内容正文:
乌鲁木齐市第23中学高一物理期末考试试卷
分值:100分 考试时间:75分钟
一、单选题(共24分)
1. 中国的洲际导弹可以以“打水漂”的方式在大气层的边缘运动,若导弹在飞行过程中受到的阻力大小与速度的关系式为,则阻力系数的单位为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据单位一致性原则,力的单位为牛顿(N),即
速度的单位为,因此的单位为
由关系式
可得
故阻力系数的单位为
故选D。
2. 在物理学中常用图像来描述两个物理量之间关系,现有一个物体做自由落体运动,其运动的时间用t表示,速度用v表示,加速度用a表示,下落的位移用h表示,则下列图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AB.物体做自由落体运动,由运动规律有,
由此可知,h-t图像应为抛物线,h-v2为过原点的倾斜直线,故A错误,B正确;
C.物体做自由落体运动,其加速度恒为g,其a-t图像为平行于时间轴的一条直线,故C错误;
D.根据可知,其v-t图像为过原点的正比例函数图像,而v-t2不是过原点的倾斜直线,故D错误。
故选B。
3. 如图所示,倾角为的斜面上有一物体,在与斜面底边平行的水平推力作用下沿斜面上的虚线匀速运动,虚线与斜面侧边夹角为,则物体与斜面间的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】物体匀速运动合外力为零,物体在与斜面底边平行的水平推力作用下沿斜面上的虚线匀速运动,则在斜面上滑动摩擦力沿虚线向上,大小为
推力水平向右,重力沿斜面向下分力为
由几何关系可得
整理可得
故选C。
4. 足够长的粗糙木板的一端在水平地面上,倾角可自由调节,将质量为m的物体静止放置在木板上,物体与木板间的动摩擦因数,每次物体在斜面上运动过程中斜面倾角θ保持不变,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在倾角θ从0°逐渐增大到90°的过程中,下列说法正确的是(已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)( )
A. 物体所受的摩擦力先增加后不变
B. 当倾角θ=53°时,物体恰好能滑动
C. 如果物体能沿斜面下滑,则θ越大,加速度a越大
D. 如果物体能沿斜面下滑,则m越大,加速度a越大
【答案】C
【解析】
【详解】A.刚开始,物体静止,摩擦力,随增大而增加。在从0°增大到临界角后,开始滑动,摩擦力变为滑动摩擦力,随增大而减小,物体所受的摩擦力先增加后减小,故A错误;
B.当倾角时,,物体早已滑动,并非恰好滑动,故B错误;
CD.如果物体能沿斜面下滑,物体下滑时加速度a=g,则越大,加速度a越大,与m无关,故C正确,D错误。
故选C。
5. 如图所示,不可伸长的细绳的一端固定在竖直墙壁上的点,另一端系一个可视为质点的小球。表面光滑的半圆柱体置于墙壁上,小球静止在半圆柱体表面。若缓慢向下移动半圆柱体少许,下列说法正确的是( )
A. 细绳的拉力减小,半圆柱体对小球的支持力减小
B. 细绳的拉力增大,半圆柱体对小球的支持力减小
C. 细绳拉力不变,半圆柱体对小球的支持力不变
D. 细绳的拉力增大,半圆柱体对小球的支持力增大
【答案】A
【解析】
【详解】设细绳长度为,半圆柱体的半径为,点到半圆柱体球心的距离为,对小球进行受力分析,可知它受重力,柱体给它的支持力,细绳的拉力,如图所示
根据平衡条件和相似三角形原理可得
缓慢向下移动半圆柱体少许,增大,所以细绳的拉力减小、半圆柱体对小球的支持力减小。故选A。
6. 如图,两相同小球甲、乙用轻绳连接后悬挂在轻质弹簧下端,整个系统处于静止状态,弹簧的伸长量为。某时刻剪断轻绳,取竖直向上为正方向,重力加速度大小为。下列图中能正确描述此后甲球的加速度随位移变化关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】剪断轻绳前,设弹簧的劲度系数为k,小球质量为m,对甲乙整体,由平衡条件有
剪断轻绳瞬间弹簧弹力不能突变,对小球甲,由牛顿第二定律有
解得
剪断轻绳后小球做简谐运动,根据简谐运动的对称性,可知小球甲在最高点时的加速度为,而小球甲经过简谐运动的平衡位置满足
联立解得
综合可知C选项符合题意。
故选C。
二、多选题(共24分)
7. 关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A. 曲线运动一定是变速运动
B. 做曲线运动的物体速度可能不变
C. 做曲线运动的物体受力一定变化
D. 做曲线运动的物体加速度可能不变
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.曲线运动的速度方向发生变化,根据速度的矢量性可知,一定是变速运动,故A正确,B错误;
CD.做曲线运动的物体可能受到恒力作用,也可能受到变力作用,如果恒力作用时则加速度不变,例如平抛运动,故C错误,D正确。
故选AD。
【点睛】根据曲线运动速度的矢量性进行分析解答;根据匀变速曲线运动和非匀变速曲线运动进行受力分析和加速度的解答。考查物体的曲线运动的状态变化以及受力、加速度的问题,会根据题意进行准确分析解答。
8. 如图所示,一质点从倾角为的斜面顶端以水平初速度抛出,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 质点抛出后,经时间离斜面最远
B. 质点抛出后,当离斜面最远时速度大小为
C. 质点抛出后,当离斜面最远时速度大小为
D. 质点抛出后,经时间离斜面最远
【答案】AC
【解析】
【详解】质点做平抛运动过程中,当速度方向与斜面平行时离斜面最远,如图所示,则
可得
此时质点的速度大小
故选AC。
9. 小明和小华沿同一直线跑道同向运动,0时刻开始计时,小明和小华的图像如右图所示,已知在 t=9s 时小明和小华在同一位置,根据图中所给信息,下列说法正确的是( )
A. 小明和小华在0时刻相距40m
B. t=5s 时,小华正在追赶小明
C. 0~9s内,小明和小华间的最大距离为42.25m
D. 小华在做匀加速直线运动且加速度大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】D.由匀变速直线运动的位移公式
可得
对比小华的图线可知
解得
小华做匀加速直线运动,故D错误;
A.由相似三角形可知,小华图线与纵轴的交点坐标为1m/s。根据可知,小华物体的初速度。由小明的图线可知,小明做匀速直线运动,速度为v=6m/s,在t=9s时两者的位移分别为,
此时到达同一位置,故在0时刻,小明在小华前36m处,故A错误;
B.由于是初速度小的小华追初速度大的小明,加速追匀速,只会相遇一次,t=9s时相遇,则时,小华正在追赶小明。故B正确;
C.当速度相等时,相距最远,则
代入数据可得
内,最大距离为,故C正确。
故选BC。
10. 如图所示,a、b、c为三个质量均为m的物块,物块a、b通过水平轻绳相连后放在水平面上,物块c放在b上,现用水平拉力F作用于a,使三个物块一起水平向右做匀速直线运动,各接触面间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A. 物块c受到的摩擦力大小为F
B. 水平轻绳的弹力大小为F
C. 剪断轻绳后,在物块b向右运动的过程中,物块c受到的摩擦力大小为
D. 当该水平拉力增大为原来的倍时,物块c受到的摩擦力大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.因为c做匀速直线运动,处于平衡状态,c不受摩擦力,故A错误;
B.三物块一起做匀速直线运动,由平衡条件:对a、b、c系统
对b、c系统
则弹力大小为,故B正确;
C.剪断轻绳后,b、c一起做匀减速直线运动,由牛顿第二定律对b、c系统
对c,有
解得,故C错误;
D.当水平拉力增大为原来的倍,即
由牛顿第二定律,对a、b、c系统
对c,有
解得,故D正确。
故选BD。
三、实验题(共8分)
11. “探究平抛运动的特点”的实验装置如图甲所示.通过该装置可以描绘出小球做平抛运动的轨迹。
(1)实验时要调节斜槽末端水平,目是使小球到达斜槽末端时速度沿______方向;
(2)每次都让小球从斜槽上同一位置由静止滚下,这是为了使小球在空中做平抛运动的轨迹______(填“相同”或“不同”);
(3)实验得到的平抛运动的轨迹如图乙所示,O是小球做平抛运动的起点,P是轨迹上的一点。取g=10m/s2,小球从O运动到P,所用的时间为______s,水平位移大小为______m;小球做平抛运动的初速度大小为______m/s。(保留2位有效数字)
【答案】(1)水平 (2)相同
(3) ①. 0.20 ②. 0.30 ③. 1.5
【解析】
【小问1详解】
实验时要调节斜槽末端水平,目的是使小球到达斜槽末端时速度沿水平方向,使小球做平抛运动;
【小问2详解】
每次都让小球从斜槽上同一位置由静止滚下,这是为了使小球到达斜槽末端的速度相同,在空中做平抛运动的轨迹相同。
【小问3详解】
[1] 小球从O运动到P,由竖直方向的运动
,得
[2] [3] 小球从O运动到P,水平位移
水平做匀速直线运动,则,得
四、解答题(共44分)
12. 一辆汽车正以20m/s的速度行驶,因发生紧急情况关闭油门刹车,刹车后做匀减速直线运动,加速度大小为,问:
(1)汽车从刹车到停下来用了多长时间;
(2)刹车7秒后汽车的速度大小;
(3)刹车7秒内的位移大小。
【答案】(1)4 s (2)0 m/s
(3)40 m
【解析】
【小问1详解】
由匀变速直线运动速度公式
解得
【小问2详解】
由(1)知汽车在 t=4s 时已停止,刹车7秒后的速度为0 m/s。
【小问3详解】
刹车 7 秒内的位移等于前 4 秒内的位移,根据位移-时间公式有
13. 在播种季节,农民经常采用抛秧的方式种植水稻。如图所示,某次抛秧时农民将秧苗(视为质点)从O点以水平速度抛出,秧苗落在水平水田上的P点。已知O点离水田的高度,O、P两点间的水平距离,不计空气阻力,取重力加速度大小。求:
(1)秧苗在空中运动的时间t;
(2)秧苗被抛出时的初速度大小;
(3)秧苗落到P点前瞬间速度方向与水平方向夹角的正切值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
秧苗在竖直方向上做自由落体运动,有
解得
【小问2详解】
秧苗在水平方向上做匀速直线运动,有
解得
【小问3详解】
秧苗落到P点前瞬间,在竖直方向上的分速度大小
速度方向与水平方向夹角正切值
解得
14. 如图所示,碎石场有一长的传送带与水平面夹角,传送带以恒定速率沿逆时针方向转动,在传送带上端有一质量石块被水平轻绳系住保持静止不动。时刻剪断轻绳,石块由静止开始滑下,已知石块与传送带间的动摩擦因数。取重力加速度,,,求:
(1)时刻前绳子的拉力大小;
(2)剪断轻绳时石块的加速度;
(3)石块到达传送带低端所需的时间。
【答案】(1)20N (2),方向沿传送带向下
(3)1.5s
【解析】
【小问1详解】
时刻前石块受重力、绳的拉力、摩擦力、支持力,且有
联立可得
【小问2详解】
由牛顿第二定律
解得剪断轻绳时石块的加速度大小为
方向沿传送带向下。
【小问3详解】
当加速到与传送带共速,所用的时间
加速位移为
因为
,且
则石块接着继续向下做加速运动,由牛顿第二定律
解得加速度大小为
设此后到达底端所用时间,由运动学公式
解得
或(舍去)
所以石块到达传送带底端的总时间
15. 质量为的木板放在水平地面上,质量为的小滑块(其大小可忽略)放在木板上最右端,如图所示。木板与地面的摩擦因数为,木板与滑块间的动摩擦因数为。在木板右侧施加一个水平向右的恒力,取,并认为最大静摩擦力等于同等条件下的滑动摩擦力,求以下问题:
(1)要使木板向右运动,至少多大;
(2)要使滑块与木板发生相对滑动,至少多大;
(3)若拉力,且持续作用了的时间后撤去,则木板至少为多长才能保证滑块不滑出木板。
【答案】(1)3N (2)4.5N
(3)4.5m
【解析】
小问1详解】
要使木板向右运动需克服地面的摩擦力
【小问2详解】
当物块和木板之间的静摩擦力达到最大时,物块与木板会发生相对运动,物块的加速度
此时物块和木板仍然可以视作整体,以整体为研究对象列牛顿第二定律方程
解得
【小问3详解】
因为
物块与板发生了相对滑动;滑块的加速度为
据牛顿第二定律知木板的加速度为
力F撤去后,滑块将以原来的加速度继续加速,木板加速直到它们速度一样,此时木板的加速度为
设经的时间他们的速度相等,据速度时间规律有
代入数据解得
木板的长度至少等于它们最大相对位移
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
乌鲁木齐市第23中学高一物理期末考试试卷
分值:100分 考试时间:75分钟
一、单选题(共24分)
1. 中国的洲际导弹可以以“打水漂”的方式在大气层的边缘运动,若导弹在飞行过程中受到的阻力大小与速度的关系式为,则阻力系数的单位为( )
A B. C. D.
2. 在物理学中常用图像来描述两个物理量之间的关系,现有一个物体做自由落体运动,其运动的时间用t表示,速度用v表示,加速度用a表示,下落的位移用h表示,则下列图像正确的是( )
A B.
C. D.
3. 如图所示,倾角为斜面上有一物体,在与斜面底边平行的水平推力作用下沿斜面上的虚线匀速运动,虚线与斜面侧边夹角为,则物体与斜面间的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
4. 足够长的粗糙木板的一端在水平地面上,倾角可自由调节,将质量为m的物体静止放置在木板上,物体与木板间的动摩擦因数,每次物体在斜面上运动过程中斜面倾角θ保持不变,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在倾角θ从0°逐渐增大到90°的过程中,下列说法正确的是(已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)( )
A. 物体所受的摩擦力先增加后不变
B. 当倾角θ=53°时,物体恰好能滑动
C. 如果物体能沿斜面下滑,则θ越大,加速度a越大
D. 如果物体能沿斜面下滑,则m越大,加速度a越大
5. 如图所示,不可伸长的细绳的一端固定在竖直墙壁上的点,另一端系一个可视为质点的小球。表面光滑的半圆柱体置于墙壁上,小球静止在半圆柱体表面。若缓慢向下移动半圆柱体少许,下列说法正确的是( )
A. 细绳的拉力减小,半圆柱体对小球的支持力减小
B. 细绳拉力增大,半圆柱体对小球的支持力减小
C. 细绳的拉力不变,半圆柱体对小球的支持力不变
D. 细绳的拉力增大,半圆柱体对小球的支持力增大
6. 如图,两相同小球甲、乙用轻绳连接后悬挂在轻质弹簧下端,整个系统处于静止状态,弹簧的伸长量为。某时刻剪断轻绳,取竖直向上为正方向,重力加速度大小为。下列图中能正确描述此后甲球的加速度随位移变化关系的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题(共24分)
7. 关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A. 曲线运动一定是变速运动
B. 做曲线运动物体速度可能不变
C. 做曲线运动的物体受力一定变化
D. 做曲线运动的物体加速度可能不变
8. 如图所示,一质点从倾角为的斜面顶端以水平初速度抛出,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 质点抛出后,经时间离斜面最远
B. 质点抛出后,当离斜面最远时速度大小为
C. 质点抛出后,当离斜面最远时速度大小为
D. 质点抛出后,经时间离斜面最远
9. 小明和小华沿同一直线跑道同向运动,0时刻开始计时,小明和小华的图像如右图所示,已知在 t=9s 时小明和小华在同一位置,根据图中所给信息,下列说法正确的是( )
A. 小明和小华在0时刻相距40m
B. t=5s 时,小华正在追赶小明
C. 0~9s内,小明和小华间的最大距离为42.25m
D. 小华在做匀加速直线运动且加速度大小为
10. 如图所示,a、b、c为三个质量均为m的物块,物块a、b通过水平轻绳相连后放在水平面上,物块c放在b上,现用水平拉力F作用于a,使三个物块一起水平向右做匀速直线运动,各接触面间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A. 物块c受到的摩擦力大小为F
B. 水平轻绳的弹力大小为F
C. 剪断轻绳后,在物块b向右运动的过程中,物块c受到的摩擦力大小为
D. 当该水平拉力增大为原来的倍时,物块c受到的摩擦力大小为
三、实验题(共8分)
11. “探究平抛运动的特点”的实验装置如图甲所示.通过该装置可以描绘出小球做平抛运动的轨迹。
(1)实验时要调节斜槽末端水平,目的是使小球到达斜槽末端时速度沿______方向;
(2)每次都让小球从斜槽上同一位置由静止滚下,这是为了使小球在空中做平抛运动的轨迹______(填“相同”或“不同”);
(3)实验得到的平抛运动的轨迹如图乙所示,O是小球做平抛运动的起点,P是轨迹上的一点。取g=10m/s2,小球从O运动到P,所用的时间为______s,水平位移大小为______m;小球做平抛运动的初速度大小为______m/s。(保留2位有效数字)
四、解答题(共44分)
12. 一辆汽车正以20m/s的速度行驶,因发生紧急情况关闭油门刹车,刹车后做匀减速直线运动,加速度大小为,问:
(1)汽车从刹车到停下来用了多长时间;
(2)刹车7秒后汽车的速度大小;
(3)刹车7秒内的位移大小。
13. 在播种季节,农民经常采用抛秧的方式种植水稻。如图所示,某次抛秧时农民将秧苗(视为质点)从O点以水平速度抛出,秧苗落在水平水田上的P点。已知O点离水田的高度,O、P两点间的水平距离,不计空气阻力,取重力加速度大小。求:
(1)秧苗在空中运动的时间t;
(2)秧苗被抛出时的初速度大小;
(3)秧苗落到P点前瞬间速度方向与水平方向夹角的正切值。
14. 如图所示,碎石场有一长的传送带与水平面夹角,传送带以恒定速率沿逆时针方向转动,在传送带上端有一质量石块被水平轻绳系住保持静止不动。时刻剪断轻绳,石块由静止开始滑下,已知石块与传送带间的动摩擦因数。取重力加速度,,,求:
(1)时刻前绳子的拉力大小;
(2)剪断轻绳时石块的加速度;
(3)石块到达传送带低端所需的时间。
15. 质量为的木板放在水平地面上,质量为的小滑块(其大小可忽略)放在木板上最右端,如图所示。木板与地面的摩擦因数为,木板与滑块间的动摩擦因数为。在木板右侧施加一个水平向右的恒力,取,并认为最大静摩擦力等于同等条件下的滑动摩擦力,求以下问题:
(1)要使木板向右运动,至少多大;
(2)要使滑块与木板发生相对滑动,至少多大;
(3)若拉力,且持续作用了的时间后撤去,则木板至少为多长才能保证滑块不滑出木板。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$