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- 2021-05-25 发布
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2019年秋学期期末考试高一物理试卷
一、选择题:(本题共18小题,1~12小题,在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求;每小题3分。第13~18题,在每小题给出的四个选项中有多项符合要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。共60分)
1.在研究物体的运动时,下列物体中可以当作质点处理的是( )
A. 研究乒乓球运动员打球过程中旋球
B. 计算一列火车通过铁路大桥所用时间的问题中的火车
C. 研究火星自转速度时的火星
D. 用定位系统确定汽车位置时的汽车
【答案】D
【解析】
【详解】A.研究乒乓球运动员打球过程中旋球时,乒乓球不能看做质点,否则就没有旋转了,选项A错误;
B.计算一列火车通过铁路大桥所用时间的问题中,火车的大小不能忽略,火车不能看做质点,选项B错误;
C.研究火星自转速度时,不能把火星看做质点,否则就没有旋转了,选项C错误;
D.用定位系统确定汽车位置时,汽车的大小可忽略不计,可把汽车看做质点,选项D正确;
故选D.
2.“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”.认为“青山”在“走”,参考系是( )
A. 小小竹排 B. 两岸的树木 C. 巍巍青山 D. 岸
【答案】A
【解析】
【详解】小小竹排江中游描述竹排的运动,其参考系是江岸。巍巍青山两岸走描述青山的运动,其参考系是竹排或者江水。
A.小小竹排,与结论相符,选项A正确;
B.两岸的树木,与结论不相符,选项B错误;
C.巍巍青山,与结论不相符,选项C错误;
D.岸,与结论不相符,选项D错误;
故选A。
3.已知一运动物体的初速度,加速度,它表示( )
A. 物体加速度方向与速度方向相同,物体的速度在减小
B. 物体加速度方向与速度方向相同,物体速度在增大
C. 物体加速度方向与速度方向相反,物体的速度在减小
D. 物体加速度方向与速度方向相反,物体的速度在增大
【答案】C
【解析】
【详解】物体的初速度为正值,其方向为正方向,加速度为负值,表示加速度的方向与速度方向相反,物体的速度在减小,故C正确,ABD错误。
4.国际单位制由基本单位和导出单位组成,下列物理单位属于基本单位的是( )
A. m/s B. N C. m D. m/s2
【答案】C
【解析】
【分析】
解答本题关键应掌握:国际单位制中七个基本单位,力学中有三个:kg、s、m;
【详解】力学中的基本物理量有三个,它们分别是长度、质量、时间,它们的单位分别为m、kg、s,
而m/s、N、m/s2是导出单位,不是基本单位,故C正确,ABD错误.
【点睛】本题考查对力学国际单位制中基本单位的掌握程度,可结合基本物理量一起记忆.
5.物体由静止开始做匀加速直线运动,若第1秒内物体通过的位移是0.5m,则第2s内通过的位移是( )
A. 0.5m B. 1.5m C. 2.0m D. 3.5m
【答案】B
【解析】
【详解】第1秒位移是,有:
解得:
前2秒位移为:
,
第2秒内位移为:
,
联立解得:
故ACD错误,B正确.
【点睛】掌握初速度为零的匀变速直线运动位移公式即可求解,本题可用前2秒位移减第1秒位移来求第2秒位移比较简单。
6.一物体作匀变速直线运动,速度图像如图所示,则在前4s内(设向右为正方向)( )
A 物体始终向右运动
B. 物体先向左运动,2s后开始向右运动
C. 前2s物体位于出发点的左方,后2s位于出发点的右方
D. 在t=4s时,物体距出发点最远。
【答案】B
【解析】
【详解】AB.速度时间图象反映质点瞬时速度随时间的变化情况,时间轴上方速度是正值,时间轴下方速度是负值;所以物体前两秒向左运动,后两秒向右运动,故A错误,B正确。
CD.因为图象与坐标轴围成面积代表位移,时间轴上方位移为正,时间轴下方位移为负。前2s位移为负,物体位于出发点的左方,后2s负方向的位移逐渐减小,最后4秒末位移为零,又回到出发点,故在t=2s时,物体距出发点最远。故CD错误。
故选B。
7.关于弹力的方向,下列说法中正确的是( )
A. 细硬直杆对物体的弹力方向一定沿杆的方向
B. 物体对支持面的压力方向一定竖直向下
C. 绳子拉物体时产生的弹力方向一定沿绳子的方向
D. 支持面对物体的支持力的方向一定竖直向上
【答案】C
【解析】
细硬直杆对物体的弹力方向不一定沿杆的方向,可以沿任意方向,选项A错误;物体对支持面的压力方向垂直支持面向下,选项B错误;绳子拉物体时产生的弹力方向一定沿绳子的方向,选项C正确;支持面对物体的支持力的方向一定垂直支持面向上,选项D错误;故选C.
8.用两根绳子吊起—重物,使重物保持静止,若逐渐增大两绳之间的夹角,则两绳对重物的拉力的合力变化情况是 ( )
A. 不变
B. 减小
C. 增大
D. 无法确定
【答案】A
【解析】
【分析】
两根绳子吊起一重物,使重物保持静止;当增大两绳之间的夹角,物体仍处于静止,所以两绳对重物的合力不变.
【详解】物受到三力平衡,此时两绳对重物的拉力的合力等于重力;当逐渐增大两绳之间的夹角,由于重物仍处于平衡,所以两绳对重物的拉力的合力仍等于重力.因此拉力的合力是不变的,
故A正确.
【点睛】将一个力分解为两个相等的分力,夹角越大,分力越大,夹角越小,分力越小;要注意的是物体受到的合力大小是不变的.
9.以下四组共点力分别作用在物体上,能使物体平衡的一组是( )
A. 2N、4N、7N B. 6N、22N 、15N C. 5N、10N、13N D. 10N、12N、30N
【答案】C
【解析】
【详解】A.2N和4N的合力范围为[2N,6N],7N不在两个力的合力范围之内,则三个力的合力不能为零,不能使物体处于平衡状态。故A错误。
B.6N、22N的合力范围为[16N,28N],15N不在两个力的合力范围之内,则三个力的合力不可能为零,不能处于平衡状态。故B错误。
C.5N、10N的合力范围为[5N,15N],13N在两个力的合力范围之内,则三个力的合力可能为零,能处于平衡状态。故C正确。
D.10N、12N的合力范围为[2N,22N],30N不在两个力的合力范围之内,则三个力的合力不能为零,不能使物体处于平衡状态。故D错误。
故选C。
10.下列关于惯性的说法正确的是( )
A. 汽车速度越大越难刹车,表明速度越大惯性越大
B. 集装箱车不易停下,是因为集装箱车的质量大,惯性大
C. 乒乓球可快速改变运动状态,是因为乒乓球惯性大
D. 宇宙飞船中的物体处于完全失重状态,所以没有惯性
【答案】B
【解析】
【详解】A.汽车的惯性只与它的质量有关,与速度无关,选项A错误;
B.集装箱车不易停下,是因为集装箱车的质量大,惯性大,选项B正确;
C.乒乓球可快速改变运动状态,是因为乒乓球质量小惯性小,选项C错误;
D.宇宙飞船中的物体由于有质量,则仍然有惯性,选项D错误;
故选B.
11.两个物体A和B,质量分别为m1和m2,互相接触放在光滑的水平面上,如图所示,对物体A施以水平的推力F,则物体A对B的作用力等于:( )
A. F B. F
C. F D. F
【答案】B
【解析】
对整体研究,由牛顿第二定律求出加速度,再隔离对B研究,B水平方向受到A对它的作用力,由牛顿第二定律求出作用力.根据牛顿第二定律,得
对整体:
对B:
故选B
点评:本题是连接体问题,处理方法常有两种:隔离法和整体法,要灵活选择研究对象.求加速度时可以考虑整体法.求内力时必须用隔离法.
12.人站在加速上升的电梯中,下列说法正确的是( )
A. 人处于失重状态
B. 人处于超重状态
C. 人受到的重力变大
D. 人受到的重力变小
【答案】B
【解析】
C、D、人随电梯一起加速上升时,质量不变则重力没有变化.故C,D均错误;B、人站在电梯一起加速上升,人的加速度向上,人的支持力大于人自身的重力,根据牛顿第三定律,人对电梯的压力大于重力,人处于超重状态,故B正确,A错误.故选B.
【点睛】本题考查超重与失重以及牛顿运动定律的应用,其中要注意的是超重或失重时,是视重发生变化,而物体的重力不变化.
13.将力F分解为两个不为零的力,下列情况具有唯一解的是( )
A. 已知两个力的方向,并且不在同一直线上
B. 已知一个分力的大小和另一分力的方向
C. 已知两个力的大小
D. 已知一个分力的大小和方向
【答案】AD
【解析】
因合力F一定,若已知两个力的方向,并且不在同一直线上,则分解的结果是唯一的,选项A正确;已知一个分力的大小和另一分力的方向,分解的结果可能有两种,选项B错误;已知两个力的大小,分解的结果可能有两种,选项C错误;已知一个分力的大小和方向,则另一个分力一定是唯一的,选项D正确;故选AD.
14.以下说法正确的有( )
A. 物体速度很大时,加速度可能很小
B. 物体速度增大时,加速度可能减小
C. 物体速度为零时,加速度也一定为零
D. 加速度和速度同方向,速度一定增大,加速度和速度反方向,速度不一定减小
【答案】AB
【解析】
【详解】A.物体速度很大时,加速度可能很小,例如高速飞行的子弹的加速度为零,选项A正确;
B.当物体的加速度和速度同向时,物体速度增大时,加速度可能减小,选项B正确;
C.物体速度为零时,加速度不一定为零,例如竖直上抛物体到达最高点时,选项C错误;
D.加速度和速度同方向,速度一定增大,加速度和速度反方向,速度一定减小,选项D错误;
故选AB.
15. 下面各图中小球A均静止,且各接触面均光滑,则A受到一个弹力的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
试题分析:A图小球处于静止状态,重力和绳的弹力平衡,斜面与球之间不可能产生弹力,否则小球不可能平衡,故图中球只受一个弹力作用,A正确;B图中小球受到绳子拉力、重力、斜面的支持力三力作用下处于平衡状态,因此小球受两个弹力作用,B错误;C图中竖直面对小球没有弹力作用,否则小球不可能处于平衡状态,故C正确;D图中水平面对小球有弹力作用,由于推力作用,导致斜面和球之间也有弹力作用,故图中球受两个弹力作用,故D错误.故选AC.
考点:弹力
【名师点睛】弹力是高中阶段所学的一种重要作用力,要正确理解其产生、大小、方向等问题,在判断弹力大小方向时可以根据物体所处状态进行判断.
16.在汽车中悬线上挂一小球.实验表明,当小球做匀变速直线运动时,悬线将与竖直方向成某一固定角度.如图所示,若在汽车底板上还有一个跟其相对静止的物体 ,则关于汽车的运动情况和物体的受力情况正确的是( )
A. 汽车可能向左做加速运动
B. 汽车可能向右做加速运动
C. 除受到重力、底板的支持力作用外,还一定受到向右的摩擦力作用
D. 除受到重力、底板的支持力作用外,还一定受到向左的摩擦力作用
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.以小球为研究对象,分析受力情况:重力mg和细线的拉力F,由于小球的加速度水平向右,根据牛顿第二定律得知,小球的合力也水平向右,如图,则有
mgtanθ=ma
得
a=gtanθ
θ一定,则加速度a一定,汽车的加速度也一定,则汽车可能向右做匀加速运动,也可能向左做匀减速运动。故A错误,B正确;
CD.对A:A受到重力、底板的支持力。A相对于汽车静止,A的加速度必定水平向右,根据牛顿第二定律得知,一定受到水平向右的摩擦力。故C正确,D错误。
故选BC。
17.如图所示,在光滑水平地面上,水平外力 F 拉动小车和木块一起做无相对滑动加速 度运动.小车质量为 M ,木块质量为 m ,加速度大小为 a ,木块和小车之间的动摩擦因数为 m ,重力加速度为 g,则在这个过程中,木块受到的摩擦力大小是 ( )
A. m mg B. C. m(M + m) g D. ma
【答案】BD
【解析】
【详解】整体所受的合力为F,整体具有的加速度
.
隔离对m分析,根据牛顿第二定律得,
.
A. m mg,与结论不相符,选项A错误;
B. ,与结论相符,选项B正确;
C. m(M + m) g,与结论不相符,选项C错误;
D. ma,与结论相符,选项D正确;
18. 甲、乙两物体在同一地点分别从4h与h的高度开始做自由落体运动,若甲的质量是乙的4倍,则下述说法正确的是( )
A. 甲、乙两物体落地时速度相等
B. 落地时甲的速度是乙的2倍
C. 甲、乙两物体同事落地
D. 甲在空中的时间是乙的2倍
【答案】BD
【解析】
【详解】由位移速度关系式:v2=2gH,可得,甲下落的高度为4h,乙下落的高度为h,则落地时甲的速度是乙的2倍,故A错误,B正确;因为甲乙物体均做自由落体运动,加速度为g,甲下落的时间为,乙下落的时间为,所以甲在空中的时间是乙的2倍,故C错误,D正确.
二、实验题(本题共1小题,每空2分,共10分)
19.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中:
(1)某同学在接通电源进行实验之前,将实验器材组装成如图所示的装置图.请你指出该装置中的两处错误或不妥之处:
①_____________________________
②_______________________________
(2)改正实验装置后,该同学顺利地完成了实验.图中是他在实验中得到的.-条纸带,图中相邻两计数点的时间间隔为,由图中的数据可算得小车的加速度为____________ .(结果保留两位有效数字)
(3)为保证绳子对小车的拉力约等于小盘和重物的总重力,小盘和重物的质量与小车的质量应满足的关系是________________
【答案】 (1). (1)打点计时器的电源不能用干电池;力 (2). (2)小车离打点计时器太远;
没有平衡摩擦 (3). (4).
【解析】
【详解】第1空、打点计时器用的是交流电源,所以题中打点计时器应该换用低压交流电;
第2空、小车离定滑轮太近(离打点计器较远),小车应靠近打点计时器且打点计时器应距左端较远,这样便于小车运动一段过程,从而能准确测量小车的加速度,减小误差;从图中看没有平衡摩擦力;,所以要平衡摩擦力
第3空、相邻两计数点的时间间隔为,设第一个计数点到第二个计数点之间的距离为,以后各段分别为 、 、,
根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小,
得:
为了更加准确的求解加速度,我们对两个加速度取平均值
得:
即
第4空、以整体为对象,根据牛顿第二定律可知
, ,当时,
小车的拉力约等于小盘和重物的总重力.
三、解答题(写出必要的文字说明和步骤,共30分)
20.让小球从斜面的顶端滚下,如图所示是用闪光照相机拍摄的小球在斜面上运动的一段,已知闪频为10Hz,且O点是0.4s时小球所处的位置,试根据此图估算:
(1)小球从O点到B点的平均速度;
(2)小球在A点和B点的瞬时速度;
(3)小球运动的加速度.
【答案】(1)0.8m/s;(2)0.8m/s、1m/s;(3)2.0m/s2
【解析】
【分析】
(1) 根据频率求出闪光的周期,结合OB位移和时间求出平均速度的大小;
(2) 根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出A、B的瞬时速度;
(3) 通过速度时间公式求出小球运动的加速度.
【详解】依题意知,相邻两次闪光的时间间隔为:
(1)小球从O点到B点的平均速度:;
(2) 小球在A点的瞬时速度等于OB间的平均速度:
小球在B点的瞬时速度等于AC间的平均速度:
(3) 小球的加速度:.
【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用.本题也可以通过△x=aT2求解加速度的大小.
21.如图所示在光滑竖直墙壁上用网兜把足球挂在A点,已知足球的质量m= 0.6kg,网兜的悬绳与墙壁的夹角α=30∘,网兜的质量不计,取g=10m/s2,求:
(1)足球受到重力G的大小.
(2)悬绳的拉力F1的大小.
(3)足球对墙的压力F2的大小.
【答案】(1)6N(2)4N.(3)2N.
【解析】
【详解】(1)足球受到的重力为:
G=mg=6N
(2)足球受重力、拉力和支持力平衡,受力如图所示;
根据平行四边形定则得:
(3)墙壁对球的弹力:
F2=mgtanα=6×N=2N
由牛顿第二定律得:足球对墙的压力为2N.
22.民航客机一般都有紧急出口,发生意外情况的飞机紧急着陆后,打开紧急出口,狭长的气囊会自动充气,形成一个连接出口与地面的斜面,人员可沿斜面滑行到地上,如图甲所示,图乙是其简化模型.若紧急出口下沿距地面的高度h=3.0m,气囊所构成的斜面长度L=5.0m. 质量m=60kg的某旅客从斜面顶端由静止开始滑到斜面底端. 已知旅客与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,不计空气阻力及斜面的形变,旅客下滑过程中可视为质点,取重力加速度g=10m/s2. 求:
(1)旅客沿斜面下滑时受到的摩擦力的大小和方向;
(2)旅客沿斜面下滑时的加速度大小;
(3)旅客滑到斜面底端时的速度大小.
【答案】(1)240N,沿斜面向上(2)2m/s2(3)2m/s
【解析】
【详解】(1)由几何知识可知,斜面的倾角为θ=37°,则旅客沿斜面下滑时受到的摩擦力的大小
方向沿斜面向上;
(2)设旅客沿斜面下滑的加速度大小为a,根据牛顿第二定律有
mgsinθ-μmgcosθ=ma
解得
a=gsinθ-μgcosθ=2m/s2
(2)根据运动学公式v2=2aL
解得