2020-2021学年河南省濮阳市某校高一期末考试物理试卷人教版(2019)
展开1. 小华到濮阳职业技术学院学习,如图所示是智能手机导航软件显示的某次从家到学校导航的3条路径,则下列说法正确的是( )
A.根据推荐的3个路径数据,我们可以算出此次行程平均速度的大小
B.3条路径路程不同,位移相同
C.10:49表示的是某个时间间隔
D.备选二路径与推荐路径比较,备选二路径的平均速度较大
2. 甲、乙、丙三辆汽车以相同的速度同时经过某一路标,从此时开始,甲一直做匀速直线运动,乙先做加速直线运动、后做减速直线运动,丙先做减速直线运动、后做加速直线运动,它们经过下一路标时速度又相同,则( )
A.甲车先通过下一路标B.乙车先通过下一路标
C.丙车先通过下一路标D.甲、乙、丙同时通过下一路标
3. 电梯上升时,其竖直方向的速度随时间变化的规律如图所示,下列说法正确的是( )
A.电梯经5s到达最高点B.电梯经15s到达最高点
C.电梯上升的高度为30mD.电梯加速上升的时间为15s
4. 小球沿斜面滚下,做匀加速直线运动,依次经过A、B、C三点,已知AB=6m,BC=10m,小球通过AB、BC段路程所用时间均为2s,则小球经过A、B、C三点的瞬时速度是( )
A.vA=2m/s,vB=3m/s,vC=4m/s
B.vA=2m/s,vB=4m/s,vC=6m/s
C.vA=3m/s,vB=4m/s,vC=5m/s
D.vA=3m/s,vB=5m/s,vC=7m/s
5. 取一只扁玻璃瓶,里面盛满水,用穿有透明细管的橡皮塞封口,使水面位于细管中,用手捏玻璃瓶,可以看到细管中的水面变化.下列说法正确的是( )
A.实验说明液体的热胀冷缩现象
B.实验说明只有用力非常大才能使玻璃瓶发生形变
C.实验说明玻璃瓶可以发生形变
D.玻璃瓶换成较软的塑料瓶做实验,能更好地说明本实验要探究的问题
6. 如图所示,油桶放置在静止的汽车上,力F为汽车对油桶的支持力,则F的反作用力是( )
A.油桶对汽车的压力B.汽车对地面的压力
C.油桶所受的重力D.汽车所受的重力
7. 如图所示,水平地面上有一质量m=20kg的箱子,木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2.用F=30N的水平推力推箱子,箱子仍然保持静止.则下列说法正确的是( )
A.木箱受到地面的摩擦力大小为40N
B.木箱受到地面的摩擦力大小为0
C.木箱受到地面的摩擦力大小为30N
D.木箱受到的合力的大小为30N
8. 如图所示,一轻绳的两端分别固定在不等高的A、B两点,现用另一轻绳将一物体系于O点,设轻绳AO、BO相互垂直,α>β,且两绳中的拉力分别为FA、FB,物体受到的重力为G,下列表述正确的是( )
A.FA一定大于GB.FA一定大于FB
C.FA一定小于FBD.FA与FB大小之和一定等于G
9. 一物体自空中的A点以一定的初速度竖直向上抛出,1s后物体的速度大小变为3m/s,则物体此时的位置和速度方向可能是(不计空气阻力,取g=10m/s2)( )
A.在A点上方,速度方向向上
B.在A点上方,速度方向向下
C.在A点下方,速度方向向上
D.在A点下方,速度方向向下
10. 两个力的合力为50N,其中一个力为30N,那么另一个力的大小可能是( )
A.15NB.30NC.80ND.85N
11. 如图所示,在一节火车车厢内有一个光滑的水平桌面,桌面上有一个小球,开始时小球和车厢均处于静止状态.如果火车突然加速向前开动,下列说法正确的是( )
A.小球水平方向不受力,以地面为参考系,小球仍然静止,牛顿第一定律成立
B.小球水平方向不受力,以地面为参考系,小球加速向后运动,牛顿第一定律不成立
C.小球水平方向不受力,以车厢为参考系,小球向后加速运动,牛顿第一定律成立
D.小球水平方向不受力,以车厢为参考系,小球加速向后运动,牛顿第一定律不成立
12. 如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行.初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带.若从小物块滑上传送带开始计时,以地面为参考系,小物块在传送带上运动的v−t图像如图乙所示.已知v2>v1,则( )
A.t2时刻,小物块离A处的距离达到最大
B.t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C.0∼t3时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D.0∼t2时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
二、实验探究题
下图是做“探究小车速度随时间变化的规律”实验中打出的纸带,实验中打点计时器所使用的是频率为50Hz的交流电源,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.由该纸带可求得打计数点3时小车的速度v3=________m/s,小车的加速度a=__________m/s2 (计算结果保留2位有效数字).
实验小组做“探究求合力的方法”实验,安装好的实验器材如图甲所示,图中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳.
(1)关于实验操作的说法正确的是_________.
A.用两个弹簧测力计拉橡皮条时与用一个弹簧测力计拉橡皮条时,两次O点到达的位置必须相同
B.用铅笔挨着细绳画出直线,即为拉力的方向
C.用测力计拉细绳时,细绳要与木板平行
D.在用两个弹簧测力计同时拉细绳时,要注意使两个拉力方向垂直
(2)某次实验中在坐标白纸上作出两弹簧测力计的力的图示如图乙所示,请在图中作出合力的图示,并测量合力的大小为________N(图中每个方格边长的长度表示1N,计算结果保留一位小数).
用如图所示的实验装置探究“加速度与力的关系”,主要实验步骤如下:
A.如图所示,安装实验器材,调节长木板的倾角,轻推小车,使小车恰能做匀速直线运动;
B.用质量相等的若干槽码挂在细线的一端,细线的另一端与小车相连,调整长木板左端的滑轮高度,使细线与长木板平行;
C.将小车放于靠近打点计时器处,接通电源,释放小车,得到一条打好点的纸带并记录槽码的个数n;
D.保持小车的质量不变,改变挂在细线上质量相等的槽码的个数,再做几次实验;
E.在每条纸带上选取一段比较理想的部分,求出每条纸带的加速度a;
F.将各次实验中的数据填入表中.
结合上述实验步骤,完成下列问题:
(1)实验步骤A的目的是让小车加速运动时,小车所受合力的大小________(选填“大于”“小于”或“等于”)细线拉力的大小.
(2)实验数据如下表所示:
以加速度a为纵轴、槽码的个数n为横轴建立直角坐标系,在坐标纸上描点,如图所示.
①请在该图中用“+”标出第5条纸带对应的坐标点,并画出a−n图像.
②观察a−n图像,可以判断小车的加速度a与合力F的关系是成________(选填“正比”或“反比”).
三、解答题
汽车在平直的公路上以30m/s的速度匀速行驶,前方遇到情况后刹车,汽车以大小为5m/s2的加速度做匀减速直线运动.求:
(1)汽车从刹车到停止所用的时间.
(2)汽车从刹车到停止通过的距离.
如图所示,质点甲以8m/s的速度从O点沿x轴正方向运动,质点乙从点Q(0m,60m)处开始做初速度为零的匀加速直线运动,要使甲、乙在开始运动后10s在x轴上的P点相遇,求质点乙的加速度.
如图所示,水平地面上的物体重G=100N,受到与水平方向成37∘角的拉力F=60N,支持力FN=64N,摩擦力Ff=16N,求物体所受的合力及物体与地面间的动摩擦因数.
某运动员做跳伞训练,他从悬停在空中的直升机上由静止跳下,跳离飞机一段时间后,打开降落伞做减速下落.他打开降落伞后的速度图线如图甲所示.降落伞用8根对称的绳悬挂运动员,每根绳与中轴线的夹角均为37∘,如图乙.已知人的质量为50kg,降落伞质量也为50kg,不计人所受的阻力,打开降落伞后,降落伞所受阻力Ff与速率v成正比,即Ff=kv.g取10m/s2,已知sin37∘=0.6,cs37∘=0.8.
(1)打开降落伞前人下落的距离为多大?
(2)求阻力系数k和打开伞瞬间的加速度a的大小和方向?
(3)打开降落伞瞬间,每根悬绳对运动员的拉力多大?
参考答案与试题解析
2020-2021学年河南省濮阳市某校高一期末考试物理试卷
一、选择题
1.
【答案】
B
【考点】
平均速度
位移
时间与时刻
路程
【解析】
初末位置相同,位移相同;平均速度等于位移除以对应时间,位移相同,时间短的平均速度大;时间对应一段位移,时刻对应一个点.
【解答】
解:A.平均速度等于位移除以对应时间,没有位移数据,无法计算平均速度大小,故A错误;
B.3条路径不同,但初、末位置相同,位移相同,故B正确;
C.10:49表示时刻,故C错误;
D. 平均速度等于位移除以对应时间,位移相同,时间短的平均速度大,故D错误.
故选:B.
2.
【答案】
B
【考点】
匀变速直线运动的速度与时间的关系
平均速度
【解析】
结合甲、乙、丙三辆车的速度变化判断三者的平均速度的大小,进而求解三者运动的时间大小.
【解答】
解:乙先加速后减速,所以它在整个运动过程中的平均速度都比甲大,经过相同的位移,它的时间肯定比匀速运动的甲小;
由于丙先减速后加速,它在整个运动过程中的平均速度都比甲小,所以在相等位移内,丙运动的时间比甲大,由此可知,乙将最先到达下一个路标,丙最后一个到达下一个路标,故ACD错误,B正确.
故选:B.
3.
【答案】
C
【考点】
v-t图像(匀变速直线运动)
【解析】
在速度-时间图像中,速度的正负表示运动方向,直线的斜率表示加速度,当选初速度为正方向时,加速度为正表示加速运动,根据图像面积求出电梯的上升高度.
【解答】
解:AB.从速度-时间图像可知,在0∼20s内,速度为正值,说明电梯一直向上运动,20s末时人到达最高点,故AB错误;
C.在0∼20s内,电梯上升的高度等于梯形面积的大小,h=10+202×2m=30m,故C正确;
D.在0∼5s内,电梯向上做匀加速运动,在15∼20s内,电梯向上做匀减速运动,故D错误.
故选:C.
4.
【答案】
B
【考点】
匀变速直线运动的速度与时间的关系
匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】
小球做匀加速运动,经过AB和BC两段所用的时间均为2s,可根据△x=aT2求出加速度,根据匀变速直线运动的推论可知:小球经过B点的速度等于AC段的平均速度,即可求得小球经过B点的速度.由速度公式求出经过A、C两点的速度.
【解答】
解:小球做匀加速运动,经过AB和BC两段所用的时间均为2s,由题知AB=6m,BC=10m,
则小球经过B点的速度为:vB=AB+BC2t=6+102×2m/s=4m/s,
由BC−AB=aT2得加速度为:a=BC−ABt2=10−622m/s2=1m/s2,
由速度公式可知,小球的速度为:vA=vB−at=(4−1×2)m/s=2m/s,
vC=vB+at=(4+1×2)m/s=6m/s,故B正确.
故选:B.
5.
【答案】
C
【考点】
物体的弹性和弹力
弹性形变和范性形变
【解析】
手捏玻璃瓶,细管内液面高度变化,说明玻璃瓶发生微小形变,该实验采用放大的思想,不需要换成塑料瓶,不需要非常大的力.
【解答】
解:玻璃瓶内装满水,用穿有透明细管的橡皮塞封口,手捏玻璃瓶,细管内液面高度变化,说明玻璃瓶发生微小形变,该实验采用放大的思想,不需要换成塑料瓶,不需要用非常大的力,故C正确.
故选:C.
6.
【答案】
A
【考点】
作用力和反作用力
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:根据作用力与反作用力的特点可知,作用力与反作用力分别作用在两个物体上,力的性质相同,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,由此可知汽车对油桶的支持力的反作用力是油桶对汽车的压力,故A正确,BCD错误.
故选A.
7.
【答案】
C
【考点】
摩擦力的判断
二力平衡及其应用
【解析】
当木箱刚要滑动时受到的静摩擦力达到最大值,如果用30N的水平推力推它,推不动,是静摩擦力,根据平衡条件求静摩擦力.
【解答】
解:木箱与地板间的最大静摩擦力为40N,当用大于40N的推力时,木箱才能从原地开始运动,如果用30N的水平推力,推不动,根据平衡条件可知静摩擦力为30N,静摩擦力与推力平衡,合力为0N,故C正确.
故选:C.
8.
【答案】
B
【考点】
解直角三角形在三力平衡问题中的应用
【解析】
以结点O为研究对象,分析受力,作出力图,根据平衡条件,分析拉力FA与FB的大小关系.
【解答】
解:以结点O为研究对象,分析受力,如图,
根据平衡条件得知,拉力FA和FB的合力与重力G大小相等、方向相反,由题,α>β,两个绳子垂直,根据几何知识得到:G=F>FA>FB,故AC错误,B正确;
由上可知,FA大于FB,且FA与FB大小之和一定大于G,故D错误.
故选B.
9.
【答案】
A,B
【考点】
竖直上抛运动
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:以向上的方向为正方向,当物体的速度方向向上时,有v=v0−gt,解得v0=13m/s,x=v0t−12gt2=7m>0,此时物体在A点上方,
当物体的速度向下时,有−v=v0′−gt,解得v0′=7m/s,x′=v0′t−12gt2=2m>0,此时物体在A点上方,故AB正确,CD错误.
故选AB.
10.
【答案】
B,C
【考点】
力的合成
【解析】
根据两个分力的合力在两个分力之差与两个分力之和之间,分析另一个分力的大小可能值。
【解答】
解:有两个合力大小为50N,若其中一个分力大小为30N,另一个分力的大小应在20N≤F≤80N范围之内,故BC正确,AD错误.
故选BC.
11.
【答案】
A,D
【考点】
牛顿第一定律的概念
参考系
【解析】
牛顿第一运动定律适用于惯性参考系,不适用与非惯性系.
【解答】
解:AB.因为是光滑的水平桌面,所以小球水平方向不受力,以地面为参考系,小球仍静止,牛顿第一运动定律适用,故A正确,B错误;
以车厢为参考系,车厢做加速运动,小球加速向后运动,牛顿运动定律适用于惯性参考系,此时车厢不再是惯性参考系,所以牛顿第一定律已经不再适用,故C错误,D正确.
故选AD.
12.
【答案】
B,D
【考点】
传送带模型问题
v-t图像(匀变速直线运动)
【解析】
0∼t1时间内木块向左匀减速直线运动,受到向右的摩擦力,然后向右匀加速,当速度增加到与皮带相等时,一起向右匀速,摩擦力消失
【解答】
解:A.t1时刻小物块向左运动到速度为零,离A处的距离达到最大,故A错误;
B.t2时刻前小物块相对传送带向左运动,之后相对静止,故B正确;
C.0∼t2时间内,小物块受到的摩擦力方向始终向右,t2∼t3时间内小物块不受摩擦力作用,故C错误;
D.0∼t2时间内,小物块受到的摩擦力方向始终向右,且大小不变,故D正确.
故选BD.
二、实验探究题
【答案】
0.31,1.1
【考点】
探究小车速度随时间变化的规律
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:每相邻两计数点间还有4个打点,计数点间的时间间隔为:t=0.02s×5=0.1s,
由匀变速直线运动规律可知,第3点的瞬时速度等于2点到4点的平均速度,
v3=x242t=0.0255+0.03552×0.1m/s=0.31m/s,
由a=ΔxT2得,加速度为:a=s4+s3−s2−s10.22≈1.1m/s2.
【答案】
A,C
(2)如解答图所示;3.6(3.5∼3.7)
【考点】
验证力的平行四边形定则
【解析】
【解答】
解:(1)A.实验操作时,两次O点到达的位置必须相同,才保证橡皮条形变相同,即合力相同,故A正确;
B.靠近轻绳取两个相距较远的位置点两个点,将两点连线,即为拉力的方向,故B错误;
C.若细绳倾斜,则绳子拉力倾斜,拉力的水平分力的合力与橡皮条弹力相平衡,因此细绳应平行于木板拉动,故C正确;
D.两细绳拉力不一定垂直,故D错误.
故选AC.
(2)如图所示:
以两力为邻边作出平行四边形的对角线,用刻度尺量出对角线的长度为方格边长的3.6倍,则合力的大小为3.6N.
【答案】
(1)等于
(2)①如解答图所示,②正比
【考点】
探究加速度与物体质量、物体受力的关系
【解析】
(1)平衡摩擦力的目的是让小车加速运动时,小车所受合力的大小等于细线拉力的大小。
(2)①描点作直线;根据牛顿第二定律列车方程,得到a与n关系式,图象为过原点的一条直线,说明a与n成正比;③直线的斜率为k=mgM,M越大,k越小。
【解答】
解:(1)如图所示,安装实验器材,调节轨道的倾角,轻推小车,使小车恰能做匀速直线运动,这样做的目的是让小车加速运动时,小车所受合力的大小等于细线拉力的大小.
(2)①标出第5条纸带对应的坐标点,并画出a−n图像,如图所示:
②设一个槽码质量为m,则n个槽码的重力为nmg,槽码的重力近似等于小车的合力,根据牛顿第二定律:nmg=Ma,得:a=mgMn,观察a−n图像知,图像为过原点的一条直线,直线的斜率k=mgM,说明a与n成正比,即可以判断小车的加速度a与合力F成正比.
三、解答题
【答案】
(1)汽车从刹车到停止所用的时间为6s.
(2)汽车从刹车到停止通过的距离为90m.
【考点】
匀变速直线运动的速度与时间的关系
匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】
1
2
【解答】
解:(1)刹车过程的时间为:t=v−v0a=6s.
(2)汽车刹车过程通过的距离为s=v0t+12at2=90m.
【答案】
乙的加速度大小为2m/s2,方向偏向x轴正方向并与x轴正方向成37∘角.
【考点】
匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】
假设乙物体速度方向和x轴正方向夹角为θ.根据匀速直线运动位移公式s=vt分别列出两物体位移表达式,根据几何关系即可求解.
【解答】
解:设质点甲的速度为v1,质点甲在10s内的位移为:x甲=v甲t=8×10m=80m,
由几何关系可知,在这10s内乙的位移为:x乙=602+802m=100m,
对质点乙的运动,有:x乙=12at2,
乙的加速度为:a乙=2m/s2,方向偏向x轴正方向并与x轴正方向成37∘角.
【答案】
物体所受的合力为32N,方向水平向右,物体与地面间的动摩擦因数为0.25.
【考点】
力的正交分解法
利用动力学观点测定动摩擦因数
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:对四个共点力进行正交分解,如图所示:
则x方向的合力:
Fx=Fcs37∘−Ff=60×0.8N−16N=32N,
y方向的合力:
Fy=Fsin37∘+FN−G=60×0.6N+64N−100N=0,
所以合力大小F合=Fx=32N,方向水平向右,
动摩擦因数μ=FfFN=16N64N=0.25.
【答案】
(1)打开降落伞前,人下落的距离为20m;
(2)阻力系数k为200N⋅s/m,打开伞瞬间的加速度a的大小为30m/s2,方向向上.
(3)每根悬绳对运动员的拉力312.5N.
【考点】
匀变速直线运动规律的综合运用
v-t图像(匀变速直线运动)
牛顿运动定律的应用—从运动确定受力
【解析】
根据匀变速直线运动的速度位移公式求出打开降落伞前人下落的距离;
根据人和降落伞一起做匀速运动时,结合此时的速度,根据共点力平衡求出阻力系数.对整体分析,根据牛顿第二定律求出打开伞瞬间的加速度a的大小和方向
当加速度最大时,绳子的拉力最大,根据牛顿第二定律求出拉力.
【解答】
解:(1)由v−t图像知人打开降落伞时速度为:v1=20m/s,
解得下落的距离为:h=v122g=40020m=20m.
(2)当人和降落伞的速度v2=5m/s时做匀速运动,则:kv2=2mg,则k=200N⋅s/m,
对整体:kv1−2mg=2ma,
代入数据解得a=30m/s2,方向向上.
(3)设每根绳最大拉力为T,加速度最大时绳子的拉力最大,以运动员为研究对象有:8Tcs37∘−mg=ma,
代入数据解得:T=312.5N.序号
槽码的个数n
加速度a/(m⋅s−2)
1
1
0.12
2
2
0.24
3
3
0.37
4
4
0.47
5
5
0.60
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