【文档说明】江西省抚州市临川第二中学2019-2020学年高一上学期期末考试物理试题【精准解析】.doc,共(16)页,677.500 KB,由小赞的店铺上传
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2019-2010学年度上学期期末考试高一年级物理试卷一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,1~6小题只有一个选项符合题目要求,7~10小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错
或不答的得0分)1.下列哪一组属于国际单位制的基本单位()A.kg、m、km/hB.m、s、kgC.m、N、kgD.N、g、m/s2【答案】B【解析】【分析】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;【详解】A、kg,m是国际单位制中基本单位,km/h不是国际单位制中的基本单位,故A错误;B、m、s、kg是国际单位制中的基本单位,故B正确;C、N是国际单位制中的导出单位
,故C错误;D、m/s2、N是国际单位制中的导出单位,g不是国际单位制中的基本单位,故D错误.【点睛】本题的解题关键要掌握国际单位制中基本单位,要注意基本物理量与基本单位的区别,不能混淆.2.2018年12月28日11时07分,第三家国
产大飞机C919从浦东国际机场起飞,历经1小时38分钟的飞行,于12时45分平稳返回浦东国际机场,圆满完成试飞任务.下列说法错误的是()A.11时07分指的是时刻B.1小时38分钟指的是时间C.飞机飞行的路径总长度等于飞机位移的大小D.飞机在空中某位置的运动快慢用瞬时速度表示【答案】C【解析
】【分析】在时间轴上,时间用线段表示,时刻用点表示;路程为物体实际运动的轨迹的长度,不是位移的大小;【详解】A、11时07分在时间轴上为一点,故其指的是时刻,故选项A正确;B、1小时38分钟在时间轴上为一段距离,故其指的是时间,故选项B正确;C、飞机飞行的路
径总长度等于飞机飞行的路程,故选项C错误;D、飞机在空中某位置的运动快慢用瞬时速度表示,故选项D正确.【点睛】本题考查时间、时刻、以及路程、位移和瞬时速度等问题,这些知识点在学习过程中要着重掌握.3.甲、乙两质点沿同一直线做直线运动,它们的x-t图象如图所示,由图
象可知A.甲、乙两质点沿同一方向运动B.甲、乙两质点均做匀变速直线运动C.甲、乙两质点在第2s末相遇D.前4s内甲质点比乙质点运动得快【答案】C【解析】【分析】两物体都做直线运动,根据位移-时间图象纵坐标的变化量读出物体的位移,根据公式求出速
度,然后进行分析即可;【详解】A、在xt−图像中,图像的斜率代表物体运动的速度,根据图像可知,甲的速度为正,乙的速度为负,甲、乙相向做匀速直线运动,故选项AB错误;C、x-t图象的交点表示相遇,根据图象可知,在第2s末甲、乙相遇,故C正确;D、x-t图象的斜率
表示速度,则甲的速度为42/2/2xvmsmst−===甲乙的速度大小为08/2/4xvmsmst−===−乙,可知前4s内甲质点和乙质点运动快慢相等,只是方向相反,故选项D错误.【点睛】本题是位移-时间图象问题,考查对物理图象的理解能力,知道斜率表示速度,能根据
图象分析物体的运动情况.4.如图所示,A、B球的质量相等,弹簧的质量不计,倾角为θ的斜面光滑,系统静止时,弹簧与细线均平行于斜面,在细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是()A.两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下,
大小均为gsinθB.B球的瞬时加速度沿斜面向下,小于gsinθC.A球的瞬时加速度沿斜面向下,大小为2gsinθD.两个小球的瞬时加速度都为零【答案】C【解析】【详解】设A、B的质量均为m,当系统静止时,
对B受力分析,根据共点力平衡有:F=mgsinθ,剪断细绳的瞬间,绳子的拉力消失,弹簧的弹力在瞬间不变,则B所受的合力为零,A所受的合力FA=mgsinθ+F=2mgsinθ根据牛顿第二定律得,aB=022Amgsinagsi
nm==方向沿斜面向下。A.两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为gsinθ,与结论不相符,选项A错误;B.B球的瞬时加速度沿斜面向下,小于gsinθ,与结论不相符,选项B错误;C.A球的瞬时加速度沿斜面向下,
大小为2gsinθ,与结论相符,选项C正确;D.两个小球的瞬时加速度都为零,与结论不相符,选项D错误;故选C。5.在力的分解中,已知合力F=40N,分力F1的方向与合力的夹角为37°,如图所示,则当另一分力F2取最小值时,分力F1的大
小为(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)()A.24NB.30NC.32ND.50N【答案】C【解析】【分析】已知合力和一个分力与合力的夹角,根据平行四边形定则作图分解即可;【详解】合力为40FN=
,一个分力与水平方向的夹角是37,根据平行四边形定则作图,如图所示:可知,分力2F的最小值为23724FFsinN==,则此时分力13732FFcosN==,故选项C正确,选项ABD错误.【点睛】本题关键是确定合力与分力的方向,然
后根据平行四边形定则作图分析,最后根据几何关系求解.6.如图所示,用轻绳将一个匀质小球挂在墙上,不考虑墙的摩擦,如果把绳的长度增加一些,则轻绳对球的拉力F1和墙对球的弹力F2的变化情况是A.F1和F2都减
小B.F1减小,F2增大C.F1增大,F2减小D.F1和F2都增大【答案】A【解析】【分析】以小球为研究对象,分析受力,由平衡条件得出绳对球的拉力、墙对小球的支持力与绳子与墙的夹角的关系式,再分析F1和F2如何变化;【详解】以小球为研究对象
,分析受力如图:设绳子与墙的夹角为,由平衡条件得:1mgFcos=,2Fmgtan=把绳的长度增大减小,减小,cos增大,tan减小,则得到1F和2F都减小,故选项A正确,选项BCD错误.【点睛】本题物体的平衡中动态变化分析问题,采用的是函数法,也可以运用图解法
.7.如图,甲、乙两质点同时从离地高度为2H和H的位置自由下落,不计空气阻力,甲的质量是乙质量的2倍,则()A.甲落地的时间是乙落地时间的2倍B.甲落地时的速率是乙落地时速率的2倍C.甲、乙落地之前,二者之间的竖直距离保持不变D.甲、乙落地之前,两物体均处于超重状态【答
案】BC【解析】【详解】A.甲落地的时间是4Htg=甲,乙落地时间2Htg=乙,所以甲落地的时间是乙落地时间的2倍,故A错误;B.根据2vgh=可知,甲落地时的速率是乙落地时速率的2倍,故B正确;C.根据212hgt=
可知经过相等的时间内两个物体下落的高度相等,所以甲、乙落地之前,二者之间的竖直距离保持不变,故C正确;D.甲、乙落地之前,加速度均为g,则两物体均处于完全失重状态,故D错误;故选BC。8.如图所示,质量不等的木块A和B的质量分别为m1和m2,置于光滑的水平面上.当水平力F作用于左端A上,两物体
一起做匀加速运动时,A、B间作用力大小为F1,则()A.F1=FB.F1=112mFmm+C.F1<FD.F1=212mFmm+【答案】CD【解析】【详解】对整体分析,由牛顿第二定律知整体的加速度大小为:12Famm
=+。以B为研究对象,由牛顿第二定律得:A对B的作用力为:21212mFFmaFmm==+A.F1=F,与结论不相符,选项A错误;B.F1=112mFmm+,与结论不相符,选项B错误;C.F1<F,与结论相符,选项C正确;D.F1=212mFmm+,与结论相符,选项
D正确;故选CD。9.如图所示,一质量为m的物体以一定的速率v0滑到水平传送带上左端的A点,当传送带始终静止时,已知物体能滑过右端的B点,经过的时间为t0,则下列判断正确的是()A.若传送带逆时针方向运行且保持速率不变,则物体也能滑
过B点,且用时为t0B.若传送带逆时针方向运行且保持速率不变,则物体可能先向右做匀减速运动直到速度减为零,然后向左加速,因此不能滑过B点C.若传送带顺时针方向运行,当其运行速率(保持不变)v=v0时,物体将一直做匀速运动滑过B点,用时一定小于t0D.若传送带顺时针方向运行,
当其运行速率(保持不变)v>v0时,物体一定向右一直做匀加速运动滑过B点,用时一定小于t0【答案】AC【解析】【分析】若传送带逆时针运动,物体受摩擦力水平向左,物体会一直做匀减速直线运动,若传送带顺时针运动,物体是减速还是加速,要比较物体与传送带的速度大小,分情
况进行讨论即可;【详解】A、当传送带不动时,小物块在滑动摩擦力作用下在传送带上做匀减速运动,当传送带逆时针方向运行且保持速率不变,物体滑上传送带时仍在滑动摩擦力作用下做匀减速运动,加速度不变,位移不变,运动情况完全相同,所以物体也
能滑过B点,且用时为0t,故A正确,B错误;C、传送带以恒定速率v沿顺时针方向运行,当0vv=,小物块在传送带上做匀速直线运动滑过B点,所以所用时间0tt<,故C正确;D、传送带以恒定速率v沿顺时针方向运行,当0vv>,小物块在传送带上可能一直做匀加速运动,也有可能先
做匀加速后做匀速运动,所以10tt<,故D错误.【点睛】解决本题的关键会根据物块的受力判断物块的运动规律,当传送带顺时针旋转时,当物块的速度大于传送带的速度,物块可能先减速后匀速,当物块的速度小于传送带的速度,物块可能先加速后匀速.10.如图1所示,
一轻弹簧下端固定在水平面上,上端放置一小物体,小物体处于静止状态.现对小物体施一竖直向上的拉力F,使小物体向上做匀加速直线运动,拉力F与物体位移x的关系如图2所示,a、b、c均为已知量,重力加速度为g,弹簧始终在弹性
限度内.则下列结论正确的是()A.开始时弹簧的压缩量为cB.物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态C.物体的加速度大小为agbD.物体从开始运动到离开弹簧的过程经过的时间为()2cbaag−【答案】AD【解析
】【详解】A.刚开始时物体处于静止状态,物体受到的重力和弹力二力平衡,弹簧的压缩量:x=c,故A正确;B.物体与弹簧分离时,弹簧恢复原长,故B错误;C.开始时,重力和弹力二力平衡由平衡条件得:mg=kx,拉力F1为a时
,弹簧弹力和重力平衡,合力等于拉力,根据牛顿第二定律有:1Fkxmgma+=﹣,物体与弹簧分离后,拉力F2为b,根据牛顿第二定律有:2Fmgma=﹣,解得物体的质量:bamg−=,弹簧的劲度系数:bakc−=,加速度:agaba=−,故C错误;D.从物体开始运动
到离开弹簧过程,物体的位移为:c,根据匀变速直线运动的位移公式得:212cat=,解得运动时间:()2cbatag−=,故D正确。故选AD。二、填空题(第11每空2分,12题每空3分,共16分)11.小江同学在做
“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验中,他用实验装置如图所示,所用的钩码每只质量为50g.他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,并将数据填在表中,实验中弹簧始终未超过弹性限度,取g取10m/s2.根据实验数据可得钩码质
量/g050100150200250弹簧总长度/cm6.007.008.009.0010.0011.00(1)该弹簧的劲度系数k=_____N/m.(2)弹力F与形变量x的表达式_____.【答案】(1).50(2
).F=50x【解析】(1)根据F=kx可知,0.05100N/m=50N/m0.01Fkx==(2)弹力F与形变量x的表达式F=50x【点睛】对于该实验要注意:每次增减砝码测量有关长度时,均要保证弹簧及砝码应处于静止状态.测量有关长度时,
要注意区分弹簧的原长l0,实际长度l和伸长量x,并明确三者之间的关系.12.某同学欲运用牛顿第二定律测量滑块的质量M,其实验装置如图甲所示,设计的实验步骤为:(1)调整长木板倾角,当钩码的质量为m0时滑块恰好沿木板向
下做匀速运动;(2)保持木板倾角不变,撤去钩码m0,将滑块移近打点计时器,然后释放滑块,滑块沿木板向下做匀加速直线运动,并打出点迹清晰的纸带如图乙所示(打点计时器的工作频率为50Hz).请回答下列问题:
①打点计时器在打下D点时滑块的速度vD=__________m/s;(结果保留3位有效数字)②滑块做匀加速直线运动的加速度a=_____m/s2;(结果保留3位有效数字)③滑块质量M=___________(用字母a、m0和当地重力加速度g表示).(3)保持木板倾角不变,
挂上质量为m(均小于m0)的钩码,滑块沿木板向下匀加速运动,测出滑块的加速度;多次改变钩码的质量,分别求出相应的加速度.(4)若绳的拉力与所挂钩码的重力大小相等,作出a—mg图象如图丙所示,则由图丙可求得滑块的质量M=______kg.(取g=10m/s2,结果
保留3位有效数字)【答案】①1.38/ms;②23.88/ms,③0mgMa=;(4)0.200Mkg=【解析】试题分析: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D点时小车的瞬时速度大小;根据匀变速直线运动的推论公式2xaT=可以求出加速度
的大小;当取下细绳和钩码时,由于滑块所受其它力不变,因此其合外力与撤掉钩码的重力等大反向;根据牛顿第二定律有mg=Ma,由此可解得滑块的质量.从图乙中可知5.20ABxcm=,5.84BCxcm=,6.45CDxcm=,7.07DExcm=(2)①相邻计数点间的时间间隔为
20.020.04Ts==,根据匀变速直线运动过程中的中间时刻速度推论可得26.457.0710/1.69/220.04CEDxvmsmsT−+===,②根据逐差法可得221222DEBCCDABxxaTxxaT−=−=,,联立
即得2220.06450.05200.07070.05843.88/440.04CDABDEBCxxxxamsT−+−−+−===③滑块做匀速运动时受力平衡作用,由平衡条件得0sinmgMgf=−,撤去0m时滑块做匀加速直线运动时,受到的合外力sinFM
gf=−合,由牛顿第二定律得FMa=合,解得0mgMa=.(4)滑块做匀速运动时受力平衡作用,由平衡条件得sin0Mgf−=,挂上质量为m的钩码时滑块沿木板向下做匀加速直线运动,受到的合外力为sinFMgfmg合
=−−,由牛顿第二定律得FMa=合,解得magM=−,由图丙所示图象可知13.52.550.20kM−===,解得M=0.200kg.三、计算题(共4小题,共44分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答
案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13.如图所示为一架小型四旋翼无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前正得到越来越广泛的应用.无人机的质量为m=2kg,假定运动过程中空气阻力忽略不计,当无人机在地面上从静止开始,以最大升力竖直向上起飞,经时间t=4s时,离地面
的高度为h=48m,g取10m/s2.(1)其动力系统能够提供的最大升力为多大?(2)当无人机悬停在距离地面高度H=100m处时,由于动力设备故障,无人机突然失去升力,从静止开始坠落,则无人机坠落地面时的速度为多大?【答案】(1)32N(2)205m/s【解析】【详解】(1)无人机以最大升力竖直
向上起飞,做匀加速直线运动,由h=12at2解得a=22ht=6m/s2根据牛顿第二定律有F-mg=ma解得F=32N.(2)无人机失去升力坠落过程做自由落体运动,由v2=2gH解得v=205m/s.14.木块
A、B分别重50N和70N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2,与A、B相连接的轻弹簧被压缩了5cm,系统置于水平地面上静止不动,已知弹簧的劲度系数为100N/m;若用F=7N的水平力作用在木块
A上,滑动摩擦力近似等于最大摩擦力,力F作用后系统达稳定时,求:(1)弹簧的弹力大小;(2)木块A、B受摩擦力大小分别是多少;【答案】(1)5N(2)2N,5N【解析】【详解】(1)A、B与地面间的最大静摩擦力分别为:fmA=μGA=0.2×50N=10NfmB=μGB=0.2×70
N=14N根据胡克定律得,弹簧的弹力大小为F弹=kx=100×0.05N=5N当F=7N时,F-F弹=2N<fmA,F弹<fmB,所以两物体都保持静止状态,此时弹簧的弹力仍为5N;(2)则由平衡条件得:A所受摩擦力分别为fA=F-F弹=2N方向水平向左。B所受的摩擦力为fB=F弹=5
N方向水平向左。15.民航客机的机舱一般都设有紧急出口,发生意外情况的飞机在着陆后,打开紧急出口的舱门,会自动生成一个由气囊构成的斜面,机舱中的人可沿该斜面滑行到地面上,如图所示.某机舱离气囊底端的竖直高度AB=3.
0m,气囊构成的斜面长AC=5.0m,CD段为与斜面平滑连接的水平地面.若人从气囊上由静止开始滑下,人与气囊间的动摩擦因数为μ1=0.5,人与地面间的动摩擦因数为μ2=0.4.不计空气阻力,g=10m/s2.求:(1)人在气囊上滑下时的加速度大小;(2)人滑到气囊底端时的速度大小(答
案可带根号);(3)站在距气囊底端正前方2.0m处的救护人员能否被从气囊上滑下的人撞到?【答案】(1)22/ms(2)5/ms(3)能被撞到【解析】【详解】试题分析:(1)设AC与水平地面成θ角,sin0.6ABAC==对人受力分析,由牛顿运动定律:mgsinθ-f=
ma1f=μ1FNFN=mgcosθ解得:a1=gsinθ-μ1gcosθ=2m/s2(2)由vc2=2a1x1,得到vc=25m/s(3)滑到地面上的人,根据牛顿运动定律和运动学公式得:μ2mg=ma20-vc2=2
(-a2)x2解得:x2=2.5m2.5m>2.0m,救护人员能被撞到.16.如图所示,光滑的水平面上有一质量M=0.2kg的长木板,另一质量m=0.1kg的小滑块以v0=2.4m/s的水平初速度从长木板的左端滑上长木板(此时开始计时).已知小滑块与长木板间的动摩擦因数μ=0.4,
重力加速度g=10m/s2.(1)若长木板长L=0.7m且固定在水平面上,求小滑块从长木板上滑离时的速度大小;(2)若长木板足够长且不固定,则经过多长时间小滑块与长木板的速度相等?求此时间内小滑块运动的位移大小?【答案】(1)0.4m/s(2)0.4s0.64m【解析】【分析】(1)根据
牛顿第二定律分别求出m的加速度,根据运动学公式求出速度;(2)根据牛顿第二定律分别求出M和m的加速度,根据速度与时间关系求解当速度相等的时间,根据运动的时间运用运动学公式求出小滑块运动的距离;【详解】(1)小滑块在摩擦力作用下做匀减速直线运动,由牛顿第二定律,得:1fFma−
=又因fNFFmg==解得:214m/sa=−又22012vvaL−=解得0.4m/sv=;(2)长木板在水平方向只受向右的滑动摩擦动力'fF,且'0.4NffFFmg===由牛顿第二定律,得2'fFMa=解得22s2m/a=设经过时间t,两者速度相同,则有012vatat+=,解得0.4s
t=由20112xvtat=+,得此时间内小滑块运动的位移0.64mx=.【点睛】解决本题的关键理清滑块和木板的运动情况,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.