内容正文:
高一上学期期末考试物理试题卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑:如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图,已知在B点时的速度与加速度相互垂直,则下列说法中正确的是( )
A. D点的速度比C点的速度小
B. A点的加速度与速度的夹角小于90°
C. A点的加速度比D点的加速度大
D. 从A点到D点加速度与速度的夹角一直减小
2. 如图所示,在平静的海面上拖船AB通过不可伸长的缆绳拖着驳船C前行,两艘拖船A、B的运动方向始终沿缆绳方向,某时刻两根缆绳的夹角为钝角,两拖船A、B的速度大小分别为,则此时驳船C的速度( )
A. 可能小于 B. 一定大于
C. 一定小于 D. 一定等于
3. 将一小球从水平地面斜抛出去,初速度大小为,重力加速度为g,忽略空气阻力,小球的最大射程为( )
A. B. C. D.
4. 近年来我国新能源纯电动汽车技术发展迅速。某型号电动汽车在一次刹车测试中,初速度为24m/s,经4s时间停止运动。若将该过程视为匀减速直线运动,则该汽车刹车3s后的速度为( )
A. 0 B. 6m/s C. 12m/s D. 18m/s
5. 如图所示为一物体运动的速度-时间图像,下列说法正确的是( )
A. 5s末加速度反向 B. 5s~6s内加速度的方向与速度的方向相反
C. 8s末离出发点最远 D. 前6s的平均速度大小为1.5m/s
6. 如图所示,水平放置的传送带沿顺时针方向以速度运行,现将一物体(可视为质点)轻轻地放在传送带A端,物体与传送带间的动摩擦因数,若A端与B端相距8m,则物体由A端到B端的时间是( )(重力加速度g取10)
A. 2s B. 3s C. 4s D. 5s
7. 如图所示,有一光滑斜面倾角为θ,放在水平面上,用固定的竖直挡板A与斜面夹住一个光滑球,球质量为m.若要使球对竖直挡板无压力,球连同斜面应一起()
A. 水平向右加速,加速度a=gtanθ
B. 水平向右减速,加速度a=gsinθ
C. 水平向左加速,加速度a=gtanθ
D. 水平向左减速,加速度a=gsinθ
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8. 若某质点沿直线运动的位移随时间的变化关系为,则( )
A. 质点第1s内的位移为6m B. 质点在前2s内的平均速度是6m/s
C. 任意相邻的1s内位移差都是1m D. 任意1s内速度的增加量都是2m/s
9. 如图所示,某同学将一物块轻放在塑料直尺的一端,并将该端伸出水平桌面边缘。现将直尺缓慢向外移动,直尺的弯曲程度变大,物块相对直尺始终保持静止,则在此过程中( )
A. 物块对直尺的压力是物块发生形变而产生的
B. 物块受到的摩擦力在不断减小
C. 物块对直尺的压力大于直尺对物块的支持力
D. 直尺对物块的作用力方向始终竖直向上
10. 如图所示,甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河,河宽d,M、N分别是甲、乙两船的出发点,两船头与河岸均成角,甲船船头恰好对准N点的正对岸P点,经过一段时间乙船恰好到达P点,如果划船速度均为,且两船相遇不影响各自的航行。下列判断正确的是( )
A. 水流方向向右,大小为
B. 甲船沿岸方向水平位移为
C. 甲乙两船不会在上某点相遇
D. 两船同时到达河对岸,花费时间均为
三、实验题:本大题共2小题,共12分。
11. 课堂上老师为了研究运动的合成与分解做了如下实验:在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水,水中放一个蜡块,将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧(如图甲),然后将玻璃管倒置,蜡块沿玻璃管上升的同时,将玻璃管水平向右移动。从t=0开始计时,蜡块在玻璃管内每1s内上升的距离都是5cm,玻璃管向右匀加速平移,每1s内通过的水平位移依次是4cm、8cm、12cm、16cm。图乙中,y表示蜡块竖直方向的位移,x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移,t=0时蜡块位于坐标原点。
(1)为了研究蜡块的实际运动,分别研究了蜡块在x、y方向上的运动,这运用了物理学中的________。(填正确选项前的字母)
A. 理想实验法 B. 控制变量法
C. 等效替代法 D. 极限法
(2)根据题中数据画出蜡块的运动轨迹________。
(3)玻璃管向右平移的加速度a=________。
(4)t=2s时蜡块水平的速度v=________m/s。
12. 某实验小组用如图1所示装置进行验证力的平行四边形定则的实验,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。
(1)某次实验弹簧测力计读数如图2所示,读数是___________N。
(2)下列操作中正确的是___________。
A. 为减小测量误差,F1、F2方向间的夹角越大越好
B. 每次实验中,只需记录弹簧测力计的读数和橡皮条结点到达的位置
C. 拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧秤应尽量贴近且平行木板
D. 在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条结点到达的位置不能变化
(3)某次实验中两弹簧测力计拉力及两个拉力的合力的示意图如图3所示,F为一个弹簧测力计拉橡皮筋时的拉力。如果没有操作失误则图3中的F与两个力中,方向一定沿AO方向的是___________。
四、计算题:本大题共3小题,共42分。
13. 如图所示,小孩与冰车静止在冰面上,大人用F=20N的恒定拉力,使小孩与冰车沿水平冰面一起滑动。已知拉力方向与水平冰面的夹角θ=37°,小孩与冰车的总质量m=20kg,冰车与冰面间的动摩擦因数μ=0.05,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)小孩与冰车所受的支持力;
(2)小孩与冰车在水平方向所受的合外力。
14. 跳台滑雪是勇敢者的运动,运动员穿着专用滑雪板,不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆。设一位运动员由山坡顶部的A点沿水平方向飞出,到山坡上的点着陆。如图所示,已知运动员水平飞行的速度为,山坡倾角为,山坡可以看成一个斜面。(g取,,),求:
(1)运动员在空中飞行的时间t;
(2)A、间的距离s。
15. 将一个斜面放在小车上面固定,斜面倾角,紧靠斜面有一质量为的光滑小球,重力加速度g取,则试求:
(1)小车向右匀速运动时,斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少?
(2)小车向右以的加速度做匀加速直线运动,斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少?
(3)小车至少以多大的加速度运动才能使小球相对于斜面向上运动?
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高一上学期期末考试物理试题卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑:如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图,已知在B点时的速度与加速度相互垂直,则下列说法中正确的是( )
A. D点的速度比C点的速度小
B. A点的加速度与速度的夹角小于90°
C. A点的加速度比D点的加速度大
D. 从A点到D点加速度与速度的夹角一直减小
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.由题意知,质点运动到B点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直,速度沿B点轨迹的切线方向,则知加速度方向向下,合力也向下,B点之后质点做匀加速曲线运动,所以D点的速度比C点的速度大,故A错误;
B.质点在A点受力的方向向下,而速度的方向向右上方,A点的加速度与速度的夹角大于 90°,故B错误;
C.质点做匀变速曲线运动,加速度不变,故C错误;
D.从A点到B点加速度与速度的夹角从大于90°一直减小;质点由B点到E点过程中,受合力的方向向下,速度的方向从水平向右变为斜向下,加速度与速度的夹角一直减小,故D正确。
故选D。
2. 如图所示,在平静的海面上拖船AB通过不可伸长的缆绳拖着驳船C前行,两艘拖船A、B的运动方向始终沿缆绳方向,某时刻两根缆绳的夹角为钝角,两拖船A、B的速度大小分别为,则此时驳船C的速度( )
A. 可能小于 B. 一定大于
C. 一定小于 D. 一定等于
【答案】B
【解析】
【详解】将C的速度分解为沿绳方向的速度和垂直绳方向的速度,可知
即
故选B。
3. 将一小球从水平地面斜抛出去,初速度大小为,重力加速度为g,忽略空气阻力,小球的最大射程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设初速度与水平方向夹角为,则水平方向有
竖直方向有
解得
则当时,有最大射程,大小为。
故选A。
4. 近年来我国新能源纯电动汽车技术发展迅速。某型号电动汽车在一次刹车测试中,初速度为24m/s,经4s时间停止运动。若将该过程视为匀减速直线运动,则该汽车刹车3s后的速度为( )
A. 0 B. 6m/s C. 12m/s D. 18m/s
【答案】B
【解析】
【详解】汽车匀减速的加速度大小为
根据匀变速运动速度时间公式可知刹车3s后的速度为
故选B。
5. 如图所示为一物体运动的速度-时间图像,下列说法正确的是( )
A. 5s末加速度反向 B. 5s~6s内加速度的方向与速度的方向相反
C. 8s末离出发点最远 D. 前6s的平均速度大小为1.5m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据v-t图象的斜率表示加速度,知4-6s内图象是直线,斜率不变,加速度不变,所以,5s末加速度没有反向,故A错误;
B.5s~6s内物体沿负方向做匀加速直线运动,加速度的方向与速度的方向相同,故B错误;
C.0~5s内物体沿正方向运动,5~8s内物体沿负方向运动,则5s末离出发点最远,故C错误;
D.根据图象与时间轴围成的面积表示位移,可知,前6s的位移大小为
平均速度大小为
故D正确。
故选D。
6. 如图所示,水平放置的传送带沿顺时针方向以速度运行,现将一物体(可视为质点)轻轻地放在传送带A端,物体与传送带间的动摩擦因数,若A端与B端相距8m,则物体由A端到B端的时间是( )(重力加速度g取10)
A. 2s B. 3s C. 4s D. 5s
【答案】B
【解析】
【详解】共速前,物体做匀加速运动,根据牛顿第二定律可知,其加速为
物体匀加速运动的时间
物体匀加速运动的位移
故物体匀速运动的时间
故物体由A端到B端的时间
故选B。
7. 如图所示,有一光滑斜面倾角为θ,放在水平面上,用固定的竖直挡板A与斜面夹住一个光滑球,球质量为m.若要使球对竖直挡板无压力,球连同斜面应一起()
A. 水平向右加速,加速度a=gtanθ
B. 水平向右减速,加速度a=gsinθ
C. 水平向左加速,加速度a=gtanθ
D. 水平向左减速,加速度a=gsinθ
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析:当小球与竖直挡板无压力时,小球受重力和斜面的支持力,与斜面具有共同的加速度,根据小球的受力判断出加速度的方向,从而根据平行四边形定则求出合力的大小,再根据牛顿第二定律求出加速度的大小.
小球受重力和斜面的支持力,根据受力,知道两个力的合力方向水平向左,所以整体的加速度方向水平向左.根据平行四边形定则,,由牛顿第二定律得,加速度,小车水平向左加速或水平向右减速,加速度大小为,故C正确.
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8. 若某质点沿直线运动的位移随时间的变化关系为,则( )
A. 质点第1s内的位移为6m B. 质点在前2s内的平均速度是6m/s
C. 任意相邻的1s内位移差都是1m D. 任意1s内速度的增加量都是2m/s
【答案】AD
【解析】
【详解】根据匀变速运动的位移公式,和位移表达式对比可得
,
A.第1s内的位移是
A正确;
B.前2s内的位移为
前2s内的平均速度是
B错误;
C.任意相邻的1s内位移差为
C错误;
D.任意1s内的速度增加量为
D正确。
故选AD。
9. 如图所示,某同学将一物块轻放在塑料直尺的一端,并将该端伸出水平桌面边缘。现将直尺缓慢向外移动,直尺的弯曲程度变大,物块相对直尺始终保持静止,则在此过程中( )
A. 物块对直尺的压力是物块发生形变而产生的
B. 物块受到的摩擦力在不断减小
C. 物块对直尺的压力大于直尺对物块的支持力
D. 直尺对物块的作用力方向始终竖直向上
【答案】AD
【解析】
【详解】A.物块对直尺的压力是物块发生形变要恢复原状而产生的,故A正确;
B.设直尺末端与水平方向夹角为,根据平衡条件可得
直尺缓慢向外移动,直尺的弯曲程度变大,逐渐增大,物块受到的摩擦力在不断增大,故B错误;
C.根据牛顿第三定律,物块对直尺的压力等于直尺对物块的支持力,故C错误;
D.物块保持静止,直尺对物块的作用力与物块的重力二力平衡,等大反向,故直尺对物块的作用力方向始终竖直向上,故D正确。
故选AD。
10. 如图所示,甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河,河宽d,M、N分别是甲、乙两船的出发点,两船头与河岸均成角,甲船船头恰好对准N点的正对岸P点,经过一段时间乙船恰好到达P点,如果划船速度均为,且两船相遇不影响各自的航行。下列判断正确的是( )
A. 水流方向向右,大小为
B. 甲船沿岸方向水平位移为
C. 甲乙两船不会在上某点相遇
D. 两船同时到达河对岸,花费时间均为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由于乙船恰好到达P点,则水流方向向右,且乙船沿河岸方向的分速度恰好等于水流的速度,即
故A正确;
B.甲船的过河时间为t,则
甲船水平位移
联立解得
故B错误;
C.由于乙船沿NP运动,在水流的作用,甲船到达对岸时,应在P点的右侧,而两船在垂直河岸方向速度相同,一定会相遇,且在NP上某点相遇,故C错误;
D.两船在垂直河岸方向的分速度
因此到达对岸的时间为
故D正确。
故选AD。
三、实验题:本大题共2小题,共12分。
11. 课堂上老师为了研究运动的合成与分解做了如下实验:在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水,水中放一个蜡块,将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧(如图甲),然后将玻璃管倒置,蜡块沿玻璃管上升的同时,将玻璃管水平向右移动。从t=0开始计时,蜡块在玻璃管内每1s内上升的距离都是5cm,玻璃管向右匀加速平移,每1s内通过的水平位移依次是4cm、8cm、12cm、16cm。图乙中,y表示蜡块竖直方向的位移,x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移,t=0时蜡块位于坐标原点。
(1)为了研究蜡块的实际运动,分别研究了蜡块在x、y方向上的运动,这运用了物理学中的________。(填正确选项前的字母)
A. 理想实验法 B. 控制变量法
C. 等效替代法 D. 极限法
(2)根据题中数据画出蜡块的运动轨迹________。
(3)玻璃管向右平移的加速度a=________。
(4)t=2s时蜡块水平的速度v=________m/s。
【答案】(1)C (2)
(3)0.04 (4)0.1
【解析】
【小问1详解】
类似验证力的平行四边形原则实验,本实验运用两个方向的分运动代替合运动,是等效替代法。
故选C。
【小问2详解】
蜡块的运动轨迹如图所示。
【小问3详解】
根据匀变速直线运动相邻相等时间间隔内发生的位移差的关系
玻璃管向右平移的加速度为
【小问4详解】
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度,t=2s时蜡块水平的速度为
12. 某实验小组用如图1所示装置进行验证力的平行四边形定则的实验,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。
(1)某次实验弹簧测力计读数如图2所示,读数是___________N。
(2)下列操作中正确的是___________。
A. 为减小测量误差,F1、F2方向间的夹角越大越好
B. 每次实验中,只需记录弹簧测力计的读数和橡皮条结点到达的位置
C. 拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧秤应尽量贴近且平行木板
D. 在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条结点到达的位置不能变化
(3)某次实验中两弹簧测力计拉力及两个拉力的合力的示意图如图3所示,F为一个弹簧测力计拉橡皮筋时的拉力。如果没有操作失误则图3中的F与两个力中,方向一定沿AO方向的是___________。
【答案】(1)8.00
(2)CD (3)F
【解析】
【小问1详解】
图中弹簧测力计的分度值为0.1N,由图读出弹簧测力计读数为8.00N。
【小问2详解】
A.为了实验的准确性,实验时两拉力的夹角应适当大一点,但并不是越大越好,故A错误;
B.每次实验中,除了记录弹簧测力计的读数和橡皮条结点到达的位置,还需要记录细绳的方向,故B错误;
C.拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧秤应尽量贴近且平行木板,以减小摩擦带来的影响,故C正确;
D.在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,为使两次力的作用效果相同,橡皮条结点到达的位置不能变化,故D正确。
故选CD。
【小问3详解】
图中是根据平行四边形定则作出的理论值,存在一定的误差,不一定沿AO方向;F为用一个测力计拉橡皮条的力,根据二力平衡可知方向一定沿AO方向的是F。
四、计算题:本大题共3小题,共42分。
13. 如图所示,小孩与冰车静止在冰面上,大人用F=20N的恒定拉力,使小孩与冰车沿水平冰面一起滑动。已知拉力方向与水平冰面的夹角θ=37°,小孩与冰车的总质量m=20kg,冰车与冰面间的动摩擦因数μ=0.05,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)小孩与冰车所受的支持力;
(2)小孩与冰车在水平方向所受的合外力。
【答案】(1)188N,方向竖直向上;(2)6.6N,方向水平向右。
【解析】
【详解】(1)小孩与冰车竖直方向合外力为0,小车竖直方向受重力、支持力FN;列出竖直方向力学方程为
FN+Fsin37°-mg=0
代入数据解得支持力为
FN=188N
方向竖直向上。
(2)小孩与冰车在水平方向所受的合外力
方向水平向右。
14. 跳台滑雪是勇敢者的运动,运动员穿着专用滑雪板,不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆。设一位运动员由山坡顶部的A点沿水平方向飞出,到山坡上的点着陆。如图所示,已知运动员水平飞行的速度为,山坡倾角为,山坡可以看成一个斜面。(g取,,),求:
(1)运动员在空中飞行的时间t;
(2)A、间的距离s。
【答案】(1)1.5s;(2)
【解析】
【详解】(1)设运动员从A到B时间为t,由平抛运动的规律可得,则有
,,
联立得
(2)由(1)可得
,
所以A、B间的距离为
15. 将一个斜面放在小车上面固定,斜面倾角,紧靠斜面有一质量为的光滑小球,重力加速度g取,则试求:
(1)小车向右匀速运动时,斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少?
(2)小车向右以的加速度做匀加速直线运动,斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少?
(3)小车至少以多大的加速度运动才能使小球相对于斜面向上运动?
【答案】(1)0,50N;(2)25N,30N;(3)
【解析】
【分析】
【详解】(1)小车匀速运动时,小球随之一起匀速运动,合力为零,斜面对小球的弹力大小为0,否则小球的合力不为零,不能做匀速运动,则小车对小球的弹力等于小球的重力
(2)小车向右以加速度a1=3m/s2做匀加速直线运动时,以小球为研究对象,分析受力如图所示
根据牛顿第二定律得
解得
竖直方向
解得
(3)设小车向右以加速度为a2做匀加速直线运动能使小球相对于斜面向上运动,此时小车对小球的弹力为零,小球只受重力和斜面的弹力,受力如图所示
则有
解得
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