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- 2021-06-01 发布
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2018-2019学年四川省棠湖中学高一下学期开学考试
物理试题
一、选择题:本题共13小题,每小题4分,在每小题给出的四个选项中,第1~9题只有一项符合题目要求,第10~13题有多项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错的得0分
1.下列物体的运动,不可能的是
A. 物体加速度越来越大,速度越来越小
B. 物体速度越来越大,加速度越来越小
C. 物体速度方向向东,加速度方向向西
D. 物体速度随时间均匀增大,加速度也随时间均匀增大
【答案】D
【解析】
【分析】
加速度等于单位时间内的速度变化量,反映速度变化快慢的物理量,当加速度方向与速度方向相同,物体做加速运动,当加速度方向与速度方向相反,物体做减速运动.
【详解】A、当加速度方向与速度方向相反,加速度越来越大,速度越来越小;故A正确.
B、当加速度方向与速度方向相同时,速度增大,但加速度大小可以减小;故B正确.
C、速度方向向东,说明向东运动,但加速度的方向可能向西;故C正确.
D、速度随时间均匀增大,表示物体的加速度不变;故D错误.
本题选不可能的故选D.
【点睛】解决本题的关键知道加速度的物理意义,掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法,关键看加速度方向与速度方向的关系.
2.2018年12月8日上午9点半,随着一声枪响,环攀枝花国际公路自行车赛(绕圈赛)正式开始,来自18支国际职业车队的95名运动员从三线建设博物馆出发,沿城区主要道路绕行,最终返回起点,全程80.8 km。来自厄立特里亚国家队的戴维特·也门以1小时52分22秒的成绩夺冠。下列说法中正确的是
A. 上午9点半指的是时间
B. 全程80.8 km指的是位移
C. 研究运动员在全程中的运动可将其视为质点
D. 根据上述数据,可以估算出戴维特·也门的冲线速度约为43.14 km/h
【答案】C
【解析】
【分析】
时间是指时间的长度,在时间轴上对应一段距离,时刻是指时间点,在时间轴上对应的是一个点;位移是从初位置到末位置的有向线段,路程为轨迹的实际长度;质点是用来代替物体的有质量的点;当物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响可忽略不计时,可以把物体当作质点,根据这个条件进行判断;平均速率等于路程除以时间,平均速度等于位移除以时间.
【详解】A、上午9点半指的是时刻,在时间轴上是一个点;故A错误.
B、80.8 km指的是运动轨迹的长度为路程,故B错误;
C、研究运动员在全程中的运动时运动员的大小和形状可以忽略,故可以看成质点;故C正确.
D、已知运动员的路程和时间,可以求出平均速率,而冲线速度为瞬时速度,其大小不等于平均速度率;故D错误.
故选C.
【点睛】本题关键明确位移与路程、时间间隔与时刻、质点的概念、速度与速率,重在两个量的区别.
3.甲、乙、丙三个质量相等的物体,放在同一水平地面上,它们与地面间的动摩擦因数相同。分别受到大小相等的作用力F,三个物体均保持静止,如图所示。关于三个物体受到的摩擦力大小关系,下列说法中正确的是
A. 一样大 B. 甲最大
C. 乙最大 D. 丙最大
【答案】D
【解析】
【分析】
三个物体均静止不动,受力平衡,静摩擦力的大小与水平方向的力相等.
【详解】三个物体均静止不动,受力平衡,静摩擦力的大小与水平方向的力相等,根据平衡条件,有:f甲=Fcosθ,f乙=Fcosθ,f丙=F,可见,甲乙受地面的摩擦力相等,丙受摩擦力最大;故选D.
【点睛】对于滑动摩擦力,大小与物体间弹力成正比,对于静摩擦力,大小与外力相等.
4.某物体做直线运动的x-t图像如图所示,下列说法中正确的是
A. 物体在2s末回到出发点
B. 物体在2s末距出发点最远
C. 物体在0-1s内做匀加速运动
D. 物体在0-2s内运动方向不变
【答案】A
【解析】
【分析】
位移图象的纵坐标表示物体的位置,坐标的变化量表示位移.根据图象直接求解物体在ts内的位移,斜率代表物体的速度.
【详解】C、D、在x-t图象中,斜率代表速度,故前2s内,在拐点之前0~1s内,做沿正方向的匀速直线运动,拐点之后1~2s做沿负方向的匀速运动;故C、D均错误.
A、B、x-t图象的纵坐标表示位置,故0~1s的位置变化为5m,0~2s内的位置变化为零;则A正确,B错误.
故选A.
【点睛】本题考查对位移图象的理解,抓住坐标表示物体的位置,坐标的变化量表示位移,斜率代表速度是关键.
5.甲、乙两车某时刻由同一地点,沿同一方向开始做直线运动,若以该时刻作为计时起点,得到两车的位移-时间图象,即x-t图象如图所示,则
A. 刚出发时,甲车速度小
B. t1时刻,两车相遇
C. t2时刻,乙车速度大
D. 0~t2时间内,甲车通过的距离大
【答案】C
【解析】
【分析】
在位移-时间图象中,倾斜的直线表示物体做匀速直线运动,图象的斜率表示速度;图象的交点表示位移相等,表示两车相遇。
【详解】因x-t图像的斜率等于速度,由图像可知刚出发时,甲车速度大,选项A错误;t1时刻,两车位移不相等,两车没有相遇,选项B错误;t2时刻,甲车的速度为零,则乙车速度大,选项C正确;t2时刻两车的位移相同,则0~t2时间内,两车通过的距离相同,选项D错误;故选C.
6.如图所示,质量为m的木块,被水平力F紧压在倾角为θ=60°的墙面上静止。墙面对木块
A. 压力大小可能为零
B. 摩擦力大小可能为零
C. 压力与摩擦力的合力大小为F
D. 压力与摩擦力的合力大小为
【答案】D
【解析】
【分析】
对木块进行受力分析,根据共点力平衡,抓住合力为零,运用正交分解求出压力和摩擦力的合力。
【详解】木块受到重力和水平力F后,墙面对木块一定有压力,也一定有沿斜面向上的摩擦力,否则不能平衡。故AB错误;木块受重力、支持力、推力和静摩擦力平衡,根据多个共点力平衡的特点可知,墙壁的支持力与摩擦力的合力一定与重力与F的合力大小相等,方向相反,所以墙壁的支持力与摩擦力的合力为,故D正确,C错误。故选D。
7.蹦极是一项户外休闲活动,跳跃者站在约40米以上高度的位置,用橡皮绳固定住后跳下,落地前弹起。如图为蹦极运动的示意图,弹性绳的一端固定在O点,另一端和运动员相连,运动员从O点自由下落,至B点弹性绳自然伸直,经过C点时合力为零,到达最低点D后弹起。整个过程中忽略空气阻力。在这个过程中
A. 经过B点时,运动员的速度最大
B. 从O点到C点,运动员的加速度大小不变
C. 从B点到C点,运动员的速度不断增大
D. 从C点到D点,运动员的加速度不断减小
【答案】C
【解析】
【分析】
分析运动员下落过程中的受力情况,从而明确其运动情况,注意明确当力与运动方向相同时物体做加速运动,而力与运动方向相反时,物体做减速运动.
【详解】运动员经过B点时,运动员受向下的重力,此时弹力为零,则加速度向下,此位置的速度不是最大,选项A错误;从O点到B点,运动员的加速度大小为g不变;从B点到C点,重力大于弹力,随弹力的增加,运动员的加速度逐渐减小,速度不断增大,选项B错误,C正确;从C点到D点,弹力大于重力,随弹力的增加,运动员的加速度不断增加,选项D错误;故选C.
【点睛】本题考查牛顿第二定律的应用,要注意明确力是改变物体运动状态原因,要根据受力情况来分析运动情况,注意不能认为绳子一张紧人即减速或停止,而实际情况是人要先做加速度减小的加速运动,然后再做减速运动.
8.如图所示,质量分别为M和m的物体A、B用不可伸长的轻质细线连接,悬挂在定滑轮上,定滑轮固定在天花板上,已知M>m,滑轮质量及摩擦均不计.A、B由静止释放后,在空中自由运动的过程中,下列说法正确的是
A. 细线的拉力大于mg
B. 细线的拉力等于mg
C. 天花板对定滑轮的拉力等于(M+m)g
D. 细线的拉力等于
【答案】A
【解析】
【分析】
对整体分析,根据牛顿第二定律求出整体的加速度,再隔离分析,通过牛顿第二定律求出绳子的拉力大小.对滑轮分析,根据共点力平衡求出天花板对定滑轮的拉力大小.
【详解】因为m的加速度方向向上,根据牛顿第二定律有T-mg=ma,则细线的拉力一定大于mg。故A正确,B错误。对整体分析,根据牛顿第二定律得,,隔离对m分析,T-mg=ma,解得T=mg+ma=.故D错误。对定滑轮分析,有T′=2T=.故C错误。故选A。
【点睛】解决本题的关键能够正确地受力分析,运用牛顿第二定律进行求解,知道M和m的加速度大小相等,掌握整体法和隔离法的运用.
9.如图所示,质量m=1.0kg的物块(视为质点)放在质量M=4.0kg的木板的右端,木板长L=2.5m.开始木板静止放在水平地面上,物块与木板及木板与水平地面间的动摩擦因数均为μ=0.2.现对木板施加一水平向右的恒力F=40N,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,g=10m/s2.则物块在木板上运动的过程中,下列说法中正确的是
A. 物块与木板以相同的加速度做匀加速运动
B. 木板的加速度大小为5.6m/s2
C. 物块的最大速度大小为4.0m/s
D. 物块到达木板左端时木板前进的位移大小为3.5m
【答案】D
【解析】
【分析】
由牛顿第二定律可以求出加速度,当物块与木板的位移之差等于木板的长度时物块从木板上掉落,应用速度公式与位移公式分析答题。
【详解】A.物体与物体恰好相对滑动时物块的加速度:a临==μg=2m/s2,拉力的临界值: ,解得,物块与木板相对滑动,不可能以相同的加速度做匀加速运动,故A错误;
B.木板的加速度:,故B错误;
C.木块的加速度:a木块==μg=2m/s2,经过时间t木块从木板上滑落,则:L=a木板t2− a木块t2,代入数据解得:t=1s,此时木块的速度最大为:v=a木块t=2×1=2m/s,故C错误;
D.物块到达木板左端时木板前进的位移大小:x木板=a木板t2=×7×12=3.5m,故D正确;
故选D。
10.如图所示,A、B、C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数相同.三个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示.则下列说法正确的是
A. A物体受到的摩擦力不为零,方向向右
B. 三个物体只有A物体受到的摩擦力为零
C. B、C受到的摩擦力大小相等,方向相同
D. B、C受到的摩擦力大小相等,方向相反
【答案】BC
【解析】
三个物体匀速运动,受力平衡。A不受摩擦力,BC所受摩擦力等于重力沿斜面方向的分力,大小相等,方向相同,沿斜面向上。答案选BC。
11.如图甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°的固定且足够长的斜面上,t=0时对物体施以平行于斜面向上的拉力F,t=1s时撤去拉力,物体运动的部分v-t图像如图乙所示,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则
A. 物体1s后沿斜面向下运动
B. 物体沿斜面向上运动的最大距离为10m
C. 物体所受拉力F为30N
D. 物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5
【答案】CD
【解析】
【分析】
物体在力F作用下先做匀加速运动,后撤去外力后做匀减速运动,根据v-t
图像求解物体沿斜面向上运动的最大距离为;根据图像求解力F作用时的加速度后减速过程的加速度,结合牛顿第二定律求解力F和μ的值。
【详解】由图像可知,物体1s后沿斜面向上做匀减速运动,选项A错误;物体沿斜面向上运动的最大距离为,选项B错误;当力F作用时物体的加速度:;其中;撤去F后的加速度:,其中;联立解得:F=30N;μ=0.5,选项CD正确;故选CD.
12.如图所示,一个质量为m、横截面为直角三角形的物块ABC,∠ABC=α,AB边靠在竖直墙上,F是垂直于斜面BC的推力,物块静止不动,重力加速度为g.则
A. 物块受到的摩擦力大小为mg
B. 竖直墙对物块的弹力大小为Fcosα
C. 物块受到的摩擦力与弹力的合力,与F等大反向
D. 物块受到的弹力与F的合力方向竖直向下
【答案】BD
【解析】
【分析】
先对物块受力分析,然后根据共点力平衡条件,结合正交分解法求解出支持力和摩擦力的大小.
【详解】对物块受力分析,受推力F、重力G、支持力N和向上的静摩擦力f,如图;
由于物体保持静止,根据共点力平衡条件,有:x方向 N-Fcosα=0;y方向 f-G-Fsinα=0;又G=mg;由以上两式,解得N=Fcosα;f=mg+Fsinα;选项B正确,A错误;由力的平衡可知,物块受到的摩擦力与弹力的合力,与G和F
的合力等大反向,选项C错误;物块受到的弹力N与F的合力与G和f的合力方向等大反向,可知物块受到的弹力与F的合力方向竖直向下,选项D正确;故选BD.
【点睛】本题关键对物体受力分析,然后根据共点力平衡条件,结合正交分解法列式求解.
13.如图所示,物体从O点开始做初速度不为零的匀加速直线运动,在第一个时间T内通过位移为s1到达A点,紧接着在第二个时间T内通过位移为s2到达B点,则以下判断正确的是
A. 物体运动的加速度为
B. 物体运动的加速度为
C. 物体在A点的速度大小为
D. 物体在B点的速度大小为
【答案】BC
【解析】
【分析】
正确解答本题需要掌握:匀变速直线运动特点,熟练应用匀变速直线运动的推论公式进行有关问题的解答。
【详解】AB.由△s=aT2得物体的加速度为,故A错误,B正确;
C.A点为该过程中时间的中点,根据匀变速直线运动规律可知,该点的瞬时速度等该过程中的平均速度,即,故C正确;
D.根据匀变速运动的速度公式有,故D错误;
故选BC。
二、实验题:(本题共2小题,每空2分,共 18分)
14.在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中.
(1)如图(a)所示,测出弹簧的原长(自然长度)________.
(2)如图(b)所示,在弹簧下端挂上1个、2个……i个相同质量的钩码,实验测出弹簧静止时的伸长量,并作出的关系图线如图(c).则该弹簧的劲度系数________ ( ,结果保留三位有效数字).
(3)作出的图象的末端图象变弯曲的原因是:_________.
【答案】 (1). 9.0 (2). 50.0 (3). 超出弹簧的弹性限度(或弹簧已经损坏或所挂钩码个数过多,答其中一种均可)
【解析】
【分析】
(1)弹簧秤最小刻度为1N,根据刻度读数;(2)根据图像的斜率求解劲度系数;(3))作出的图象的末端图象变弯曲的原因是超出弹簧的弹性限度.
【详解】(1)如图(a)所示,测出弹簧的原长(自然长度)为9.0cm;
(2)根据图像可知弹簧的劲度系数:
(3)从弯曲的图线可以看出,发生相同形变量时,增加的质量在减小,说明弹簧更容易发生形变了,即弹簧的进度系数发生了明显的减小,说明超出了弹簧的弹性限度。
【点睛】本题关键从实验原理出发设计实验并进行数据处理;用图象法处理数据有利于减小实验误差.
15.某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)如果没有操作失误,图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是________。
(2)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
(3)实验时,主要的步骤是:
A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;
B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;
C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O,记录下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数;
D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;
E.只用一只弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F′的图示;
F.比较F′和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论。
上述步骤中:①有重要遗漏的步骤的序号是________和________;
②遗漏的内容分别是______________________ 和_____________________________。
【答案】 (1). F′ (2). B (3). C (4). E (5). C中应加上“记下两条细绳的方向” (6). E中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置O”
【解析】
试题分析:(1)实验中F是由平行四边形得出的,而F′是通过实验方法得出的,其方向一定与橡皮筋的方向相同,由于实验过程不可 避免的存在误差,因此理论值和实验值存在一定的偏差,故答案为.(2)在“验证力的平行四边形定则”的实验中,采用了“等效替代”法,B正确(3)本实验为了验证力的平行四边形定则,采用的方法是作力的图示法,作出合力和理论值和实际值,然后进行比较,得出结果.所以,实验时,除记录弹簧秤的示数外,还要记下两条细绳的方向,以便确定两个拉力的方向,这样才能作出拉力的图示.步骤C中未记下两条细绳的方向;步骤E中未说明把橡皮条的结点拉到位置O.
考点:“验证力的平行四边形定则”的实验
三、计算题:解答时请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,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位
16.动车组由成都火车东站上午t1时刻开出,t2时刻速度均匀增加到v,上午t3时刻准时到达遂宁火车站,成都火车东站至遂宁火车站的里程为s. 试求:
(1)动车组由成都火车东站开出加速过程的加速度大小
(2)动车组由成都火车东站开出到到达遂宁火车站过程的平均速率.
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
(1)火车在从t1时刻到t2时刻做匀加速运动,根据匀变速直线运动的速度时间关系求解加速度;
(2)平均速率等于路程和时间的比值,据此可求解整个过程的平均速率;
【详解】(1)根据v=v0+at可得动车组由成都火车东站开出加速过程的加速度大小为:;
(2)成都火车东站至遂宁火车站的里程为s,则路程为s,此过程的平均速率:
17.如图所示,传送带与水平方向的倾角θ=37°,在电动机的带动下以v=4m/s的速率顺时针方向运行,在传送带的B端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物块挡住,在传送带的A端无初速地释放一质量m=1kg的物块,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,AB间的长度L=9m,物块与挡板的碰撞能量损失不计,即碰撞后物块的速度大小不变,物块与挡板的碰撞时间极短.g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)物体刚放上传送带时的加速度是多大;
(2)从物块与挡板P第一次碰撞后,物块向上的总时间
【答案】(1) (2)
【解析】
(1)物块从A点由静止释放,物块相对传送带向下加速运动,
有:
解得:
(2)设物块下滑到与P碰前的速度为v1,根据运动学规律
有:
解得:
物块与挡板碰撞后,以v1的速度反弹,因v1>v,物块相对传送带向上做减速运动,物块受到的摩擦力沿传送带斜向下,由牛顿运动定律
有:
解得:a2=10m/s2
物块速度减小到与传送带速度相等的时间
此后物块的速度小于传送带的速度,物块相对传送带向下滑动,但相对于地面物块继续向上滑动,摩擦力反向.
有
解得:
物块速度减小到零的时间
物块向上的总时间
点睛:本题关键明确滑块的受力情况,认真分析物块运动的物理过程,根据牛顿第二定律列式求解加速度,然后根据运动学公式列式求解.
18.如图所示,长s=16m、倾斜角θ=370的斜面各通过一小段光滑圆弧与水平传送带和水平地面平滑连接,传送带长L=3.2m,以恒定速率v0=4m/s逆时针运行,将一质点物块轻轻地放上传送带右端A,物块滑到传送带左端B时恰好与传送带共速并沿斜面下滑,已知物块和传送带、斜面、水平地面间的动摩擦因数μ相同,物块最终静止在水平面上的D点,令物块在B、C处速率不变,取g=10m/s2,(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)动摩擦因数μ的值;
(2)物块滑到C点时的速度的大小;
(3)物块从A到D所经历的时间
【答案】(1)0.5 (2)1s (3)3s
【解析】
试题分析:(1)物块在传送带上做匀加速直线运动,加速度:,
由牛顿第二定律得:μmg=ma,
解得:μ=0.25;
(2)从B到C,由动能定理得:mgSsinθ-μmgScosθ=mvC2-mv02
解得:vC=12m/s;
(3)在传送带上的加速度为a=2.5m/s2,到达传送带左端所需的时间为:
在水平面上运动的时间为
从A到D经历的时间:t=t1+t2+t3=8.4s
考点:牛顿第二定律及动能定理的应用
【名师点睛】本题主要考查了牛顿第二定律与运动学公式,要注意明确加速度是联系力和运动之间的桥梁;要注意体会其重要性。