山西省原平市范亭中学学年高一上学期第一次月考物理试题解析版Word版含解斩.docx
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山西省原平市范亭中学学年高一上学期第一次月考物理试题解析版Word版含解斩
范亭中学2017—2018学年度第一学期月考试题
高一物理
一、单项选择题。
每小题四个选项中只有一个选项是正确的。
每小题3分,共30分。
1.下列说法中正确的是( )
A.研究奥运会冠军刘翔的跨栏技术时可将刘翔看作质点
B.在某次铅球比赛中,某运动员以18.62m的成绩获得金牌,这里记录的成绩是比赛中铅球经过的路程
C.瞬时速度可理解为时间趋于零时的平均速度
D.“北京时间10点整”指的是时间,一节课45min指的是时刻
【答案】C
【解析】研究奥运会冠军刘翔的跨栏技术时,刘翔的形状和大小不能忽略,不可将刘翔看作质点,选项A错误;在某次铅球比赛中,某运动员以18.62m的成绩获得金牌,这里记录的成绩是比赛中铅球的位移,选项B错误;瞬时速度可理解为时间趋于零时的平均速度,选项C正确;“北京时间10点整”指的是时刻,一节课45min指的是时间,选项D错误;故选C.
2.关于加速度的认识,下列说法错误的是()
A.加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度大,加速度不一定大
B.速度变化得越快,加速度就越大
C.物体加速度变大,则速度也一定是在变大
D.加速度的方向与速度变化量的方向相同
【答案】C
【解析】加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度大,加速度不一定大,选项A正确;速度变化得越快,加速度就越大,选项B正确;物体加速度变大,则速度不一定也在变大,例如当加速度和速度反向时,选项C错误;加速度的方向与速度变化量的方向相同,选项D正确;此题选择错误的选项,故选C.
3.在交警处理某次交通事故时,通过监控仪器扫描,输入计算机后得到该汽车在平直路面上刹车过程中的位移随时间变化的规律为x=20t-2t2(x的单位是m,t单位是s),则该汽车在路面上留下的刹车痕迹长度为()
A.25mB.50m
C.100mD.200m
【答案】B
4.如图所示的位移-时间(x-t)图像和速度-时间(v-t)图像中给出四条图线,甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是()
A.甲车做直线运动,乙车做曲线运动
B.0~t1时间内,甲车通过的路程等于乙车通过的路程
C.0~t2时间内,丙、丁两车在t2时刻相遇
D.0~t2时间内,丙、丁两车的平均速度相等
【答案】B
【解析】A、根据位移图象的斜率等于速度,位移-时间描述的是物体做直线运动,甲做匀速直线运动,乙做速度减小的直线运动;故A错误;
B、位移图象中两图线的交点表示位移相等,0-t1时间内,甲车通过的路程等于乙车通过的路程,故B正确;
C、0-t2时间内,丙、丁两车在t2时刻速度相等,由速度图象的“面积”读出位移,丙的位移大于丁的位移,它们不相遇,故C错误;
D、0-t2时间内,由速度图象的“面积”读出位移,丙的位移小于丁的位移,丙的平均速度小于丁的平均速度;故D错误;
故选B。
5.关于滑动摩擦力与动摩擦因数,下列说法正确的是()
A.滑动摩擦力的大小与物体的重力成正比
B.滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反
C.滑动摩擦力总是阻碍着物体间的相对运动
D.物体与接触面间的动摩擦因数跟滑动摩擦力的大小成正比
【答案】C
【解析】AD、滑动摩擦力f=μN,所以大小与动摩擦因数和正压力有关;与物体的重力无关,故A错误;物体与接触面间的动摩擦因数是物体固有的属性,与滑动摩擦力的大小无关,故D错误;
BC、滑动摩擦力总是阻碍着物体间的相对运动,一定与物体相对滑动的方向相反,可能与物体的运动方向相反,也可能与物体的运动的方向相同;故C正确,B错误;
故选C。
6.关于两个大小不变的共点力与其合力的关系,下列说法正确的是()
A.两个分力夹角小于180°时,合力大小随夹角的减小而增大
B.两个分力的大小同时增加10N,合力大小随之增加10N
C.合力一定大于每一个分力
D.合力的大小不能小于分力中最小者
【答案】A
【解析】AB、由公式
可知,随两力夹角增大合力减小,两个分力的大小同时增加10N,合力大小不一定随之增加10N,故A正确,B错误;
CD、由力的合成三角形定则知两个力及它们的合力构成一个矢量三角形,合力不一定大于任何一个分力,合力可以小于任何一个分力,故CD错误;
故选A。
7.一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用,木块处于静止状态,如图所示,其中F1=8N,F2=1N,若撤去F1,则木块受到的摩擦力为( )
A.8N,方向向左B.7N,方向向右
C.1N,方向向右D.0
【答案】C
...............
考点:
物体的平衡;摩擦力
【名师点睛】本题是初学摩擦力的同学易错的一个题目,解答本题应准确理解静摩擦力的定义,并能根据受力分析得出力之间的关系。
8.如图所示,用细绳系住小球放在倾角为θ的光滑斜面上,当细绳由水平方向逐渐向上偏移时,球对绳的拉力T和对斜面的压力N将( )
A.T逐渐增大,N逐渐减小
B.T逐渐减小,N逐渐增大
C.T先增大后减小,N逐渐减小
D.T先减小后增大,N逐渐减小
【答案】D
【解析】试题分析:
以小球为研究对象,小球受到重力、细绳的拉力和斜面的支持力,三力平衡,根据平衡条件得知拉力与支持力的合力与重力mg等大反向,即保持不变.作出三个位置拉力与支持力的合成的示意图,通过力图可以看出当细绳由水平方向逐渐向上偏移时,绳子拉力T先减小后增大(线段的长短代表力的大小),斜面对小球的支持力将逐渐减小,故D正确。
所以D正确,ABC错误。
考点:
动态平衡问题
【名师点睛】在解析力的动态平衡问题时,一般有两种方法,一种是根据受力分析,列出力和角度三角函数的关系式,根据角度变化进行分析解题。
本题当细绳由水平方向逐渐向上偏移时,小球受到重力、细绳的拉力和斜面的支持力,三力平衡,利用作图法,作出三个不同位置拉力与支持力的合成的示意图,再分析支持力的变化情况。
9.质量为0.8kg的物块静止在倾角为30°的斜面上,若用平行于斜面沿水平方向大小等于3N的力推物块,物块仍保持静止,如图所示,则物块所受到的摩擦力大小等于()
A.5NB.4NC.3ND.
【答案】A
【解析】将重力分解为沿斜面向下的分力和垂直于斜面向下的分力,则斜面对物体的支持力与重力垂直于斜面向下的力相互抵消。
物体在与斜面平行平面内的受力情况是,受重力沿斜面向下的分力、水平力F、摩擦力。
画出这个面内的受力情况为:
则
,故A项正确。
点睛:
将不在同一平面内的平衡问题,转化为几个在同一平面内的平衡问题。
10.如图所示,小球A、B、C质量分别为m、2m、3m,A与天花板间,B与C间用弹簧相连,当系统平衡后,突然将A、B间细绳烧断,在绳断瞬间,小球A、B、C的加速度(以向下为正方向)分别为()
A.g、g、g
B.-5g、2.5g、0
C.5g、-2g、0
D.-g、2g、3g
【答案】B
【解析】AB间绳烧断前,由平衡条件得知,下面弹簧的弹力大小为F1=mCg=3mg,上面弹簧的弹力大小为F2=(mA+mB+mC)g=6mg,AB间绳的拉力大小为T=(mB+mC)g=5mg.AB间绳烧断前,两根弹簧的弹力都没有变化,则对A:
此瞬间A所受的合力大小与原来绳子的拉力T大小相等,方向相反,即方向向上,则-5mg=maA,得aA=-5g.对B:
此瞬间B所受的合力大小与原来绳子的拉力T大小相等,方向相反,即方向向下,则5mg=2maB,得aB=2.5g.
对C:
由于弹簧的弹力没有变化,则C的受力情况没有变化,所以aC=0.故选B.
点睛:
本题关键要抓住AB间绳烧断瞬间,弹簧的弹力没有变化,根据平衡条件的推论,得到此瞬间A、B所受的合力与原来的绳子拉力大小相等、方向相反.
二、多项选择题。
每小题四个选项中至少有两个选项是正确的。
完全选对得4分,选对但不全的得2分,不选或有选错的得零共16分.
11.关于重力和弹力,下列说法正确的是( )
A.物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点
B.任何几何形状规则的物体的重心必与其几何中心重合
C.用一根竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿的弹力,是由于木头发生形变产生的
D.挂在电线下的电灯受到向上的拉力,是因为电线发生微小形变产生的
【答案】AD
【解析】A、物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力等效集中于一点,这点叫做重心,故A正确;
B、重心位置与质量分布和物体的形状有关,故B错误;
C、用一根竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿的弹力,是由于竹竿发生形变对木头产生的,故C错误;
D、挂在电线下的电灯受到向上的拉力,是因为电线发生微小形变对电灯产生的,故D正确;
故选AD。
12.小球从空中自由下落,与水平地面第一次相碰后反弹到空中某一高度,其速度随时间变化的关系如图所示。
若g=10m/s2,则()
A.小球第一次反弹后离开地面的速度的大小为5m/s
B.碰撞前后速度改变量的大小为8m/s
C.小球是从5m高处自由下落的
D.小球反弹起的最大高度为0.45m
【答案】BD
【解析】由图象可知:
0.5s末物体反弹,此时速度的大小为3m/s,故A错误;碰撞时速度的改变量为△v=-3m/s-5m/s=-8m/s,则速度的改变量大小为8m/s,故B正确;由图象可知:
前0.5s内物体自由下落,后0.3s物体反弹,根据v-t图象中速度图象与时间轴围成的面积表示位移可得:
小球下落的高度为:
h=×0.5×5m=1.25m.故C错误;小球能弹起的最大高度对应图中0.6s-0.8s内速度图象的面积,所以h=×0.3×3m=0.45m,故D正确;故选BD.
点睛:
解决本题要明确v-t图象的含义:
在v-t图象中每时刻对应于速度的大小,速度的正负表示其运动方向,图象的斜率表示物体运动的加速度,图象与时间轴围成的面积为物体的位移,时间轴上方面积表示位移为正,下方表示为负.
13.如图所示,重力为G的物体静止在倾角为α的斜面上,将重力G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2,那么()
A.F1不是物体对斜面的压力
B.F2就是物体受到的静摩擦力
C.物体对斜面的压力方向与F1的方向相同,大小为Gcosα
D.物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力、F1和F2五个力的作用
【答案】AC
【解析】AB、F1、F2是重力G的两个分离,F1不是物体对斜面的压力,F2不是物体受到的静摩擦力,故A正确,B错误;
C、物体对斜面的压力方向与F1的方向相同,大小为
,故C正确;
D、物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力三个力的作用,故D错误;
故选AC。
14.如图所示,质量为m的木块在水平拉力F作用下向右滑行。
木板处于静止状态,已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2,木板质量为M。
则()
A.木块受到木板的摩擦力的大小为μ1mg,方向水平向左
B.木板受到地面的摩擦力的大小为μ1mg,方向水平向左
C.木板受到地面的摩擦力的大小为μ2(M+m)g
D.无论怎样改变F的大小,木板都不可能运动
【答案】ABD
【解析】A、分析木块受力知,木块受到木板的摩擦力方向水平向左,木块受到木板的摩擦力的大小为
,故A正确;
BC、分析木板受力知,木板在水平方向受到物块给它滑动摩擦力的作用和地面给它静摩擦力的作用,两者平衡,所以长木板受到地面的摩擦力的大小一定是
,故B正确,C错误;
D、由木板不动,可以知道
,无论怎样改变F的大小,以上关系总成立,所以长木板都不可能运动,D正确;
故选ABD。
三、实验题(每空2分,共14分.将正确答案填在答题卷中对应的横线上。
)
15.如图是“验证力的合成的平行四边形定则”实验示意图。
将橡皮条的一端固定于A点,图甲表示在两个拉力F1、F2的共同作用下,将橡皮条的结点拉长到O点;图乙表示准备用一个拉力F拉橡皮条,图丙是在白纸上根据实验结果画出的力的合成图示。
(1)有关此实验,下列叙述正确的是 (______)
A.在进行图甲的实验操作时,F1、F2的方向必须互相垂直
B.在进行图乙的实验操作时,必须将橡皮条的结点拉到O点
C.在进行图甲的实验操作时,保证O点的位置不变,F1变大时,F2一定变小
D.在误差范围内,拉力F一定等于F1、F2的代数和
(2)图丙中Fˊ是以F1、F2为邻边构成的平行四边形的对角线,一定沿AO方向的是____________(填“F”或者“Fˊ”)
(3)本实验采用的科学方法是(______)
A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法
【答案】
(1).
(1)B;
(2).
(2)F;(3).(3)B;
【解析】
(1)此实验中不必保持两拉力垂直,选项A错误;为保证两次作用效果相同,必须将橡皮条结点拉到O点,选项B正确;根据平行四边形定则,其中一个分力变大时,另一个分力也可变大,选项C错误;拉力F应小于F1、F2的代数和,选项D错误;
(2)拉力F因一定是两拉力的合力,一定沿橡皮条AO方向,而根据平行四边形定则作出的合力Fˊ因误差的存在可能会不沿AO方向,故沿AO方向的一定是F;
(3)本实验采用的科学方法是等效替代法,故选B。
16.某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验。
图甲为实验装置简图,A为小车,其总质量为m,B为电火花计时器,C为装有细砂的小桶,桶和砂的总质量为m0,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车的拉力F等于细砂和小桶的总重力m0g,小车运动的加速度可用纸带上打出的点求得。
(1)本实验中,小桶和砂的总质量m0与小车的质量m间应满足的关系为___________
(2)图乙为某次实验得到的纸带,已知实验所用电源的频率为50Hz,根据纸带可求出小车的加速度大小为______m/s2.(结果保留两位有效数字,要求尽可能多的使用测量数据)
(3)在“探究加速度a与质量m的关系”时,某同学按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注,但尚未完成图象(如图丙所示)。
请继续帮助该同学作出坐标系中的图象___________。
(4)在“探究加速度a与合力F的关系”时,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图丁所示,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因。
答:
_____________________________________________________________
【答案】
(1).
(1)m0远小于m;
(2).
(2)3.2;(3).(3)图略;(4).(4)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够;
【解析】
(1)本实验中,小桶和砂的总质量m0与小车的质量m间应满足的关系为m0远小于m,这样可认为小车所受的拉力等于小桶和砂的重力;
(2)从纸带上看出,相邻两点间位移之差为一恒量,△x=0.51cm,根据△x=aT2得,
(3)如图;
(4)图线不通过坐标原点,F不为零时,加速度仍为零,知实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.
四、计算题。
共4个小题,共40分。
应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题必须明确写出数据值和单位。
17.从某一高度由静止释放一个小球,已知最后2s内小球的位移比最初2s内多10m,不计空气阻力,取g=10m/s2,试求:
(1)小球开始下落最初2s内的位移大小;
(2)小球第2s内的平均速度;
(3)小球下落的总高度。
【答案】
(1)20m;
(2)15m/s;(3)31.25m;
【解析】
(1)小球开始下落最初2s的位移大小
(2)第2s内的位移
小球第2s内的平均速度
(3)设下落总时间为t
最后2s内位移
且
解得t=2.5s
下落的总高度
18.一种测定风作用力的仪器原理如图所示,它的轻细长金属丝一端固定于悬点O,另一端悬挂着一个质量为
的金属球。
无风时,金属丝自然下垂,当受到沿水平方向吹来的风时,金属丝将偏离竖直方向一定角度θ,风力越大,偏角越大。
若某时刻金属丝与竖直方向偏角
,(已知
)试求此时金属球所受风力大小。
【答案】7.5N;
【解析】小球的受力分析如图所示,则平衡时有:
Tcosθ=mg,
Tsinθ=F,
联立可得风力大小为:
F=mgtanθ,
代入数据得:
F=1×10×N=7.5 N.
点睛:
本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:
确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答.
19.如图所示,质量M=60kg的人通过光滑的定滑轮用绳拉着m=20kg的物体。
当物体以加速度a=2m/s2上升时,地面对人的支持力为多大?
(g取10m/s2)
【答案】360N
【解析】研究物体,以加速度5m/s2匀加速被拉升,受力分析:
重力与绳子的拉力.则有:
F-mg=ma
解得:
F=20×12=240N
再研究人,受力分析,重力、绳子拉力、支持力,处于平衡状态.则有:
Mg=F+F支
解得:
F支=600-240=360N,
由牛顿第三定律可得:
F压=360N
点睛:
虽然压力是地面所受,但应该选人作为研究对象;要知道绳子的拉力,则必须选中物体为研究对象由牛顿运动定律方可求出.所以此题渗透如何合理选择研究对象的思想.
20.固定光滑细杆与地面成一定倾角α,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力F作用下沿杆向上运动,推力F与小环速度v随时间变化规律如图所示,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)小环的质量m;
(2)细杆与地面间的倾角α.
【答案】
(1)1kg;
(2)30°;
【解析】由图得:
0-2s内环的加速度a==0.5m/s2
前2s,环受到重力、支持力和拉力,根据牛顿第二定律,有:
F1-mgsinα=ma
2s后物体做匀速运动,根据共点力平衡条件,有:
F2=mgsinα
由图读出F1=4.5N,F2=4N
联立两式,代入数据可解得:
m=1kg,sinα=0.4,即α=arcsin0.4
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