高一上期末物理试卷解析版.doc
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2016-2017学年新疆石河子二中高一(上)期末物理试卷
一、选择题.(本小题共13题,每小题4分,合计52分.其中1-10题为单选题,11-13题为多选题)
1.下列单位中属于国际单位制中基本单位的有( )
A.秒 B.牛顿 C.瓦特 D.焦耳
2.下列对牛顿运动定律认识正确的是( )
A.牛顿第一定律揭示了一切物体都具有惯性
B.速度大的物体惯性大,速度小的物体惯性小
C.力是维持物体运动的原因
D.做曲线运动的质点,若将所有外力都撤去,则该质点仍可能做曲线运动
3.物体运动的初速度为4m/s,经过10s,速度的大小变为14m/s,则加速度大小可能是( )
A.2.6m/s2 B.1.8m/s2 C.1.4m/s2 D.1.2m/s2
4.如图所示是C,D两物体运动的x﹣t图象,由图可知( )
A.C,D两物体的运动方向相反
B.C,D两物体在前6s内的位移相同
C.物体C的速度比物体D的速度大
D.物体C的加速度比物体D的加速度大
5.如图所示,质量为m的木块在推力F的作用下,在水平地面上做匀加速直线运动.已知木块与地面间的动摩擦因数为μ,F的方向与地面成θ角斜向下.则地面对木块的滑动摩擦力大小为( )
A.0 B.μmg C.Fsinθ D.μ(mg+Fsinθ)
6.如图所示,把球夹在竖直墙AC和木板BC之间,不计摩擦,球对墙的压力为F1,对木板的压力为F2.在将板BC逐渐放至水平的过程中,下列说法中,正确的是( )
A.F1和F2都增大 B.F1和F2都减小
C.F1增大,F2减小 D.F1减小,F2增大
7.美国“肯尼迪号”航空母舰上有帮助飞机起飞的弹射系统,已知“F﹣Al5”型战斗机在跑道上加速时产生的加速度为4.5m/s2,起飞速度为50m/s.若该飞机滑行100m时起飞,则弹射系统必须使飞机具有的初速度为( )
A.30m/s B.10m/s C.20m/s D.40m/s
8.某质点做匀变速直线运动的位移x与时间t的关系式为x=4t+4t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )
A.第2s内的位移是24m
B.任意相邻的1s内的位移差都是4m
C.任意1s内的速度增量都是4m/s
D.前2s内的平均速度是12m/s
9.房檐滴水,每隔相等的时间积成一滴水下落,当第一滴水下落到地面时,第五滴水刚好形成,观察到第四、五滴水之间的距离恰好为1m,则此房子的高度为( )
A.4m B.5m C.6m D.16m
10.放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示.取重力加速度g=10m/s2.由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为( )
A.m=0.5kg,μ=0.4 B.m=1.5kg,μ=
C.m=0.5kg,μ=0.2 D.m=1kg,μ=0.2
11.一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秒内的位移大于头4秒内的位移
D.第3秒末的速度等于第4秒初的速度
12.物体受共点力F1、F2、F3作用而做匀速直线运动,则这三个力大小的可能值是( )
A.15N,5N,16N B.1N,2N,10N C.3N,6N,4N D.1N,6N,3N
13.质量为2m的物块A和质量为m的物块B相互接触放在水平面上,如图所示.若对A施加水平推力F,则两物块沿水平方向做加速运动.关于A对B的作用力,下列说法中正确的是( )
A.若水平地面光滑,物块A对B的作用力大小为F
B.若水平地面光滑,物块A对B的作用力大小为
C.若物块A与地面间无摩擦,B与地面的动摩擦因数为μ,则物体A对B的作用力大小为μmg
D.若物块A与地面间无摩擦,B与地面的动摩擦因数为μ,则物体A对B的作用力大小为
二、实验题.(10分+6分=16分)
14.某实验小组利用如图1所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验.
(1)在实验中必须平衡摩擦力,在平衡摩擦力时,下列说法正确的是
A.不要挂钩码,将长木板的右端垫高至合适位置
B.若小车能从垫斜的木板上静止开始下滑,则表明摩擦力与重力的分力平衡
C.若改变小车的质量,则需要重新平衡摩擦力
(2)实验中打点计时器所使用的是频率为50Hz的交流电源,如图2中给出的是实验中保持小车质量不变,探究加速度与合外力的关系时获取的某条纸带的一部分:
1、2、3、4、5是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点未标出,每两个计数点间的时间间隔是 s,由该纸带可求得小车的加速度a= m/s2.
(3)平衡好摩擦力之后,在探究加速度与合外力的关系时,设所吊钩码的质量为m,小车的质量为M,重力加速度为g,则在满足m M的情况下,小车所受的合外力近似为 .
15.在“验证力的平行四边形定则”试验中,某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上,将橡皮条的一端固定在板上一点,两个细绳套橡皮条的一端,用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套,互成角度的施加拉力,使橡皮条伸长,结点达到纸面上的某一位置.
(1)有关试验,下列叙述正确的是
A.两根细绳必须等长
B.每次都应该将弹簧测力计拉伸到相同的刻度
C.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉倒同一位置O
D.拉橡皮条的细绳套要长一些,标记同一细绳套方向的两点要远一些
(2)如图所示是张华和李明在做以上试验时得到的结果,其中比较符合实验事实的是 (力F′是用一只弹簧测力计拉时的图示)
(3)本次试验采用的科学方法是 (填正确答案标号)
A.理想试验法
B.微元法
C.控制变量法
D.等效替代法.
三.计算题(6分+8分+8分+10分=32分)
16.如图所示,一个物体在OA、OB绳两根细绳的拉力作用下保持静止,OA绳与水平天花板间的夹角为30°,OB绳保持水平.且OA和OB绳上能承受的最大拉力均为100N,为了保证绳的安全,所挂物体的重力不得超过多少牛顿?
17.已知A、B、C为同一直线上的三点,AB间的距离为了1m,BC间的距离为了2m,一物体沿此直线做匀加速运动,依次经过A、B、C三点.已知物体通过AB段与BC段所用的时间均为t.求:
物体的加速度和通过C点时的速度.
18.如图所示,有一长为x=16m的水平传送带以v=10m/s的速度匀速运动,现将一物体轻轻放在传送带的左端,物体与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5,则将物体被传送到右端所需时间为多少?
(取g=10m/s2)
19.如图1所示,质量为4kg的物体静止于水平面上,物体在大小为20N、方向为与水平方向成37°角斜向上的拉力F作用下,从静止开始沿水平面做匀加速直线运动.物体运动的速度﹣时间图象如图2所示.求:
(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)物体的加速度是多大?
(2)物体与水平面间的动摩擦因数为多少?
(3)经过10s时间物体的位移大小为多少?
2016-2017学年新疆石河子二中高一(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题.(本小题共13题,每小题4分,合计52分.其中1-10题为单选题,11-13题为多选题)
1.下列单位中属于国际单位制中基本单位的有( )
A.秒 B.牛顿 C.瓦特 D.焦耳
【考点】力学单位制.
【分析】国际单位制规定了七个基本物理量.分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量.它们的在国际单位制中的单位称为基本单位,而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位.
【解答】解:
牛顿、瓦特、焦耳都是国际单位制中的导出单位,秒是基本单位.故A正确,B、C、D错误.
故选:
A.
2.下列对牛顿运动定律认识正确的是( )
A.牛顿第一定律揭示了一切物体都具有惯性
B.速度大的物体惯性大,速度小的物体惯性小
C.力是维持物体运动的原因
D.做曲线运动的质点,若将所有外力都撤去,则该质点仍可能做曲线运动
【考点】曲线运动;牛顿第一定律.
【分析】牛顿第一定律揭示了一切物体都具有惯性;
惯性是物体的固有属性,力不会改变物体的惯性;
【解答】解:
A、牛顿第一定律揭示了一切物体都具有惯性;故A正确;
B、惯性是物体的固有属性,其大小只与质量有关,和运动状态及力无关;故B错误;
C、牛顿第一定律揭示了力不是维持物体运动的原因,故C错误;
D、根据牛顿第一定律,做曲线运动的质点,若将所有外力都撤去,则该质点做匀速直线运动;故D错误;
故选:
A.
3.物体运动的初速度为4m/s,经过10s,速度的大小变为14m/s,则加速度大小可能是( )
A.2.6m/s2 B.1.8m/s2 C.1.4m/s2 D.1.2m/s2
【考点】加速度.
【分析】根据加速度的定义式,结合初末速度和时间求出加速度,注意10s后的速度方向与初速度方向可能相同,可能相反.
【解答】解:
若10s后的速度方向与初速度方向相同,则加速度为:
a1=.
若10s后的速度方向与初速度方向相反,则加速度为:
a2=.负号表示方向,故B正确,ACD错误.
故选:
B
4.如图所示是C,D两物体运动的x﹣t图象,由图可知( )
A.C,D两物体的运动方向相反
B.C,D两物体在前6s内的位移相同
C.物体C的速度比物体D的速度大
D.物体C的加速度比物体D的加速度大
【考点】匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【分析】位移时间图象的“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.位移等于纵坐标的变化量.
【解答】解:
A、D的斜率为负值,速度为负值,表示物体的运动方向与正方向相反,C的斜率为正值,速度为正,方向与正方向相同.所以CD运动方向相反.故A正确.
B、位移等于纵坐标的变化量,则前6s内,C物体的位移为x1=4﹣0=4m,D物体的位移x2=10﹣4=﹣6m,位移不同,故B错误;
C、图象的斜率表示速度,由图得知:
D物体的斜率大于C物体的斜率,则D物体的速度大.故C错误.
D、C物体和D物体都做匀速运动,加速度都为零,相等.故D错误.
故选:
A
5.如图所示,质量为m的木块在推力F的作用下,在水平地面上做匀加速直线运动.已知木块与地面间的动摩擦因数为μ,F的方向与地面成θ角斜向下.则地面对木块的滑动摩擦力大小为( )
A.0 B.μmg C.Fsinθ D.μ(mg+Fsinθ)
【考点】牛顿第二定律.
【分析】本题的关键是正确对物体进行受力分析,利用正交分解法,根据平衡条件和滑动摩擦力公式求解即可.
【解答】解:
通过受力分析可知
f=μFN,FN=mg+Fsinθ可知,摩擦力:
f=μ(mg+Fsinθ)
故选:
D.
6.如图所示,把球夹在竖直墙AC和木板BC之间,不计摩擦,球对墙的压力为F1,对木板的压力为F2.在将板BC逐渐放至水平的过程中,下列说法中,正确的是( )
A.F1和F2都增大 B.F1和F2都减小
C.F1增大,F2减小 D.F1减小,F2增大
【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力.
【分析】以小球为研究对象,分析受力,由平衡条件得到墙和木板对小球的支持力与木板和墙的夹角的关系式,再分析两个力F1大小和F2大小的变化.
【解答】解:
设木板和墙的夹角为α.
如图建立坐标系对小球进行受力分析,由于小静止处于平衡状态,满足平衡条件F合=0.
F1为斜面对小球的支持力,F2为挡板对小球的支持力
据平衡条件有:
F合x=F1﹣F2cosα=0
F合y=F2sinα﹣mg=0
由此得:
F2=,F1=mgcotα
由题意,α增大,则得,F1减小,F2减小.故B正确.
故选:
B.
7.美国“肯尼迪号”航空母舰上有帮助飞机起飞的弹射系统,已知“F﹣Al5”型战斗机在跑道上加速时产生的加速度为4.5m/s2,起飞速度为50m/s.若该飞机滑行100m时起飞,则弹射系统必须使飞机具有的初速度为( )
A.30m/s B.10m/s C.20m/s D.40m/s
【考点】匀变速直线运动的速度与位移的关系.
【分析】已知飞机的加速度、位移、末速度,求解飞机的初速度,此题不涉及物体运动的时间,选用匀变速直线运动的位移时间公式便可解决.
【解答】解:
设飞机的初速度为v0,已知飞机的加速度a、位移x、末速度v,此题不涉及物体运动的时间,
由匀变速直线运动的位移时间公式:
解得:
v0=40m/s
故选:
D
8.某质点做匀变速直线运动的位移x与时间t的关系式为x=4t+4t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )
A.第2s内的位移是24m
B.任意相邻的1s内的位移差都是4m
C.任意1s内的速度增量都是4m/s
D.前2s内的平均速度是12m/s
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【分析】将t=1s代入到x=4t+4t2中得到第1s内的位移,将t=2s代入到x=4t+4t2中得到前2s内的位移,第2s内的位移等于前2s的位移减去第1秒的位移;根据平均速度公式求解前2s内的平均速度;将x=4t+4t2与匀变速直线运动的位移公式对照得到初速度v0和加速度a,由推论△x=aT2,研究任意相邻1s内的位移差.速度增量△v=at.
【解答】解:
A、将t=1s代入到x=4t+4t2中得到第1s内的位移x1=8m,将t=2s代入到x=4t+4t2中得到前2s内的位移x2=24m,所以第2s内的位移x=x2﹣x1=24﹣8=16m.故A错误;
B、将x=4t+4t2与匀变速直线运动的位移公式x=v0t+t2对照得到:
初速度v0=4m/s,加速度a=8m/s2,则任意相邻1s内的位移差是△x=aT2=8×12m=8m.故B错误.
C、任意1s内的速度增量△v=at=8×1m/s=8m/s.故C错误.
D、前2s内的位移x2=24m,所以前2s内的平均速度是:
m/s.故D正确
故选:
D
9.房檐滴水,每隔相等的时间积成一滴水下落,当第一滴水下落到地面时,第五滴水刚好形成,观察到第四、五滴水之间的距离恰好为1m,则此房子的高度为( )
A.4m B.5m C.6m D.16m
【考点】自由落体运动.
【分析】自由落体运动是初速度为零加速度为零g的匀加速直线运动,根据推论:
水滴在第1s内、第2s内、第3s内…位移之比等于1:
3:
5…,运用比例法求解房檐的高度.
【解答】解:
自由落体运动是初速度为零加速度为零g的匀加速直线运动,设从上到下相邻水滴之间的距离分别为x1、x2、x3、x4,由初速度为零匀加速直线运动的推论得到
x1:
x2:
x3:
x4=1:
3:
5:
7
由题x1=1m,得到x2=3m,x3=5m,x4=7m.
所以房檐的高度为:
h=x1+x2+x3+x4=16m.
故选:
D
10.放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示.取重力加速度g=10m/s2.由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为( )
A.m=0.5kg,μ=0.4 B.m=1.5kg,μ=
C.m=0.5kg,μ=0.2 D.m=1kg,μ=0.2
【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的图像;滑动摩擦力.
【分析】根据v﹣t图和F﹣t图象可知,在4﹣6s,物块匀速运动,处于受力平衡状态,所以拉力和摩擦力相等,由此可以求得物体受到的摩擦力的大小,在根据在2﹣4s内物块做匀加速运动,由牛顿第二定律可以求得物体的质量的大小.
【解答】解:
由v﹣t图可知4﹣6s,物块匀速运动,有Ff=F=2N.
在2﹣4s内物块做匀加速运动,加速度a=2m/s2,由牛顿第二定律得ma=F﹣Ff,
将F=3N、Ff=2N及a代入解得m=0.5kg.
由动摩擦力公式得,所以A正确.
故选A.
11.一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秒内的位移大于头4秒内的位移
D.第3秒末的速度等于第4秒初的速度
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
【分析】根据平均速度的推论公式和速度时间公式比较平均速度大小和瞬时速度大小,根据位移公式比较位移的大小.
【解答】解:
A、根据平均速度推论知,第4s内的平均速度,4s内的平均速度,可知第4秒内的平均速度大于4秒内的平均速度,故A正确.
B、第4s内速度逐渐增大,可知第4s内的平均速度小于第4s末的速度,故B错误.
C、物体做匀加速直线运动,位移逐渐增加,可知第4s内的位移小于头4s内的位移,故C错误.
D、第3s末与第4s初是同一时刻,速度大小相等,故D正确.
故选:
AD.
12.物体受共点力F1、F2、F3作用而做匀速直线运动,则这三个力大小的可能值是( )
A.15N,5N,16N B.1N,2N,10N C.3N,6N,4N D.1N,6N,3N
【考点】力的合成.
【分析】物体受共点力F1、F2、F3作用而作匀速直线运动,说明这3个力的合力为零,只需要找出合力可能为零的一组.
【解答】解:
因物体做匀速直线运动,所以所受的合力为零.
因为是三个力,我们可让前两个先合成,再和第三个合成:
A:
前两个力的合力范围是:
[0,30],第三个力是16N,所以合力可能为零.故A正确.
B:
前两个力的合力范围是:
[1,3],第三个力是10N,所以合力不可能为零.故B错误.
C:
前两个力的合力范围是:
[3,9],第三个力是4N,所以合力可能为零.故C正确.
D:
前两个力的合力范围是:
[5,7],第三个力是3N,所以合力不可能为零.故D错误.
故选:
AC.
13.质量为2m的物块A和质量为m的物块B相互接触放在水平面上,如图所示.若对A施加水平推力F,则两物块沿水平方向做加速运动.关于A对B的作用力,下列说法中正确的是( )
A.若水平地面光滑,物块A对B的作用力大小为F
B.若水平地面光滑,物块A对B的作用力大小为
C.若物块A与地面间无摩擦,B与地面的动摩擦因数为μ,则物体A对B的作用力大小为μmg
D.若物块A与地面间无摩擦,B与地面的动摩擦因数为μ,则物体A对B的作用力大小为
【考点】牛顿运动定律的应用-连接体;力的合成与分解的运用.
【分析】将AB作为整体处理,由牛顿第二定律可得出整体的加速度;再对B物体分析可得出B受到A的作用力.
【解答】解:
A、若水平面光滑,则对整体受力分析可知;F=(m+2m)a,解得a=,
再对B分析,B水平方向只受A的作用力,由牛顿第二定律可得:
T=ma=,故A错误,B正确;
若B和地面有摩擦,对整体分析有:
F﹣μmg=3ma′;
则B受力为T′﹣μmg=ma′,解得:
T′=μmg+﹣=,故C错误,D正确;
故选BD.
二、实验题.(10分+6分=16分)
14.某实验小组利用如图1所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验.
(1)在实验中必须平衡摩擦力,在平衡摩擦力时,下列说法正确的是 A
A.不要挂钩码,将长木板的右端垫高至合适位置
B.若小车能从垫斜的木板上静止开始下滑,则表明摩擦力与重力的分力平衡
C.若改变小车的质量,则需要重新平衡摩擦力
(2)实验中打点计时器所使用的是频率为50Hz的交流电源,如图2中给出的是实验中保持小车质量不变,探究加速度与合外力的关系时获取的某条纸带的一部分:
1、2、3、4、5是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点未标出,每两个计数点间的时间间隔是 0.1 s,由该纸带可求得小车的加速度a= 1.07 m/s2.
(3)平衡好摩擦力之后,在探究加速度与合外力的关系时,设所吊钩码的质量为m,小车的质量为M,重力加速度为g,则在满足m 远小于 M的情况下,小车所受的合外力近似为 钩码的重力 .
【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系;测定匀变速直线运动的加速度.
【分析】
(1)平衡摩擦力的方法为:
把长木板不带定滑轮的那端适当垫高,使小车重力沿斜面分力和摩擦力抵消,若小车做匀速直线运动,则平衡摩擦力完成;
(2)打点计时器使用交流电,通过点与点时间间隔可求出两个计数点间的时间,再根据逐差法可求出加速度的数值.
(3)在小吊盘和盘中物块质量之和远小于小车和砝码总质量时,可以近似认为小车受到的拉力等于小吊盘和盘中物块的重力.
【解答】解:
(1)A、平衡摩擦力时,应将绳从小车上拿去,将长木板的右端垫高至合适位置,使小车重力沿斜面分力和摩擦力抵消,若小车做匀速直线运动,则表明摩擦力与重力的分力平衡.故A正确,B错误.
C、每次改变小车的质量时,小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消,不需要重新平衡摩擦力.故C错误.
故选:
A
(2)打点计时器,使用交流电源,根据交流电的频率50Hz,则点与点时间间隔为0.02s,因每相邻两计数点间还有4个打点未标出,所以每两个计数点间的时间间隔是T=0.02×5s=0.1s;
由题意可知:
a1=
a2=
则a==1.07m/s2.
(3)根据牛顿第二定律得,整体的加速度a=,则绳子的拉力T=Ma=,当m<<M时,认为绳子对小车的拉力大小等于钩码的重力.
故答案为:
(1)A;
(2)0.1;1.07;(3)远小于;钩码的重力.
15.在“验证力的平行四边形定则”试验中,某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上,将橡皮条的一端固定在板上一点,两个细绳套橡皮条的一端,用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套,互成角度的施加拉力,使橡皮条伸长,结点达到纸面上的某一位置.
(1)有关试验,下列叙述正确的是 CD
A.两根细绳必须等长
B.每次都应该将弹簧测力计拉伸到相同的刻度
C.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉倒同一位置O
D.拉橡皮条的细绳套要长一些,标记同一细绳套方向的两点要远一些
(2)如图所示是张华和李明在做以上试验时得到的结果,其中比较符合实验事实的是 张华 (力F′是用一只弹簧测力计拉时的图示)
(3)本次试验采用的科学方法是 D (填正确答案标号)
A.理想试验法
B.微元法
C.控制变量法
D.等效替代法.
【考点】验证力的平行四边形定则.
【分析】本实验是要验证平行四边形定则,注意在理解实验的原理基础上,掌握实验的方法和数据的处理方法以及需要注意的事项,尤其是理解本实验的“等效”思想
【解答】解:
A、绳子的长短对分力大小和方向亦无影响,所以绳子不需要等长,故A错误;
B、拉力的大小没有限制,每次做实验的时候,拉力大小不要求相等,所以不需要将弹簧测力计拉伸到相同的刻度,故B错误;
C、在该实验中要求每次拉橡皮筋的时要使橡皮筋形变的长度和方向都相同,即要到同一位置,这样两次的效果带等效,才符合“等效替代”法,故C正确;
D、为了减小误差,拉橡皮条的细绳需长些,标记方向的两点要远些,故D正确.
故选:
CD
(2)用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮条拉力的方向有偏差,但用一只弹簧测力计拉结点的拉力与橡皮条拉力一定在同一直线上,故张华作的符合实验事实符合实验事实.
(3)该实验采用了“等