物理北京市昌平区学年高一上学期期末考试试题解析版.docx
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物理北京市昌平区学年高一上学期期末考试试题解析版
北京市昌平区2017-2018学年高一上学期期末考试
物理试题
一.单项选择题
1.下列各物理量中,属于标量的是
A.位移B.路程C.速度D.加速度
2.下面列出的单位,均属于国际单位制中的基本单位的是
A.m、N、JB.m、kg、JC.m、kg、sD.kg、m/s、N
3.物理学发展史上,有一位科学家开创了实验与逻辑推理相结合的科学研究方法,并研究了落体运动的规律,这位科学家是
A.伽利略B.牛顿C.亚里士多德D.笛卡尔
4.学校操场的环形跑道周长是400m,小明同学沿着跑道跑了一圈后又回到了原出发点。
则他运动的
A.路程是400m,位移大小是400m
B.路程是400m,位移是0
C.路程是0,位移大小是400m
D.路程是0,位移是0
5.加速度是描述物体速度变化快慢的物理量。
以下是生活中对“加速度”的几种说法,其含义与物理学中的加速度不同的是
A.跑车比一般汽车的加速性能好
B.小汽车比大货车提速快
C.汽车刹车太急
D.高铁列车比汽车运行快
6.如图所示,一个长约1.5m的玻璃筒,一端封闭,另一端有开关,把金属片和小羽毛放到玻璃筒里,把玻璃筒倒立过来,观察它们下落的情况;抽去里面的空气后,再把玻璃筒倒立过来,观察它们下落的情况。
下列说法正确的是
A.玻璃筒充满空气时,金属片和小羽毛下落一样快
B.玻璃筒充满空气时,金属片和小羽毛均做自由落体运动
C.抽去玻璃筒里的空气后,金属片和小羽毛下落一样快
D.抽去玻璃筒里的空气后,金属片比小羽毛下落快
7.在如图所示的图像中,表示物体做匀变速直线运动的是
A.
B.
C.
D.
8.在图中,所有接触面均光滑,且a、b均处于静止状态,其中A、D选项中的细线均沿竖直方向。
a、b间一定有弹力的是
A.
B.
C.
D.
9.某探险者在野外攀岩时,踩落一小石块,约3s后听到石块直接落到崖底的声音,探险者离崖底的高度最接近
A.15mB.40mC.60mD.90m
10.小刚同学学完牛顿第一定律和惯性概念后,试图用其分析判断生活中的现象,其中正确的是
A.向上抛出的物体,之所以向上运动,一定受到了向上的作用力
B.汽车安全带的作用是为了减小人的惯性
C.沿水平方向飞行的飞机,只有当目标在飞机的正下方时投下炸弹,才能击中目标
D.地球自西向东自转,某人在地面上竖直向上跳起后,一定会落回原地
11.一物体沿直线运动,其速度v随时间t变化关系的图像如图所示。
由图像可知
A.0~2s内的位移等于2~3s内的位移
B.0~2s内的位移大于2~3s内的位移
C.0~2s内的加速度大于2~3s内的加速度
D.0~3s内物体的运动方向发生了改变
12.用传感器探究作用力与反作用力的关系实验中,把两只力传感器同时连在计算机上,其中一只系在墙上,另一只握在手中,把两个测力探头的挂钩钩在一起,拉动手中的传感器,两只力传感器的相互作用力随着时间变化的图像就显示在计算上,如图所示。
通过此实验,可以得到的结论是
A.作用力与反作用力在任何时刻大小都是相等的、方向都是相反的
B.作用力与反作用力同时产生、同时消失、合力为零
C.作用力与反作用力作用在同一物体上
D.在两个运动物体之间,作用力与反作用力也时刻大小相等、方向相反
13.如图所示,某同学将一木箱沿地面推行5m,他推木箱的力与地面平行,木箱与地面间的动摩擦因数处处相同。
他分别按下面两种情形推:
①沿水平地面加速推行;②沿水平地面匀速推行。
关于木箱受到的力做功情况,分析正确的是
A.在①过程中,推力做功较多
B.在②过程中,推力做功较多
C.在①过程中,克服摩擦力做功较多
D.在②过程中,克服摩擦力做功较多
14.图为某城市雕塑的一部分。
将光滑的球放置在竖直的高挡板AB与竖直的矮挡板CD之间,C与AB挡板的距离小于球的直径。
由于长时间作用,CD挡板的C端略向右偏移了少许。
则与C端未偏移时相比,下列说法中正确的是
A.AB挡板的支持力变小,C端的支持力变小
B.AB挡板的支持力变小,C端的支持力变大
C.AB挡板的支持力变大,C端的支持力变大
D.AB挡板的支持力变大,C端的支持力变小
15.如图所示,处于自然状态下的轻弹簧一端固定在水平地面上,质量为m的小球从弹簧的另一端所在位置由静止释放,设小球和弹簧一直处于竖直方向,弹簧的劲度系数为k。
在小球将弹簧压缩到最短的过程中,下列叙述中不正确的是
A.小球的速度先增大后减小
B.小球的加速度先减小后增大
C.小球速度最大时弹簧的形变量为
D.弹簧的最大形变量为
二.填空题
16.如图所示,用轻细绳OA、OB和OC悬挂一质量为m的物块,细绳OA水平,OC竖直,OB与竖直方向的夹角为θ,重力加速度为g。
则OA绳上的拉力T1=________,OB绳上的拉力T2=________。
17.如图所示,水平地面上有一货箱,货箱所受的重力G=1000N,货箱与水平地面间的动摩擦因数μ=0.3。
某人用F=200N的水平力拉货箱,没有拉动,则货箱受到的静摩擦力大小为________N;如果拉货箱的水平力增加到400N,则货箱受到的摩擦力大小为________N(可认为最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力)。
18.篮球是一项很受欢迎的运动。
“上篮”是篮球中的一种动作,指进攻到篮下的位置跳起,把篮球升起接近篮筐的位置,再以单手将球投进。
其中跳起过程可分为下蹲、蹬地、离地上升、下落四个过程。
蹬地的过程中,运动员处于________状态;离地上升的过程中,不计空气阻力,运动员处于________状态(两空均选填“超重”、“失重”或“完全失重”)。
三.实验题
19.用如图所示的实验装置做“探究加速度与力、质量关系”的实验。
(1)下下面列出了一些实验器材:
打点计时器、纸带、刻度尺、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、砂和砂桶。
除以上器材外,还需要的两种实验器材是________。
A.秒表B.天平(附砝码)
C.直流电源D.交流电源
(2)实验中,需要平衡小车和纸带运动过程中所受的阻力,正确的做法是________。
A.小车放在木板上,把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在不受绳的拉力时沿木板做匀速直线运动。
B.小车放在木板上,挂上砂桶,把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在砂桶的作用下沿木板做匀速直线运动。
C.小车放在木板上,小车后面拴一条纸带,纸带穿过打点计时器。
把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动。
(3)实验中,为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力,砂和砂桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是________。
(4)实验中需要计算小车的加速度。
如图所示,A、B、C为三个相邻的计数点,若相邻计数点之间的时间间隔为T,A、B间的距离为x1,B、C间的距离为x2,则小车的加速度a=________。
已知T=0.10s,x1=5.90cm,x2=6.46cm,则a=________m/s2(结果保留2位有效数字)。
(5)某小组在探究“外力一定时,加速度与质量的关系”时,保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量M,分别记录小车加速度a与其质量M的数据。
在分析处理数据时,该组同学产生分歧:
甲同学认为根据实验数据可以作出小车加速度a与其质量M的图像,如图(甲),然后由图像直接得出a与M成反比。
乙同学认为应该继续验证a与其质量倒数1/M是否成正比,并作出小车加速度a与其质量倒数1/M的图像,如图(乙)所示。
你认为____同学(选填“甲”或“乙”)的方案更合理。
(6)另一小组在研究“质量一定时,加速度与力的关系”时,保持小车的质量不变,通过改变砂的质量来改变小车受到的拉力F,根据测得的数据作出a-F图像,如图所示。
发现图像不过原点,末端发生了弯曲,出现这种情况可能的原因是____。
A.平衡摩擦力时,木板的倾斜角度过大,且小车质量较大
B.平衡摩擦力时,木板的倾斜角度过大,且砂和砂桶的质量较大
C.平衡摩擦力时,木板的倾斜角度过小,且砂和砂桶的质量较大
D.平衡摩擦力时,木板的倾斜角度过小,且小车质量较大
四.论述计算题
20.一辆汽车由静止开始,以加速度a=2m/s2在平直路面上匀加速行驶。
求:
(1)汽车在10s末的速度大小是多少?
(2)汽车在10s内的位移大小是多少?
21.一汽车的质量为m=5×103kg,其发动机的额定功率为P0=60kW。
该汽车在水平路面上行驶时,所受阻力是车的重力的0.05倍,重力加速度g取10m/s2。
若汽车始终保持额定的功率不变从静止启动,求:
(1)汽车所能达到的最大速度是多少?
(2)当汽车的速度为8m/s时,加速度大小为多少?
22.质量为m的小物块(可视为质点),放在倾角为θ、质量为M的斜面体上,斜面体的各接触面均光滑。
(1)如图(甲)所示,将斜面体固定,让小物块从高度为H的位置由静止下滑,求小物块的加速度大小及滑到斜面低端所需的时间。
(2)如图(乙)所示,对斜面体施加一水平向左的力F,可使m和M处于相对静止状态,一起向左做加速运动,求水平力F的大小。
23.如图所示,一竖直放置的轻弹簧两端各拴接一个物块A和B,整个系统处于静止状态。
已知物块A的质量为mA=2kg,物块B的质量为mB=4kg,轻弹簧的劲度系数k=100N/m。
现对物块A施加一竖直向上的力F,使A从静止开始向上做匀加速直线运动,经t=1.0s物块B刚要离开地面。
设整个过程中弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度g取10m/s2。
求:
(1)物块B刚要离开地面时,物块A上升的距离x;
(2)此过程中所加外力F的最小值F1和最大值F2的大小。
【参考答案】
一.单项选择题
1.【答案】B
【解析】位移、速度和加速度都是既有大小又有方向的物理量,是矢量;而路程只有大小无方向,是标量;故选B.
2.【答案】C
【解析】国际单位制中的基本单位的是:
m、kg、s;N、J、m/s都是导出单位;故选C.
3.【答案】A
【解析】伽利略开创了实验与逻辑推理相结合的科学研究方法,并研究了落体运动的规律,故选A.
4.【答案】B
【解析】在田径场绕400m环形跑道跑了1圈,首末位置重合,则位移的大小为0m,路程等于400m.所以选项B正确.故选B.
5.【答案】D
【解析】跑车比一般汽车的加速性能好指的是加速度大,选项A正确;小汽车比大货车提速快,指的是小汽车的加速度较大,选项B正确;汽车刹车太急,指的是加速度较大,选项C正确;高铁列车比汽车运行快,指的是高铁列车的速度较大,不符合题意,选项D错误;此题选择其含义与物理学中的加速度不同的,故选D.
6.【答案】C
【解析】玻璃筒内有空气时,形状和质量都不同的几个物体不同时下落,是因为所受的重力和空气阻力不同,导致加速度不同.故AB错误.玻璃筒内没有空气时,物体做自由落体运动,因为高度相同,加速度都为g,所以下落一样快.故C正确,D错误.故选C.
7.【答案】C
【解析】A图中物体的位移随时间均匀增加,说明物体做匀速运动,故A错误;B图中物体的速度不变,是匀速直线运动,选项B错误;C图中物体的速度随时间先均匀减小,然后反向增加,是匀变速直线运动,故C正确.D图中物体的速度时间图象的斜率逐渐减小,做变速运动.故D错误.故选C
8.【答案】B
9.【答案】B
【解析】小石头下落过程,可以看做自由落体运动.即h=
gt2,带入数据则有:
h=
gt2=
×10×32=45m,考虑声音传回来,空气阻力,则下落距离应略小于45m,即选项B正确.故选B.
10.【答案】D
【解析】向上抛出的物体,之所以向上运动,是因为物体有惯性保持原来的运动状态,并不是受到了向上的作用力,选项A错误;汽车安全带的作用是为了减小人因惯性产生的危害,并不是减小惯性,选项B错误;沿水平方向飞行的飞机,当目标在飞机的前方时投下炸弹,这样由于炮弹的惯性继续向前运动,落地时才能击中目标,选项C错误;尽管地球自西向东自转,但地面上的人竖直向上跳起后,还是会落到原地,这是因为人与地球具有相同的速度.故D正确.故选D.
11.【答案】B
【解析】根据速度图线与时间轴围成的面积表示位移,则知,0~2s内的位移大于2~3s内的位移,故A错误,B正确.v-t图像的斜率等于加速度,则0~2s内的加速度小于2~3s内的加速度,选项C错误;速度的正负表示物体的运动方向,由图知,0~3s内物体的速度一直为正,运动方向不变,故D错误.故选B.
12.【答案】A
【解析】从图象看到,作用力与反作用力一正一负,绝对值相等,由于正负表示方向,故相互作用力方向相反、大小相等;故选A.
13.【答案】A
【解析】在①过程中,木箱加速运动,则F1=f+ma;在②过程中木箱匀速运动,则F2=f;根据W=Fscosθ可知,两次位移相同,则①过程中推力做功较多,故选A.
14.【答案】C
【解析】对球受力分析,由图可知,
,
,当CD挡板的C端略向右偏移少许时,θ变大,则F1和F2均变大,故选C.
15.【答案】D
【解析】开始时,小球的重力大于弹力,小球的加速度向下,向下加速运动,随着弹簧的压缩,弹力逐渐变大,则加速度逐渐减小,当弹力等于重力时,加速度为零,即mg=kx,即
,此时小球的速度最大,然后小球继续向下运动压缩弹簧,弹力大于重力,加速度变为向上,速度逐渐减小,直到速度较小到零,到达最低点,由对称性可知,此时弹簧的压缩量为
,故选项ABC正确,D错误;此题选择不正确的选项,故选D.
二.填空题
16.【答案】
(1).mgtanθ
(2).
【解析】对O点受力分析,如图所示:
根据平衡条件,有:
TOA=mgtanθ,
17.【答案】
(1).200
(2).300
【解析】木箱与地面之间的最大静摩擦力为
;当人用F=200N的水平力拉货箱,没有拉动,根据平衡知识可知,此时木箱受到的静摩擦力f1=F=200N;如果拉货箱的水平力增加到400N>fm,则货箱将会被推动,此时受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为300N.
18.【答案】
(1).超重
(2).完全失重
【解析】蹬地的过程中,运动员加速向上运动,加速度向上,处于超重状态;离地上升的过程中,不计空气阻力,运动员的加速度为向下的g,处于完全失重状态.
三.实验题
19.【答案】
(1)BD
(2)C(3)m<②0.56(5)乙(6)B
【解析】
(1)本实验还需要的两种实验器材是:
天平(附砝码),用来测质量;打点计时器要用交流电源,故选BD.
(2)平衡摩擦力的方法是:
小车放在木板上,小车后面拴一条纸带,纸带穿过打点计时器。
把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动,故选C.
(3)小车受到的拉力F=Ma=
,当m<<M时,即砂桶总重力远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于砂桶的总重力;
(4)根据∆x=aT2,则
;已知T=0.10s,x1=5.90cm,x2=6.46cm,则
(5)由牛顿第二定律得:
,由此可知:
a与
成正比,为方便实验数据处理,应作出a-
图象,因此同学乙的方案更合理;
(6)由图示图象可知,图象没有过原点,当拉力为零时就已经有了加速度,这是由于平衡摩擦力过头,即木板倾角过大造成的;由图示图象可知,当F较大时图象发生弯曲,这是由于砂与砂桶质量过大造成的,故B正确,故选B.
四.论述计算题
20.【答案】
(1)20m/s
(2)100m
【解析】
(1)汽车在10s末的速度大小是:
v10=at10=2×10m/s=20m/s
(2)汽车在10s内的位移大小是:
21.【答案】
(1)24m/s
(2)1m/s2
【解析】
(1)汽车保持额定功率不变,那么随着速度v的增大,牵引力F牵变小,当牵引力大小减至与阻力Ff大小相同时,汽车速度v达到最大值vm.
P额=Ff∙vm
解得:
(2)根据牛顿第二定律可知:
F牵-Ff=ma,P=F牵∙v
则有:
22.【答案】
(1)
(2)F=(M+m)gtanθ
【解析】
(1)斜面体固定时,mgsinθ=ma
所以a=gsinθ
所以
(2)斜面体与物块一起加速运动时,
对整体有:
F=(M+m)a
对物块有:
mgtanθ=ma
所以F=(M+m)gtanθ
23.【答案】
(1)0.6m
(2)2.4N62.4N
当B刚要离开地面时,对B有 mBg=kx2②
此过程中物块A上升的距离 x=x1+x2=0.6m
(2)当物块A开始做匀加速运动时,拉力F最小。
对物块A有F1+kx1-mAg=mAa③
即 F1=mAa
当物块B刚要离开地面时,拉力F最大。
对物块A有 F2-kx2-mAg=mAa④
即 F2-(mA+mB)g=mAa
物块A做匀加速直线运动,有
⑤
联立③④⑤式解得:
F1=2.4N,F2=62.4N