江苏省云阳市2016-2017学年第一学期末模拟高一物理卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
分卷I
一、单选题 1.下列关于质点的说法,正确的是( ) A. 原子很小,所以可以看做质点 B. 研究和观察日食时,可把太阳看做质点
C. 在伦敦奥运会的单杠比赛中,运动员邹凯可看做质点
D. 从地球上的控制中心跟踪观察在太空中飞行的宇宙飞船,可以把飞船看做质点
2.如图所示是三个质点A、B、C的运动轨迹,三个质点同时从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到M的平均速度相同 B. 三个质点到达M点的瞬时速度相同 C. 三个质点从N到M的平均速率相同
D.B质点从N到M的平均速度方向与任意时刻的瞬时速度方向相同
3.甲、乙两位同学进行百米赛跑,假如把他们的运动近似当做匀速直线运动来处理,他们同时从起跑线起跑,经过一段时间后他们的位置如下图所示,分别作出在这段时间内两人运动的位移x、速度v与时间t的关系图象,正确的是( )
A.
B.
C.
D.
4.如图是一辆汽车做直线运动的x-t图象,对线段OA,AB,BC,CD所表示的运动,下列说法
正确的是( )
A.OA段运动速度最大 B.AB段物体做匀速运动
C.CD段的运动方向与初始运动方向相反 D. 运动4 h汽车的位移大小为30 km
5.如图所示,一小球在斜面上处于静止状态,不考虑一切摩擦,如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕
O点转至水平位置,则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是( )
A.F1先增大后减小,F2一直减小 B.F1先减小后增大,F2一直减小 C.F1和F2都一直减小 D.F1和F2都一直增大
6.如图所示,质量分别为m和2m的A和B两球用轻弹簧连接,A球用细线悬挂起来,两球均处于静止状态,如果将悬挂A球的细线剪断,此时A和B两球的瞬时加速度aA、aB的大小分别是
( )
A.aA=0,aB=0 B.aA=g,aB=g C.aA=3g,aB=g D.aA=3g,aB=0
7.物体做曲线运动的条件是( ) A.受到的合外力必须是恒力 B.受到的合外力必须是变力
C.合外力方向与速度方向在一条直线上 D.合外力方向与速度方向不在一条直线上 二、多选题
8.(多选)下列所描述的运动中,可能的是( )
A. 速度变化很大,加速度很小 B. 速度变化方向为正,加速度方向为负
C. 速度变化越来越快,加速度越来越小 D. 速度越来越大,加速度越来越小
9.(多选)如图是某质点的运动图象,由图象可以得出的正确结论是( )
A. 0~4 s内的位移大小是3 m
B. 0~1 s内加速度是2 m/s2 C. 0~4 s内平均速度是1.25 m/s
D. 0~1 s内的速度方向与2~4 s内速度方向相反
10.(多选)一辆汽车以12 m/s的速度行驶,遇到情况紧急刹车,司机采取制动措施,使汽车做匀减速直线运动,若制动后汽车的加速度大小为6 m/s2,则( )
A. 经3 s,汽车的速度为0 B. 经3 s,汽车的速度为6 m/s C. 经3 s,汽车的位移为9 m D. 经3 s,汽车的位移为12 m
11.(多选)将重为50 N的物体放在某直升电梯的地板上,该电梯在经过某一楼层地面前后运动过程中,物体受到电梯地板的支持力随时间变化的图象如图所示,由此可以判断( )
A.t=1 s时刻电梯的加速度方向竖直向上 B.t=6 s时刻电梯的加速度为零 C.t=8 s时刻电梯处于失重状态
D.t=11 s时刻电梯的加速度方向竖直向下
12.(多选)如下图所示,A、B两物体均静止,关于B物体的受力情况,下列叙述正确的是( )
A. 可能受到三个力,也可能受到四个力 B. 一定受到四个力的作用 C. 必受到地面的静摩擦力作用 D. 必受到地面的支持力作用
13.(多选)如图所示,斜面体放置在水平地面上,物块沿粗糙的斜面加速下滑,斜面体始终保持静止,在此过程中( )
A. 斜面体对物块的作用力斜向左上方 B. 斜面体对物块的作用力斜向右上方 C. 地面对斜面体的摩擦力水平向右
D. 地面对斜面体的支持力大于物块与斜面体的重力之和
14.(多选)如图所示,水平传送带A、B两端点相距x=3.5 m,以v0=2 m/s的速度(始终保持不变)顺
时针运转,今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放在A端,已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4.由于小煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送带上留下划痕,小煤块从A运动到B的
过程中(g取10 m/s2)( )
A. 所用的时间是2 s
B. 所用的时间是2.25 s
C. 划痕长度是4 m
D. 划痕长度是0.5 m
分卷II
三、实验题
15.某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中,所用电源频率为50 Hz.如图所示,取一段实验纸带,从0点开始每5个点取一个计数点,分别记为1、2、3、4,各计数点到0点的距离已在图中标出.则相邻计数点间的时间间隔为______s,小车到计数点2时的瞬时速度v2=________m/s,根据数据可求得小车的加速度a=________m/s2.(结果保留2位有效数字)
16.在“验证牛顿第二定律”的实验中,实验装置如图甲所示.
甲
(1)某组同学采用控制变量的方法,来研究小车质量不变的情况下,小车的加速度与小车受到的力的关系,下列措施中不需要和不正确的是( )
①首先要平衡摩擦力,使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力 ②平衡摩擦力的方法就是,在塑料小桶中添加砝码,使小车能匀速滑动 ③每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力 ④实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力 ⑤实验中应先放小车,然后再开打点计时器的电源 A.①③⑤ B.②③⑤ C.③④⑤ D.②④⑤
(2)有一位同学通过实验测量作出了图乙中的A图线,另一位同学实验测出了如图丙中的B图线.试分析:
①A图线不通过坐标原点的原因是_______________________________________________ _________________________;
②A图线上部弯曲的原因是_____________________________________________________
___________________;
③B图线在纵轴上有截距的原因是______________________________________________ __________________________. (3)在处理数据时,某同学做出的a-
的关系图线,如图丁所示.从图象中可以看出,作用在物
体上的恒力F=________N.当物体的质量为2.5 kg时,它的加速度为________m/s2.
17.李明同学在做“探究合力与分力的关系”实验时,利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O以及两
只弹簧测力计拉力的大小,如图(a)所示.
(1)试在图(a)中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示,并用F表示此力. (2)有关此实验,下列叙述正确的是( )
A.两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大 B.橡皮筋的拉力是合力,两弹簧测力计的拉力是分力
C.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置O,这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的作用效果相同
D.若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而保持橡皮筋结点位置不变,只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可
(3)如图(b)所示是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果,其中哪一个实验结果比较符合实验事实?(力F′是用一只弹簧测力计拉时的图示)
________________________________________________________________________
(4)在以上比较符合实验事实的一位同学的实验中,造成误差的主要原因是:(至少写出两种情况) ________________________________________________________________________
18.某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时,将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂,测出其自然长度;然后在其下部施加外力F,测出弹簧的总长度L,改变外力F的大小,测出几组数据,作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如下图所示.(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)由图可知该弹簧的自然长度为________cm;该弹簧的劲度系数为________N/m.
四、计算题
19.如图所示,将一个小球水平抛出,抛出点距水平地面的高度h=1.8m,小球抛出的初速度为
。不计空气阻力。取g=
。求:
(1)小球从抛出到落地经历的时间t; (2)小球落地点与抛出点的水平距离s; (3)小球落地时的速度大小。
20.如图所示,质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为m2的人相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲及人均处于静止状态.若人的质量m2=60 kg,人与水平面之间的动摩擦因数μ=0.3,欲使人在水平面上不滑动,则物体甲的质量m1最大不能超过多少?(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
21.如图所示,质量为4 kg的物体静止于水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.5,物体在大小为20 N、方向与水平方向成37°角斜向上的拉力F作用下,从静止开始沿水平面做匀加速运
动.求:(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8) (1)物体的加速度是多大? (2)经过10 s后速度大小为多少?
(3)若10 s末撤去外力F,物体还可以运动多远?
22.如图所示,质量M=1 kg且足够长的木板静止在水平面上,与水平面间动摩擦因数μ1=0.1.现
有一质量m=2 kg的小铁块以v0=3 m/s的水平速度从左端滑上木板,铁块与木板间动摩擦因数μ2=0.2.重力加速度g=10 m/s2.求:
(1)铁块刚滑上木板时,铁块和木板的加速度分别多大? (2)木板的最大速度多大?
五、填空题
23.某同学采用如图甲所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验.
(1)实验时下列哪些操作是必须的________(填序号) ①将斜槽轨道的末端调成水平. ②用天平称出小球的质量.
③每次都要让小球从同一位置由静止开始运动.
(2)实验时此同学忘记在白纸上记录小球抛出点的位置,于是他根据实验中记录的点迹描出运动轨迹曲线后,在该段曲线上任取水平距离均为Δx=20.00 cm的三点A,B,C,如图乙所示,其中相邻两点间的竖直距离分别为y1=10.00 cm,y2=20.00 cm.小球运动过程中所受空气阻力忽略不计.请你根据以上数据帮助他计算出小球初速度v0=________ m/s.(g取10 m/s2)
答案解析
1.【答案】D
【解析】物体能否看作质点不是根据物体的大小来判断的,原子虽然很小,但是研究原子内部结构时,原子不能看做质点,A错误;研究日食时,需要用到太阳的大小,所以不能看做质点,B错误;在单杠比赛中,需要观察运动员的动作,不能看成质点,C错误;研究太空中飞船的运动,飞船的大小可以忽略,可以看做质点,D正确. 2.【答案】A
【解析】平均速度等于位移与时间的比值,由于位移与时间都相等,故平均速度相同,故A正确;平均速率等于路程与时间的比值,由于时间相等,路程不等,故平均速率不相等,故C错误;三个质点到达M点的瞬时速度方向肯定不同,所以瞬时速度肯定不同,B错误;B点不一定做单向直线运动,所以B质点从N到M的平均速度方向与任意时刻的瞬时速度方向不一定相同,D错误. 3.【答案】B
【解析】由题图可知,在相同时间内乙的位移大于甲,乙的速度大于甲,B正确. 4.【答案】C
【解析】x-t图象中的斜率表示速度,由图可知CD段速度最大,A错;AB段表示静止,B错;初始运动沿正方向,CD段运动沿负方向,C对;4 h内汽车的位移为0,D错. 5.【答案】B
【解析】小球受重力、挡板弹力F1和斜面弹力F2,将F1与F2合成为F,如图所示:
小球一直处于平衡状态,三个力中的任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线,故F1和F2合成的合力F一定与重力等值、反向、共线.从图中可以看出,当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中,F1先变小,后变大,F2越来越小;故A、C、D错误,B正确. 6.【答案】D
【解析】分析B球原来受力如图甲所示F′=2mg,剪断细线后弹簧形变瞬间不会恢复,故B球受力不变,aB=0.分析A球原来受力如图乙所示:FT=F+mg,F′=F,故FT=3mg.
剪断细线,FT变为0,F大小不变,物体A受力如图丙所示:由牛顿第二定律得:F+mg=maA,解得aA=3g.
7.【答案】D
【解析】A、B、在恒力作用下可能做曲线运动,比如平抛运动;也可以是变力,比如匀速圆周运动,故A、B错误.
C、D、由牛顿第二定律可知合外力的方向与加速度的方向始终相同,所以物体的加速度与速度方向不在同一直线上.故C错误,D正确. 8.【答案】AD
【解析】因为Δv=a・Δt,尽管a很小,只要Δt足够大,Δv可以很大,选项A是正确的.当a与v同方向时,质点做加速运动,尽管a逐渐减小,但a与v是同方向的,所以v还是增大,一直到a减小到零时为止,故D项正确.加速度方向和速度变化方向一定相同,所以B项错误.加速度a=
是描述速度变化快慢的物理量,速度变化快,加速度一定大,所以C项是错误的.
9.【答案】BC
【解析】v-t图象的“面积”表示位移,所以0~4 s内的位移大小为x=×
(1+4)×2 m=5 m,平均速度是v==m/s=1.25 m/s,A错误,C正确;v-t图象的斜率表示加速度,所以0~1 s内加速度是a=2 m/s2,B正确;0~4 s内的v-t图象均位于横轴上方,这表示速度的方向相同,即与规定的正方向相同,故D错误. 10.【答案】AD
【解析】汽车速度减为零的时间为:t=
=
s<3 s,可知经过3 s,汽车的速度为零,A正
确,B错误;汽车3 s内的位移等于2 s内的位移,则有: x=v0t+at2=12×2 m+××22m=12 m,C错误,D正确.
11.【答案】ABD
【解析】t=1 s时刻,支持力大于重力,所以加速度方向向上,故A正确;t=6 s时,支持力等于重力,加速度为零,故B正确;t=8 s时,支持力等于重力,处于平衡状态,故C错误;t=11 s时,支持力小于重力,加速度方向向下,故D正确. 12.【答案】BCD
【解析】B受到重力、绳的拉力、水平向右的摩擦力和地面支持力四个力的作用.由于B受到向右的摩擦力则必受到地面的支持力的作用. 13.【答案】BC
【解析】以物块为研究对象,受力分析可知,物块受重力、斜面的作用力而加速下滑,则合外力一定沿斜面向下;根据二力合成可知,斜面体对物块的作用力只能斜向右上方;故A错误,B正确;
再对斜面体受力分析可知,斜面体受物块向左下的压力,故斜面体受到的摩擦力水平向右,故C正确;对整体受力分析可知,整体有向下的加速度,可以认为整体处于失重状态,故整体对地面的压力小于两物体的重力,故D错误. 14.【答案】AD
【解析】根据牛顿第二定律,小煤块的加速度a=μg=4 m/s2,则匀加速运动的时间t1==s=0.5 s,匀加速运动的位移x1=at=×4×(0.5)2m=0.5 m,则小煤块匀速运动的位移x2=x-x1=3.5 m-0.5 m=3 m,则匀速运动的时间t2==s=1.5 s,所以小煤块从A运动到B的时间t=t1+t2=2 s,故A正确,B错误;在小煤块匀加速运动的过程中,传送带的位移x3=v0t1=2×0.5 m=1 m,则划痕的长度Δx=x3-x1=0.5 m,故C错误,D正确.
15.【答案】0.1 0.19 0.20
【解析】打点时间间隔为0.02 s,所以相邻计数点间的时间间隔为0.02×5 s=0.1 s 小车到计数点2时的瞬时速度v2==m/s×10-2=0.19 m/s,
根据数据可求得小车的加速度a=
=
=
×10-2m/s2=0.20m/s2.
16.【答案】(1)B (2)①没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够;
②未满足拉车的砝码质量m远小于小车的质量M; ③在平衡摩擦力时,长木板的倾角过大,小车沿斜面向下的分力大于摩擦力,使尚未对小车施加拉力时,小车已有加速度 (3)5 2 【解析】(1)①首先要平衡摩擦力,使小车受到合力就是细绳对小车的拉力,①正确.
②平衡摩擦力的方法就是,不挂塑料小桶,把木板的一端垫高,轻推小车,使小车能匀速滑动,②错误.
③平衡摩擦力后,在实验过程中不需要重新平衡摩擦力,③错误. ④实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力,④正确. ⑤实验中应先接通电源,然后再释放小车,⑤错误;
本题选不正确的,故选:B.
(2)①A图线不通过坐标原点,即拉力要有一定数值小车才有加速度,可知其原因是可能是实验前没有平衡摩擦力或摩擦力没有平衡够;
②A图线上部弯曲的原因是未满足塑料桶及桶中砝码的质量m远小于小车的质量M这个条件; ③B图线在纵轴上有截距的原因是在平衡摩擦力时,长木板的倾角过大,小车沿斜面向下的分力大于摩擦力,使尚未对小车施加拉力时,小车已有加速度.因此作出的图线中,F为0时,a不为0,而是有一定的数值; (3)从图中可知a=2 m/s2时,=0.4,根据牛顿第二定律可知F=Ma=5 N,当物体的质量为2.5 kg时,它的加速度为a1==
m/s2=2 m/s2.
17.【答案】(1)如图所示
(2)AC (3)张华的实验结果比较符合实验事实
(4)①F1的方向比真实方向偏左;②F2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左;③作图时两虚线不分别与F1线和F2线平行 【解析】
18.【答案】10 50
【解析】当外力F大小为零时,弹簧的长度即为原长,得原长为10 cm;图线的斜率是其劲度系数,k=
=50 N/m.
19.【答案】0.6s 4.8m 10m/s 【解析】(1)由
得:
(2)由得: 小球着地时竖直分速度
小球着地时的速度大小解得:v=10m/s
20.【答案】24 kg
【解析】当人刚要滑动时,甲的质量达到最大,受力分析如图,此时人受到的静摩擦力达到最大值.有Ffm=μm2g 由平衡条件得FOBm=Ffm 又FOB′m=m1mgtanθ=m1mg 联立以上二式解得m1m=24 kg 即物体甲的质量m1最大不能超过24 kg.
21.【答案】(1)0.5 m/s2 (2)5 m/s (3)2.5 m
【解析】(1)根据牛顿第二定律得物体的加速度为:
a==0.5 m/s2.
(2)10 s末的速度为:v=at=0.5×10 m/s=5 m/s. (3)撤去拉力后物体的加速度大小为:a′==μg=5 m/s2
则还能滑行的距离为:x=
=2.5 m.
22.【答案】(1)2 m/s2 1 m/s2 (2)1 m/s
【解析】(1)设铁块和木块的加速度大小分别a1和a2,对铁块受力分析,由牛顿第二定律可得:μ2mg=ma1,
代入数据解得:a1=2 m/s2
对木板同理可得:μ2mg-μ1(m+M)g=Ma2,
a2=1 m/s2
故铁块和木板的加速度大小分别为2 m/s2和1 m/s2.
(2)铁块先向右减速,木板向右加速,两者速度相等后,又一起向右减速,直到静止.设木板从开始运动到速度最大时所需时间为t,最大速度为v,由运动学公式可知:
v=v0-a1t v=a2t
两式联立可得:t=1 s,v=1 m/s 故木板的最大速度为1 m/s. 23.【答案】(1)①③ (2)2.00
【解析】(1)为了保证小球离开斜槽时的速度沿水平方向,斜槽的末端要调整成水平,①对.该实验不用测小球的质量,②错.为了保证小球每次离开斜槽时的速度都相同,每次都要让小球从斜槽上同一位置由静止开始运动,③对. (2)由于
xAB=xBC=Δx=20.00 cm,所以小球从
A运动到B与从B运动到C的时间相同,设此时间
s=0.1 s
为t.据y2-y1=gt2得t=故初速度v0=
=
=m/s=2.00 m/s.
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