内蒙古包头市北重三中学年高一下学期期中物.docx
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内蒙古包头市北重三中学年高一下学期期中物
2016-2017学年内蒙古包头市北重三中高一(下)期中物理试卷(文科)
一、单选题(本大题共8小题,每小题4分,共32.0分)
1.关于位移和路程的说法中正确的是( )
A.运动物体的路程总大于位移的大小
B.位移是描述直线运动的,路程是描述曲线运动的
C.位移取决于始末位置,路程取决于实际运动的路线
D.位移的大小和路程的大小总是相等的,只不过位移是矢量,而路程是标量
2.三个质点A、B、C均由N点沿不同路径运动至M点,运动轨迹如图,三个质点同时由N点出发,同时到达M点.下列说法正确的是( )
A.三个质点从N点到M点的位移不同
B.三个质点从N点到M点的平均速率都相同
C.三个质点从N点到M点的平均速度相同
D.三个质点任意时刻的速度方向都相同
3.一小球从A点由静止开始做匀变速直线运动,若到达B点时的速度为v,到达C点时速度为2v,则AB段的位移x1和BC段的位移x2之比等于( )
A.1:
1B.1:
2C.1:
3D.1:
4
4.某同学摇动苹果树时,一个苹果和一片树叶从同一高度处同时静止落向地面.下列说法正确的是( )
A.苹果和树叶都是自由落体运动
B.苹果和树叶都不能看成自由落体运动
C.假如地球上没有空气,则苹果和树叶会同时落地
D.由于苹果受到空气阻力,所以苹果不能看做自由落体
5.如图所示,一个小铁球用两根轻绳挂于天花板上,球静止,绳1倾斜,绳2竖直.则小球所受的作用力个数为( )
A.一个B.两个
C.三个D.两个或三个都有可能
6.在半球形光滑碗内,斜放一根筷子,如图所示,筷子与碗的接触点分别为A、B,则碗对筷子A、B两点处的作用力方向分别为( )
A.A点处指向球心O,B点处竖直向上
B.均竖直向上
C.A点处指向球心O,B点处垂直于筷子斜向上
D.均指向球心O
7.如图所示,A、B两物体重力都等于10N,各接触面间的动摩擦因数都等于0.3,同时有F=2N的两个水平力分别作用在A和B上,A和B均静止,则地面对B和B对A的摩擦力分别为( )
A.6N,3NB.1N,1NC.0,3ND.0,2N
8.下列对牛顿第二定律及表达式F=ma理解,正确的是( )
A.在牛顿第二定律公式F=km•a中,比例常数k的数值在任何情况下都等于1
B.合力方向、速度方向和加速度方向始终相同
C.由m=
知,物体的质量与所受的合外力、运动的加速度无关
D.由F=ma知,物体受到的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比
二、实验探究题(本大题共2小题,共20.0分)
9.某实验小组研究“匀变速直线运动”,实验连续打了一系列点的纸带如图所示,每相邻的两个计数点之间,都有四个点未画出.纸带上AB段的距离x1= cm;小车在经历计数点B时的速度大小是 m/s,小车的加速度大小是 m/s2.(后两空保留2位有效数字)
10.(14分)某实验小组利用如图1所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验.
(1)在实验中必须将长木板右端垫高,目的是 ,当不挂钩码时小车能匀速运动时,表明已调好.
(2)为了减小误差,每次实验必须通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力,获取多组数据.若小车质量为400g,实验中每次所用的钩码总质量范围应选 组会比较合理.(填选项前的字母)
A.10g~40gB.200g~400gC.1000g~2000gD.600g~1000g
(3)实验中打点计时器所使用的是 (交流、直流)电源,图2中给出的是实验中获取的纸带的一部分:
1、2、3、4、5是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点未标出,每两个计数点间的时间间隔是 S,由该纸带可求得小车的加速度a= m/s2.(计算结果保留三位有效数字)
(4)如图3(a),是甲同学在探究加速度与力的关系时根据测量数据做出的a﹣F图线,图线不过坐标原点的原因是 ;乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a﹣F图线如图3(b)所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?
.
四、计算题(本大题共1小题,共18.0分)
11.(18分)一辆轿车违章超车,以v1=108km/h的速度驶入左侧逆行道时,猛然发现正前方相距L=80m处一辆卡车正以v2=72km/h的速度迎面驶来,两车司机同时刹车,刹车加速度大小都是a=10m/s2,两司机的反应时间(即司机发现险情到实施刹车所经历的时间)都是△t.试问△t为何值,才能保证两车不相撞?
2016-2017学年内蒙古包头市北重三中高一(下)期中物理试卷(文科)
参考答案与试题解析
一、单选题(本大题共8小题,每小题4分,共32.0分)
1.关于位移和路程的说法中正确的是( )
A.运动物体的路程总大于位移的大小
B.位移是描述直线运动的,路程是描述曲线运动的
C.位移取决于始末位置,路程取决于实际运动的路线
D.位移的大小和路程的大小总是相等的,只不过位移是矢量,而路程是标量
【考点】15:
位移与路程.
【分析】位移为初末位置之间的有向线段,是矢量,遵从矢量合成法则,描述物体位置变化;路程为路径长度,是标量,遵从数学加减法则.
【解答】解:
A、运动物体的路程大于等于位移的大小,在单向直线运动中,位移大小等于路程,故A错误;
B、位移和路程都可以描述直线运动,也都可以描述曲线运动,故B错误.
C、位移为初末位置之间的有向线段,取决于始末位置;路程为路径长度,取决于实际运动的路线,故C正确.
D、位移是矢量,而路程是标量,但位移大小总是小于或等于路程,故D错误.
故选:
C
【点评】本题重点掌握位移和路程的区别,明确各自的意义,知道其计算法则是不同的,位移遵从矢量合成法则,而路程遵从数学加减法则.
2.三个质点A、B、C均由N点沿不同路径运动至M点,运动轨迹如图,三个质点同时由N点出发,同时到达M点.下列说法正确的是( )
A.三个质点从N点到M点的位移不同
B.三个质点从N点到M点的平均速率都相同
C.三个质点从N点到M点的平均速度相同
D.三个质点任意时刻的速度方向都相同
【考点】19:
平均速度;1A:
瞬时速度.
【分析】位移等于物体首末位置的距离,平均速度等于位移与时间的比值.平均速率等于路程与时间的比值
【解答】解:
A、三个质点A、B、C均由N点沿不同路径运动至M点,首末位置距离相等,知位移相等,所用时间相等,则平均速度相等.故A错误、C正确.
B、平均速率为路程与时间的比值,由于路程不同,故平均速率不同,故B错误;
D、做曲线运动某时刻的速度方向沿该点的切线方向,知质点速度方向不是任意时刻相同.故D错误
故选:
C
【点评】解决本题的关键知道平均速度等于位移与时间的比值,知道路程的位移的区别
3.一小球从A点由静止开始做匀变速直线运动,若到达B点时的速度为v,到达C点时速度为2v,则AB段的位移x1和BC段的位移x2之比等于( )
A.1:
1B.1:
2C.1:
3D.1:
4
【考点】1G:
匀变速直线运动规律的综合运用.
【分析】根据匀变速直线运动的速度位移公式分别对AB和BC过程进行分析,联立得出AB和BC的距离之比.
【解答】解:
根据匀变速直线运动的速度位移公式得:
v2=2axAB,(2v)2﹣v2=2axBC,
联立两式解得:
xAB:
xBC=1:
3.
故选:
C.
【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度位移公式,并能灵活运用,基础题.
4.某同学摇动苹果树时,一个苹果和一片树叶从同一高度处同时静止落向地面.下列说法正确的是( )
A.苹果和树叶都是自由落体运动
B.苹果和树叶都不能看成自由落体运动
C.假如地球上没有空气,则苹果和树叶会同时落地
D.由于苹果受到空气阻力,所以苹果不能看做自由落体
【考点】1J:
自由落体运动.
【分析】常规物体只在重力的作用下,初速度为零的运动,叫做自由落体运动.自由落体运动是一种理想状态下的物理模型.实际物体自由下落时,若空气阻力可以忽略不计,可以当作自由落体运动处理
【解答】解:
A、B、D、苹果和树叶都受重力和空气阻力,但空气阻力相对苹果的重力来说很小,可以忽略不计,故苹果的运动可以看作自由落体运动,而树叶的运动不能看作自由落体运动,故ABD错误
C、假如地球上没有空气,苹果和树叶都只受重力,都做自由落体运动,同时落地,故D正确.
故选:
C
【点评】物体开始下落时是静止的即初速度V=0.如果物体的初速度不为0,就算是竖直下落,也不能算是自由落体
5.如图所示,一个小铁球用两根轻绳挂于天花板上,球静止,绳1倾斜,绳2竖直.则小球所受的作用力个数为( )
A.一个B.两个
C.三个D.两个或三个都有可能
【考点】29:
物体的弹性和弹力.
【分析】小球受重力和绳子的拉力,通过平衡法判断是否两根绳子都有拉力.
【解答】解:
小球受重力,还有绳子的拉力处于平衡,根据平衡知,绳子2有拉力,绳子1无拉力.故小球一定受两个力.故B正确,A、C、D错误.
故选:
B.
【点评】受力分析是解决力学问题的基础,关键会进行受力分析,不能凭空多出一个力,也不能漏力.
6.在半球形光滑碗内,斜放一根筷子,如图所示,筷子与碗的接触点分别为A、B,则碗对筷子A、B两点处的作用力方向分别为( )
A.A点处指向球心O,B点处竖直向上
B.均竖直向上
C.A点处指向球心O,B点处垂直于筷子斜向上
D.均指向球心O
【考点】29:
物体的弹性和弹力.
【分析】AB两点均只受支持力,而支持力是一种弹力,其方向与接触面垂直,并且指向被支持物.
【解答】解:
碗对筷子A、B两点处都有支持力.
在A处:
筷子与碗的接触面是碗的切面,碗对筷子的支持力垂直切面指向筷子,根据几何知识得知,此方向指向球心O,即A点处碗对筷子的支持力指向球心O.
在B处:
筷子与碗的接触面就是筷子的下表面,所以B点处碗对筷子的支持力垂直于筷子斜向上.故C正确,ABD错误.
故选:
C.
【点评】本题考查弹力的性质,注意明确弹力通常有三种:
支持力、压力和拉力.对于球形物体,若两个物体是点与点接触型,支持力常常指向球心.
7.如图所示,A、B两物体重力都等于10N,各接触面间的动摩擦因数都等于0.3,同时有F=2N的两个水平力分别作用在A和B上,A和B均静止,则地面对B和B对A的摩擦力分别为( )
A.6N,3NB.1N,1NC.0,3ND.0,2N
【考点】27:
摩擦力的判断与计算.
【分析】当水平拉力小于最大静摩擦力时,物体处于静止,摩擦力等于拉力;当水平拉力大于最大静摩擦力时,物体开始滑动,则受到的滑动摩擦力等于动摩擦力因数与正压力的乘积.
【解答】解:
对物体A,因为F作用,从而受到物体B给A物体的静摩擦力.大小等于F的大小,即为2N.
对物体B,水平方向受到F=2N作用外还受到A对B的静摩擦力2N,两个方向相反,所以地面对B的摩擦力为零.
故选:
D
【点评】学会区别静摩擦力与滑动摩擦力,和大小的计算.静摩擦力的大小等于引起它有运动趋势的外力,而滑动摩擦力等于μFN.同时分析B物体受到的摩擦力可以将A与B作为整体来研究,因为A与B均处于静止状态.
8.下列对牛顿第二定律及表达式F=ma理解,正确的是( )
A.在牛顿第二定律公式F=km•a中,比例常数k的数值在任何情况下都等于1
B.合力方向、速度方向和加速度方向始终相同
C.由m=
知,物体的质量与所受的合外力、运动的加速度无关
D.由F=ma知,物体受到的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比
【考点】37:
牛顿第二定律.
【分析】根据牛顿第二定律F=ma可知,物体的加速度与其所受合外力成正比,与其质量成反比.物体的质量与合外力无关,由本身的性质决定.
【解答】解:
A、在牛顿第二定律公式F=km•a中,比例常数k的数值只有在国际单位制中的情况下等于1,故A错误.
B、物体的速度方向与合外力以及加速度方向无关,加速度方向和合力方向始终相同,故B错误.
C、物体的质量由本身的性质决定,与物体所受的合外力、运动的加速度,故C正确.
D、由F=ma知,物体的加速度与其所受合外力成正比,与其质量成反比,但不能根据F=ma说明,物体受到的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比,物体的受力与其质量无关.故D错误.
故选:
C
【点评】解决本题的关键是要正确理解牛顿第二定律F=ma,知道物体的加速度与其所受合外力成正比,与其质量成反比.
二、实验探究题(本大题共2小题,共20.0分)
9.某实验小组研究“匀变速直线运动”,实验连续打了一系列点的纸带如图所示,每相邻的两个计数点之间,都有四个点未画出.纸带上AB段的距离x1= 2.00 cm;小车在经历计数点B时的速度大小是 0.21 m/s,小车的加速度大小是 0.20 m/s2.(后两空保留2位有效数字)
【考点】M4:
探究小车速度随时间变化的规律.
【分析】根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小.
【解答】解:
根据图(b)纸带上AB段的距离s=2.00cm,
由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小.
vB=
=
=0.21m/s
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:
s3﹣x1=2a1T2
s4﹣s2=2a2T2
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:
a=
(a1+a2)
即小车运动的加速度计算表达式为:
a=
m/s2=0.20m/s2
故答案为:
2.00、0.21、0.20
【点评】对于基础实验要从实验原理出发去理解,要亲自动手实验,深刻体会实验的具体操作,要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.
10.(14分)(2015秋•莆田校级期末)某实验小组利用如图1所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验.
(1)在实验中必须将长木板右端垫高,目的是 平衡摩擦力 ,当不挂钩码时小车能匀速运动时,表明已调好.
(2)为了减小误差,每次实验必须通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力,获取多组数据.若小车质量为400g,实验中每次所用的钩码总质量范围应选 A 组会比较合理.(填选项前的字母)
A.10g~40gB.200g~400gC.1000g~2000gD.600g~1000g
(3)实验中打点计时器所使用的是 交流 (交流、直流)电源,图2中给出的是实验中获取的纸带的一部分:
1、2、3、4、5是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点未标出,每两个计数点间的时间间隔是 0.1 S,由该纸带可求得小车的加速度a= 1.11 m/s2.(计算结果保留三位有效数字)
(4)如图3(a),是甲同学在探究加速度与力的关系时根据测量数据做出的a﹣F图线,图线不过坐标原点的原因是 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 ;乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a﹣F图线如图3(b)所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?
小车和砝码的总质量 .
【考点】M8:
探究加速度与物体质量、物体受力的关系.
【分析】
(1)通过木板右端垫高,使小车的重力沿斜面的分力与小车的滑动摩擦力相等,则小车做匀速直线运动,摩擦力恰好被平衡.
(2)本实验要求钩码的质量远小于小车的质量,据此可正确解答.
(3)打点计时器使用交流电,根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小.
(4)图B中图象与横轴的截距大于0,说明在拉力大于0时,加速度等于0,即合外力等于0;a﹣F图象的斜率等于物体的质量,故斜率不同则物体的质量不同.
【解答】解:
(1)通过木板右端垫高,目的是平衡摩擦力,即小车的重力沿斜面的分力与小车的滑动摩擦力相等,则小车做匀速直线运动,摩擦力恰好被平衡.
(2)本实验要求钩码的质量远小于小车的质量,因此要求实验中每次所用的钩码总质量范围要小,故BCD错误,A正确.
故选:
A.
(3)打点计时器,使用交流电源.根据交流电的频率50Hz,则点与点时间间隔为0.02s,因每相邻两计数点间还有4个打点未标出,
所以每两个计数点间的时间间隔是T=0.02×5s=0.1s;
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
a=
m/s2=1.11m/s2
(4)图a中图象与横轴的截距大于0,说明在拉力大于0时,加速度等于0,
说明物体所受拉力之外的其他力的合力大于0,
即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.
(3)由图可知在拉力相同的情况下a乙>a甲,
根据F=ma可得m=
,即a﹣F图象的斜率等于物体的质量,且m乙<m甲.
故两人的实验中小车及车中砝码的总质量不同.
故答案为:
(1)平衡摩擦力;
(2)A;(3)交流;0.1;1.11,
(4)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足;小车和砝码的总质量.
【点评】明确实验原理以及具体的操作细节,加强动手实验,同时加强基本运动学规律在物理实验中的应用.对该实验要明确实验原理,尤其是正确理解该实验要满足的条件:
小车质量远大于砝码质量.要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.
四、计算题(本大题共1小题,共18.0分)
11.(18分)(2011•荆州一模)一辆轿车违章超车,以v1=108km/h的速度驶入左侧逆行道时,猛然发现正前方相距L=80m处一辆卡车正以v2=72km/h的速度迎面驶来,两车司机同时刹车,刹车加速度大小都是a=10m/s2,两司机的反应时间(即司机发现险情到实施刹车所经历的时间)都是△t.试问△t为何值,才能保证两车不相撞?
【考点】1E:
匀变速直线运动的位移与时间的关系;1F:
匀变速直线运动的速度与位移的关系.
【分析】两司机在反应时间内都做匀速直线运动,然后做匀减速直线运动,抓住两车的位移之和小于80m,求出△t最小值.
【解答】解:
设轿车行驶的速度为v1,卡车行驶的速度为v2,则v1=108km/h=30m/s,v2=72km/h=20m/s,在反应时间△t内两车行驶的距离分别为s1、s2,则
s1=v1△t①
s2=v2△t②
轿车、卡车刹车所通过的距离分别为s3、s4
则s3=
=45(m)③
s4=
=20(m)④
为保证两车不相撞,必须s1+s2+s3+s4<80m⑤
将①②③④代入⑤解得△t<0.3s
故△t<0.3s,才能保证两车不相撞.
【点评】解决本题的关键知道在反应时间内两车做匀速直线运动,刹车后做匀减速直线运动.两车的位移之和要小于80m.