力说法正确的是( )
A.方向可能沿斜面向上B.方向可能沿斜面向下
C.大小可能等于零D.大小一定不等于零
【考点】摩擦力的判断与计算.
【分析】根据推力F的大小与重力分力的大小确定摩擦力的方向,注意分析推力与重力沿斜面向下分力的大小关系.
【解答】解:
A、当F大于Mgsinθ,由于沿斜面方向平衡,则静摩擦力方向沿斜面向下.当F小于Mgsinθ,由于沿斜面方向平衡,则静摩擦力方向沿斜面向上,故AB正确;
C、当F与重力向下的分力相等时,摩擦力大小可以为零;故C正确,D错误.
故选:
ABC.
【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析,通过沿斜面方向平衡进行分析.
12.站在升降机中的人出现超重现象,则升降机可能( )
A.作加速上升B.作减速下降C.作加速下降D.作减速上升
【考点】超重和失重.
【分析】当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时,就说物体处于超重状态,此时有向上的加速度;
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,此时有向下的加速度.
【解答】解:
站在升降机中的人出现超重现象,此时有向上的加速度,
所以升降机可能加速上升或减速下降,故AB正确,CD错误
故选:
AB.
【点评】本题考查了学生对超重失重现象的理解,掌握住超重失重的特点,本题就可以解决了.
13.如图所示,质量为m的物体放在水平桌面上,在与水平方向成θ角的拉力F作用下向前匀速运动,已知物体与桌面间的动摩擦因数为μ,则下列判断正确的是( )
A.物体受到的摩擦力为F•cosθ
B.物体受到的摩擦力为μmg
C.物体对地面的压力为mg
D.物体受到地面的支持力为mg﹣F•sinθ
【考点】摩擦力的判断与计算.
【分析】在与水平方向成θ的拉力F作用下匀速运动,对此受力分析,运用力的合成,分别列出竖直方向平衡方程;水平方向由牛顿第二定律列出方程.
【解答】解:
对物体受力分析,如图所示,则有
A、由共点力的平衡可知,物体受到的摩擦力等于F水平方向的分力,即f=Fcosθ;故A正确;
B、由滑动摩擦力公式可知,物体受到的摩擦力为f=μN=μ(mg﹣Fsinθ),故B错误;
C、物体对地面的压力与地面对物体的支持力是作用力与反作用力,而支持力等于mg﹣F•sinθ,故C错误,D正确;
故选:
AD.
【点评】本题考查学会对物体受力分析,并运用力的平行四边形定则处理不在同一直线上但在同一平面上的力.对于滑动摩擦力,关键抓住滑动摩擦力与物体对地面的压力成正比,而不是与重力成正比.
14.竖直升空的火箭,其v﹣t图象如图所示,由图可知以下说法中错误的是( )
A.火箭上升的最大高度为16000m
B.火箭上升的最大高度为48000m
C.火箭经过120s落回地面
D.火箭上升过程中的加速度始终是20m/s2
【考点】匀变速直线运动的图像.
【分析】在v﹣t图象中,速度的正负表示物体的运动方向,倾斜的直线表示匀变速直线运动,斜率表示加速度,倾斜角越大表示加速度越大,图象与坐标轴围成的面积表示位移.结合这些知识分析即可.
【解答】解:
AB、由图知,在0﹣120s内火箭的速度一直为正,说明火箭一直在上升,t=120s时速度为零,火箭上升到最大高度,最大高度等于运动过程中的最大位移大小,由图可知最大高度为H=
×120×800m=48000m,故A错误,B正确;
C、火箭一直上升,没有落回地面,故C错误;
D、根据图象可知,前40s火箭做匀加速直线运动,加速度为a=
=
=20m/s2.后80s做匀减速直线运动,加速度是a′=
=
=﹣10m/s2,可知加速度是变化的,故D错误
本题选错误的,故选:
ACD
【点评】本题考查对速度﹣时间图象的理解,要明确图象的斜率表示加速度,知道在速度﹣时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义.
三、实验题(本题共12分)
15.(12分)(2016秋•宁县期末)如图甲所示,在探究加速度与力、质量的关系实验中,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后面拖动的纸带打上的点计算出.
(1)当M与m的大小关系满足 M>>m 时,才可以认为绳对小车的拉力大小约等于盘及盘中砝码的重力.
(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据.为了比较容易地观测加速度a与质量M的关系,应该做a与
的图象.
(3)图乙是两同学研究了加速度与力的关系,并根据实验数据画出的图象.
形成图线甲的原因是 平衡摩擦力过度 .
形成图线乙的原因是 平衡摩擦力不足 .
(4)如图丙所示是拖动小车运动得到的一条纸带,测出AB=1.2cm,BC=2.4cm,CD=3.6cm,计数点A、B、C、D中,每相邻的两个计数点之间有四个小点未画出,则运动物体的加速度a= 1.2 m/s2.
【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系.
【分析】
(1)要求在什么情况下才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力,需求出绳子的拉力,而要求绳子的拉力,应先以整体为研究对象求出整体的加速度,再以M为研究对象求出绳子的拉力,通过比较绳对小车的拉力大小和盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有m<<M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力.
(2)反比例函数图象是曲线,而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系;正比例函数图象是过坐标原点的一条直线,就比较容易判定自变量和因变量之间的关系.
(3)根据牛顿第二定律明确图象不过原点的原因;
【解答】解:
(1)以整体为研究对象有:
mg=(m+M)a
解得:
a=
,
以M为研究对象有绳子的拉力为:
F=Ma=
mg
显然要有F=mg必有m+M=M,故有M>>m,即只有M>>m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力.
(2)根据牛顿第二定律F=Ma,a与M成反比,而反比例函数图象是曲线,而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系,故不能作a﹣M图象;但存在关系:
a=
,
故a与
成正比,而正比例函数图象是过坐标原点的一条直线,就比较容易判定自变量和因变量之间的关系,故应作a﹣
图象;
(3)图线甲表明在小车的拉力为0时,小车有加速度,即合外力大于0,说明平衡摩擦力过度;
图线乙表明当F≠0时,a=0.也就是说当绳子上
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