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- 2021-05-21 发布
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三明一中 2019-2020 学年第一学期期中考试
高一物理试卷
一、单项选择题
1.以下说法正确的是( )
A. 速度是矢量 B. “一节课40分钟”中40分钟指的是下课的时刻
C. 只有很小的物体才能视为质点 D. 研究物体运动时,只能以地面为参考系
【答案】A
【解析】
【详解】A:速度有大小、有方向,运算时遵循平行四边形定则,是矢量。故A项正确。
B:一节课40分钟对应的是一段过程,40分钟为时间。故B项错误。
C:只要在所研究的问题中物体的大小和形状可以忽略,物体就可以看作质点,与物体的实际大小无关。故C项错误。
D:研究物体运动时,可以任选一其它物体作为参考系。故D项错误。
2.下列关于重力、弹力和摩擦力的说法,正确的是
A. 物体的重心一定在物体的几何中心上
B. 放在桌面上的书受到桌面对它向上的弹力,这是由于书本发生了微小形变而产生的
C. 动摩擦因数与滑动摩擦力成正比,与物体之间的压力成反比
D. 绳子的拉力总是沿着绳的方向而指向绳子收缩的方向
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体的重心不一定在物体的几何中心上,质量分布均匀的规则的几何体的重心才在物体的几何中心,选项A错误;
B.放在桌面上的书受到桌面对它向上的弹力,这是由于桌面发生了微小形变而产生的,选项B错误;
C.动摩擦因数是由接触面的材料决定的,与滑动摩擦力以及物体之间的压力无关,选项C错误;
D.绳子的拉力总是沿着绳的方向而指向绳子收缩的方向,选项D正确。
3.已知两个共点力的大小分别为4N和6N,则其合力的大小不可能是( )
A. 2N B. 6N C. 10N D. 14N
【答案】D
【解析】
【详解】两个共点力的大小分别为4N和6N,则其合力的范围为;即合力大小不可能是14N。故D正确,ABC三项错误。
4.关于自由落体运动,下列结论中正确的是
A. 物体在空中下落的运动就是自由落体运动
B. 加速度等于 9.8 m/s2 的运动就是自由落体运动
C. 做自由落体运动的物体,重物先落,轻物后落
D. 自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体只在重力作用下由静止开始在空中下落的运动是自由落体运动,选项A错误;
B.加速度等于 9.8 m/s2 运动不一定就是自由落体运动,例如竖直上抛运动,选项B错误;
C.做自由落体运动的物体,轻重物体的加速度是相同的,均为g,选项C错误;
D.自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动,选项D正确。
5.如图所示的装置中,小球的质量均相同,弹簧和细线的质量均不计,一切摩擦忽略不计,平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3,其大小关系是( )
A. F1=F2=F3 B. F1=F2<F3 C. F1=F3>F2 D. F3>F1>F2
【答案】A
【解析】
【详解】第一幅图:以下面的小球为研究对象,由平衡条件得知,;第二幅图:以小球为研究对象,由平衡条件得知,,对绳与弹簧的连接点分析知,故;第三幅图:以任意一个小球为研究对象,由平衡条件得知,;所以平衡时各弹簧的弹力大小相等,即有F1=F2=F3,故A正确,BCD错误。.
6.如图所示,物体在F=100N,方向水平向左的拉力作用下,沿水平面向右运动。已知物体与水平面的动摩擦因数µ = 0.2,物体质m = 5kg,可知物体所受摩擦力为(g=10m/s 2)
A. 10N,水平向右
B. 20N,水平向右
C. 10N,水平向左
D. 20N,水平向左
【答案】C
【解析】
【分析】
由题意可知物体受到滑动摩擦力,由f=μFN可求向物体受到的摩擦力的大小及方向.
【详解】物体相对地面运动,故物体受到的滑动摩擦力,则摩擦力的大小为:f=μFN=μmg=0.2×5×10N=10N;滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,故摩擦力方向向左,故C正确,ABD错误;故选C。
【点睛】本题考查摩擦力的大小及方向,在求摩擦力的题目时,要先明确是静摩擦力还是滑动摩擦力,再根据其不同性质进行求解.
7.如图所示是某质点运动速度图象,由图象得到的正确结果是
A. 0∼1s内的平均速度是 2m/s
B. 0∼1s 内的加速度与 2∼4s 内的加速度方向相同
C. 第 2s 内的位移大小是 2m
D. 0∼1s 内运动方向与 2∼4s 内的运动方向相反
【答案】C
【解析】
【详解】A.0~1s内质点做匀加速直线运动,则平均速度为:
故A错误。
B.根据图线的斜率表示加速度,斜率的正负表示加速度的方向,则知,0~1 s内的加速度与2~4 s内的加速度方向相反,故B错误。
C.根据速度图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移,则第2s内的位移大小为:
x=2×1m=2m
故C正确。
D.在前4s内,速度都为正值,速度一直沿正向,所以0∼1s内的运动方向与2∼4s内的运动方向相同,故D错误。
8.一辆汽车以20m/s的速度沿平直公路行驶,由于前方突发事故,汽车当即以大小为5m/s2的加速度刹车,则开始刹车后2s与开始刹车后6s汽车通过的位移之比为
A. 1:4 B. 3:5 C. 3:4 D. 5:9
【答案】C
【解析】
【详解】设汽车从刹车到停下的时间为t,则由得:,则4s后汽车停止运动,刹车6s内的位移与刹车4s内的位移相等,刹车6s内的位移为:,汽车刹车2s内的位移为:,所以汽车刹车2s内与刹车后6s内汽车通过的位移之比为:,故C正确,A、B、D错误;
故选C。
【点睛】汽车刹车过程做匀减速直线运动,根据加速度和初速度,由速度公式求出刹车的时间,根据已知时间与刹车时间的比较,分析汽车的运动状态,再选择公式求解已知时间内的位移,最后求出比值。
9. 两个物体A和B,质量分别为M和m,用跨过定滑轮轻绳相连,A静止于水平地面上,如图所示,不计摩擦,则A对绳的作用力的大小与地面对A的作用力的大小分别为( )
A. mg,Mg B. mg,(M﹣m)g
C. (M﹣m)g,Mg D. (M+m)g,(M﹣m)g
【答案】B
【解析】
解:以B为研究对象,根据平衡条件绳子的拉力F=mg.
再以A为研究对象,得到F+FN=Mg,得到FN=Mg﹣F=(M﹣m)g,故B正确;
故选:B.
【点评】本题采用的是隔离法.当物体处于平衡状态时,采用隔离都可以求解.当几个物体都处于平衡状态时,也可以采用整体法.
10.一辆汽车沿着一条平直的公路行驶,公路旁边有与公路平行的一行电线杆,相邻电线杆间的间隔均为50 m,取汽车驶过某一根电线杆的时刻为零时刻,此电线杆作为第1根电线杆,此时刻汽车行驶的速度大小为v1=5 m/s,假设汽车的运动为匀加速直线运动,10 s末汽车恰好经过第3根电线杆,则下列说法中正确的是 ( )
A. 汽车运动的加速度大小为1 m/s2
B. 汽车继续行驶,经过第7根电线杆时的瞬时速度大小为25 m/s
C. 汽车在第3根至第7根电线杆间运动所需的时间为20 s
D. 汽车在第3根至第7根电线杆间的平均速度为25 m/s
【答案】AB
【解析】
A、汽车在内的位移是: ,由,代入数据 ,解得:,故A正确;
B、由 ,即:,解得:,故B正确;
C、汽车从第1根到第7根电线杆的时间是,则:
由匀变速运动规律得: 代入数据解得:
汽车在第3根至第7根电线杆间运动所用的时间: ,故C错误;
D、汽车从第3根至第7根电线杆间的平均速度为:,故D错误。
点睛:解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间关系公式、速度时间关系公式以及位移速度关系公式,并能灵活运用。
二、多选择题
11.不计空气阻力,同时将一重一轻两石块从同一高度自由下落,则( )
A. 在任一时刻具有相同的加速度、位移和速度;
B. 在下落这段时间内平均速度相等;
C. 在下过程中每个石块第1 s内、第2 s内位移之比都为1∶3
D. 重的石块落得快,轻的石块落得慢。
【答案】ABC
【解析】
【详解】轻重不同的物体自由下落的加速度相等,任一时刻速度、位移也相等,A正确D错误;根据知下落相等的时间,位移相等,则根据可知平均速度相等,B正确;根据知,从开始下落第1s内的位移为、第2s内的位移为,故每个石块第1s内、第2s内位移之比都为1∶3,C正确.
12.汽车沿平直公路运动,某时刻速度大小为v,从此时刻起开始做匀减速直线运动加速度大小为a,经过时间t恰好停止运动,这段时间内经历的路程为x。下列关系式中正确的有
A. B. C. x=vt/2 D. v2=2ax
【答案】BCD
【解析】
【详解】位移、速度、加速度均为矢量,在运动学中,统一以初速度方向为正方向,因此应有,由于vt=v-at=0,即v=at,带入得;v2=2(-a)(-x)=2ax;匀变速运动的平均速度为(v+0)/2,x=vt/2,故选BCD.
13. 如图所示,一质量为m的木块靠在竖直粗糙的墙壁上,且受到水平力F的作用,二者之间的动摩擦因数为μ,下列说法正确的是( )
A. 若木块静止,木块受到的静摩擦力大小等于mg,方向是竖直向上
B. 若木块静止,当F增大时,木块受到的静摩擦力随之增大
C. 若木块沿墙壁向下运动,则墙壁对木块的摩擦力大小为μF
D. 若开始时木块静止,当撤去F,木块沿墙壁下滑时,木块不受滑动摩擦力作用
【答案】ACD
【解析】
试题分析:若木块静止,木块受到重力G、向左的推力F、向右的弹力FN、以及静摩擦力Ff,重力与静摩擦力是平衡力,则摩擦力方向是竖直向上,大小等于mg,A正确。当F增大时,木块受到的静摩擦力仍然与重力平衡,则不会增大,B错;若木块沿墙壁向下运动,是滑动摩擦力,则墙壁对木块的摩擦力大小为;若开始时木块静止,当撤去F,木块沿墙壁下滑时,由于不再受到弹力,则木不受滑动摩擦力作用,所以D正确。
考点:本题考查 物体的平衡。
14.木块A、B重力分别为50N和70N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2,与A、B相连接的轻弹簧被压缩了5cm,弹簧的劲度系数为100N/m,系统置于水平地面上静止不动.现用F=7N的水平推力作用在木块A上,如图所示,力F作用后( )
A. 木块A所受摩擦力大小为7N
B. 木块A所受摩擦力大小为2N
C. 木块B所受摩擦力大小为12N
D. A、B受的摩擦力方向相同
【答案】BD
【解析】
【详解】A、B与地面间的最大静摩擦力分别为:fmA=μGA=0.2×50N=10N,fmB=μGB=0.2×70N=14N;根据胡克定律得,弹簧的弹力大小为:F弹=kx=100×0.05N=5N;当F=7N时,F-F弹=7-5=2N<fmA,F弹<fmB,所以两物体都保持静止状态。则由平衡条件得A所受摩擦力分别为fA=F-F弹=2N,方向水平向左。B所受的摩擦力为fB=F弹=5N,方向水平向左。AB受力方向相同,故BD正确,AC错误。故选BD。
【点睛】本题考查共点力平衡条件以及静摩擦力的计算,要注意在求解摩擦力时,首先要根据外力与最大静摩擦力的关系分析物体的状态,再根据状态研究摩擦力.
三、实验、填空题
15.如图所示,画出 a 物体的受力图
( )
【答案】
【解析】
【详解】a物体的受力情况如图:
16.在《探究弹簧伸长量与弹力关系》的实验中,
(1)在“探索弹力和弹簧伸长的关系”实验中,以下说法正确的是_____.
A.弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度
B.用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态
C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量
D.用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量之比相等
(2)甲同学研究弹簧所受弹力 F与弹簧长度 L关系实验时,得到如图所示的 FL图象,由图象可知:弹簧原长 L0=____cm,求得弹簧的劲度系数 k=____N/m.
(3)乙同学做实验时,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长 L0, 再把弹簧竖直悬挂起来,挂上砝码后测出簧伸长后的长度 L,把 L﹣L0 作为弹簧的伸长量 x,这 样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是图中所示图象的( ).
A. B. C. D.
【答案】 (1). AB (2). 3.0 (3). 200 (4). C
【解析】
【详解】(1)[1].A、弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度,否则弹簧会损坏,故A正确.
B、用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,要保证弹簧位于竖直位置,使钩码的重力等于弹簧的弹力,要待钩码平衡时再读读数.故B正确.
C、弹簧的长度不等于弹簧的伸长量.故C错误.
D、拉力与伸长量之比是劲度系数,由弹簧决定,同一弹簧的劲度系数是不变的,不同的弹簧的劲度系数不同,故D错误.
(2)[2].弹簧弹力为零时弹簧的长度为弹簧原长,由图示F-L图象可知,弹簧原长:L0=3.0cm;
[3].由胡克定律:F=kx根据图示图象可知,弹簧的劲度系数:
(3)[4].①实验中用横轴表示弹簧的伸长量x,纵轴表示弹簧的拉力F(即所挂重物的重力大小)②当竖直悬挂时,由于自身重力的影响弹簧会有一段伸长量,但此时所挂重物的重力为0N(即:F=0N),此时弹簧伸长量不等于0;③因为在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长与其所受的拉力成线性关系.综合上述分析四个图象中只有C符合.
17.某同学“研究匀加速直线运动规律”,安装好实验装置后进行实验,该同学得到如图所示
的纸带.
(1)该同学实验过程中纸带的_____(填“左”或“右”)端与小车相连;
(2)下列操作中正确的有_____(填选项前代号)
A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器
B.打点计时器应放在长木板的有滑轮一端
C.应先接通电源,后释放小车
D.电火花计时器应使用 4-6V 交流电源
(3)实验中打点计时器使用的交流电频率为 50Hz,相邻两个计数点之间有 4 个点未画出,测出 纸带上则该物体运动的加速度 a=____,打下 A 点时,物体的速度 vA=_____.(用符号表示)
【答案】 (1). 左 (2). AC (3). (4).
【解析】
【详解】(1)[1].因为相等时间内的位移越来越大,可知纸带的左端与小车相连;
(2)[2].A、在释放小车前,小车要靠近打点计时器,从而增加有效点的个数,故A正确;
B、打点计时器应放在长木板的没有滑轮的一端,故B错误;
C、应先接通电源,待打点稳定后再释放小车,故C正确;
D、电火花计时器应使用应使用220V的交流电源,故D错误;
(3)[3].相邻点间还有4个点未画出,因此相邻计数点之间的时间间隔为T=0.1s。
根据△x=aT2得:
解得:
[4].匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,因此有:
四.计算题
18.一物体做自由落体运动,落地时速度为,
问:物体下落的高度
物体在前2s内的平均速度
最后一秒内物体下落的高度.
【答案】(1)(2)(3)
【解析】
(1)由题可知初速度为零,末速度为,故下落的高度
(2)物体在前2s内的平均速度
(3)下落的时间为,最后一秒内下落的高度
19.一质量不计的弹簧原长为 10 cm,一端固定于质量 m=2 kg 的物体上,另一端施一 水平拉力 F(g=10m/s2),设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)
(1)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,弹簧 的劲度系数多大?
(2)若将弹簧拉长至 11 cm 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?
【答案】(1)100N/m(2)4N(3)3N
【解析】
【详解】(1)由题意得,物体与地面间最大静摩擦力
fmax=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:
kx1=fmax
解得
(2)物体相对地面滑动,受到滑动摩擦力
f=μmg=0.2×2×10N=4N
(3)弹簧弹力
F3=kx3=100×(0.13-0.1)N=3N<fmax
受到静摩擦力
f3=F3=3N
20.在一次低空跳伞演练中,当直升飞机悬停在离地面 224 m 高处时,伞兵离开飞机做自由落体运动.运动一段时间后,打开降落伞,展伞后伞兵以 12.5 m/s2 的加速度匀减速下 降.为了伞兵的安全,要求伞兵落地速度最大不得超过 5 m/s,(取 g=10 m/s2)求:
(1)伞兵展伞时,离地面的高度至少为多少?
(2)着地时相当于从多高处自由落下?
(3)伞兵在空中的最短时间为多少?
【答案】(1)99m(2)1.25m(3)8.6s
【解析】
【详解】(1)设伞兵展伞时,离地面的高度至少为h,此时速度为v0,则有
即
又
v02=2g(224−h)=2×10×(224-h)
联立解得
h=99m,v0=50m/s
(2)以5m/s的速度落地相当于从h1高处自由落下,即2gh1=v2
所以
(3)设伞兵在空中的最短时间为t,则有v0=gt1
故所求时间
t=t1+t2=(5+3.6)s=8.6s.