2020-2021学年山东省菏泽市高一(上)期末物理试卷(B卷)人教版(2019)
展开1. 2020年7月23日12时41分,长征五号遥四运载火箭托举着我国首次火星探测任务“天问一号”探测器,在中国文昌航天发射场成功发射。天问一号探测器将在地火转移轨道飞行约7个月后,到达火星附近,通过“刹车”完成火星捕获,进入环火轨道,并择机开展着陆、巡视等任务,进行火星科学探测。下列说法正确的是( )
A.“7月23日12时41分”指的是时间间隔
B.“7个月”指的是时刻
C.“天问一号”从地球到火星的位移大小就是其运行轨迹的长度
D.研究“天问一号”探测器在地火转移轨道飞行的轨迹时,可以将探测器看成质点
2. kg和s是国际单位制中两个基本单位符号,这两个基本单位对应的物理量是( )
A.质量和时间B.质量和长度C.力和时间D.力和长度
3. 做变速直线运动的物体初速度为6m/s,经过10s速度变为反向21m/s,则加速度的大小为( )
4. 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反作用力是( )
A.油桶所受的重力B.汽车所受的重力
C.油桶对汽车的压力D.汽车对地面的压力
5. 质点在x轴上运动,t=0时质点位于坐标原点,图为该质点的v−t图象,由图线可知( )
A.顶点的x−t关系为x=5t−t3(m)
B.t=20s时质点与坐标原点的距离最大
C.质点在0∼20s内平均速度的大小为2.5m/s
D.质点在0∼10s内平均速度的大小为2.5m/s
6. 如图所示,静止的小球m分别与一个物体(或面)接触,设各接触面光滑,小球m受到两个弹力的是( )
A.B.
C.D.
7. 如图所示,质量分别为m、2m的甲、乙两小球同时由静止释放,释放点离水平地面的高度分别为h、2h,忽略阻力,关于两小球的运动,下列说法正确的是( )
A.两小球同时落地
B.乙小球先落地
C.乙下落的加速度是甲下落加速度的2倍
D.乙下落的加速度与甲下落的加速度相等
8. 如图所示,物体A和B的重力分别为10N和6N,不计弹簧秤和细线的重力和一切摩擦,则弹簧秤的读数为( )
A.4NB.6NC.10ND.14N
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.
如图所示,甲、乙两同学分别静止于水平地面的台秤P、Q上,他们用手分别竖直牵拉同一条绳索的两端,绳索保持静止且不计重力。下列说法正确的是( )
A.甲对乙的拉力与乙对甲的拉力大小相等
B.甲对乙的拉力小于乙对甲的拉力
C.如果甲同学增加牵拉绳索的力,P台秤的示数将增大
D.如果甲同学增加牵拉绳索的力,Q台秤的示数将增大
下列各组共点的三个力,可能平衡的有( )
A.3N、4N、8NB.3N、5N、1N
C.3N、7N、5ND.7N、9N、16N
下列运动物体的速度v、加速度a与时间t的关系图象中,表示物体做匀变速运动的是( )
A.B.
C.D.
如图所示。质量为m的木块在拉力F的作用下,在水平地面上由静止开始做直线运动。已知木块与地面间的动摩擦因数为μ,F与水平方向的夹角为θ,重力加速度为g,那么木块受到的滑动摩擦力为( )
A.μmgB.μFsinθ
C.FcsθD.μ(mg−Fsinθ)
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
某物理兴趣小组的同学现利用如图(a)所示的装置来做“验证力的平行四边形定则”实验,其中OB为橡皮筋。
(1)某次实验中一弹簧测力计的指针位置如图(b)所示,可知拉力的大小为________N。
(2)甲同学第二次需用两个弹簧秤分别勾住绳套,互成角度地拉橡皮条,他认为在此过程中必须注意以下几项其中正确的是( )。
A.两根细绳必须等长
B.使橡皮筋拉到与第一次相同的位置
C.橡皮筋应在两绳夹角的平分线上
D.两个弹簧秤的拉力必须等大
(3)图(c)所示是甲、乙两位同学在做本实验时得到的结果,其中F′为只用一个弹簧测力计拉橡皮筋时所受到的拉力,则其中________(选填“甲”或“乙”)同学测得的实验结果比较符合实验事实。
如图甲所示是某同学设计的“探究加速度a与物体所受合力F及质量m间关系”的实验装置简图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂的砂桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F的大小等于砂和砂桶的总重力,小车运动加速度a可由纸带求得。
(1)若实验仪器为电火花计时器,下列关于其工作电压判断正确的是( )。
A.交流电源6VB.直流电源6V
C.交流电源220VD.直流电源220V
(2)图乙所示是某同学通过实验得到的一条纸带,他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点(每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出)。已知打点计时器所使用电源的频率为50Hz,用毫米刻度尺测得:AB=0.60cm、AC=1.60cm、AD=3.00cm、AE=4.80cm,AF=7.00cm、AG=9.60cm。根据如图可知,打下E点时小车的速度为________m/s;小车的加速度为________m/s2。
如图所示,质量分别为mA=1kg、mB=0.2kg的物块A、B,通过一根绕过定滑轮的细绳相连,处于静止状态,细绳与水平夹角α=53∘。已知sin53∘=0.8,cs53∘=0.6,则:
(1)细绳的拉力F为多大?(已知同一根细绳拉力处处相等)
(2)细绳对物块A拉力的竖直分力Fy为多大?
(3)物块A受到的摩擦力f为多大?
近年来多次发生高空坠物造成人员伤亡的事件,于是就有人做了一个实验:在高为80m的楼房阳台上,自由释放一颗质量为50g的石子,计算:(空气阻力不计,g取10m/s2)
(1)石子经过多长时间落到地面;
(2)石子落地的速度是多大;
(3)石子最后1s内运动的位移大小。
第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年2月4日∼20日在北京市和张家口市联合举行。这是中国历史上第一次举办冬季奥运会,必将掀起冰雪运动的新热潮。如图所示,某滑雪场,一质量m=60kg的同学以v0=2m/s的初速度沿足够长的直坡道以加速度a=4m/s2匀加速滑下并开始计时,山坡的倾角θ=30∘,取g=10m/s2。求该同学:
(1)第5s末的速度大小;
(2)前5s内滑下来的路程;
(3)所受阻力的大小。
倾斜的传送带以恒定的速率沿逆时针方向运行,如图甲所示。在t=0时,将质量m=0.5kg的小物块轻放在传送带上A点处,t=1.5s时物块从B点离开传送带。物块速度随时间变化的图象如图乙所示,设沿传送带向下为运动的正方向,取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)0∼1.5s时间内物体平均速度的大小;
(2)0∼0.5s及0.5s∼1.5s内小物块加速度的大小;
(3)小物块与传送带之间的动摩擦因数。
参考答案与试题解析
2020-2021学年山东省菏泽市高一(上)期末物理试卷(B卷)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.
【答案】
D
【考点】
路程
位移
时间与时刻
质点的认识
【解析】
位移是表示物体位置变化的物理量,可以用由初位置指向末位置的有向线段表示;路程是表示物体运动轨迹长度的物理量;时间间隔有一定的长度,对应一定的过程,可以时间轴上两点间的距离表示,时刻是某瞬间,可以用时间轴上的点表示;当物体的大小与形状对所研究的问题来说是无关或次要因素时,可以看物体看做质点。
【解答】
A、“7月23日12时41分”是探测器发射的时刻,在时间轴上对应一个点,不是时间间隔,故A错误;
B、“7个月”是天问一号探测器在地火转移轨道飞行的时间间隔,不能时刻,故B错误;
C、“天问一号”从地球到火星的位移大小就是其初位置到末位置有向线段的长度,不是其运行轨迹的长度,其运行轨迹的长度是路程,故C错误;
D、研究“天问一号”探测器在地火转移轨道飞行的轨迹时,其大小与形状可以忽略,可以将探测器看成质点,故D正确。
2.
【答案】
A
【考点】
国际单位制
【解析】
国际单位制规定了七个基本物理量。分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量。它们的在国际单位制中的单位称为基本单位,而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位。由各个量的单位分析。
【解答】
kg和s这两个基本单位对应的物理量分别为质量和时间。长度的单位是m,力的单位是N.故A正确,BCD错误。
3.
【答案】
D
【考点】
匀变速直线运动的速度与时间的关系
加速度
【解析】
根据加速度的定义式a=求出物体的加速度大小。
【解答】
根据题意可知,物体初速度为:v0=6m/s,10s后的速度方向与初速度方向反,即v=−21m/s
根据加速度的定义式,可知加速度为:a====−2.7m/s2
负号表示加速度的方向与初速度的方向相反,则加速度的大小为2.7m/s2,故D正确,ABC错误。
4.
【答案】
C
【考点】
作用力和反作用力
【解析】
明确作用力和反作用力是两个物体之间的相互作用,由牛顿第三定律可知,作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上,力的性质相同,它们同时产生,同时变化,同时消失。
【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C正确,ABD错误.
故选C.
5.
【答案】
D
【考点】
v-t图像(匀变速直线运动)
非常规图像
x-t图像(匀变速直线运动)
匀变速直线运动的概念
【解析】
由速度-时间图象的斜率求出质点的加速度,读出初速度,由位移-时间公式写出质点的位移随时间变化的关系式。根据速度-时间与时间轴围成的面积表示位移分析质点的位移。根据公式=求平均速度。
【解答】
A、根据速度-时间图象的斜率大小等于物体的加速度,可得质点的加速度为a==m/s2=0.5m/s2,初速度为v0=−5m/s,则质点的位移为x=v0t+at2=−5t+0.25t2(m),故A错误;
B、根据速度-时间与时间轴围成的面积表示位移,可知,质点在0∼20s内的位移为0,则t=20s时质点处于原点,0∼10s内位移最大,则t=10s时质点与坐标原点的距离最大,故B错误;
C、质点在0∼20s内的位移为0,则平均速度为0,故C错误;
D、质点在0∼10s内平均速度为==m/s=−2.5m/s,平均速度的大小为2.5m/s,故D正确。
6.
【答案】
C
【考点】
物体的弹性和弹力
【解析】
正确解答本题要掌握:弹力产生的条件,注意光接触而没有弹性形变不可能产生弹力,或者正确根据平衡条件判断弹力的有无。
【解答】
A、小球处于静止状态,重力和绳的弹力平衡,斜面与球之间不可能产生弹力,否则小球不可能平衡,故A图中球只受一个弹力作用,故A错误;
B、小球只与水平面接触,图中水平面对小球有弹力作用,故B图中球受一个弹力作用,故B错误;
C、图中小球受到绳子拉力、重力、斜面的支持力三力作用下处于平衡状态,因此小球受两个弹力作用,故C正确;
D、图中竖直面对小球没有弹力作用,否则小球不可能处于平衡状态,故D错误;
7.
【答案】
D
【考点】
自由落体运动的概念
【解析】
自由落体运动的物体的加速度都是相等的,由位移公式判断时间关系。
【解答】
AB、两个小球都做自由落体运动,它们的加速度都等于重力加速度g,所以下落的时间:t=,乙的高度大,所以甲先落地。故A错误,B错误;
C、两个小球都做自由落体运动,它们的加速度都等于重力加速度g,故C错误;
D、两个小球都做自由落体运动,它们的加速度都等于重力加速度g,故D正确。
8.
【答案】
B
【考点】
解直角三角形在三力平衡问题中的应用
物体的弹性和弹力
【解析】
弹簧秤在一对拉力作用下保持静止,合力为零,弹簧秤读数等于其中的一个拉力的大小.
【解答】
物体B处于静止状态,所以B受力是平衡的,即:B端的力大小为6N;
又因为弹簧秤处于静止状态,所以弹簧秤受力是平衡的,B端受到的拉力是6N,虽然A的重力是10N,但为了和B端受力平衡,A端绳受的力是6N,而弹簧秤的合力为零,弹簧秤的示数是钩上的拉力或是一端受到的力,所以示数为6N;
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.
【答案】
A,C
【考点】
力的合成与分解的应用
牛顿第三定律的概念
解直角三角形在三力平衡问题中的应用
【解析】
甲对乙的拉力与乙对甲的拉力是甲与乙间的相互作用力,根据牛顿第三定律分析其大小关系;分别分析两人的受力,根据平衡条件即可得出两台秤的示数变化情况。
【解答】
AB、甲对乙的拉力与乙对甲的拉力是相互作用力,根据牛顿第三定律,大小一定相等,故A正确,B错误;
C、对甲受力分析,甲受重力、支持力及弹簧秤向下的拉力,则有甲受到支持力为mg+F;如果甲同学增加牵拉弹簧秤的力,则根据牛顿第三定律,乙对甲的拉力(向下)增加了,故P台秤的示数变大,故C正确;
D、对乙分析,乙受到的拉力向上,故台秤的示数为mg−F,如果甲同学增加牵拉弹簧秤的力,则Q台秤的示数将减小,故D错误;
【答案】
C,D
【考点】
力的合成
解直角三角形在三力平衡问题中的应用
【解析】
根据分力与合力的关系分析即可:合力要大于或等于两个分力的差的绝对值,小于或等于两个分力的和。
【解答】
在三个力的作用下可能平衡的,第3个力必须大于另外两个力的差的绝对值,而小于另外两个力的和;
A、3N与4N的合力最大值为7N,最小值为1N,不可以与8N的力平衡,故A错误;
B、3N和5N合成时,最大8N,最小2N,不可能与1的力平衡,故B错误;
C、3和7N合成时,最大10N,最小为4N,故可能与8N的力平衡,故C正确;
D、7N和9N的合力最大值为16N,最小为2N,故可以与16N的力平衡,故D正确;
【答案】
B,C
【考点】
v-t图像(匀变速直线运动)
非常规图像
x-t图像(匀变速直线运动)
匀变速直线运动的概念
【解析】
匀变速运动的特点是加速度不变,在v−t图象中,与时间轴平行的直线表示做匀速直线运动,倾斜的直线表示匀变速直线运动。
【解答】
AB、匀变速运动的特点是加速度不变,a−t图象应是平行于时间轴的直线,故A错误,B正确。
C、根据v−t图象的斜率表示加速度,知该物体的加速度不变,做匀变速运动,故C正确。
D、该图表示匀速直线运动,故D错误。
【答案】
D
【考点】
动摩擦因数
【解析】
物体直线运动,说明物体滑动摩擦力,根据其大小公式,就能求出滑动摩擦力的大小。
【解答】
由于物体做直线运动,对物体受力分析,竖直方向处于平衡,则有:
FN=mg−Fsinθ
滑动摩擦力:
f=μFN=μ(mg−Fsinθ)
如果水平方向也处于平衡,则滑动摩擦力也可为:
f=Fcsθ
但在水平地面上由静止开始做直线运动,不是匀速直线运动,故D正确,ABC错误;
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
【答案】
3.00
B
甲
【考点】
验证力的平行四边形定则
【解析】
(1)根据弹簧秤读数的方法读出;
(2)在实验中使用一根弹簧秤拉细线与两根弹簧秤拉细线的作用效果要相同(即橡皮条拉到同一位置),而细线的作用是画出力的方向,弹簧秤能测出力的大小.因此细线的长度没有限制,弹簧秤的示数也没有要求,两细线的夹角不要太小也不要太大,但拉弹簧秤时必须保证与木板平面平行;
(3)F1与F2合成的理论值是由平行四边形定则作图得到的,由于误差可能不与OA共线;而F1与F2合成的实际值一定与OA共线(二力平衡),明确理论值和实际值的区别即可正确解答.
【解答】
弹簧秤的最小刻度为0.1N,则拉力的大小为3.00N;
A、两根细绳没必要必须等长,故A错误;
B、为保证等效性,则必须要使橡皮筋拉到与第一次相同的位置,故B正确;
C、橡皮筋没必要在两绳夹角的平分线上,故C错误;
D、两个弹簧秤的拉力没必要必须等大,故D错误。
故选:B。
因为只用一个弹簧测力计拉橡皮筋时所受到的拉力F′的方向应该在橡皮筋的延长线上,而F应该是用两个弹簧秤拉橡皮条时用平行四边形法则做出的合力,则甲同学测得的实验结果比较符合实验事实。
故答案为:(1)3.00;(2)B;(3)甲
【答案】
C
0.20,0.40
【考点】
探究加速度与物体质量、物体受力的关系
【解析】
(1)电火花计时器使用220V的交流电源。
(2)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出E点的速度,根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小车的加速度。
【解答】
如图乙所示实验仪器为电火花计时器,所使用的是220V交流电源,
故选:C
每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出,相邻两点的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s,
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得vE==m/s=0.20m/s;
根据△x=aT2采用逐差法得:
a==×10−2m/s2=0.40m/s2
故答案为:(1)C,(2)0.20,0.40
【答案】
细绳的拉力F为2N;
细绳对物块A拉力的竖直分力Fy为1.6N;
物块A受到的摩擦力f为1.2N。
【考点】
力的合成与分解的应用
解直角三角形在三力平衡问题中的应用
【解析】
(1)以B为研究对象,竖直方向根据平衡条件求解;
(2)根据力的分解分析细绳对物块A拉力的竖直分力大小;
(3)对物体A在水平方向根据平衡条件求解A受到的摩擦力。
【解答】
以B为研究对象,物块B受到重力和细绳拉力,根据平衡条件可得:F=mBg=0.2×10N=2N;
细绳对物块A拉力的竖直分力:Fy=Fsin53∘=2×0.8N=1.6N;
物块A处于平衡状态,水平方向受到的摩擦力为:f=Fcs53∘=2×0.6N=1.2N。
【答案】
石子经过4s落到地面;
石子落地的速度是40m/s;
石子最后1s内运动的位移大小为35m。
【考点】
自由落体运动的概念
【解析】
物体只在重力作用下从静止开始竖直下落的运动叫做自由落体运动:自由落体运动速度v=gt;下落高度h=gt2。
【解答】
(1)石子做自由落体运动有
得石子下落的时间
(2)落地时的速度大小v=gt
石子落地的速度v=40m/s
(3)石子最后1s前的运动时间
t1=t−1s=3s
石子最后1 s内运动的位移大小
得
【答案】
第5s末的速度为22m/s.
前5s内滑下来的路程为60m
所受阻力的大小为60N
【考点】
牛顿第二定律的概念
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)问应依据匀变速直线运动的速度-时间公式求解,(2)问应依据匀变速直线运动的位移-时间公式求解,(3)问需对人进行正确的受力分析,然后利用牛顿第二定律列式求解。
【解答】
对该同学由运动学公式:v=v0+at
即5s末的速度大小v=(2+5×4)m/s=22m/s
对该同学由运动学公式:
即:
对该同学由由牛顿第二定律得:mgsin30∘−F阻=ma
即(60×10×)N−F阻=(60×4)N
解得F阻=60N
【答案】
0∼1.5s时间内物体平均速度的大小为4.83m/s;
0∼0.5s及0.5s∼1.5s内小物块加速度的大小分别为10m/s2和2m/s2;
小物块与传送带之间的动摩擦因数为0.5。
【考点】
x-t图像(匀变速直线运动)
非常规图像
牛顿第二定律的概念
动摩擦因数
滑动摩擦力
匀变速直线运动的概念
v-t图像(匀变速直线运动)
【解析】
(1)根据速度-时间图象与坐标轴所围成的面积表示位移求出物块在0−1.5s所发生的位移,根据平均速度的定义式即可求出物块的平均速度大小;
(2、3)根据速度-时间图象的斜率表示加速度求出小物块在摩擦力突变前后的加速度,牛顿第二定律即可求出物块与传送带间的动摩擦因数;
【解答】
根据v−t图象与坐标轴所围成的面积表示位移可得物块在0−1.5s所发生的位移为:
则可得物块在这段时间内的平均速度大小为:
由v−t图象的斜率表示加速度可得,在物块与传送速度相等前的加速度大小为:
方向沿传送带向下;
两者速度相等后的加速度大小为:
方向沿斜面向下;
由题意可知,两者速度相等前,传送带对物块的摩擦力沿传送带向下,两者速度相等之后,传送带对物块的摩擦力沿传送带向上,设传送带的倾角为θ,根据牛顿第二定律有:
mgsinθ+μmgcsθ=ma1
mgsinθ−μmgcsθ=ma2
代入数据解得:
θ=37∘
μ=0.5
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