2014-2015高三第物理一学期第一次月考试卷(含解析)
注意事项:(1)考试范围是高中物理必修(1)内容。
(2)满分100分,考试时间90分钟。
(3)试题答案写在答题卡上。
一单项选择题(10题,每题4分)
安徽省野寨中学每年一度的秋季运动即将开始,学校操场有标准化的橡胶跑道。在去年的秋季运动会中,高二(9)的某同学创造了100m和200m短跑项目的学校纪录,他的成绩分别是是9.84s和20.30s.关于某同学的的叙述正确的是( )
A该同学100m的平均速度约为10.16m/s.
B该同学在100m和200m短跑中,位移分别是100m和200m.
C该同学的200m短跑的平均速度约为9.85m/s.
D该同学起跑阶段加速度与速度都为零。
【答案】A
【考点】平均速度;位移与路程.
【解析】解:A、平均速度为: ,A正确
B、位移是从始位置指向末位置的有向线段,200m的比赛有弯道,位移小于200m,B错误
C、由B知该同学的200m短跑的平均速度小于 ,C错误
D、该同学起跑阶段加速度不为零,速度为零,D错误
故选:A
2.如图甲所示为一质点运动的速度时间图象,曲线为一正弦曲线的上半部,如图所示乙是位移时间图像,曲线为一半圆。则在甲图中质点在0~t1时间内与乙图中质点在0-8s时间内,说法正确的是 ()
A.甲乙图像的曲线均表示质点的运动轨迹。
B.乙图中质点在8s时刻离出发点最远。
C.甲图质点运动的加速度先增大后减小。
D.图乙质点运动的过程中速度最小。
【答案】D
【考点】vt图像和xt图像的应用
【解析】 A.甲乙图像的曲线均不表示质点的运动轨迹,只表示速度或者位移随时间的变化;B.乙图中质点在8s时刻刚好回到出发点,因为纵坐标为零。C.甲图质点运动的加速度先减小后增大,做图像的切线,看斜率的大小。
3.如图所示,a、b两条曲线是汽车a、b在同一条平直公路上行驶 时的速度一时间图像。已知在t2时刻两车相遇,下列说法正 确的是
A. t1时刻两车也相遇
B. t1时刻a车在前,b车在后
C. a车速度先增大后减小,b车速度先减小后增大
D. a车加速度先增大后减小,b车加速度先减小后增大
【答案】C
【考点】匀变速直线运动的图像.
【解析】解:A、在t2时刻,两车相遇,在t1-t2时间内,a图线与时间轴围成的面积大,则a的位移大,可知t1时刻,b车在前,a车在后.故A、B错误.
C、由图线可知,a车的速度先增大后减小,b车的速度先减小后增大.故C正确.
D、图线切线的斜率表示加速度,可知a车的加速度先减小后增大,b车的加速度先减小后增大.故D错误.
故选:C.
4.自高为h的塔顶自由落下一物体a,与此同时物体b从塔底以初速度v0竖直向上抛,且a、b两物体在同一直线上运动,下列说法中不正确的是 ( )
A.若v0 ,则两物体在b上升过程中相遇
B.若v0= ,则两物体在地面相遇
C.若
D.若v0 ,则两物体不可能在空中相遇
【答案】B
【考点】竖直上抛运动;自由落体运动.
【解析】解:若b球正好运动到最高点时相遇,则有:
B速度减为零所用的时间
②,
③
由 ④
由①②③④解得
当ab两球恰好在落地时相遇,则有:
此时A的位移
解得:
A、若,则两物体在b上升途中相遇,故A正确;
B、若 ,则b球正好运动到最高点时相遇,故B错误;
C、若 ,则两物体在b下降途中相遇,故C正确;
D、若 ,则两物体不可能在空中相遇,故D正确.
本题选不正确的,故选:B
5.如图所示,物体A靠在竖直墙壁上,物体A、B在竖直向上的外力F作用下,一起匀速向上运动,则( )
A.物体A一定受到墙壁的弹力作用
B.物体B对物体A的作用力垂直A的斜面向上
C.物体A受重力、物体B的弹力和摩擦力作用
D.外力F一定大于A、B两物体的重力之和
【答案】C
【考点】物体的弹性和弹力;摩擦力的判断与计算.
【解析】解:先对AB整体受力分析,由平衡条件知,
竖直方向:F=GA+GB
水平方向,不受力,故墙面无弹力
隔离A物体,必受重力、B对A的弹力和摩擦力作用,受三个力,故A错误,B也错误,C正确;
D、从整体角度受力分析,由平衡条件可知,外力F一定等于A、B两物体的重力之和,故D错误
故选:C.
6.如图2-4-26所示,有5 000个质量均为m的小球,将它们用长度相等的轻绳依次连接,再将其左端用细绳固定在天花板上,右端施加一水平力使全部小球静止.若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为45.则第2 011个小球与2 012个小球之间的轻绳与水平方向的夹角的正切值等于().
A.2 0115 000 B.2 9895 000 C.2 0112 089 D.2 0892 011
【答案】C
【考点】共点力平衡的条件及其应用
【解析】解:以5000个小球组成的整体为研究对象,分析受力情况,如图1所示,根据平衡条件得
F=5000mg
再以2015个到5000个小球组成的整体为研究对象,分析受力情况,如图2所示,则有
故选A
7.在固定于地面的斜面上垂直斜面安放一块挡板,截面为1/4圆的柱状物体甲放在斜面上,半径与甲半径相等的光滑球体乙被夹在甲与挡板之间,球体乙没有与斜面接触而处于静止状态,如图所示.在球心O1处对甲实施一个平行于斜面下的力F,使甲沿斜面方向缓慢地移动,直至甲与挡板接触为止,设乙对挡板的压力为F1,甲对斜面的压力为F2,则在此过程中()
A.F1缓慢增大,F2缓慢增大 B、F1缓慢增大,F2缓慢减小
C.F1缓慢减小,F2缓慢减小 D、F1缓慢减小,F2始终不变
【答案】D
【考点】共点力平衡的条件及其应用
【解析】解:先对物体乙受力分析,受重力、挡板的支持力和甲物体的支持力,如图
根据平衡条件,结合几何关系可以看出挡板的支持力不断减小,根据牛顿第三定律,球甲对挡板的压力不断减小,故A错误,B错误;
再对甲与乙整体受力分析,受重力、斜面的支持力、挡板的支持力和已知力F,如图
根据平衡条件,有
x方向:F+(M+m)gsin-F1=0
y方向:F2-(M+m)gcos=0
解得:
F2=(M+m)gcos
结合牛顿第三定律,物体乙对斜面的压力不变,故C错误,D正确;
故选D.
8.如图所示,是某同学站在压力传感器上,做下蹲起立的动作时记录的力随时间变化的图线。由图线可知,该同学的体重约为650 N,除此以外,还可以得到以下信息()
A.该同学做了一次下蹲-起立的动作,且下蹲后约2 s起立
B.该同学做了两次下蹲-起立的动作
C.下蹲过程中人一直处于失重状态
D.下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态
【答案】A
【考点】超重和失重.
【解析】解:A、人下蹲动作分别有失重和超重两个过程,先是加速下降失重,到达一个最大速度后再减速下降超重对应先失重再超重,起立对应先超重再失重,对应图象可知,该同学做了一次下蹲-起立的动作,由图象看出两次超重的时间间隔就是人蹲在地上持续的时间,约2s,故A正确,B错误;
C、下蹲过程既有失重又有超重,且先失重后超重,C、D均错误;
故选:A
9.如图A所示,一质量为m的小球系于长度分别为l1、l2的两根细线上,l1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为,l2水平拉直,小球处于平衡状态。如图B所示,现将图A中的细线l1改为长度相同、质量不计的轻弹簧。关于下列说法正确的是( )
A.在图A中,若剪断水平的绳子l2,小球的加速度a=g tg。
B.在图A中,若剪断绳子l1, 小球的加速度是a=g 。
C.在图B中,若剪断水平的绳子l2,小球的加速度a=gSin
D.剪断水平的绳子l2,两者的加速度是相同并且绳子与弹簧l1是可以等效的。
【答案】B
【考点】牛顿第二定律.
【解析】解:A、将细线l2从中间剪断后,甲球做圆周运动,剪断细线的瞬间,加速度方向沿轨迹的切线方向,由牛顿第二定律得:
mgsin=ma,
解得:a=gsin故A错误;
B、在图A中,若剪断绳子l1,小球先做自由落体运动,再做圆周运动,故剪断绳子l1,小球的加速度是a=g,故B正确;
C、弹簧的弹力不可突变,将细线l2从中间剪断瞬间,对乙球,由牛顿第二定律得:
mgtan=ma,
解得:a=gtan,故C错误;
D、由AC可知,D错误;
故选:B
10.如图所示,oa、ob是竖直平面内两根固定的光滑细杆,o、a、b、c位于同一圆周上,c为圆周的最高点,a为最低点。每根杆上都套着一个小滑环,两个滑环都从o点无初速释放,用t1、t2分别表示滑环到达a、b所用的时间,则下列关系正确的是:( )
(A)t1 = t2 ;(B)t1
(C)t1 (D)无法确定,需要讨论。
【答案】C
【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【解析】解:以O点为最高点,取合适的竖直直径oa作等时圆,交ob于c,如图所示,显然o到a、c才是等时的,比较图示位移oboc,故推得t1
故选:C.
二实验题(12分)
11.(8分)在测定匀变速直线运动的加速度的实验中,用打点计时器记录纸带运动的时间。计时器所用电源的频率为50Hz,图为一次实验得到的一条纸带,纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出,按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点,用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离如图所示(单位:cm)。由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的即时速度大小v4=________m/s,(3分)小车的加速度大小a=________m/s2。(5分)(保留三位有效数字)
【答案】0.405,0.756.
【考点】探究小车速度随时间变化的规律.
【解析】解:由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=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,可以求出打纸带上4点时小车的瞬时速度大小.
设0到1之间的距离为x1,以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6,
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:x4-x1=3a1T2
x5-x2=3a2T2
x6-x3=3a3T2
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值
得:
即小车运动的加速度计算表达式为:
故答案为:0.405,0.756.
12.(4分)某同学采用如图1所示的装置探究物体的加速度与所受合力的关系.用砂桶和砂的重力充当小车所受合力F;通过分析打点计时器打出的纸带,测量加速度a.分别以合力F 和加速度a作为横轴和纵轴,建立坐标系.根据实验中得到的数据描出如图2所示的点迹,结果跟教材中的结论不完全一致.该同学列举产生这种结果的可能原因如下:
(1)在平衡摩擦力时将木板右端垫得过高;
(2)没有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力时将木板右端垫得过低;
(3)测量小车的质量或者加速度时的偶然误差过大;
(4)砂桶和砂的质量过大,不满足砂桶和砂的质量远小于小车质量的实验条件.
通过进一步分析,你认为比较合理的原因可能是
【答案】 (1)、(4)
【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系.
【解析】解:根据实验中得到的数据描出如图2所示的点迹,作出图象如图所示:
(1)、图线不经过原点,当拉力为零时,加速度不为零,知平衡摩擦力过度,即长木板的末端抬得过高了.故(1)正确,(2)错误;
(4)、曲线上部出现弯曲现象,随着F的增大,即砂和砂桶质量的增大,不在满足砂和砂桶远小于小车的质量,因此曲线上部出现弯曲现象.故(4)正确,(3)错误.
故选:(1)、(4)
三计算题(解题要求:书写整洁,写出必要的过程与步骤,否则酌情给分)
13(10分)一个物体做初速度不为零的匀加速直线运动,通过连续两段位移大小分别为x1和x2。所用的时间分别为t1、t2,
求(1)物体运动的加速度a的大小。
(2)物体在t2时间末的速度大小。
【答案】(1)物体运动的加速度a的大小为
(2)物体在t2时间末的速度大小为
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;
【解析】解:(1)设前一段时间t1的中间时刻的瞬时速度为v1,后一段时间t2的中间时刻的瞬时速度为v2.所以:
①
②
③
联立①②③得:
(2)物体在t2时间末的速度大小
答:(1)物体运动的加速度a的大小为
(2)物体在t2时间末的速度大小为
14、如图所示,质量 的物体,以 的初速度沿粗糙的水平面向右运动,物体与地面间的动摩擦因数 ;同时物体受到一个与运动方向相反的 的力 作用,经过 ,撤去外力 ,求物体滑行的总位移。
【答案】物体滑行的总位移为9.25m.
【考点】牛顿第二定律
【解析】解:设以初速度的方向(向右)为正方向,由牛顿第二定律:
物体从10m/s的初速度到速度减为零所用的时间和位移分别为
在F作用后2s,由于FFf,物体将反向(向左)做加速度运动,加速度为
再经过1s,物体从初速度为零做反向加速运动,位移为s2,则
当F撤去后,物体在摩擦阻力作用下做匀减速运动,运动方向还足向左,其加速度为
F撤去时物体具有的速度v=a2t2=-11m/s=-1m/s
继续运动的位移为s3,则
所以,物体运动的总位移为s=s1+s2+s3=10-0.5-0.25m=9.25m
答:物体滑行的总位移为9.25m.
15.2015年11月,我国舰载机在航母上首降成功.设某一舰载机的质量为m=2.5104 kg,速度为v0=42 m/s,若仅受空气阻力和甲板阻力作用,舰载机将在甲板上以a0=0.8 m/s2的加速度做匀减速运动,着舰过程中航母静止不动.
(1)舰载机着舰后,若仅受空气阻力和甲板阻力作用,航母甲板至少多长才能保证舰载机不滑到海里;
(2)为了使舰载机在有限长度的跑道上停下来,甲板上设置了阻拦索让舰载机减速,同时考虑到舰载机挂索失败需要复飞的情况,舰载机着舰时不关闭发动机.图1所示为舰载机勾住阻拦索后某一时刻的情景,此时发动机的推力大小为F=1.2105 N,减速的加速度a1=20 m/s2,此时阻拦索夹角=106,空气阻力和甲板阻力保持不变.求此时阻拦索承受的张力大小.(已知:sin 53=0.8,cos 53=0.6)
【答案】(1)飞机着舰后,若仅受空气阻力和甲板阻力作用,航母甲板至少1102.5m才能保证飞机不滑到海里;
(2)此时阻拦索承受的张力大小为5105 N;
【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
【解析】解:(1)由运动学公式2a0S0=v02得:
代入数据可得:S0=1102.5m;
(2)飞机受力分析如图所示:
由牛顿第二定律有:
2FTcos+f-F=ma
其中FT为阻拦索的张力,f为空气和甲板对飞机的阻力;
飞机仅受空气阻力和甲板阻力时:
f=ma0
联立上式可得:
FT=5105 N
答:(1)飞机着舰后,若仅受空气阻力和甲板阻力作用,航母甲板至少1102.5m才能保证飞机不滑到海里;
(2)此时阻拦索承受的张力大小为5105 N;
16.一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平面的中央。桌布的一边与桌的AB边重合,如图。已知盘与桌布间的动摩擦因数为 ,盘与桌面间的动摩擦因数为 。现突然以恒定的加速度a 将桌布抽离桌面,加速度的方向是水平的且垂直于AB边。若圆盘最后未从桌面掉下,则加速度a 满足的条件是什么?(以g 表示重力加速度)
【答案】见解析
【考点】牛顿第二定律.
【解析】 解:小圆盘在桌布的摩擦力的作用下向前做匀加速直线运动,其加速度为a1,
由牛顿第二定律得lmg=mal ①
故a1= ②
桌布从突然以恒定加速度a开始抽动至圆盘刚离开桌布这段时间内桌布做匀加速直线运动,设所经历时间为t,桌布通过的位移x,
故 ③
在这段时间内小圆盘移动的距离为x1,
小圆盘通过的位移 ④
小圆盘和桌布之间的相对位移为方桌边长的一半,故有
⑤
设小圆盘离开桌布时的速度为v1,则有
v12=2al x1 ⑥
小圆盘离开桌布后在桌面上做匀减速直线运动,
设小圆盘的加速度大小为a2,
则有2mg=ma2 ⑦
设小圆盘在桌面上通过的位移大小为x2后便停下,将小圆盘的匀减速运动看做由静止开始的匀加速运动,则有
v12=2a2 x2 ⑧
小圆盘没有从桌面上掉下则有
⑨
联立以上各式解得: ⑩
即只有桌布抽离桌面的加速度 时小圆盘才不会从桌面上掉下.
17、如图所示,将小yu置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出, 砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验. 若砝码和纸板的质量分别为m1 和m2,各接触面间的动摩擦因数均为 . 重力加速度为g. (1)当纸板相对砝码运动时,求纸板所受摩擦力。
【答案】f=f1+f2=(2m1+m2)g
【考点】滑动摩擦力
【解析】砝码和桌面对纸板的摩擦力分别为f1=m1g,f2=(m1+m2)g
纸板所受摩擦力的大小f=f1+f2=(2m1+m2)g
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动能和势能课件3
探究形变与弹力的关系课件1
探究加速度与力、质量的定量关系课件
杠杆课件2
动能和势能课件2
核能课堂精练2
物体运动的速度课件2
滑轮课件2
杠杆课件3
磁感应强度教案
测量物质的密度课件2
九年级物理上册课时精练精析检测6
自由落体运动规律课件1
测量物质的密度课件1
杠杆课件4
用图象描述直线运动课件1
用图象描述直线运动课件2
九年级物理上册课时精练精析检测8
自由落体运动规律课件2
九年级物理上册课时精练精析检测9
用图像描述直线运动课件
怎样求合力课件
通电导线在磁场中受到的力教案
功课件4
研究摩擦力课件1
九年级物理上册课时精练精析检测7
研究摩擦力课件2
电荷及其守恒定律教案
测平均速度课件
探究形变与弹力的关系课件2
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