辽宁省阜新市博大教育期末物理试题(解析版)
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辽宁省阜新市博大教育2019-2020学年高一上学期期末
物理试题
一、选择题(本大题共12小题,1-8为单项选择,9-12为多项选择,共48分)
1. 某物体运动的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 物体在第1s末运动方向发生改变
B. 物体在第2s内和第3s内的加速度方向相反
C. 物体在第4s末返回出发点
D. 物体在第5s离出发点最远,且最大位移为
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体在0-2s内速度一直为正,则第1s末运动方向没有发生改变,选项A错误;
B.v-t图像的斜率符号反映加速度的方向,则物体在第2s内和第3s内的加速度方向相同,选项B错误;
C.v-t图像与坐标轴围成的面积等于位移,可知物体在第4s末物体的位移为零,返回出发点,选项C正确;
D.物体在第2s末和第6s某离出发点都是最远,且最大位移为
选项D错误;
故选C。
2. 如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下静止P点。设滑块所受支持力为FN,OP与水平方向的夹角为θ, 下列关系正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】物体处于平衡状态,对物体受力分析,根据共点力平衡条件,可求出支持力和水平推力。
对小滑块受力分析,受水平推力F、重力G、支持力FN、根据三力平衡条件,将受水平推力F和重力G合成,如图所示,由几何关系可得,,A正确。
【点睛】本题受力分析时应该注意,支持力的方向垂直于接触面,即指向圆心。本题也可用正交分解列式求解!
3. 小蔡驾驶的某轿车在某一段时间内作匀加速直线运动,其初速度为,加速度为,则( )
A. 该汽车位移与时间的关系式是
B. 该汽车速度与时间的关系式是
C. 2s内汽车的位移为14m
D. 4s时汽车的速度为
【答案】A
【解析】
【详解】AB.汽车位移与时间的关系式
故A正确,B错误;
C.2s内汽车的位移
s=10t+2t2=10×2+2×4m=28m。
故C错误;
D.根据速度时间公式得,4s时的速度
v=v0+at=10+4×4m/s=26m/s。
故D错误;
故选A。
4. 如图所示,用轻绳AO、BO系住一物体处于平衡状态,绳AO与竖直方向成一角度,绳BO水平。当绳子的悬点A缓慢向右移动时,BO始终保持水平,关于绳子AO和BO的拉力,下列说法中正确的是
A. 绳AO的拉力一直在减小 B. 绳AO的拉力先减小后增大
C. 绳BO的拉力先减小后增大 D. 绳BO的拉力先增大后减小
【答案】A
【解析】
【详解】以节点O为研究对象,受到三个力的作用静止不动,设AO与竖直方向夹角为,则
由于重力不变,随着夹角的减小,变大,变小,故绳AO和BO的拉力一直在减小,A正确,B、C、D错误;
故选A。
5. 如图在倾角为θ的固定光滑斜面上,质量为m的物体受外力F1 和F2 的作用,F1方向水平向右,F2方向竖直向上.若物体静止在斜面上,则下列关系正确的是 ( )
A. F1sinθ+F2cosθ=mgsinθ F2≤mg
B. F1sinθ-F2cosθ=mgsinθ F2≤mg
C. F1cosθ+F2sinθ=mgsinθ F2≤mg
D. F1cosθ-F2sinθ=mgsinθ F2≤mg
【答案】C
【解析】
【详解】物体受力分析如图所示,以斜面方向和垂直于斜面方向建立直角坐标系,将这些力正交分解.由物体平衡条件可知:F1cosθ+F2sinθ=mg sinθ,而物体要静止在斜面上,必须满足F2≤mg
【点睛】对于平衡类问题利用受力分析最合适不过,分析完受力后建立直角坐标系,根据平衡方程就可判断,本题难度较小
6. 如图所示,用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A与竖直方向的夹角为30°,弹簧C水平,则弹簧A、C的伸长量之比为( )
A. B. C. 1:2 D. 2:1
【答案】D
【解析】
【详解】将两小球看做一个整体分析,可知整体受到重力、轻弹簧A、C的拉力共3个力的作用而处于平衡状态,将轻弹簧A的拉力沿竖直方向和水平方向分解可知水平方向上满足,故,据题意可知三个弹簧的劲度系数相同,由胡克定律可知弹簧A、C的伸长量之比为2:1,故D项正确,ABC三项错误.
7. 如图所示为初速度v0沿直线运动的物体的速度图像,其末速度为v,在时间t内,对物体的平均速度和加速度a说法正确的是( )
A. ,a随t减小 B. ,a恒定
C. ,a随t减小 D. 无法确定
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,物体做加速度减小的加速运动,连接图像的起点和终点可得到一个匀变速直线运动,如图所示
其平均速度为;而由图可知,变加速运动的位移大于匀变速直线运动的位移,故可知,变加速运动的平均速度大于 。
故选A。
8. 如图所示,长木板放置在水平面上,一小物块置于长木板的中央,长木板和物块的质量均为m,物块与木板间的动摩擦因数为μ,木板与水平面间的动摩擦因数为,已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g,现对物块施加一水平向右的拉力F,则木板加速度大小a可能是( )
A. a=μg B. a= C. a= D. a=
【答案】D
【解析】
若木板相对物块静止,木板和物块一起做匀加速直线运动,整体水平方向的受力为:
则加速度为
若木板相对物块滑动,则对木板水平方向受到两个摩擦力,根据牛顿第二定律可知
解得: 故D正确,ABC错误
故选D
9. 某人骑自行车在平直道路上行进,图中的实线记录了自行车开始一段时间内v-t图象,某同学为了简化计算,用虚线作近似处理,下列说法正确的是
A. 在t1时刻,虚线反映的加速度比实际的大
B. 在0-t1时间内,由虚线计算出的平均速度比实际的大
C. 在t1-t2时间内,由虚线计算出的位移比实际的大
D. 在t3-t4时间内,虚线反映的是匀速运动
【答案】BD
【解析】
【详解】A、由于图象的斜率等于物体的加速度,在时刻,实线的斜率大于虚线的斜率,故实线表示的加速度大于虚线表示的加速度,故虚线反映的加速度比实际的小,A错误;
B、在时间内实线与时间轴围成的面积小于虚线与时间轴的面积,故实线反映的运动在时间内通过的位移小于虚线反映的运动在0-t1时间内通过的位移,故由虚线计算出的平均速度比实际的大,B正确;
C、在时间内,虚线围成的面积小于实线围成的面积,故由虚线计算出的位移比实际的小,C错误;
B、在时间内,虚线是一条水平的直线,即物体的速度保持不变,即反映的是匀速直线运动,D正确;
10. 关于电梯地板上的物体,其受力分析正确的是
A. 电梯加速向上运动时,物体所受支持力大于重力
B. 电梯减速向上运动时,物体所受支持力大于重力
C. 电梯加速向下运动时,物体所受支持力小于重力
D. 电梯减速向下运动时,物体所受支持力小于重力
【答案】AC
【解析】
【详解】若物体加速向上运动,加速度向上;则由牛顿第二定律可知:;故F;支持力大于重力,故A正确;若减速向上运动,则加速度向下,则由牛顿第二定律可知:;故F;支持力小于重力,故B错误;电梯加速向下时,加速度向下,则由牛顿第二定律可知:;故F;支持力小于重力,故C正确;电梯减速向下运动时,加速度向上,则由牛顿第二定律可知:;故F;支持力大于重力,故D错误.所以AC正确,BD错误.
11. 如图所示,A、B两物体的重力分别是GA=3N、GB=4N.A用细绳悬挂在天花板上,B放在水平地面上,连接A、B间的轻弹簧的弹力F=2N,则绳中张力FT及B对地面的压力FN的可能值分别是( )
A. 7N和10N B. 5N和2N C. 1N和6N D. 2N和5N
【答案】BC
【解析】
【详解】分别就弹簧拉伸和压缩时,对和进行受力分析:
如图,和为弹簧的两种情况下的弹力,故有:
根据、均处于平衡有:第一种情况弹簧拉伸时对弹力2N,据平衡有:
据平衡有:
第二种情况弹簧压缩时对弹力2N,据平衡有:
据平衡有:
A与分析不符,故A错误;
B.与分析相符,故B正确;
C.与分析相符,故C正确;
D.与分析不符,故D错误.
12. 一物以6m/s的初速度在斜面上向上做加速度大小为2m/s2的匀减速运动,又以同样大小的加速度沿斜面滑下, 则经过多长时间物体位移的大小为5m. ( )
A. 1s B. 3s C. 5s D. ()s
【答案】ACD
【解析】
【详解】若物体的位移在初始位置的上方,根据匀变速直线运动的位移时间公式x=v0t+at2得,5=6t−×2×t2,解得t=1s或t=5s.若物体的位移在初始位置的下方,根据匀变速直线运动的位移时间公式x=v0t+at2得,−5=6t−×2×t2,解得t=3+s或3−s(舍去).故ACD正确,B错误.故选ACD.
【点睛】解决本题的关键知道物体的位移有可能在初始位置的上方,也有可能在初始位置的下方.然后根据匀变速直线运动的位移时间公式x=v0t+at2求解.
二、实验题(本大题共2小题,共16.0分)
13. 某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB与OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)如果没有操作失误,图乙中F与两力中,方向一定沿AO方向的是________。
(2)本实验采用的科学方法是________。
A.理想实验法 B.等效替代法
C.控制变量法 D.建立物理模型法
(3)在实验操作过程中,其中对减小实验误差有益的说法是________填字母代号。
A.两细绳必须等长
B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
C.拉橡皮条的细绳要适当长些,标记同一细绳方向的两点要适当远些
D.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
【答案】 (1). (2). B (3). BC
【解析】
【详解】(1)[1]F是通过作图的方法得到合力的理论值,而F′是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条,使橡皮条伸长到O点,使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同,测量出的合力。故方向一定沿AO方向的是F′,由于误差的存在F和F′方向并不在重合;
(2)[2]合力与分力是等效替代的关系,所以本实验采用的等效替代法,故选B;
(3)[3]A.通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条时,并非要求两细绳等长,故A错误;
B.测量力的实验要求尽量准确,为了减小实验中因摩擦造成的误差,操作中要求弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行,故B正确;
C.为了更加准确的记录力的方向,拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些.故C正确;
D.用弹簧秤同时拉细绳时,拉力不能太大,也不能太小,故D错误;
故选BC。
14. 下表是某同学为探索弹力和弹簧伸长的关系所测的几组数据:
弹力F/N | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
弹簧的伸长x/cm | 2.6 | 5.0 | 6.8 | 9.8 | 12.4 |
(1)请在图中的坐标系上作出F-x图象_____________________________________.
(2)写出图象所代表的函数_________.(x用m作单位)
(3)解释函数表达式中常数的物理意义:_______________________________________
【答案】 (1). 如图所示:
(2). F=20x (3). 使弹簧伸长(或压缩)1m时,所需的拉力为20 N
.
【解析】
【详解】根据已有数据选好坐标轴每格所代表的物理量的多少,是作好图象的关键,作图象的方法:用平滑的曲线(或直线)将坐标纸上的各点连接起来,若是直线,应使各点均匀分布于直线两侧,偏离直线太大的点,应舍弃掉.
(1)将x轴每一小格取为1cm,y轴每一小格取为0.25N,将各点点到坐标纸上,并连成直线,如下图所示.
(2)由图象得:
(3)函数表达式中常数:表示使弹簧伸长(或压缩)1 m所需的拉力为20 N.
三、计算题(本大题共3小题,共36.0分)
15. 汽车刹车进站,刹车前的速度为5m/s,刹车过程获得的加速度大小为0.4.求:
(1)汽车刹车开始后20秒内滑行的距离;
(2)汽车停止运动前2s内滑行的距离.
【答案】(1)31.25m;(2)0.8m.
【解析】
【详解】(1)汽车刹车后20s已停止运动,则
(2)汽车停止运动前2s内滑行的距离为
16. 如图所示,当水平拉力为F=40N时,质量为m=10kg的木板可以在水平面上匀速前进.若在木板上再放一个质量为M的铁块,为使它们匀速前进,需加的水平拉力为60N,求:木板与地面的动摩擦因数和铁块的质量M.(取g=10m/s2)
【答案】(1) (2)M=5kg
【解析】
【试题分析】先以m为研究对象根据平衡条件列方程求出摩擦因数,然后以整体为研究对象根据平衡条件列方程求解即可
当拉力F=40N时,滑动摩擦力f=40N,木板对水平面的压力N=mg=100N,
由f=μN得动摩擦因数为μ=0.4
当拉力F'=60N时,木板对水平面的压力N'=(10 kg+M)g,摩擦力f'=60 N,
再由f'=μN'得,60 N=0.4×(10 kg+M)g
解得:M=5kg.
【点睛】本题考查了平衡条件的应用,关键是会正确求解滑动摩擦力的大小.
17. 如图所示,沿顺时针转动的传送带AB,长,与水平面的夹角,速度恒为在传送带底端A处无初速度释放一质量的物体,物体与传送带之间的动摩擦因数求:
(1)木块放上传送带瞬间的加速度大小;
(2)后物体的速度大小;
(3)物体从A运动到B的时间.
【答案】(1)04m/s2(2)2m/s(3)6s
【解析】
【详解】(1) 根据牛顿第二定律有
代入数据可以求得
(2)加速到相对传送带静止的时间
所以5s后随传送带一起匀速运动,速度为
(3)加速运动的位移
匀速运动的位移
匀速运动的时间
可以求得
【点睛】本题主要考查了牛顿第二定律和运动学公式,加速度是解决问题的中间桥梁,明确物体的运动过程是解决问题的关键.
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