朝阳高一上期末物理.docx

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朝阳高一上期末物理

2013朝阳高一（上）期末物理

一、本题共13小题，每小题3分，共39分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的．

1．（3分）下列物理量不是矢量的是（　　）

A．力B．速度C．时间D．位移

2．（3分）物理公式在确定物理量的数量关系的同时，也确定了物理量的单位关系，因此，国际单位制中选定了几个物理量的单位作为基本单位．下述物理量中，其单位为基本单位的是（　　）

A．力B．质量C．速度D．加速度

3．（3分）物理学在研究实际问题时，常常进行科学抽象，即抓住研究问题的主要特征，不考虑与当前问题无关或影响较小的因素，建立理想化模型．以下属于理想化模型的是（　　）

A．质点B．加速度C．力的合成D．平均速度

4．（3分）以下哪一个物理规律是以理想实验为基础建立起来的（　　）

A．胡克定律B．牛顿第一定律C．牛顿第二定律D．牛顿第三定律

5．（3分）牛顿第一定律又称惯性定律，该定律明确揭示了惯性的存在．下列关于惯性的说法正确的是（　　）

A．静止的物体惯性大

B．速度大的物体惯性大

C．飞船舱内的物体处于失重状态，因而此物体没有惯性

D．任何物体都有惯性，惯性的大小由物体的质量量度

6．（3分）两列火车平行地停在站台上，过了一会儿，甲车内的乘客发现窗外树木向西运动，与此同时他发现乙车并没有运动．若以地面为参考系，则（　　）

A．甲、乙两车以相同的速度向东运动

B．乙车向东运动，甲车不动

C．甲车向东运动，乙车向西运动

D．甲车向东运动，乙车不动

7．（3分）一个重为20N的物体静止在光滑的水平面上，当用一个F=5N的力竖直向上提物体时，物体受到的合力为（　　）

A．15NB．25NC．30ND．0

8．（3分）某同学用传感器研究作用力与反作用力之间的关系，得出了作用力与反作用力随时间变化的曲线如图所示．下列说法正确的是（　　）

A．作用力与反作用力作用在同一物体上

B．作用力与反作用力不是同时产生的，有先后之分

C．作用力与反作用力总是大小相等、方向相反

D．物体必须处于静止状态，否则它们之间的相互作用力不再遵从牛顿第三定律

9．（3分）某同学想在电梯内观察超重与失重现象，他将一台体重计放在电梯内并且站在体重计上观察，在电梯某段运行中他发现体重计的示数是静止时示数的

，由此可以判断（g取10m/s2）（　　）

A．电梯此时一定向下运动

B．电梯此时一定向上运动

C．电梯此时可能以2m/s2的加速度加速上升

D．电梯此时可能以2m/s2的加速度加速下降

10．（3分）一个物体静止在光滑水平面上，在0～t0时间内给物体施加一个水平向右的拉力F，该力随时间的变化规律如图所示．下列说法正确的是（　　）

A．在0～t0内物体的速度先增大后减小

B．在0～t0内物体的加速度先增大后减小

C．在0～t0内物体的运动方向发生变化

D．在t0之后物体处于静止状态

11．（3分）一辆汽车从甲地开往乙地，由静止开始先做匀加速直线运动，然后做匀速直线运动，最后做匀减速直线运动，当速度减为零时刚好到达乙地．从汽车启动开始计时，下表给出了某些时刻汽车的瞬时速度．下列说法正确的是（　　）

时刻（s）

1.0

2.0

3.0

5.0

7.0

9.5

10.5

速度（m/s）

3.0

6.0

9.0

12.0

12.0

9.0

3.0

A．汽车匀加速直线运动经历的时间为3.0s

B．汽车匀加速直线运动经历的时间为5.0s

C．汽车匀减速直线运动经历的时间为4.0s

D．汽车匀减速直线运动经历的时间为2.0s

12．（3分）如图所示，质量为3kg的物体放在粗糙水平面上，现用F=10N的力斜向下推物体，F与水平面的夹角θ=37°，物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.3，下列说法正确的是（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（　　）

A．物体对地面的压力为30N

B．物体所受的摩擦力为10N

C．物体仍然处于静止状态

D．物体将由静止开始做匀加速直线运动

13．（3分）匀速直线运动位移的数值等于v﹣t图象中的矩形“面积”．如图所示，在研究匀加速直线运动时，如果我们把0～t0内整个运动过程划分成很多相等的时间小段△t，则每一小段都可以近似看作匀速直线运动，当时间间隔△t取到很小时，所有矩形的“面积”之和就趋近于该图线与t轴在0～t0内所围成的梯形“面积”，即此梯形“面积”就表示匀加速直线运动的位移．请你类比上述方法判断以下说法正确的是（　　）

A．如果v﹣t图象的图线是曲线，则图线与t轴在0～t0内所围成的“面积”不再表示物体的位移

B．如果把纵坐标换成加速度a，横坐标仍为时间t，则a﹣t图象的图线与t轴在0～t0内所围成的“面积”表示t0时刻的速度

C．如果把纵坐标换成加速度a，横坐标仍为时间t，则a﹣t图象的图线与t轴在0～t0内所围成的“面积”表示0～t0内速度的增加量

D．如果把纵坐标换成速度的倒数

，横坐标换成位移x，则

﹣x图象的图线与x轴上某段位移所围成的“面积”不表示任何物理量

二、本题共3小题，共20分．把答案填在答题纸相应的位置．

14．（6分）意大利著名物理学家　　开创了科学实验之先河，奠定了现代物理学的基础．他在研究自由落体运动时做了上百次的铜球沿斜面运动的实验，如图是实验示意图．他设想：

若斜面的倾角越接近90°，则小球从静止开始沿斜面滚下的运动就越接近自由落体运动，若发现斜面上的小球都做　　运动，则由此可以外推出自由落体运动也是　　运动．最终的实验很好地证明了他的设想是正确的．

15．（6分）如图是某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中的一条纸带，每相邻两个计数点中间都有四个点未画出，打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上，则相邻两个计数点的时间间隔是　　s，打D点时小车的速度大小是　　m/s，小车运动的加速度大小是　　m/s2．

16．（8分）在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，某同学采用的实验装置如图1所示，弹簧弹力的大小等于所挂钩码的重力大小．实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度L0，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度L，总共获得了6组实验数据．

（1）该同学把6组数据对应的点标在图象中，请你根据这些数据点在图2中作出F﹣L图线；

（2）由此图线可以得出该弹簧的自然长度L0=　　cm，劲度系数k=　　N/m（计算结果保留两位有效数字）；

（3）该同学实验时把弹簧水平放置，与弹簧竖直悬挂相比较：

优点是　　；缺点是　　．

三、本题共4小题，共41分．解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤．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．把答案填在答题纸相应的空白处．

17．（8分）如图所示，悬挂在天花板下重60N的小球，在恒定的水平风力作用下静止在偏离竖直方向θ=30°的位置．求：

（1）水平风力的大小；

（2）绳子拉力的大小．

18．（8分）小明想估测火车运动的加速度，把火车的运动近似看作匀加速直线运动．小明站在站台上与第一节车厢前端平行，火车启动时开始计时，第4节车厢尾端通过小明时停止计时，小明记录的时间约20s，他估测一节车厢的长度约25m，利用上述数据求：

（1）火车加速度的大小；

（2）第4节车厢尾端通过小明时火车速度的大小．

19．（12分）请你利用所学的知识对以下结论进行推理证明．

（1）木块放在水平桌面上，已知木块的重力大小为G，木块对桌面的压力大小为FN，试证明木块对桌面的压力大小等于木块的重力大小，即FN=G；

（2）匀变速直线运动的位移x随时间t的变化规律为

，式中v0为时间t内的初速度，a为加速度．若把这段时间的末速度设为vt，试证明这段位移x随时间t的变化规律也可以表示为

．

20．（13分）在某次消防演习中，消防队员从一根竖直的长杆上由静止滑下，经过2.5s落地，已知消防队员与杆之间摩擦力F的大小与他自身重力mg的大小的比值

随时间的变化如图所示，g取10m/s2．

（1）试说明消防队员在下滑过程中加速度的大小和方向是否变化？

并求出相应的加速度；

（2）求消防队员在下滑过程中最大速度的大小；

（3）求消防队员落地时速度的大小．

参考答案与试题解析

一、本题共13小题，每小题3分，共39分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的．

1．【解答】力、速度和位移是既有大小又有方向的矢量，时间是只有大小没有方向的标量，不是矢量．

故选；C

2．【解答】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，所以B正确．

故选B．

3．【解答】A、质点忽略了物体的大小和形状等次要因素，将物体看成一个有质量的点，是一种理想化物理模型，故A正确；

B、加速度是描述速度变化快慢的物理，不属于理想化模型，故C错误；

C、力的合成是一种等效替代思维，故C错误；

D、平均速度等于位移与所用时间的比值，不属于理想化模型，故D错误；

故选：

A．

4．【解答】不受力的实验只能是理想实验，是无任何实验误差的思维实验，严格来说“不受力”的条件真实实验不能满足，只能靠思维的逻辑推理去把握，故牛顿第一定律是不可以通过实验直接得以验证的，而牛顿第二定律、玻意耳定律、法拉第电磁感应定律等均是实验定律，故ACD错误，B正确．

故选：

B．

5．【解答】A、惯性的大小由物体的质量决定，与受力及运动状态无关，故ABC错误

D、惯性是物体本身固有的属性，物体任何时候都具有惯性牛顿第一定律反映物体具有惯性这种性质，因此它也叫惯性定律．惯性大小有质量量度，故D正确

故选：

D．

6．【解答】甲车乘客看到树木向西移动，甲车乘客是以甲车为参照物，则树木是西运动的，则甲车相对于静止的地面来说是向东运动的；

而乘客看到乙车未动，即甲、乙两车处于相对静止状态，由于甲车是向东运动的，即乙车相对于地面也是向东运动的．

故选：

A

7．【解答】由于重力20N，受到竖直向上的拉力为5N，小于重力，拉不动，故物体保持静止，故加速度为零，合力为零；物体受重力、拉力和支持力，三力平衡．

故选：

D．

8．【解答】A、作用力与反作用力作用在两个物体上，故A错误；

B、作用力与反作用力同时产生，同时变化，同时消失．故B错误；

C、作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，故C正确；

D、牛顿第三定律适用物体任何运动状态，故D错误；

故选：

C．

9．【解答】由题意知物体失重，可能是减速上升或加速下降，根据牛顿第二定律知：

mg﹣N=ma，其中N=0.8mg，解得：

a=2m/s2，

故选：

D．

10．【解答】A、B、物体在光滑水平面上，只受拉力F作用，由图可知，在0～t0时间内，拉力F先增大后减小，根据牛顿第二定律可知，加速度先增大后减小，速度一直在增加，故A错误，B正确；

C、在0～t0时间内，物体运动方向始终与开始受力作用时的运动方向一致，故C错误；

D、由于水平面光滑，故物体最后匀速运动，故D错误

故选：

B

11．【解答】A、由v=v0+at从表中数据可知，汽车匀加速运动时的加速度a=

匀速运动时的速度为12m/s，则匀加速运动的时间t=

s=4.0s，A错误，B错误；

C、由表中数据可知，从9.5s到10.5s，匀减速运动的加速度a'=

m/s2=﹣6m/s2，匀减速运动的末速度为0；开始时刻的速度为12m/s；

则匀减速运动的时间t′=

s=2.0s，故C错误，D正确

故选：

D．

12．【解答】物体受力如图所示，据牛顿第二定律有：

竖直方向上：

N﹣mg﹣Fsinα=0

水平方向上：

Fcosα﹣f=ma

又：

f=μN

解得：

N=36N

a＜0，说明物体不动，受的摩擦力为Fcos37°=8N

故选：

C

13．【解答】A、如果v﹣t图象的图线是曲线，采用微元的思想，认为每一小段做匀速直线运动，当时间间隔△t取到很小时，所有矩形的“面积”之和为物体的位移．故A错误．

B、如果把纵坐标换成加速度a，横坐标仍为时间t，将图线分成无数小段，认为每一小段加速度不变，则矩形面积表示速度的变化量，则a﹣t图象的图线与t轴在0～t0内所围成的“面积”表示0～t0内速度的增加量．故B错误，C正确．

D、如果把纵坐标换成速度的倒数

，横坐标换成位移x，则

﹣x图象的图线与x轴上某段位移所围成的“面积”表示运动的时间．故D错误．

故选：

C．

二、本题共3小题，共20分．把答案填在答题纸相应的位置．

14．【解答】意大利著名物理学家伽利略，开创了科学实验之先河，奠定了现代物理学的基础；若发现斜面上的小球都做初速度为零的匀加速直线运动，则由此可以外推出自由落体运动也是初速度为零的匀加速直线运动，最终的实验很好地证明了他的设想是正确的．

故答案为：

伽利略；初速度为零的匀加速直线；初速度为零的匀加速直线

15．【解答】打点计时器使用的交流电源频率为50Hz，每隔0.02s打一次点；

每相邻两个计数点之间有四个点没画出，故：

T=5×0.02s=0.1s；

vB=

=

=1.0m/s；

根据公式△x=aT2，使用逐差法求得加速度：

a=

=

=2.0m/s2

故答案为：

0.1；1.0；2.0．

16．【解答】

（1）实验中采用描点法，作出F﹣L的关系图线如图所示．

（2）当弹力为零时，弹簧的形变量为零，此时弹簧的长度等于弹簧的原长，由图读出：

弹簧的自然长度L0=5.0cm；

根据胡克定律知，k=

=

，可知图线的斜率表示劲度系数，则

k=

=20N/m

（3）优点：

避免弹簧自身所受重力对实验的影响；

缺点：

弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差．

故答案为：

（1）作出F﹣L的关系图线如图所示．

（2）5.0，20

（3）避免弹簧自身所受重力对实验的影响；弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差．

三、本题共4小题，共41分．解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤．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．把答案填在答题纸相应的空白处．

17．【解答】解：

对小球受力分析如图所示，其中F、T分别表示水平风力和绳子拉力，

根据平衡条件可得：

F=Gtanθ=60×tan30°N=20

N

T=

=

N=40

N

答：

（1）水平风力的大小为20

N；

（2）绳子拉力的大小为40

N．

18．【解答】解：

（1）由于火车的运动可以看成初速度为零的匀加速直线运动，

则

①

4x=

②

t=20s③

由①②③得：

t1=10s

根据匀变速运动的位移公式

代入数据可得：

a=

=0.5m/s2

（2）设第4节车厢尾端通过小明时的速度为vt，

根据匀变速运动的速度公式vt=at

代入数据可得：

vt=0.5×20=10m/s

答：

（1）火车加速度的大小为0.5m/s2；

（2）第4节车厢尾端通过小明时火车速度的大小为10m/s．

19．【解答】解：

（1）证明：

设桌面对木块的支持力为

，对木块，根据平衡条件有：

=G

根据牛顿第三定律可知，木块对桌面的压力

与桌面对木块的支持力

是一对作用力与反作用力，大小相等．

即：

=

解得：

=G

（2）证明：

根据匀变速运动的速度公式有：

vt=v0+at①

根据匀变速运动的位移公式有：

②

将①代入②解得：

答：

证明略．

20．【解答】解：

（1）该队员先在t1=1s时间内，加速度方向向下，大小设为a1，

由牛顿第二定律得：

mg﹣F1=ma1

所以a1=

=4m/s2

在接下来的t2=1.5s时间内，加速度方向向上，大小设为a2，

由牛顿第二定律得：

F2﹣mg=ma2

a2=

=2m/s2

可见，加速度的大小和方向都发生了变化．

（2）该队员先在t1=1s时间内以a1匀加速下滑，然后在t2=1.5s时间内以a2匀减速下滑．

则最大速度vm=a1t1

代入数据解得：

vm=4m/s

（3）队员落地时的速度v=vm﹣a2t2

代入数据解得：

v=1m/s

答：

（1）该队员先在t1=1s时间内，加速度为4m/s2，方向向下，在接下来的t2=1.5s时间内，加速度为2m/s2，方向向上，大小和方向都发生改变；

（2）消防队员在下滑过程中最大速度的大小为4m/s；

（3）消防队员落地时速度的大小为1m/s．