广东省湛江市第一中学学年高一上学期期末考试物理试题_湛江高一物理试题上
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广东省湛江市第一中学2017-2018学年高一上学期期末考试物理试题
一、选择题
1.不是由伽利略首先建立起来的概念是()A.位移 B.瞬时速度 C.平均速度 D.加速度 【答案】A 【解析】平均速度、瞬时速度以及加速度的概念是由伽利略首先建立起来的,但是位移不是,故选项A符合题意。
点睛:根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可。2.下列说法中正确的是:()A.曲线运动一定是变速运动
B.作用力和反作用力大小相等、方向相反、合力为零
C.蹦床运动员在空中上升阶段处于超重状态而下落阶段处于失重状态 D.物体静止时惯性大,运动时惯性小 【答案】A 【解析】试题分析:曲线运动的速度方向一定变化,所以曲线运动一定是变速运动,故A正确;两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在两个物体上,不能合成,故B错误;蹦床运动员在空中只受重力,加速下降或减速上升,处于完全失重状态,故C错误;惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,一切物体都有惯性,并且惯性的大小只与物体的质量有关,物体的质量越大,物体的惯性越大,与运动的速度无关,故D错误.故选A.
考点:曲线运动;作用与反作用力;惯性;失重与超重
【名师点睛】两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上;惯性是物体保持原来运动状态不变的性质.原来静止的物体保持原来的静止状态;原来运动的物体保持原来的运动状态.一切物体都有惯性,惯性的大小只与物体的质量有关,当加速度方向向上时,物体处于超重,加速度方向向下时,物体处于失重。
3.如图所示,质量相等的三个物块A、B、C,A与天花板之间、B与C之间均用轻弹簧相连,A与B之间用细绳相连,当系统静止后,突然剪断A、B间的细绳,则此瞬间A、B、C的加速度分别为(取向下为正)()1
A.-g、2g、0 B.-2g、2g、0 C.0、2g、0 D.-2g、g、g 【答案】B 【解析】抓住剪断绳的瞬间,绳的弹力立即消失,而弹簧弹力瞬间不变,所以分析: 对A受力分析有:剪断前平衡有:
点睛:本题是力学中的瞬时问题,关键是先根据平衡条件求出各个力,然后根据牛顿第二定律列式求解加速度;同时要注意轻弹簧的弹力与行变量成正比,来不及突变,而细线的弹力是有微小形变产生的,故可以突变。
4.一质点做匀减速直线运动,先后经过了AB和BC两段位移,已知两段位移大小之差为位移的速度减少量相等,大小均为A.B.C.,则质点的加速度为 D.,质点通过两段【答案】D 【解析】由题意:质点通过两段位移的速度减少量相等,可知通过每段位移的时间相等,设为T 根据匀变速运动规律可知:而且:,故选项D正确,选项ABC错误。
及加速度公式的应用的问题。
联立可以得到:点睛:本题主要考查了匀变速直线运动推论:5.如图,质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上,通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B,则()
A.A对地面的压力大于(M+m)g B.A对地面的摩擦力方向向左 C.B对A的压力大小为D.细线对小球的拉力大小为【答案】C 【解析】ABD、对AB整体受力分析,受重力和支持力,相对地面无相对滑动趋势,故不受摩擦力,根据平衡条件,支持力等于整体的重力,为(M+m)g;根据牛顿第三定律,整体对地面的压力与地面对整体的支持力是相互作用力,大小相等,故对地面的压力等于(M+m)g,故A错误,B错误; C.对小球受力分析,如图所示:
根据平衡条件,有:故C正确,D错误; 故选:C.,点睛:先对整体受力分析,然后根据共点力平衡条件分析AB选项,再隔离B物体受力分析后根据平衡条件分析CD选项.
6.如图所示,作用于O点的三个力平衡,设其中一个力大小为,沿-y方向,大小未知的力与+x方向夹角为,下列说法正确的是
A.力F3只能在第二象限 B.力F3只能在第三象限
C.力F3与F2的夹角越小,则F3与F2的合力越小 D.F3的最小值为F1cosθ 【答案】D 【解析】A、由题三个力平衡,由平衡条件知,力可能在第二象限,也可能在第三象限,故AB错误; C、由平衡条件的推论知道,与的合力与力大小相等,所以即使力与夹角变小,但合力不变,故C错误;
D、由几何知识知,当时,即虚线位置时,有最小值,且最小值为,故D正确。
点睛:本题是三力平衡问题,运用作图法可得出有最小值,并求出最小值,根据平衡条件的推论得到力与的合力与的关系。
7.如图所示,水平面上的一块长木板始终以2m/s的速度向右做匀速运动,在木板的右端轻轻(相对地面速度为零)放上一个小木块(视为质点),而让木块在木板上从静止开始向右做0.5m/s2的匀加速运动,当木块速度达2m/s后做匀速运动,为了保证木块不从木板上滑下,则木板的最小长度为:
A.1 m B.2 m C.4 m D.8m 【答案】C 【解析】试题分析:要使木块不滑下,应使木板的长度至少等于木板和木块在这段时间内的位移差. 为了使得木块不从木板上滑下,应满足木块相对木板的位移等于板长,故,C正确.
8.设物体运动的加速度为a、速度为v、位移为x.现有A、B、C、D四个不同物体的运动图象如图所示,物体C和D的初速度均为零,则其中表示物体做单向直线运动的图象是
A.B.C.D.【答案】C 【解析】试题分析:由位移-时间图象可知,位移随时间先增大后减小,2s后反向运动,4s末到达初始位置,故A错误;由速度-时间图象可知,速度2s内沿正方向运动,2-4s沿负方向运动,方向改变,故B错误;由图象可知:物体在第1s内做匀加速运动,第2s内做匀减速运动,2s末速度减为0,然后重复前面的过程,是单向直线运动,故C正确;由图象可知:物体在第1s内做匀加速运动,第2-3s内做匀减速运动,2s末速度减为0,第3s内沿负方向运动,不是单向直线运动,故D错误. 考点:考查了牛顿第二定律与图像
【名师点睛】图象是我们高中物理研究运动的主要途径之一,应熟知其特征,难度不大,属于基础题. 9.一快艇要从岸边某处到达河中离岸100m远的浮标处,已知快艇在静水中的速度图象如图甲所示,流水的速度图象如图乙所示,假设行驶中快艇在静水中航行的分速度方向选定后就不再改变,则()
A.快艇的运动轨迹可能是直线 B.快艇的运动轨迹只能是曲线 C.最快到达浮标处通过的位移为100m D.最快到达浮标处所用时间为20s 【答案】BD 【解析】试题分析:两个分运动一个是匀速直线运动,一个是匀加速直线运动,合加速度的方向与合速度的方向不在同一条直线上,做曲线运动.故A错误,B正确.当静水速的方向与河岸垂直时,渡河时间最短,d=,解得t= 20s,D正确;合运动的位移大于分运动位移,即大于100m,C错误。
考点:本题考查运动的合成与分解。
10.如图所示,在水平地面上做匀速直线运动的汽车,通过定滑轮用绳子吊起一个物体,若汽车和被吊物体在同一时刻的速度分别为v1和v2,则下面说法不正确的是()
A.物体做匀速运动,且v2=v1 B.物体做加速运动,且v2>v1 C.物体做加速运动,且v2<v1 D.物体做减速运动,且v2<v1 【答案】ABD 【解析】试题分析:小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动,设两段绳子夹角为,由几何关系可得C正确.,所以,而逐渐变大,故逐渐变大,物体有向上的加速度,是加速运动,故考点:考查了运动的合成与分解
【名师点睛】正确将小车的运动按效果进行分解是解决本题的关键,注意两个物体沿着绳子方向的分运动的分速度是相等的.
11.一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示。设运动员质量为M,吊椅的质量为m,且M>m,不计定滑轮与绳子间的摩擦,重力加速度为g。当运动员与吊椅一起以加速度大小为a加速上升时,运动员竖直向下拉绳的力T及运动员对吊椅的压力N分别为()
A.C.【答案】AC B.D.【解析】A、对整体分析,根据牛顿第二定律得,解得绳子的拉力,故A正确,B错误;,C、隔离对运动员分析,根据牛顿第二定律得,解得则运动员对吊椅的压力为,故C正确,D错误。
点睛:本题考查了牛顿第二定律的基本运用,关键合理的选择研究的对象,结合牛顿第二定律进行求解,掌握整体法和隔离法的灵活运用。
12.如图甲,某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处.滑轮的质量和摩擦均不计,货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力T之间的函数关系如图乙所示.由图可以判断正确的是()
A.图线与纵轴的交点M的值αM=﹣g B.图线与横轴的交点N的值TN=mg C.图线的斜率等于物体的质量m D.图线的斜率等于物体质量的倒数 【答案】ABD 【解析】对货物受力分析,受重力mg和拉力T,根据牛顿第二定律,有,得;
点睛:对货物受力分析,受重力和拉力,根据牛顿第二定律求出加速度的表达式进行分析,根据表达式结合图象,运用数学知识分析物理问题。
二、实验题
13.在“验证力的平行四边形定则”实验中,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,两个细绳套系在橡皮条的另一端.用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套,互成角度地施加拉力,使橡皮条伸长,结点到达纸面上某一位置,取下两个弹簧测力计,用一个弹簧测力计把结点拉到同一位置O,如图所示
(1)本实验中采用了“等效代替”的物理思想,“等效代替”含义是_____________. A.橡皮条可以用细绳替代B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果 C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果 D.两弹簧测力计共同作用的效果与用一个弹簧测力计的作用效果等效(2)完成该实验的下列措施中,能够有效减小实验误差的是________. A.两测力计的示数差应尽可能大一些
B.拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板面平行 C.两测力计拉力的方向应相互垂直
D.拉橡皮条的细绳适当长些,标记同一细绳方向的两点适当远些 【答案】(1).D(2).BD 【解析】(1)本实验为验证力的平行四边形定则,利用“等效法”即两次把拉橡皮条的结点拉到同一位置O点,以保证在同一次实验中用一个力和两个力拉橡皮条的作用效果相同,故D正确;
(2)A、实验是为验证两弹簧测力计的合力与一个弹簧测力计的力大小相等,方向基本一致,对两测力计的示数及它们之间的夹角没有具体要求,示数不是太小或者太大即可,夹角在适当最好,故A、C错误; B、必须确保拉力方向与木板平面平行,所以橡皮条、弹簧秤、细绳应贴近木板且与木板平面平行,这样才能确保力的准确性,故B正确;
D、力是矢量,既要记录力的大小,也要记录力的方向,在标记方向时沿细绳方向的点远一些能更准确记录力的方向,故D正确。
点睛:本题考查探究力的平行四边形定则实验,掌握实验原理,熟记操作步骤,理解合力与分力的等效替代关系及减小实验误差的具体措施。
14.甲、乙两位同学利 用图(a)所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验,获得了小车加速度a与钩码拉力F的对应关系图如图(b)所示。实验时保持小车的质量不变,选择了不可伸长的轻质细绳和轻质定滑轮,用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度。回答下列问题:
(1)由图(b)可知,a-F图线不经过原点,要使图线过原点,可采取的措施是__________。
(2)若利用本实验装置来验证“在小车质量M不变的情况下,小车的加速度与作用力成正比”的结论,并直接以钩码所受重力作为小车受到的合外力,钩码的质量m应满足的条件是_______。(3)实验中甲、乙两同学用的小车的质量分别为,由图可知,____,________、,甲、乙两同学用的小车受到的阻力分别为、。(选填“大于小于或等于)(4)图C为实验中打出的一条纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出,测出各计数点到A点之间的距离,如图所示.已知打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源两端,则此次实验中小车运动的加速度的测量值a=________ m/s.(结果保留两位有效数字)
2【答案】(1).调节轨道的倾斜角度以平衡摩擦力(2).m
【解析】(1)从上图中发现直线没过原点,当
时,即,也就是说当绳子上拉力不为0时,2 小车的加速度为0,所以可能的原因是存在摩擦力;
若利用本实验来验证“小车质量不变的情况下,小车的加速度与作用力成正比”的结论,并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力,则实验中应采取的改进措施是:调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力,即使得绳子上拉力等于小车的合力.(2)根据牛顿第二定律得: 对m:对M:解得:
时,绳子的拉力等于钩码的重力,所以钩码的质量应满足的条
可知钩码的质量远小于小车的质量即件是远小于小车的质量。(3)当没有平衡摩擦力时有:可知,;,故,即图线斜率为,纵轴截距的大小为,观察图线(4)根据匀变速直线运动的推论公式得:。
可以求出加速度的大小,点睛:该实验是探究加速度与力、质量的三者关系,研究三者关系必须运用控制变量法.,对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由,比如为什么要平衡摩擦力,这样问题我们要从实验原理和减少实验误差方面去解决。
三、计算题
15.图所示,直角劈ACB的质量为m,AC边与天花板的夹角为θ,劈与天花板的动摩擦因数为μ,当作用一个垂直于AC边的力F后,劈沿着天花板向右匀速运动,求F的大小。
【答案】
【解析】物体受到重力mg、推力F、天花板的压力N和滑动摩擦力,如图所示:
由于物体做匀速运动,则有 水平方向:竖直方向:又
联立得:点睛:本题是多个力平衡问题,分析受力情况是求解的关键,要正确分析受力情况画出力图,要注意天花板对物体的弹力方向是向下的。
16.质量为m的飞机以水平速度v0飞离跑道后逐渐上升,若飞机在此过程中水平速度保持不变,同时受到重力和竖直向上的恒定升力(该升力由其它力的合力提供).今测得当飞机在水平方向的位移为L时,它的上升高度为h.求:飞机受到的升力大小.【答案】
【解析】飞机水平方向做匀速运动,竖直方向做匀加速运动,则有:
又由牛顿第二定律得:
得:
点睛:解决本题的关键知道飞机在水平方向和竖直方向上的运动规律,以及知道分运动和合运动具有等时性。
17.距地面足够高处有两个可看成质点的小球A、B用不可伸长的细轻软绳连接,绳长L=10m,如图所示A、B紧挨放着,现将A球以初速度v1=3m/s竖直下抛,同时将B球以初速度v2水平抛出。若在之后的运动过程中,当运动的时间为2s时轻绳刚被拉直.(重力加速度为g=10m/s,不计空气阻力)
(1)求B球抛出的初速度v2的大小。
(2)求轻绳刚被拉直时,轻绳与水平方向夹角的正切值。【答案】(1)【解析】(1)B的水平位移为 B下落的高度
时两者的高度差绳子拉直时有 联立解得
(2)
内A下落的高度为
(2)轻绳刚被拉直时,轻绳与水平方向夹角的正切值联立解得。
点睛:对于两球的运动,除了分析各自的运动规律外,关键要找出它们之间的关系,如位移关系,对于平抛运动,要知道它在水平方向和竖直方向上的运动规律,运用运动的分解法研究。
18.质量为m2=2Kg的长木板A放在水平面上,与水平面之间的动摩擦系数为0.4;物块B(可看作质点)的质量为m1=1Kg,放在木板A的左端,物块B与木板A之间的摩擦系数为0.2.现用一水平向右的拉力F作用在木板A的右端,让木板A和物块B一起向右做匀加速运动。当木板A和物块B的速度达到2 m/s时,撤去拉力,物块B恰好滑到木板A的右端而停止滑动,最大静摩擦力等于动摩擦力,g=10m/s2,求:
(1)要使木板A和物块B不发生相对滑动,求拉力F的最大值(2)撤去拉力后木板A的滑动时间(3)木板A的长度 【答案】(1)18N(2)(3)
【解析】(1)当木板A和物块B刚要发生相对滑动时,拉力达到最大 以B为研究对象,由牛顿第二定律得可得.
.
再以整体为研究对象,由牛顿第二定律得故得最大拉力:;
(2)撤去F后A、B均做匀减速运动,B的加速度大小仍为,A的加速度大小为,则:,解得故A滑动的时间;
(3)撤去F后A滑动的距离
B滑动的距离,故木板A的长度。
点睛:解题的关键是正确对滑块和木板进行受力分析,清楚滑块和木板的运动情况,根据牛顿第二定律及运动学基本公式求解。