学年福建省南安市重点中学高一上学期期中考试物理试题解析版.docx
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学年福建省南安市重点中学高一上学期期中考试物理试题解析版
2018-2019学年福建省南安市重点中学高一上学期期中考试物理试题(解析版)
一.单选题
1.下列情况中的运动物体,不能被看做质点的是()
A.研究航天飞机绕地球飞行的轨迹
B.研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱
C.研究从北京开往上海的一列火车
D.研究悬停空中的直升飞机上螺旋桨的运动情况
【答案】D
【解析】
研究飞机绕地球飞行的轨迹时,飞机的大小和形状是次要因素,可以忽略,故可以看做质点,A错误;研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱,与其大小和形状无关,故可以看做质点,B错误;研究从北京开往上海的一列火车,其长度相对于两地之间的距离可以忽略,故可以看做质点,C错误;要研究直升飞机上螺旋桨的运动情况时,需要用到其形状和大小,故不能看做质点,D正确.
2.关于速度和加速度,下列说法错误的是( )
A.速度变化的越大,加速度就越大
B.速度变化的越快,加速度就越大
C.加速度的方向保持不变,速度的方向也保持不变
D.加速度的数值不断变小,速度数值也不断变小
【答案】B
【解析】
加速度指的是速度的变化快慢,大小等于单位时间内速度的变化量,与速度的大小没有关系,速度变化越快加速度越大,B对;
3.一物体做直线运动,在t=5s内速度从v0=12m∕s,增加到v=18m∕s,通过的位移是x=70m,这个物体5s内的平均速度是()
A.14m∕sB.15m∕sC.6m∕sD.无法确定
【答案】A
【解析】
根据平均速度定义式可得:
,故A正确,BCD错误。
4.一电动汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的城市安全系统,当车速v≤10m/s、且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时,如果司机未采取制动措施,系统就会立即启动“全力自动刹车”,使电动汽车避免与障碍物相撞。
在上述条件下,若某一电动汽车以10m/s的速度在一条平直公路上行驶,启动了“全力自动刹车”后其加速度大小为4m/s2,则从开始经1s与3s过程中,汽车的位移之比为 ( )
A.1:
3B.2:
3C.1:
6D.16:
25
【答案】D
【解析】
【分析】
汽车刹车后的运动可以看成是匀减速直线运动,已知初速度和加速度,求几秒后通过的位移可以运用匀变速直线运动的公式;
【详解】汽车刹车后做匀减速直线运动,设刹车时间为t,则
,刹车后1s内的位移:
,因汽车刹车2.5s停止运动,故刹车后3s内的位移即为刹车后2.5s内的位移,即:
,所以从开始经1s与3s过程中,汽车的位移之比为
,故D正确,A、B、C错误;
故选D。
【点睛】关键要注意汽车刹车是一项实际运动,一段时间后汽车就停止运动,所以要判断汽车从刹车到停止所需的时间,根据这个时间来运用公式。
5.探究弹力和弹簧伸长的关系时,在弹性限度内,悬挂15N重物时,弹簧长度为0.16m;悬挂20N重物时,弹簧长度为0.18m,则弹簧的原长L原和劲度系统k分别为
A.L原=0.02m k=500N/m
B.L原=0.10m k=500N/m
C.L原=0.02m k=250N/m
D.L原=0.10m k=250N/m
【答案】D
【解析】
根据胡克定律可得
,设弹簧的原长为
,则有
,解得
=0.10m,故选项D正确。
6.汽车自A点从静止开始在平直公路上做匀加速直线运动,车的加速度是2m/s2,途中分别经过P、Q两根电线杆,已知P、Q电线杆相距50m,车经过电线杆Q时的速度是15m/s,则下列结论中正确的是( )
A.经过P杆的速度是
B.由A到P的位移是5m
C.汽车经过P、Q电线杆的时间是5s
D.汽车经过P、Q电线杆中点位置的速度是
【答案】C
【解析】
【分析】
已知汽车的加速度,PQ距离就是位移,以及Q点时速度,可以利用匀变速直线运动的速度与位移关系求出经过P杆的速度;根据速度与时间关系,求出汽车经过P、Q电线杆的时间;
【详解】A、由匀变速直线运动的速度与位移关系可知
,代入数据解得
,故A错误;
B、根据
可得由A到P的位移是
,故B错误;
C、汽车经过P、Q电线杆的时间
,故C正确,
D、汽车经过P、Q电线杆中点位置的速度是
,故D错误;
故选C。
【点睛】关键是知道匀变速直线运动的位移与速度关系和速度与时间关系,求解汽车经过P、Q电线杆的时间解法较多,可以利用匀变速直线运动的位移公式或者平均速度关系也能求出,选择熟练的解法即可。
二.多选题
7.下列说法中正确的是()
A.重力的方向总是指向地心
B.质量分布均匀、几何形状规则的物体的重心与物体的几何中心重合
C.地球表面的重力加速度随高度的增大而减小,在山顶的重力加速度小于山底的重力加速度
D.地球表面的重力加速度随纬度增大而减小,在南、北两极重力加速度最小
【答案】BC
【解析】
【详解】A、重力的方向总是竖直向下,万有引力指向地心,但重力是由于地球的吸引而产生的力,重力的方向只有在赤道和两极才指向地心,故A错误;
B、质量分布均匀、形状规则的物体的重心必与其几何中心重合,故B正确;
C、地球表面重力加速度随高度的增大而减小,山顶的重力加速度比山底的重力加速度小,故C正确;
D、地球表面的重力加速度随纬度增大而增大,在南、北两极重力加速度最大,故D错误;
故选BC。
【点睛】关键知道重力的方向是竖直向下,质量分布均匀、形状规则的物体的重心在物体的几何重心;重力加速度从赤道向两极逐渐增大,并且重力的大小随海拔高度的增加而减小。
8.质点沿一条直线运动的v-t图象如图所示。
质点在0~t和t~3t两段时间内()
A.运动的方向相反
B.加速度大小之比为3:
1
C.位移大小之比为1:
2
D.平均速度大小之比为1:
1
【答案】CD
【解析】
A、0-3t时间内速度图象在时间轴的上方,都为正,速度方向相同,故A错误;
B、两段图线的斜率表示加速度,斜率之比为2:
1,故加速度大小之比为2:
1,故B错误;
C、根据v-t图象与坐标轴所围的“面积”大小等于位移,则得:
位移之比为:
,故C正确;
D、平均速度等于位移除以时间,0~t和t~3t两段时间内位移之比为1:
2,时间之比也为1:
2,所以平均速度大小之比为1:
1,故D正确;
故选CD。
【点睛】速度的正负表示速度的方向,只要图象在时间轴同一侧物体运动的方向就没有改变,速度时间图象的斜率表示加速度,与坐标轴围成图形的面积表示位移,平均速度等于位移除以时间。
9.如图是一辆汽车做直线运动的s-t图像,对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动,说法正确的是()
A.CD段运动速度最大
B.AB段物体做匀速运动
C.CD段的运动方向与初始运动方向相反
D.运动4h汽车的位移大小为60km
【答案】AC
【解析】
【分析】
位移图象的斜率等于速度,倾斜的直线运动表示匀速直线运动,平行于t轴的图线表示静止,位移等于坐标的变化量;
【详解】ABC、在s-t图象中,斜率表示物体运动的速度,AB段的斜率为零,故速度为零,表示物体处于静止;而OA和BC段,CD段都做匀速运动,OA和BC的斜率相同,速度相同,CD段的斜率最大,速度最大,且CD段的斜率为负值,说明速度为负值,CD段的运动方向与初始运动方向相反,故A、C正确,B错误;
D、由图可知,4h时物体又回到了出发点,位移为零,故D错误;
故选AC。
【点睛】关键抓住对于位移时间图象,图象的斜率等于速度,位移等于坐标的变化量。
10.一颗子弹垂直穿过紧挨在一起的三块固定木板后速度刚好为零,设子弹在各木板中运动的加速度大小恒定,则下列说法正确的是
A.若子弹穿过每块木板时间相等,则三木板厚度之比为9∶4∶1
B.若子弹穿过每块木板时间相等,则三木板厚度之比为5∶3∶1
C.若三块木板厚度相等,则子弹穿过木板时间之比为
∶
∶1
D.若三块木板厚度相等,则子弹穿过木板时间之比为(
-
)∶(
-1)∶1
【答案】BD
【解析】
试题分析:
本题采取逆向思维,子弹的运动就变成了初速度为0的匀加速直线运动,根据位移公式
列式分析.
将子弹的运动看成沿相反方向的初速度为0的匀加速直线运动,若子弹穿过每块木板时间相等,三木板厚度之比为5:
3:
1,A错误B正确;若三块木板厚度相等,由位移公式
,通过三块木板、后边两块木板、最后一块木板的时间之比为
∶
∶1,则子弹分别穿过三块木板时间之比为(
-
)∶(
-1)∶1,C错误D正确。
11.如图所示,在足够高的空间内,小球位于空心管的正上方h处,空心管长为L,小球的球心与管的轴线重合,并在竖直线上,小球直径小于管的内径,不计空气阻力,则下列判断正确的是()
A.两者均无初速度同时释放,小球在空中不能穿过管
B.两者均无初速度同时释放,小球在空中能穿过管
C.两者同时释放,小球具有竖直向下的初速度
,管无初速度,则小球一定能穿过管,但穿过管的时间与当地重力加速度有关
D.两者同时释放,小球具有竖直向下的初速度
、管无初速度,则小球一定能穿过管,且穿过管的时间与当地重力加速度无关
【答案】AD
【解析】
【分析】
明确两物体的运动情况,根据匀变速直线运动的位移时间公式,住位移之差等于L进行分析求解;
【详解】AB、若两者无初速度同时释放,则在相同时间内下降的高度相同,可知小球在空中不能穿过管,故A正确,B错误;
CD、两者同时释放,小球具有向下的初速度v0,管无初速度,则小球一定能穿过管,根据小球与管的相对位移
可知,小球穿过管的时间为
,可见该时间与当地重力加速度无关,故D正确,C错误;
故选AD。
【点睛】关键掌握匀变速直线运动的运动学公式,抓住位移之差等于L进行求解,
12.甲、乙两车在平直公路上沿同一方向行驶,其v-t图象如图所示,在t=0时刻,乙车在甲车前方x0处,在t=t1时间内甲车的位移为x.下列判断正确的是( )
A.若甲、乙在
时刻相遇,则
B.若甲、乙在
时刻相遇,则下次相遇时刻为
C.若
,则甲、乙一定相遇两次
D.若
,则甲、乙一定相遇两次
【答案】ABD
【解析】
试题分析:
此题考查了追及与相遇问题,解决此类问题的关键是分析清楚两物体的位移关系.两物体的位移之差等于初始时的距离是两物体相遇的条件,此外,v﹣t图象中,面积表示位移.
解:
由图可知,甲车的初速度等于2v,在t1时间内,甲车的位移为s,则乙车的位移为
x.若甲乙在t1时刻相遇,则x0=x﹣
x=
x,故A正确;
BD、若甲乙在
时刻相遇,由图象可知,s为阴影部分对应的距离,即:
x0=
,
由图象中的对称关系,下次相遇的时刻为:
t1+
=
t1,故BD正确;
C、若x0=
x,相遇时vb>va,之后不能再次相遇,故C错误.
故选:
ABD.
【点评】1、抓住速度图象是速度随时间的变化规律,是物理公式的函数表现形式,分析问题时要做到数学与物理的有机结合,数学为物理所用.
2、在速度图象中,纵轴截距表示初速度,斜率表示加速度,图象与坐标轴围成的“面积”表示位移,抓住以上特征,灵活分析.
三.实验题探究题
13.某同学利用如图(甲)所示装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验.该同学通过实验数据描绘出如图(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.
【答案】
(1).4;
(2).50
【解析】
【分析】
弹簧处于原长时,弹力为零,根据胡克定律
求解劲度系数;
【详解】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
有:
【点睛】关键是明确实验原理,然后根据胡克定律
并结合图象列式求解;
14.两同学合作在做“探究小车速度随时间变化规律”的实验时,得到一条点迹清晰的纸带如图,在纸带上依次选出7个计数点,分别标以O、A、B、C、D、E和F,每相邻的两个计数点间还有4个点未画出,打点计时器所用电源的频率是f=50Hz。
各计数点间的距离分别为s1,s2,s3,s4,s5,s6。
(如图所示)
(1)打出相邻计数点的时间间隔T=______s,根据纸带信息计算小车的加速度公式为a=______________。
(2)同学分别算出其他速度:
vA=0.220m/s,vB=0.241m/s,vC=0.258m/s,vD=0.280m/s,vE=0.300m/s。
在图中作出小车运动的v-t图象________。
(3)由所做v-t图象求出小车的加速度为________m/s2。
(保留1位有效数字)
【答案】
(1).
(1).0.1;
(2).
(3).
(2)如图;
(4).(3)0.2
【解析】
【分析】
根据匀变速直线运动的推论公式
可以求出加速度的大小;根据每个时刻的速度,应用描点法作出图象,作出v-t图线;(根据图象由加速度定义式,结合图象的斜率,求出加速度;
【详解】解:
(1)由图中所说“每相邻的两个计数点间还有4个点未画出,可知相邻计数点的时间间隔T=0.1s,根据匀变速直线运动规律中
,结合实验要求多次测量取平均值,可得加速度的计算公式为:
;
(2)利用描点作图法,根据所给数据在图像中描出A、B、C、D、E点对应的位置,再画一条直线,要求尽可能多通过这些点的,注意要使没通过直线的点均匀分布在直线两侧;
(3)计算所作直线图像的斜率,即为所求加速度
四.计算题
15.要将重300N的木箱在水平地面上推动,至少需要150N的水平推力,但在推动以后只需120N的水平推力就能使它匀速运动,求:
(1)木箱所受最大静摩擦力和滑动摩擦力的大小.
(2)在木箱静止时用100N的水平力推和木箱在滑动过程中用100N的水平力推,这两种情况下木箱所受的摩擦力各为多大?
【答案】
(1)Fmax=150N,F=120N
(2)100N,120N
【解析】
(1)由于使木箱在地面上运动的最小推力是150N,因此最大静摩擦力Fmax=150N.而木箱做匀速运动时,水平方向上推力与滑动摩擦力相平衡,因此滑动摩擦力F=120N.
(2)木箱静止时,用100N的水平力推则静摩擦力大小Ff=100N.木箱在滑动时,无论推力大小、方向如何,其所受的摩擦力都是滑动摩擦力,故此时摩擦力大小等于120N.
16.物体沿斜面以2.5m/s2、的加速度匀加速下滑,运动1m时的速度是3m/s,求:
(1)求物体开始运动时的速度;
(2)求经多长时间速度为4.5m/s;
(3)若经4s到达斜面底端,求斜面的长度。
【答案】
(1)2m/s
(2)1s(3)28m
【解析】
【详解】
(1)根据v2=v02+2as解得:
(2)根据v=v0+at可知:
(3)根据x=v0t+
at2解得:
L=2×4+
×2.5×42m=28m
17.屋檐每隔0.2s由静止落下一滴水滴,t时刻某一水滴欲下落时,刚好只有两滴水滴分别位于高为1.4m的窗户上、下沿,若不考虑其他阻力的影响,取g=10m/s2,求:
(1)窗户下沿离屋檐的高度.
(2)t时刻窗户下沿到屋檐之间有几滴水滴正在下落。
【答案】
(1)3.2m
(2)3滴
【解析】
【分析】
据图中的几何关系求出水滴从开始落到窗户下沿的时间t,然后据自由落体公式就可以求出高度;又知道屋檐每隔0.2s由静止落下一滴水滴,据
就能求出t时刻窗户下沿到屋檐之间有几滴水滴正在下落;
【详解】解:
(1)不考虑其他阻力的影响,水滴做自由落体运动,设水滴从开始落到窗户下沿的时间为t,则另一滴水落到窗户上沿的时间为
由题意得:
解得:
所以窗户下沿离屋檐的高度:
解得:
(2)因为屋檐每隔0.2s由静止落下一滴水滴,故0.8s时刻窗户下沿到屋檐之间正在下落的水滴数目
18.一辆执勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以v=10m/s的速度匀速行驶的摩托车有违章行为时,立即决定前去追赶;经t0=2s警车发动起来,以加速度a=2m/s2做匀加速直线运动,试问:
(1)在警车追上摩托车之前,两车经过多长时间相距最远.
(2)在警车追上摩托车之前,两车间的最大距离是多少.
(3)若警车能达到的最大速度为12m/s,警车发动起来后要多长的时间才能追上摩托车。
【答案】
(1)7s;
(2)45m;(3)28s;
【解析】
(1、2)两车间距离最大时:
v警=v=at1
sm=v(t1+t0)-
vt1
解得t1=5s;sm=45m.
即在警车追上摩托车之前,两车经过7s相距最远,最远距离为45m。
(3)设警车匀加速运动时间为t2,警车发动起来经t追上货车,
vmax=at2
vmax t2+vm(t-t2)=v(t+t0)
解得t=28s.
点睛:
对于追击问题,主要是搞清两车的位移关系和时间关系;知道当两者的速度相等时,物体之间的距离出现最大值或最小值,这是解决此类问题的一个突破口.
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- 学年 福建省 南安市 重点中学 上学 期中考试 物理试题 解析