内容正文:
华清中学高一年级春季学期收心考试
物理试题
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(本题有10个小题,每小题4分,共40分。第1-7题只有一个选项符合题目要求,第8-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
1. 我出门乘坐地铁去学校参加期末考试,地铁出发加速,到站减速,飞速地奔驰着。如果将地铁两站间的行驶进行简化,运动的v﹣t图像如图所示。则下列说法正确的是( )
A. 第1s内和第5s内的运动方向相反
B. 第2s内和第6s内的加速度相同
C. 0~2s和0~4s内的平均速度大小相等
D. 在0~6s内,物体的位移大小为30m
2. 终于到学校了,物理考试即将开始,我飞奔向教室,突然前方出现了一个同学,我只能采取急停措施,但身体前倾与同学撞到了一起,下列说法正确的是( )
A. 由于我的身体受到推力,所以撞到了一起
B. 由于惯性的原因我的身体还保持原来的运动状态,所以撞到一起
C. 身体向前倾是因为脚没有惯性,而身体有惯性
D. 当我停下后,我的身体将不受惯性的作用
3. 在一次交通事故中,交通警察测量出肇事车辆的刹车痕迹是,该车辆最大刹车加速度是,该路段的限速为。则该车( )
A. 超速 B. 不超速
C. 无法判断 D. 速度刚好是60 km/h
4. 物体P放在粗糙水平面上,左边用一根轻弹簧与竖直墙相连,物体静止时轻弹簧的长度小于原长。若再用一个从0开始逐渐增大的水平力向右拉P,直到拉动,那么在P被拉动之前的过程中,轻弹簧对P的弹力的大小和地面对P的摩擦力的大小的变化情况是( )
A. 轻弹簧对P的弹力始终增大,地面对P的摩擦力始终减小
B. 轻弹簧对P的弹力保持不变,地面对P的摩擦力始终增大
C. 轻弹簧对P的弹力保持不变,地面对P的摩擦力先减小后增大
D. 轻弹簧对P弹力先不变后增大,地面对P的摩擦力先增大后减小
5. 如图所示,物体A静止在倾角为30°的斜面上,现将斜面倾角由30°增大到37°,物体仍保持静止,则下列说法中正确的是( ).
A. A对斜面的压力不变 B. A对斜面的压力增大
C. A受到的摩擦力不变 D. A受到的摩擦力增大
6. 一个质量m=2 kg的物体放置在光滑水平桌面上,受到三个沿水平方向共点力F1、F2、F3的作用,且这三个力的大小和方向构成如图所示的三角形,已知F2=0.5 N,则下列说法正确的是( )
A. 这个物体共受到四个力的作用
B. 这个物体的合力大小为0
C. 这个物体的加速度大小为1 m/s2
D. 这个物体的加速度与F2方向相同
7. 如图所示,A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动,两球质量,两球间是一个轻质弹簧,如果突然剪断悬线,则在剪断悬线瞬间( )
A. A球加速度为,B球加速度为0 B. A球加速度为,B球加速度为0
C. A球加速度为,B球加速度为g D. A球加速度为,B球加速度为g
8. 一个物体从塔顶下落,在到达地面前最后2s内通过的位移是整个过程位移的。取,则( )
A. 塔高是180m B. 下落时间为5s
C. 最后1s的初速度为55m/s D. 最后1s内的平均速度55m/s
9. 甲、乙两辆汽车从同一地点出发,向同一方向行驶,它们v-t图象如图所示,下列判断正确的是( )
A. 在t1时刻前,乙车始终在甲车前面
B. 在t1时刻前,乙车的速度始终比甲车的大
C. 在t1时刻前,乙车的速度始终比甲车增加得快
D. 在t1时刻两车第一次相遇
10. (多选)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.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. 三个物体中只有A物体受到的摩擦力为零
C. B、C两物体受到的摩擦力大小相等,方向相反
D. B、C两物体受到的摩擦力大小相等,方向相同
二、填空题(每空2分,作图3分,共15分)
11. 在“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验中,某实验小组将不同数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端,进行测量,根据实验所测数据,利用描点法作出了所挂钩码的重力G与弹簧总长L的关系图象,如图所示。根据图象回答以下问题。
(1)弹簧原长为___________m。
(2)弹簧的劲度系数为___________。
(3)分析图象,总结出弹簧弹力跟弹簧长度之间的关系式为=_________N。
12. 在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如下图所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出,电火花计时器接220V、50Hz交流电源。
(1)设电火花计时器的周期为T,计算F点的瞬时速度vF的公式为vF=___________;
(2)他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表。以A点对应的时刻为t=0,试在下图所示坐标系中合理地选择标度,作出v-t图象___________,并利用该图象求出物体的加速度a=___________m/s2;
对应点
B
C
D
E
F
速度(m/s)
0.141
0.180
0.218
0.262
0.301
(3)如果当时电网中交变电流的电压变成210V,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比___________。(填“偏大”“偏小”或“不变”)
三、计算题(本题共3小题,共45分。解答应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。)
13. 有一个木箱质量m=60kg,静止在水平地面上,工人推木箱,若动摩擦因数为µ=0.3,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g="10N/kg" )
(1)当沿水平方向推力F1=150N时,此木箱所受的摩擦力大小f1
(2)当与水平成37°的斜向上的推力F2=400N时,此木箱所受的摩擦力大小f2.
14. 如图甲所示,质量m=1kg的物体置于倾角为θ=37°的固定斜面上(斜面足够长),对物体施加平行于斜面向上的恒力F,作用时间t1=1s时撤去力F,物体运动时部分v-t图象如图乙所示,设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数及拉力F的大小;
(2)t=4s时物体的速度.
15. 如图所示,在倾角为37°的斜面上从A点以6m/s的初速度水平抛出一个小球,小球落在B点,求:(g取10m/s2)
(1)A、B两点间距离和小球在空中飞行的时间;
(2)小球刚碰到斜面时的速度方向与水平方向夹角的正切值。
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华清中学高一年级春季学期收心考试
物理试题
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(本题有10个小题,每小题4分,共40分。第1-7题只有一个选项符合题目要求,第8-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
1. 我出门乘坐地铁去学校参加期末考试,地铁出发加速,到站减速,飞速地奔驰着。如果将地铁两站间的行驶进行简化,运动的v﹣t图像如图所示。则下列说法正确的是( )
A. 第1s内和第5s内的运动方向相反
B. 第2s内和第6s内的加速度相同
C. 0~2s和0~4s内的平均速度大小相等
D. 在0~6s内,物体的位移大小为30m
【答案】D
【解析】
【分析】在速度时间图像中,需要掌握三点,一、速度的正负表示运动方向,看运动方向是否发生变化,只要考虑速度的正负是否发生变化,二、图像的斜率表示物体运动的加速度,三、图像与坐标轴围成的面积表示位移,在坐标轴上方表示正方向位移,在坐标轴下方表示负方向位移;
【详解】A.在速度时间图像中,速度的正负表示运动方向,从图中可知1~5s内速度恒为正,朝着正方向运动,故A错误;
B.图像的斜率表示加速度,从图中可知第2s内的加速度为正,第6s内的加速度为负,故两个时间段的加速度方向相反,况且大小也不等,B错误;
CD.图像与坐标轴围成的面积表示位移,故0~2s内的位移为
0~2s内的平均速度为
0~4s内的位移为
0~4s内的平均速度为
0~6s内的位移为
C错误,D正确。
故选D。
2. 终于到学校了,物理考试即将开始,我飞奔向教室,突然前方出现了一个同学,我只能采取急停措施,但身体前倾与同学撞到了一起,下列说法正确的是( )
A. 由于我的身体受到推力,所以撞到了一起
B. 由于惯性的原因我的身体还保持原来的运动状态,所以撞到一起
C. 身体向前倾是因为脚没有惯性,而身体有惯性
D. 当我停下后,我的身体将不受惯性的作用
【答案】B
【解析】
【详解】AB.身体前倾是由于身体具有惯性,要保持原来的运动状态,所以才会撞到了一起,A错误,B正确;
CD.一切物体都具有惯性,无论物体在什么运动状态,CD错误。
故选B。
3. 在一次交通事故中,交通警察测量出肇事车辆的刹车痕迹是,该车辆最大刹车加速度是,该路段的限速为。则该车( )
A. 超速 B. 不超速
C. 无法判断 D. 速度刚好是60 km/h
【答案】A
【解析】
【详解】刹车过程为匀减速直线运动,有
解得开始刹车时速度为
超速。
故选A。
4. 物体P放在粗糙水平面上,左边用一根轻弹簧与竖直墙相连,物体静止时轻弹簧的长度小于原长。若再用一个从0开始逐渐增大的水平力向右拉P,直到拉动,那么在P被拉动之前的过程中,轻弹簧对P的弹力的大小和地面对P的摩擦力的大小的变化情况是( )
A. 轻弹簧对P的弹力始终增大,地面对P的摩擦力始终减小
B. 轻弹簧对P的弹力保持不变,地面对P的摩擦力始终增大
C. 轻弹簧对P的弹力保持不变,地面对P的摩擦力先减小后增大
D. 轻弹簧对P的弹力先不变后增大,地面对P的摩擦力先增大后减小
【答案】B
【解析】
【分析】由题可知本题考查弹簧的弹力和受力平衡。
【详解】物体P始终静止不动,故轻弹簧的形变量没有变化,弹力保持不变,又,知力逐渐增大时,也逐渐增大,故B正确,ACD错误。
故选B。
5. 如图所示,物体A静止在倾角为30°的斜面上,现将斜面倾角由30°增大到37°,物体仍保持静止,则下列说法中正确的是( ).
A. A对斜面的压力不变 B. A对斜面的压力增大
C. A受到的摩擦力不变 D. A受到的摩擦力增大
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析:设斜面的倾角为α,物体A的重力为G,作出A的受力如图.根据平衡条件得:
N=Gcosα;f=Gsinα;当斜面倾角α由30°增大到37°时,cosα减小,sinα增大,则N减小,f增大
根据牛顿第三定律得知,A对斜面的压力减小,A对斜面的摩擦力增大.故选D.
考点:物体的平衡;匀变速直线运动的规律
【名师点睛】本题是简单的动态平衡类型的问题,运用的是函数法,也可以采用图解法直观判断.
6. 一个质量m=2 kg的物体放置在光滑水平桌面上,受到三个沿水平方向共点力F1、F2、F3的作用,且这三个力的大小和方向构成如图所示的三角形,已知F2=0.5 N,则下列说法正确的是( )
A. 这个物体共受到四个力的作用
B. 这个物体的合力大小为0
C. 这个物体的加速度大小为1 m/s2
D. 这个物体的加速度与F2方向相同
【答案】C
【解析】
【详解】物体共受到五个力的作用:重力,支持力,,A错误;竖直方向上的重力和支持力平衡,合力为零;根据几何知识可知,故水平方向上的三力的合力,所以物体受到的合力为2N,方向沿方向,B错误;根据牛顿第二定律可知,方向沿方向,C正确D错误.
7. 如图所示,A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动,两球质量,两球间是一个轻质弹簧,如果突然剪断悬线,则在剪断悬线瞬间( )
A. A球加速度为,B球加速度为0 B. A球加速度为,B球加速度为0
C. A球加速度为,B球加速度为g D. A球加速度为,B球加速度为g
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】平衡时,对B球由平衡条件可知,弹簧上弹力为
剪断悬线瞬间,悬线上的拉力消失,弹簧上的弹力不变,对A球由牛顿第二定律可得
解得
B球仍处于平衡状态,加速度为0,A正确。
故选A。
8. 一个物体从塔顶下落,在到达地面前最后2s内通过的位移是整个过程位移的。取,则( )
A. 塔高是180m B. 下落时间为5s
C. 最后1s的初速度为55m/s D. 最后1s内的平均速度55m/s
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.设物体下落总时间为t,塔高为h,根据题意得
解得
故A正确,B错误;
C.最后1s的初速度就是5s末的速度
故C错误;
D.最后1s的末速度就是6s末的速度
最后1s内的平均速度
故D正确。
故选AD。
9. 甲、乙两辆汽车从同一地点出发,向同一方向行驶,它们的v-t图象如图所示,下列判断正确的是( )
A. 在t1时刻前,乙车始终在甲车的前面
B. 在t1时刻前,乙车的速度始终比甲车的大
C. 在t1时刻前,乙车的速度始终比甲车增加得快
D. t1时刻两车第一次相遇
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】A.图象与时间轴围成的面积为物体的位移,由图象可知:在时刻以前乙一直在甲的前面,故A正确;
B.在图象中每时刻对应于速度的大小,从图中可以直观的看出:在时刻以前,乙车的速度始终比甲车的大,故B正确;
C.速度时间图象斜率表示加速度,由图象可知看成,在时刻以前,乙的加速度一直减小,到时刻为零,甲的加速度不变,且不为零,故C错误;
D.在时刻两车速度相等,但并未相遇,故D错误.
故选AB。
10. (多选)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.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. 三个物体中只有A物体受到的摩擦力为零
C. B、C两物体受到的摩擦力大小相等,方向相反
D. B、C两物体受到的摩擦力大小相等,方向相同
【答案】BD
【解析】
【详解】A、A物体做水平方向的匀速直线运动,水平方向不受摩擦力,故A错误;
BCD、B、C物体均有相对传送带向下滑动的趋势,故均受到沿斜面向上的静摩擦力,大小等于mgsinθ,故B、D正确,C错误;
故选BD.
【点睛】关键是判断两个物体间是否存在摩擦力,需要判断两个物体间的相对运动或者相对运动趋势,摩擦力方向和相对运动或者相对运动趋势方向相反,BC两物体有向下滑动的趋势,受到沿斜面向上的静摩擦力.
二、填空题(每空2分,作图3分,共15分)
11. 在“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验中,某实验小组将不同数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端,进行测量,根据实验所测数据,利用描点法作出了所挂钩码的重力G与弹簧总长L的关系图象,如图所示。根据图象回答以下问题。
(1)弹簧的原长为___________m。
(2)弹簧的劲度系数为___________。
(3)分析图象,总结出弹簧弹力跟弹簧长度之间的关系式为=_________N。
【答案】 ①. 0.10 ②. ③.
【解析】
【详解】(1)[1] 当弹簧下端所挂钩码的重力G为0时,弹簧的拉力也为0,此时弹簧长度即为原长,由图示图像可知,弹簧的原长为
(2)[2] 由图示图像可知,弹簧的劲度系数为
(3)[3] 由胡克定律可知
即跟弹簧长度L之间关系式为
12. 在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如下图所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出,电火花计时器接220V、50Hz交流电源。
(1)设电火花计时器的周期为T,计算F点的瞬时速度vF的公式为vF=___________;
(2)他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体瞬时速度如下表。以A点对应的时刻为t=0,试在下图所示坐标系中合理地选择标度,作出v-t图象___________,并利用该图象求出物体的加速度a=___________m/s2;
对应点
B
C
D
E
F
速度(m/s)
0.141
0.180
0.218
0.262
0.301
(3)如果当时电网中交变电流的电压变成210V,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比___________。(填“偏大”“偏小”或“不变”)
【答案】 ①. ②. ③. 0.40 ④. 不变
【解析】
【详解】(1)[1] 打点计时器的周期T,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出,则t=5T;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得:
(2)[2][3] 作出v-t图象如图所示,注意尽量使描出的点落到直线上,不能落到直线上的点尽量让其分布在直线两侧。
由速度-时间图象的斜率表示加速度,得:
(3)[4] 电网电压变化,并不改变打点周期,故测量值与实际值相比不变。
三、计算题(本题共3小题,共45分。解答应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。)
13. 有一个木箱质量m=60kg,静止在水平地面上,工人推木箱,若动摩擦因数为µ=0.3,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g="10N/kg" )
(1)当沿水平方向推力F1=150N时,此木箱所受的摩擦力大小f1
(2)当与水平成37°的斜向上的推力F2=400N时,此木箱所受的摩擦力大小f2.
【答案】(1)木箱所受的摩擦力大小为150N
(2)当与水平成37°的斜向上的推力F2=400N,木箱滑动起来,此时木箱所受的摩擦力大小为108N.
【解析】
【详解】试题分析:(1)直接应用初中知识二力平衡即可求解;
(2)受力分析后,进行正交分解,应用平衡条件即可求解;
解:(1)木箱保持静止,水平方向二力平衡,则木箱受到静摩擦力为:f1=F1=150N
(2)木箱滑动起来,受力如图所示:
则木箱受到滑动摩擦力f2=μFN ①
竖直方向:FN+F2 sin37°=mg ②
由①②得滑动摩擦力:
f2=μ(mg﹣F2 sin37°)=0.3×(60×10﹣400×0.6)N=108N
答:(1)木箱所受的摩擦力大小为150N
(2)当与水平成37°的斜向上的推力F2=400N,木箱滑动起来,此时木箱所受的摩擦力大小为108N.
【点评】对木箱进行受力分析,运用力的合成或分解结合共点力平衡条件解决问题.
14. 如图甲所示,质量m=1kg的物体置于倾角为θ=37°的固定斜面上(斜面足够长),对物体施加平行于斜面向上的恒力F,作用时间t1=1s时撤去力F,物体运动时部分v-t图象如图乙所示,设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数及拉力F的大小;
(2)t=4s时物体的速度.
【答案】(1)0.5 30N (2)2m/s,方向沿斜面向下
【解析】
【详解】(1)根据v-t图像知,物体做匀加速直线运动的加速度
根据牛顿第二定律得
F-μmgcosθ-mgsinθ=ma1
物体做匀减速直线运动的加速度
根据牛顿第二定律得
-mgsinθ-μmgcosθ=ma2
解得
F=30 N
μ=0.5
(2)在物体运动过程中,设撤去力F后物体运动到最高点所用的时间为t2,
由0-v1=a2t2,解得
t2=2s.
则物体从最高点开始沿斜面下滑的时间
t3=t-t1-t2=1s
设物体下滑的加速度为a3,由牛顿第二定律得,
mgsinθ-μmgcosθ=ma3
解得
a3=2m/s2.
所以t=4s时物体的速度
v=a3t3=2×1m/s=2m/s
方向沿斜面向下
15. 如图所示,在倾角为37°的斜面上从A点以6m/s的初速度水平抛出一个小球,小球落在B点,求:(g取10m/s2)
(1)A、B两点间的距离和小球在空中飞行的时间;
(2)小球刚碰到斜面时的速度方向与水平方向夹角的正切值。
【答案】(1)6.75m;0.9s;(2)
【解析】
【详解】(1)设小球落到B点时速度的偏转角为α,运动时间为t。则
解得
t=0.9s
A、B两点间的距离
(2)小球刚碰到斜面时,竖直方向分速度
速度方向与水平方向夹角的正切值
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