重庆一中学年高一上学期期末考试物理试题解析版doc.docx
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重庆一中学年高一上学期期末考试物理试题解析版doc.docx
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重庆一中学年高一上学期期末考试物理试题解析版doc
2018年重庆一中高2020级高一上期期末考试
物理试题卷
一、单项选择题(本题共10小题,每题5分,共50分,每题仅有一个正确选项,请将答案
涂在机读卡上)
1.物理学中,下列属于力学基本单位的有
A.质量B.米C.牛顿D.开尔文
【答案】B
【解析】“质量”是力学基本物理量;“米”是力学基本单位;“牛顿”是力学导出单位;“开尔文”是
热学基本单位;故选B.
点睛:
要记住国际单位制中的七个基本单位:
米、千克、秒、安培、摩尔、开尔文和坎德拉;并区别基本
物理量和基本单位.
2.如图所示为一质点做直线运动的v-t图像,下列说法中正确的是
A.ab段与bc段的速度方向相反
B.bc段与cd段的加速度方向相反
C.ab段质点的加速度大小为
2m/s2
D.bc段质点通过的位移为
2m
【答案】C
【解析】试题分析:
ab段与bc段的速度均为正值,故方向相同,选项
A错误;因为直线的斜率等于物体的
加速度,故bc段与cd段的加速度方向相同,选项
B错误;ab段质点的加速度大小为
,选项C正确;bc段质点通过的位移为
,选项D
错误;故选C.
考点:
v-t图线.
3.如图所示,有两个穿着溜冰鞋的人站在冰面上(图
1),当其中一个人A从背后轻轻推另一个人
B时,两
1
个人都会向相反方向运动(图2),这是因为A推B时
A.A与B之间有相互作用力
B.A对B的作用在先,B对A的作用在后
C.B对A的作用力小于A对B的作用力
D.A对B的作用力和B对A的作用力是一对平衡力【答案】A
【解析】试题分析:
一个人A从背后轻轻推另一个人B时,A与B之间有相互作用力,故A正确;作用力
与反作用力同时产生同时消失.故B错误;作用力与反作用力大小相等,方向相反,故C错误;作用力与
反作用力作用在两个不同的物体上,既不能合成,也不能抵消,不是一对平衡力,故D错误;故选A。
考点:
牛顿第三定律
名师点睛:
作用力与反作用力是分别作用在两个物体上的,既不能合成,也不能抵消,分别作用在各自的物体上产生各自的作用效果。
4.下列关于惯性的说法中正确的是
A.速度大的物体比速度小的物体难以停下来,所以速度大的物体惯性大
B.同一个物体在光滑水平面上时的惯性小,在粗糙水平面上时的惯性大
C.乒乓球可以快速抽杀,是因为乒乓球惯性小
D.在“嫦娥三号”卫星中的物体不存在惯性
【答案】C
点睛:
本题考查牛顿第一定律,要明确惯性是物体的固有属性,与物体的运动情况及受力情况无关,质量
是惯性大小的唯一量度;
5.有一条两岸平直、河水均匀流动,流速恒为v的大河,一条小船渡河,去程时船头指向始终与河岸垂直,
回程时行驶路线与河岸垂直,小船在静水中的速度大小为2v,去程与回程所用时间之比为
2
A.3∶2B.2∶1C.3∶1D.
【答案】D
【解析】小船在静水中的速度大小为2v,当船头指向始终与河岸垂直,则有:
;当回程时行驶
路线与河岸垂直,而回头时的船的合速度为:
;则有:
;因此去程与回程
所用时间之比为:
2,故D正确,ABC错误;故选D.
6.如图所示,一光滑小球静置在光滑半球面上,被竖直放置的光滑挡板挡住,现水平向右缓慢地移动挡板,
则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面且球面始终静止),挡板对小球的弹力F、半球面对小球的支
持力FN的变化情况是
A.F增大,FN减小
B.F增大,FN增大
C.F减小,FN减小
D.F减小,FN增大
【答案】B
【解析】圆球受重力、半圆球对其的支持力
和挡板对其的支持力F,设支持力方向与竖直方向的夹角为
θ,
根据共点力平衡条件,有:
,
,挡板保持竖直且缓慢地向右移动过程中,角
θ
不断变小,
故F变小,FN变小,故C正确,ABD错误。
7.如图所示,在水平放置的半径为
R的圆柱体的正上方的P点将一个小球以水平速度
v0沿垂直于圆柱体的
轴线方向抛出,小球飞行一段时间后恰好从圆柱体的
Q点沿切线飞过,测得O、Q连线与竖直方向的夹角
为θ,那么小球完成PQ段飞行的时间是
A.B.C.D.
3
【答案】C
【解析】试题分析:
小球以水平速度垂直圆柱体的轴线抛出后做平抛运动,将其沿水平和竖直方向分解,
在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动.设小球到达Q点时的速度,竖直速度为,
则由题设及几何知识得,小球从P到Q在水平方向上发生的位移为,速度的方向与水平方向的夹
角为,于是,根据运动规律得:
,,联立以上各式解得:
,或,故选
项AC正确。
考点:
平抛运动
【名师点睛】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据水平位移和初
速度求出飞行的时间,或根据过Q点时的速度方向,结合平行四边形定则,运用速度公式求出飞行的时间。
8.如图所示,质量均为m的两个木块P、Q叠放在水平地面上,P、Q接触面的倾角为θ,现在Q上施加一
水平推力F,使P、Q保持相对静止一起向左做匀加速直线运动。
下列说法中正确的是
A.木块Q对地面的压力一定小于为2mg
B.若Q与地面间的动摩擦因数为μ,则
C.若P、Q之间光滑,则加速度a=gtanθ
D.若运动中逐渐减小F,则地面与Q间的摩擦力也逐渐减小
【答案】C
【解析】A项:
以PQ整体为研究对象,在竖直方向上合力为零,所以FN=2mg,故Q对地面的压力为2mg,
故A正确;
B项:
因PQ做匀加速运动,若,在水平方向上由牛顿第二定律得:
F-μ?
2mg=ma,解得:
a=0,故不
能做匀加速运动,故B错误;
C项:
若P、Q之间光滑,对P受力分析,在水平方向上,由牛顿第二定律可知:
mgtanθ=ma,故:
a=gtanθ,
故C正确;
D
项:
Q
与地面间为滑动摩擦力,故
f=μ?
2mg
D
错误。
,摩擦力不变,故
9.
如图所示,套在竖直细杆上的环
A由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳与
B相连,在外力作用下A沿杆以速
度vA匀速上升经过P、Q,经过
P点时绳与竖直杆间的角度为
α,经过Q点时A与定滑轮的连线处于水平
4
方向,则
A.经过P点时,B的速度等于
B.经过Q点时,B的速度方向向下
C.当A从P至Q的过程中,B处于超重状态
D.当A从P至Q的过程中,绳的拉力等于B的重力
【答案】C
【解析】对于A,它的速度如图中标出的vA,这个速度看成是A的合速度,其分速度分别是vavb,其中va
就是B的速度vB(同一根绳子,大小相同),刚开始时B的速度为vB=vAcosθ;
当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时,
va=0,所以B的速度vB=0,故AB错误;因A匀速上升时,
由公式v
B=vA
cosθ
A
上升时,夹角
θ
B
向下做减速运动,由牛顿第二定律,可知绳对
B
的拉
,当
增大,因此
力大于B的重力,B处于超重状态,故
C正确,D错误;故选C.
点睛:
本题考查了运动的合成与分解问题,知道实际运动就是合运动是解答的关键,同时掌握
B的运动性
质也是解题的突破口.
10.如图所示,一辆小车静置在水平地面上,
用一条遵守胡克定律的橡皮筋将小球
P悬挂于车顶O点,在O
点正下方有一光滑小钉
A,它到O点的距离恰好等于橡皮筋原长
l0。
现使小车从静止开始向右做加速度逐渐
增大的直线运动,在此运动过程中
(橡皮筋始终在弹性限度内
),小球的高度
5
A.逐渐降低
B.保持不变
C.逐渐升高
D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定
【答案】B
【解析】设L0为橡皮筋的原长,k为橡皮筋的劲度系数,小车静止时,对小球受力分析得:
T1=mg,弹簧的
伸长x1=,即小球与悬挂点的距离为L1=L0+;当小车的加速度稳定在一定值时,对小球进行受力分析
如图,得:
T2cosα=mg,T2sinα=ma,所以:
T2=,弹簧的伸长:
x2=,则小球与悬挂点的竖直方向的距离为:
,即小球在竖直方向上到悬挂点的距离不变,故B正确,ACD错误.故选
B.
二、多项选择题(本题共4小题,每题6分,共24分,全部选对的得6分,选对但不全的得
3分,有选错的得0分。
每题至少有两个正确选项,请将答案涂在机读卡上)
11.物体受到几个力的作用处于平衡状态,若再对物体施加一个恒力,且原来作用在物体上的力不发生改变,则物体可能
A.匀速直线运动或静止
B.匀变速直线运动
C.非匀变速曲线运动
6
D.匀变速曲线运动【答案】BD
【解析】物体受几个恒力的作用而处于平衡状态,相当于不受力,物体可能静止,也可能做匀速直线运动;
若再对物体施加一个恒力,合力不为零,速度一定改变,不可能保持静止或匀速直线运动,故A错误;若
再对物体施加一个恒力,如果速度与合力同向,物体就做匀加速直线运动,故B正确;若再对物体施加一
个恒力,如果速度与合力不共线,物体就做曲线运动,由于合力是恒力,故加速度恒定不变,还是匀变速
曲线运动,故D正确,C错误;故选BD.
点睛:
本题关键明确平衡状态、平衡条件、曲线运动的条件和直线运动的条件;曲线运动的条件是速度与
合力不共线,平衡状态是指加速度为零的状态.
12.在如图所示,在竖直面内的直角坐标系中,x坐标轴在水平地面上,A、B、C三个小球沿图示方向做平
抛运动,下列表述正确的是
A.若A、B、C同时抛出,只需满足vC>vB>vA,就恰好能同时在地面相遇
B.若A、B能在地面相遇,则A、B在空中运动的时间之比为2∶1
C.若A、C在(x0,0)相遇,则一定满足vA=vC
D.若B、C同时开始做平抛运动,二者绝不可能在空中相遇【答案】CD
【解析】若A、B、C处三球同时抛出,但是A、C两球的竖直高度与B不同,竖直分运动均是自由落体运
动,故A处、C处球不可能与B处球相遇,故A错误;若A、B处两球能在地面相遇,根据h=gt2可知,
两个球运动时间之比为:
1,故B错误;若A、C处两球在(x0,0)点相遇,由于水平分运动是匀速直线运
动,水平分位移相等,时间也相等,故水平分速度相等,即初速度相等,一定满足vA=vC,故C正确;由
于平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,故只要B、C处两球同时开始做平抛运动,二者不可能在空中相
遇,故D正确;故选CD.
点睛:
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,知道运动的时间由高度决定,
初速度和时间共同决定水平位移.
13.如图所示,材料相同、质量分别为m1和m2的两物块放在粗糙的水平地面上,用轻质弹簧将两物块连接
在一起。
当用水平力F作用在m1上时,两物块均以加速度a一起做匀加速运动,此时弹簧形变量为x;若
7
用水平力2F作用在m1上,两物均以加速度a′做匀加速运,此簧形量x′。
下列关系正确的
是
A.a′=2aB.x′=2xC.a′>2aD.x′<2x
【答案】BC
【解析】以两个物体整体研究象,由牛第二定律得:
F-μ(m1+m2)g=(m1+m2)a⋯①
2F-μ(m1+m2)g=(m1+m2)a′⋯②
然,a′>2a.故A,C正确.
由①得:
由②得:
,
分以m2研究象,由牛第二定律得:
kx-μm2g=m2a,得:
kx=
kx′-μm2g=m2a′得:
kx′=
有x′=2x.故D,B正确.故BC.
点睛:
本的解答关是灵活研究象,采用先整体法求解出物体的共同加速度,然后隔离法物体
利用牛第二定律求解,比捷.
14.如所示,一簧的下端固定在水平面上,上端叠放两个量均M=2kg的物体A、B(B物体与
簧栓接),簧的度系数k=100N/m,初始物体于静止状。
用直向上的拉力F作用在物体A
上,使物体A开始向上做加速度a=1m/s2的匀加速直运(重力加速度g取10m/s2)。
8
A.施加外力前,弹簧的形变量为20cm
B.外力F的最小值为4N,最大值为22N
C.外力F作用0.6s后,A、B分离
D.物体B向上运动速度达到最大值时,弹簧刚好恢复原长【答案】BC
【解析】施加外力前,弹簧的形变量为,选项A错误;开始运动时F最小,最小值为
;当两物块即将分离时,此时两物块之间的弹力为零,且加速度相等,此时F最大,
此时对物块
A:
,解得Fmax=2×(10+1)N=22N,选项B正确;当两物块分离时,对B:
;
解得
,此时物块向上运动的距离为:
由
可得t=0.6s,选项C正确;物体B向上运动速度达到最大值时,弹簧的弹力等于重力,此时弹簧
处于压缩状态,选项D错误;故选BC.
点睛:
本题关键是明确A与B分离的时刻,它们间的弹力为零这一临界条件;然后分别对AB整体和B物
体受力分析,根据牛顿第二定律列方程进行分析.
三、实验题(本题共2小题,共24分,请在答题卷上相应位置作答。
)
15.一个实验小组做“探究弹簧弹力与弹簧伸长关系”的实验,采用如图甲所示装置,质量不计的弹簧下端挂
一个小盘,在小盘中增添砝码,改变弹簧的弹力。
实验中作出小盘中砝码重力F随弹簧伸长量x变化的图
象如图乙所示。
(重力加速度g取10m/s2)
(1)利用图象乙,可求得该弹簧的劲度系数为________N/m。
(2)利用图象乙,可求得小盘的质量为________kg,小盘的质量会导致弹簧劲度系数的测量结果与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“相同”)。
【答案】
(1).200
(2).0.1(3).
相同
【解析】试题分析:
(
1)弹簧的劲度系数:
;
(2)由题中图象可知:
mg=kx1
9
应用图象法处理实验数据,小盘的质量会导致弹簧劲度系数的测量结果与真实值相同;
考点:
探究弹簧弹力与弹簧伸长关系
【名师点睛】此题考查了探究弹簧弹力与弹簧伸长关系的实验;注意在应用胡克定律时,要首先转化单位,
知道图线的斜率即为弹簧的劲度系数。
16.在探究物体的加速度与合外力的关系实验中:
甲同学用下图甲装置:
保持小车(含车中重物)的质量M不变,细线下端悬挂钩码的总重力mg作为小车受到
的合力F,用打点计时器测出小车运动的加速度a。
(1)关于实验操作,下列说法正确的是____________
A.实验前应调节滑轮高度,使滑轮和小车间的细线与木板平行
B.平衡摩擦力时,在细线的下端悬挂钩码,使小车在线的拉力作用下能匀速下滑
C.每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力
D.实验时应先释放小车,后接通打点计时器电源
(2)图乙为实验中打出纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出连续的5个计数点
A、B、C、D、E,相邻两个计数点时间间隔为T,测出各计数点间的距离x1,x2,x3,x4。
该同学用逐差法
得到小车加速度的表达式a=________。
(3)改变细线下端钩码的个数,得到a-F图象如图丙所示,造成图线上端弯曲的主要原因是____
A.平衡摩擦力过度B.平衡摩擦力不够
C.没有满足M>>m的条件D.描点连线不够准确
乙同学利用测力计测细线拉力,为方便读数设计如下图实验装置:
装有定滑轮的长木板固定在水平实验台
上,用右端固定一个滑轮的滑块代替小车,钩码和弹簧测力计通过绕在滑轮上的轻绳相连,放开钩码,滑
块在长木板上做匀加速直线运动。
10
(4)读出弹簧测力计的示数F,处理纸带,得到滑块运动的加速度a;改变钩码个数,重复实验。
以弹簧测力
计的示数F为纵坐标,以加速度a为横坐标,得到的图象是纵轴截距为b,斜率为k的一条倾斜直线,如图
所示。
已知重力加速度为g,忽略滑轮与绳之间的摩擦。
根据以上条件可计算出滑块和木板之间的动摩擦因
数μ=________,滑块和与滑块固定的定滑轮的总质量M=________(要求(4)问中两个空均用b、k、g中的
字母表示)。
【答案】
(1).A
(2).
(3).C(4).
(5).2k
【解析】(1
)调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行,
否则拉力不会等于合力,故A正确;
在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,不应悬挂钩码,故
B错误;由于平衡摩擦力之后有
Mgsinθ=μMgcos,θ故tanθ=.μ所以无论小车的质量是否改变,小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿
斜面的分力,改变小车质量即改变拉小车拉力,不需要重新平衡摩擦力,故
C错误;实验开始时先接通打
点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块,故
D错误;故选A.
(2)已知打点计时器电源频率为
50Hz,则纸带上相邻计数点间的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s.
根据△x=aT2可得:
xCE-xAC=a(2T)2,小车运动的加速度为
a=
.
(3)随着力F的增大,即随所挂钩码质量
m的增大,不能满足M>>m,因此曲线上部出现弯曲现象
,故
选C.
(4)滑块受到的拉力
T为弹簧秤示数的两倍,即:
T=2F
滑块受到的摩擦力为:
f=μMg
由牛顿第二定律可得:
T-f=Ma
解得力F与加速度a的函数关系式为:
由图象所给信息可得图象截距为:
b=
;而图象斜率为
k=
11
解得:
M=2k;μ=;
点睛:
该题考查了实验注意事项、实验数据处理分析,知道实验原理及注意事项即可正确解题;探究加速
度与力、质量的关系实验时,要平衡小车受到的摩擦力,不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不够、或过平衡摩
擦力,小车受到的合力就不等于钩码的重力,要知道此时在图像上出现的问题.
四、计算题(本题共4小题,共52分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。
只写出最后答案的不能得分。
)
17.如图所示,质量为m1=12kg的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与
站在水平面上的人相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲及人均处于静止状态。
(已知sin
37°=0.6,cos37=°0.8,g取10m/s2。
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
(1)轻绳OA、OB受到的拉力分别是多大?
(2)若人的质量m2=50kg,人与水平面之间的动摩擦因数μ=0.4,欲使人在水平面上不滑动,则物体甲的质量m1最大不能超过多少?
【答案】
(1)FOA=150N,FOB=90N
(2)m1最大不能超过
【解析】
(1)以结点O为研究对象进行受力分析,如图甲所示,由平衡条件有:
FOB=m1gtanθ=m1g=90N
(2)当人刚要滑动时,甲的质量达到最大,此时人受到的静摩擦力达到最大值.
12
有:
f=μmg
m2
由平衡条件得:
=fm
又=m1mgtanθ=m1mg
联立以上解得:
即物体甲的质量m1最大不能超过kg。
点睛:
本题涉及共点力平衡中极值问题,当物体刚要滑动时,物体间的静摩擦力达到最大.根据平衡条件
列出方程求解.
18.两物体A、B并排放在水平地面上,且两物体接触面为竖直面,现用一水平推力F作用在物体A上,使
A、B由静止开始一起向右做匀加速运动,如图(a)所示,在A、B的速度达到6m/s时,撤去推力F。
已知A、B
质量分别为mA=1kg、mB=3kg,A与地面间的动摩擦因数μ=0.3,B与地面间没有摩擦,B物体运动的v-t
图象如图(b)所示,g取10m/s2。
求:
(1)推力F的大小;
(2)A物体刚停止运动时,物体
A、B之间的距离。
【答案】
(1)F=15N
(2)
x=6m
【解析】
(1)在水平推力
F作用下,设物体
A、B
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