2018-2019学年安徽省滁州市定远县育才学校高一（实验班）上学期期末考试物理试题

2018-2019学年安徽省滁州市定远县育才学校高一（实验班）上学期期末考试物理试题

‎2018-2019学年安徽省滁州市定远县育才学校高一（实验班）上学期期末考试物理试题 总分：100分 时间：90分钟 ‎ 一、选择题(本题共12个小题，每小题4分，第1-6单项选择题，第7-12多项选择题，共48分) ‎ ‎1.在地质、地震、勘探、气象与地球物理等领域的研研中，需要精确的重力加速度g值，g值可由实验精确测定．近年来有一种测g值的方法叫“对称自由下落法”：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点向上抛小球又落至原处的时间为T2，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点至又回到P点所用的时间为T1，测得T1、T2和H，可求得g等于(　　)‎ A． B． C． D．‎ ‎2.如图所示，三根长度均为L、无弹性的轻绳分别接于C、D两结点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距‎2L.现在结点C悬挂一个质量为‎3m的重物，CD绳保持水平、且整个系统处于静止状态，应在结点D施加力的最小值为(　　)‎ A．mg B．mg C．mg D．mg ‎3.为了研究汽车的启动和制动性能，现用甲、乙两辆完全相同的汽车在平直公路上分别进行实验．让甲车以最大加速度a1加速到最大速度后匀速运动一段时间，再以最大加速度a2制动，直到停止；乙车以最大加速度a1加速到最大速度后立即以加速度制动，直到停止，实验测得甲、乙两车的运动时间相等，且两车运动的位移之比为5∶4.则a1∶a2的值为(　　)‎ A． 2∶1 B． 1∶‎2 C． 4∶3 D． 4∶5‎ ‎4.如图为两个物体A和B在同一直线上沿同一方向做匀加速运动的v－t图象，已知在第3 s末两个物体在途中相遇，则两物体出发点的关系是(　　)‎ A． 从同一地点出发 B．A在B前‎3 m处 C．B在A前‎3 m处 D．B在A前‎5 m处 ‎5.置于水平地面上的物体受到水平作用力F处于静止状态，如图所示．保持作用力F大小不变，将其沿逆时针方向缓缓转过180°，物体始终保持静止，则在此过程中物体对地面的正压力FN和地面给物体的摩擦力Ff的变化情况是(　　)‎ A．FN先变小后变大，Ff不变 B．FN不变，Ff先变小后变大 C．FN、Ff都是先变大后变小 D．FN、Ff都是先变小后变大 ‎6.架在A、B两根电线杆之间的均匀电线在夏、冬两季由于热胀冷缩的效应，电线呈现如图所示的两种形状，下列说法中正确的是(　　)‎ A．夏季电线对电线杆的拉力较大 B．冬季电线对电线杆的拉力较大 C．夏季与冬季电线对电线杆的拉力一样大 D．夏季与冬季电线杆对电线的拉力方向不变 ‎ ‎7.如图所示，位于水平地面上的质量为m的物体，在大小为F、与水平方向成α角的拉力作用下沿水平地面做匀加速运动，则下列说法正确的是 (　　)‎ A． 如果地面光滑，物体的加速度为a＝‎ B． 如果地面光滑，物体的加速度为a＝‎ C． 如果物体与地面间的动摩擦因数为μ，则物体的加速度为a＝‎ D． 如果物体与地面间的动摩擦因数为μ，则物体的加速度为a＝‎ ‎8.某物体由静止开始做直线运动，物体所受合力F随时间t的变化图象如图所示，下列关于该物体运动情况的说法正确的是(　　)‎ A． 物体在前8 s内始终向同一方向运动 B． 物体在8 s末离出发点最远 C． 物体在2～4 s内做匀减速直线运动 D． 物体在0～4 s和在4～8 s内的运动方向相反 ‎9.若在某次军事演习中，某空降兵从悬停在高空中的直升机上跳下，从跳离飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v－t图象如图所示，则下列说法正确的是(　　)‎ A． 0－10 s内空降兵运动的加速度越来越大 B． 0－10 s内空降兵和降落伞整体所受重力大于空气阻力 C． 10－15 s内空降兵和降落伞整体所受的空气阻力越来越小 D． 10－15 s内空降兵加速度越来越大 ‎10.用细绳OA、OB悬挂一重物，BO水平，O为半圆形支架的圆心，悬点A和B在支架上．悬点A固定不动，将悬点B从如图所示位置逐渐移到C点的过程中，OA绳和OB绳中的拉力变化情况为(　　)‎ A．OA绳中的拉力逐渐变小 B．OA绳中的拉力逐渐变大 C．OB绳中的拉力逐渐变小 D．OB绳中的拉力先变小后变大 ‎11.如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平地面上，小物块B置于斜面上，通过跨过光滑定滑轮的细绳与物体A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，已知A、B、C都处于静止状态．则(　　)‎ A．B受到C的摩擦力一定不为零 B．C受到地面的摩擦力一定为零 C．C有沿地面向右滑动的趋势，一定受到地面向左的摩擦力 D． 将细绳剪断，若物块B依然静止在斜面上，此时地面对C的摩擦力为0‎ ‎12.如图所示，质量均为m＝‎1 kg的两滑块A、B放在光滑的水平面上，中间用一轻质结实的细线相连，轻杆OA、OB搁在滑块上，且可绕铰链O自由转动，两杆长度相等，夹角θ＝60°，取g＝‎10 m/s2，当竖直向下的力F＝150 N作用在铰链上时(　　)‎ A．A滑块对地面的压力为85 N B．A滑块对地面的压力为75 N C．A、B滑块间细线的张力为25N D．A、B滑块间细线的张力为50N 二、实验题（本大题共2小题，共12分。把正确答案填写在题中横线上）。 ‎ ‎13.(6分)某同学验证物体质量一定时加速度与合力的关系，实验装置如图甲所示．主要思路是，通过改变悬挂小钩码的质量，改变小车所受拉力，并测得小车的加速度．将每组数据在坐标纸上描点、画线，观察图线特点．‎ 甲 ‎(1)实验中为使小钩码的重力近似等于小车所受拉力，则钩码的质量m和小车质量M应该满足的关系为：________.‎ ‎(2)如图乙所示为本实验中得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T，测量其中x1、x2、x3、x4、x5、x6.为了尽量减小误差，则用T、x1、x2…x6表示小车加速度大小a＝____.‎ 乙 ‎(3)经过6次实验，获得了6组对应的小车所受合力F、小车加速度a的数据，在坐标纸上描点、画线，得到如图丙所示的a－F图线．发现图线不过原点，经排查发现：并非人为的偶然误差所致，那么，你认为出现这种结果的原因可能是：_______________________________.‎ 学习牛顿第二定律后，你认为，图中图线的斜率表示________．‎ 丙 ‎14. (6分)做“探究求合力的方法”的实验时：‎ ‎(1)除已有的器材(方木板、白纸、弹簧测力计、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外，还必须有________和________．‎ ‎(2)在做上述实验时，在水平放置的木板上垫上一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上，另一端结两个细绳套，通过细绳用两个互成角度的弹簧测力计拉橡皮条，使结点移到某一位置O，此时需记下：①________；②________；③________.然后用一个弹簧测力计把橡皮条拉长，使结点到达________，再记下________．‎ ‎(3)在某次实验中，某同学的实验结果如图所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳结点的位置．图中________是力F1与F2的合力的理论值；________是力F1与F2的合力的实验值．通过把________和________进行比较，验证平行四边形定则．‎ 三、计算题(共4小题,共40分) ‎ ‎15. （8分）研究表明，一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t0＝0.4 s，但饮酒会导致反应时间延长．在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v0＝‎72 km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L＝‎39 m，减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动．取重力加速度的大小g＝‎10 m/s2.求：‎ 图甲 图乙 ‎(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间；‎ ‎(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少；‎ ‎(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值．‎ ‎16. （8分）如图所示，质量m＝‎1 kg的球穿在斜杆上，斜杆与水平方向成30°角，球与杆之间的动摩擦因数μ＝，球受到竖直向上的拉力F＝20 N，则球的加速度为多大？(取g＝‎10 m/s2)‎ ‎17. （12分）如图所示为货场使用的传送带的模型，传送带倾斜放置，与水平面夹角为θ＝37°，传送带AB长度足够长，传送皮带轮以大小为v＝‎2 m/s的恒定速率顺时针转动．一包货物以v0＝‎12 m/s的初速度从A端滑上倾斜传送带，若货物与皮带之间的动摩擦因数μ＝0.5，且可将货物视为质点．(g＝‎10 m/s2，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)‎ ‎(1)求货物刚滑上传送带时加速度．‎ ‎(2)经过多长时间货物的速度和传送带的速度相同？这时货物相对于地面运动了多远？‎ ‎(3)从货物滑上传送带开始计时，货物再次滑回A端共用了多少时间？‎ ‎18.（12分）如图所示，长为l的长木板A放在动摩擦因数为μ1的水平地面上，一滑块B(大小可不计)从A的左侧以初速度v0向右滑上木板，滑块与木板间的动摩擦因数为μ2(A与水平地面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相同)．已知A的质量为M＝‎2.0 kg，B的质量为m＝‎3.0 kg，A的长度为l＝‎3.0 m，μ1＝0.2，μ2＝0.4，(g取‎10 m/s2)‎ ‎(1)A、B刚开始运动时各自的加速度分别是多大？‎ ‎(2)为保证B在滑动过程中不滑出A，初速度v0应满足什么条件？‎ ‎(3)分别求A、B对地的最大位移．‎ 答案解析 ‎1.A答案解析：将小球的运动分解为竖直向上的匀减速直线运动和竖直向下的自由落体运动，根据t上＝t下，则从最高点下落到O点所用时间为，故v0＝g，‎ 从最高点下落到P点所用时间为，有：vP＝g，‎ 则从P点下落到O点的过程中的平均速度为：＝‎ 从P点下落到O点的时间为：t＝－‎ 根据H＝t可得：‎ H＝(－)＝(g＋g)××(T2－T1)‎ 解得：g＝.‎ ‎2.C答案解析：由图可知，要想CD水平，则AC与水平方向的夹角为60°；结点C受力平衡，则受力分析如图所示，结点C受到沿AC拉力在水平方向上的分力等于水平向右的拉力FT，‎ 即：FT＝FACcos 60°＝FAC，‎ 结点C受到沿AC拉力在竖直方向上的分力等于物体的重力，即：3mg＝FACsin 60°＝FAC，‎ FT＝·3mg；‎ 结点D受力平衡，当拉力F的方向与BD垂直时，力臂最长、最省力，如图所示，‎ 最小拉力F＝F′＝FT′cos 30°＝FTcos 30°＝·3mg×＝mg.‎ ‎3.B答案解析：作出甲乙的速度－时间图线，如图所示，‎ 设甲匀速运动的时间为t1，总时间为t，‎ 因为两车的位移之比为5∶4，则有：v∶v＝5∶4，‎ 解得t1∶t＝1∶4.‎ 乙车以最大加速度a1加速到最大速度后立即以加速度制动，直到停止，根据速度－时间图线的斜率表示加速度，可知乙车匀减速运动的时间是甲车匀减速运动时间的2倍，则甲车匀速运动的时间和匀减速直线运动的时间相等，大小之比为1∶1，则匀加速直线运动的时间和匀减速运动的时间之比为2∶1，可知加速度a1∶a2的值为1∶2.‎ ‎4.A答案解析：由两个物体的v－t图象可知，3 s末A、B两个物体的位移分别为‎6 m和‎3 m，所以物体出发时，B在A前‎3 m处，故C正确．‎ ‎5.D答案解析：力F与水平方向的夹角θ先增大后减小．水平方向上，Fcosθ－Ff＝0，Ff＝Fcosθ；竖直方向上，FN＋Fsinθ－mg＝0，FN＝mg－Fsinθ.故随θ变化，Ff、FN都是先减小后增大．‎ ‎6.B答案解析：以电线为研究对象，夏季和冬季，电线杆对电线的拉力方向发生变化，使电线重力的两个分力的夹角发生变化，如图，冬季，两分力夹角更大，所以分力更大，使电线对电线杆的拉力更大．综上，选项B正确．‎ ‎7.BD答案解析：以物体运动的方向为x轴，垂直于运动方向为y轴建立直角坐标系，将拉力F正交分解．当水平地面光滑时，如图甲所示，x轴方向物体受到的合外力就是F2＝Fcosα，所以加速度a＝＝，A错误，B正确．当物体与地面间有摩擦时，如图乙所示，y轴方向上物体无加速度，即合外力为零，所以有FN＝mg－Fsinα，而物体与水平地面间有滑动摩擦力，则Ff＝μFN＝μ(mg－Fsinα)；在水平方向上，由牛顿第二定律得F2－Ff＝ma，解得a＝，C错误，D正确．‎ ‎　　　　　　甲　　　　　　　　乙 ‎8.CD答案解析：在0～2 s内，物体向正方向做匀加速直线运动，2～4 s内做匀减速直线运动，因为加速度大小不变，所以4 s末速度为零，然后向负方向做匀加速直线运动，6～8 s内向负方向做匀减速直线运动，8 s末速度为零，又回到出发点．知物体在前8 s内速度方向改变，4 s末距离出发点最远．故A、B错误，C、D正确．‎ ‎9.BC答案解析：v－t图象中，图线上某点的切线的斜率表示该时刻的加速度，0－10 s内空降兵运动的加速度越来越小，A错误；0－10 s内空降兵和降落伞做加速运动，故整体所受重力大于空气阻力，B正确；10 s～15 s速度向下、做加速度不断减小的减速直线运动，加速度向上，根据牛顿第二定律，有f－mg＝ma，由于a不断减小，故f不断减小，C正确，D错误．‎ ‎10.AD答案解析：　如图所示，在支架上选取三个点B1、B2、B3，当悬点B分别移动到B1、B2、B3各点时，OA、OB中的拉力分别为FTA1、FTA2、FTA3和FTB1、FTB2、FTB3，从图中可以直观地看出，FTA逐渐变小，且方向不变；而FTB先变小后变大，且方向不断改变；当FTB与FTA垂直时，FTB最小．故A、D正确．‎ ‎11.CD答案解析：　若绳对B的拉力恰好与B的重力沿斜面向下的分力平衡，则B与C间的摩擦力为零，A项错误；将B和C看成一个整体，则B和C受到细绳向右上方的拉力作用，故C有向右滑动的趋势，一定受到地面向左的摩擦力，B项错误，C项正确；将细绳剪断，若物块B依然静止在斜面上，利用整体法判断，B、C系统在水平方向不受其他外力作用，处于平衡状态，则地面对C的摩擦力为0，D项正确．‎ ‎12.AC答案解析：对O点受力分析，‎ 并对两个细杆的作用进行合成，‎ 则有：地面对A的支持力FN＝G＋＝N＝85 N；‎ 因此A滑块对地面的压力为85 N，‎ 又滑块间细线的张力F′＝FTsin 而细杆的张力FT＝；‎ 因此滑块间细线的张力F′＝tan＝25N，故A、C正确，B、D错误．‎ ‎13.(1)m≪M ‎(2)a＝‎ ‎(3)小车前进过程中受到滑动摩擦力　‎ 答案解析：(1)以整体为研究对象有：mg＝(m＋M)a，解得：a＝g 以M为研究对象有绳子的拉力：F＝Ma＝·mg，‎ 显然要有F＝mg，必有m＋M＝M，故有M≫m，即只有M≫m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于钩码的重力；‎ ‎(2)纸带上两相邻计数点的时间间隔T＝0.10 s，根据匀变速直线运动的推论公式Δx＝aT2，利用逐差法可以求出加速度的大小，‎ 由(x4＋x5＋x6)－(x1＋x2＋x3)＝a·(3T)2‎ 得：a＝‎ ‎(3)从图中发现有拉力时，没有加速度．‎ 所以原因可能是小车前进过程中受到滑动摩擦力．‎ 根据F＝Ma得：a＝‎ 所以图中图线的斜率表示：‎ ‎14.　(1)三角板　橡皮条 ‎(2)①O点位置　②细绳所指方向　③相应弹簧测力计读数　同一位置O点　弹簧测力计读数和细绳方向 ‎(3)F　F′　F　F′‎ 答案解析：　实验中要记录橡皮条拉伸后O点的位置、弹簧测力计的读数及力的方向．‎ ‎15.(1)‎8 m/s2　2.5 s　(2)0.3 s　(3)‎ 答案解析：(1)设减速过程中汽车加速度的大小为a，所用时间为t，由题可得初速度v0＝‎20 m/s，末速度vt＝0，位移s＝‎25 m，由运动学公式得 v＝2as①‎ t＝②‎ 联立①②式，代入数据得 a＝‎8 m/s2③‎ t＝2.5 s④‎ ‎(2)设志愿者反应时间为t′，反应时间的增加量为Δt，由运动学公式得 L＝v0t′＋s⑤‎ Δt＝t′－t0⑥‎ 联立⑤⑥式，代入数据得 Δt＝0.3 s⑦‎ ‎(3)设志愿者所受合外力的大小为F，汽车对志愿者作用力的大小为F0，志愿者质量为m，由牛顿第二定律得 F＝ma⑧‎ 由平行四边形定则得 F＝F2＋(mg)2⑨‎ 联立③⑧⑨式，代入数据得 ‎＝⑩‎ ‎16.‎2.5‎ m‎/s2‎ 答案解析：球受到重力mg、杆的支持力FN、杆的摩擦力Ff和竖直向上的拉力F四个力的作用(如图所示)，建立直角坐标系，则由牛顿第二定律得 Fsin 30°－mgsin 30°－Ff＝ma Fcos 30°＝mgcos 30°＋FN Ff＝μFN 联立以上各式解得a＝‎2.5 m/s2.‎ ‎17.(1)‎10 m/s2，方向沿传送带向下　(2)1 s　‎‎7 m ‎(3)(2＋2) s 答案解析：(1)设货物刚滑上传送带时加速度为a1，货物受力如图所示：根据牛顿第二定律得 沿传送带方向：mgsinθ＋Ff＝ma1‎ 垂直传送带方向：mgcosθ＝FN 又Ff＝μFN 由以上三式得：a1＝g(sinθ＋μcosθ)＝10×(0.6＋0.5×0.8) m/s2＝‎10 m/s2，方向沿传送带向下．‎ ‎(2)货物速度从v0减至传送带速度v所用时间设为t1，位移设为x1，则有：‎ t1＝＝1 s，x1＝t1＝‎‎7 m ‎(3)当货物速度与传送带速度相等时，由于mgsinθ＞μmgcosθ，此后货物所受摩擦力沿传送带向上，设货物加速度大小为a2，则有mgsinθ－μmgcosθ＝ma2，‎ 得：a2＝g(sinθ－μcosθ)＝‎2 m/s2，方向沿传送带向下．‎ 设货物再经时间t2，速度减为零，则t2＝＝1 s 沿传送带向上滑动的位移x2＝t2＝‎‎1 m 则货物上滑的总距离为x＝x1＋x2＝‎8 m.‎ 货物到达最高点后将沿传送带匀加速下滑，下滑加速度等于a2.设下滑时间为t3，‎ 则x＝a2t，代入，解得t3＝2s.‎ 货物从A端滑上传送带到再次滑回A端的总时间t＝t1＋t2＋t3＝(2＋2) s.‎ ‎18.(1)‎1 m/s2　‎4 m/s2　(2)v0≤‎5 m/s　(3)‎0.75 m 3．‎‎25 m 答案解析：(1)分别对A、B进行受力分析，‎ 根据牛顿第二定律：B物体的加速度：aB＝＝＝‎4 m/s2‎ A物体的加速度：aA＝＝＝‎1 m/s2；‎ ‎(2)当AB速度相等时，滑块B恰好到木板末端，此时不滑出A物体，就不会滑出，‎ 设经过时间t，AB的速度相等，则有：‎ v0－aBt＝aAt 根据位移关系得：v0t－aBt2－aAt2＝l 代入数据解得：t＝1 s，v0＝‎5 m/s 所以初速度应小于等于‎5 m/s；‎ ‎(3)AB速度达到相等后，相对静止一起以v＝‎1 m/s的初速度，a＝μ‎1g＝‎2 m/s2的加速度做匀减速运动直到静止，发生的位移：‎ x＝＝‎‎0.25 m 之前A发生的位移为xA＝aAt2＝‎‎0.5 m B发生的位移xB＝v0t－aBt2＝‎‎3 m 所以A发生的位移为xA＋x＝‎0.5 m＋‎0.25 m＝‎0.75 m，‎ B发生的位移为xB＋x＝‎3.0 m＋‎0.25 m＝‎3.25 m.‎