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精品解析:江苏省南通市如东中学2017-2018学年高一(上)期中物理试题(解析版)

2020-09-02 来源:客趣旅游网


2017-2018学年江苏省南通市如东中学高一(上)期中物理试卷

一.选择题

1. 在物理学研究中,有时可以把物体看成质点,下列判断正确的是( ) A. 研究火车通过南京长江大桥的运动时间,可以把火车看成质点 B. 研究航空母舰在作战地图上的位置时,可以把航母看成质点 C. 研究人造卫星的姿态调整时,可以把卫星看成质点 D. 研究航空母舰上的飞机起飞时,可以把航母看成质点 【答案】B

【解析】A、观察火车通过南京长江大桥所需的时间时,自身长度不能忽略,不可以把火车看成质点,所以A错误;

B、作战地图上确定航空母舰的准确位置时,可以把航空母舰看做质点,故B正确;

C、调整卫星飞行姿态时要考虑到卫星的本身的大小和形状,故不能将卫星看成质点,故C错误; D、观察航空母舰上的舰载飞机起飞时,不可以把航空母舰看做质点,否则飞机就找不到起降的位置了,故D错误。

点睛:本题考查学生对质点这个概念的理解,关键是知道物体能看成质点时的条件,看物体的大小和形状对所研究的问题是否产生影响,物体的大小和形状能否忽略的问题。 2. 关于速度及其变化,下列说法正确的是( ) A. 物体的速度变化越大,加速度一定越大 B. 物体的速度为零,加速度一定为 零 C. 物体的位置变化越大,速度一定越大 D. 物体的位置变化越快,速度一定越大 【答案】D 【解析】A、根据

得,速度变化大,由于时间的问题,导致加速度不一定大,故A错误;

B、速度为零,速度的变化率不一定为零,则加速度不一定为零,故B错误; C、物体位置变化大,根据D、根据

知,由于时间的问题,导致速度不一定大,故C错误;

知,物体的位置变化越快,速度一定越大,故D正确。

点睛:解决本题的关键知道加速度、速度的物理意义,加速度是反映速度变化的快慢,速度是反映位置的

1

变化快慢。

3. 如图是一辆汽车做直线运动的x﹣t图象,对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动,下列说法中正确的是( )

A. AB段做匀速直线运动

B. OA段与BC段运动的速度不相同

C. CD段表示的运动方向与OA段的运动方向相反 D. 汽车在4h内的位移大小为60km 【答案】C

【解析】A、AB段物体的位移不随时间而变化,速度为零,物体处于静止状态,故A错误; B、根据速度公式:对于OA段:对于BC段:

,即速度相同,故选项B错误;

C、OA段物体沿正方向运动,CD段物体沿负方向运动,所以CD段的运动方向与OA段的运动方向相反,故C正确;

D、运动4h汽车的位移大小为

,故D错误。

点睛:位移时间图象的斜率等于物体的速度,由数学知识比较速度的大小,确定物体的运动性质.汽车的位移大小等于纵坐标的变化量。

4. 关于自由落体运动的加速度g,下列说法中正确的是( ) A. 重的物体的g值大

B. g值在地球上任何地方都一样大 C. 同一地点,不同物体的g值一样大 D. g值在赤道处大于在北极处 【答案】C

【解析】A、重力加速度g,与物体的质量无关,故A错误;

B、加速度g,与物体所处的地点即经纬度有关,g值在赤道处小于北极处,故BD错误;

2

C、重力加速度g,与物体所处的地点即经纬度有关,与物体的质量无关;故同一地点,同一高度,轻重物体的g值一样大,故C正确。

点睛:自由落体运动的加速度g,与物体所处的地点即经纬度有关,与物体的质量无关。

5. 科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段,在研究和解决问题的过程中,不仅需要相应的质点,还需要运用科学的方法,理想实验有时更能深刻第反映自然规律,伽利略设想了一个理想实验,如图所示: ①两个对接的斜面,静止的小球沿一个斜面滚下,将滚上另一个斜面; ②如果没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度;

③减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然会达到原来的高度;

④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球会沿水平面做持续的匀速运动,对这个实验分析,我们可以得到的最直接结论是( )

A. 小球的运动状态不需要外力来维持 B. 小球的加速度和所受合外力成正比

C. 小球受到的力一定是,质量越大,它的加速度越小 D. 自然界的一切物体都具有惯性 【答案】A

【解析】伽利略通过“理想斜面实验”和科学推理,得出的结论是:力不是维持物体运动的原因,光滑水平面上运动的小球,运动状态的维持并不需要外力,故A正确,BCD错误。

点睛:伽利略斜面实验的卓越之处不是实验本身,而是实验所使用的独特的方法:在实验的基础上,进行理想化推理(也称作理想化实验),它标志着物理学的真正开端。

6. 如图所示,小球A系在竖直拉紧的细绳下端,球恰好与斜面接触并处以静止状态,则小球A所受的力是( )

A. 绳对它的拉力和斜面对它的支持力

3

B. 重力、绳对它的拉力和斜面对它的摩擦力 C. 重力、绳对它的拉力、斜面对它的支持力和摩擦力 D. 重力和绳对它的拉力 【答案】D

【解析】假设斜面光滑,小球相对斜面没有相对运动或或现对运动的趋势,故不存在摩擦力;如图所示细绳竖直拉紧,说明细绳对小球的力为竖直方向,假设小球受斜面的弹力则弹力一定垂直于斜面向上,而重力竖直向下,拉力向上,则三力的合力不可能为零,故小球不可能处于平衡状态,故小球一定不受斜面的弹力,故小球只受重力和绳子对它的拉力,即选项D正确。

点睛:弹力有无的判断是常考的内容之一,一般常用假设法进行判断,本题只需注意绳子的方向即可反证得出斜面对小球没有弹力,当然同时也要注意摩擦力的存在与否。

7. 如图所示,一倾角为θ的光滑斜面向左做匀速直线运动,物块相对于斜面静止,则斜面的加速度为( )

A. gtanθ B. 【答案】A

C. gsinθ D. gcosθ

【解析】m与楔形物体相对静止,二者一起向右加速运动,即m的合外力方向水平向右,受力分析如图所示:

根据几何关系得:F合=mgtanθ,根据牛顿第二定律可得:

,水平向左,故A正确、BCD错误。

二.多项选择题

8. 两个小物块A、B从同一位置沿一直线运动的v﹣t图象如图所示,由图可知( )

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A. 物块A、B同时开始运动 B. 物块B比物块A运动的加速度小 C. 在 t1时刻物块A、B处于同一位置 D. 在 t1时间内物块B比物块A的位移大 【答案】BD

【解析】试题分析:由图看出,B先开始运动,而A后开始运动.故A正确

在t1时刻,两图象相交,表示速度相同,由“面积”看出,B的位移大于A的位移,两物体是从同一位置沿一直线运动的,所以在t1时刻物块A、B不在同一位置.C错误,D正确,

根据速度图象的斜率等于加速度,可知,物块B比物块A运动的加速度小.故B错误. 故选ABD

考点:考查了对v-t图像的理解

点评:本题关键抓住速度图象的两个数学意义来其物理意义:一是图象与坐标轴所围的“面积”表示位移,二是斜率等于加速度.

9. 关于力学单位制,下列说法中正确的是( )

A. 在力学单位制,若采用cm、g、s作为基本单位,则力的单位为牛顿 B. 在力学单位制,若采用m、kg、s作为基本单位,则力的单位为牛顿 C. 牛顿是国际单位制中的一个基本单位 D. 力的单位N是根据牛顿第二定律定义的 【答案】BD

【解析】A、在力学单位制中,若采用m、kg、s为基本单位,力的单位也一定是国际单位制中的单位即为N,所以A错误,B正确;

C、牛顿是根据牛顿第二定律推导出来的单位,是导出单位,所以C错误,D正确。

点睛:国际单位制规定了七个基本物理量,这七个基本物理量分别是谁,它们在国际单位制中的单位分别是什么,这都是需要学生自己记住的基本的知识。

10. 如图,光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内,A端与水平面相切,轨道上的小球在水平向右

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的力F作用下,缓慢地由A向B运动,轨道对球的弹力为N,则在运动过程中( )

A. F增大 B. F减小 C. N增大 D. N减小 【答案】AC

【解析】对球受力分析,受重力、支持力和拉力,如图所示:

根据共点力平衡条件,有:,,其中为支持力N与竖直方向的夹角;当物体向下移动时,

变小,故N变小,F变小,故BD正确,AC错误。

点睛:本题考查共点力的平衡条件应用,解题目的关键是对滑块受力分析,然后根据共点力平衡条件列式求解出支持力和拉力的表达式进行讨论,本题也可以采用作图法来判断力的变化。

11. 如图,A.B两球质量相等,光滑斜面的倾角为θ,图甲中A.B两球用轻弹簧相连,图乙中A、B两球用轻杆相连,系统静止时,挡板C与斜面垂直,弹簧.轻杆均与斜面平行,在突然撤去挡板的瞬间( )

A. 图甲中A球的加速度为零 B. 图乙中A球的加速度为gsinθ C. 图甲中B球的加速度为2gsinθ D. 图乙中B球的加速度为零 【答案】ABC

【解析】撤去挡板前,对整体分析,挡板对B球的弹力大小为2mgsinθ,因弹簧弹力不能突变,而杆的弹力会突变,所以撤去挡板瞬间,图甲中A球所受合力为零,加速度为零,B球所受合力为2mgsinθ,加速度为2gsinθ;图乙中杆的弹力突变为零,A、B球所受合力均为mgsinθ,加速度均为gsinθ,故ABC正确,D错

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误.故选ABC.

点睛:本题考查了牛顿第二定律的瞬时问题,知道弹簧的弹力在撤去挡板的瞬间保持不变,而杆的弹力能够突变,结合牛顿第二定律进行求解.

三.非选择题

12. 某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”,如图甲,用两根弹簧测力计一起拉橡皮筋,使橡皮筋伸长到O点;如图乙,改用一根弹簧测力计拉橡皮筋,也使橡皮筋伸长到O点,实验时,分别读出弹簧测力计的示数,并在贴于木板的白纸上记录O点的位置及拉线的方向. (1)下列正确的实验要求是_____ A.弹簧测力计应在使用前校零 B.实验时,橡皮筋可以尽可能伸长 C.拉力方向应与木板平面平行

D.记录拉线方向时,所描的两点可尽量靠近

(2)实验记录纸如图丙所示,O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置,两弹簧测力计共同作用时,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点,两个力的大小分别为:F1=1.5N、F2=2.0N,请选择合适的标度作图,求出F1和F2合力F的大小为________N.

(3)若弹簧测力计A和B间的夹角大于90°,保持O点位置不变.弹簧测力计A与橡皮筋PO间夹角(∠POA)不变,减小弹簧测力计B与橡皮筋PO间夹角(∠POB),则弹簧测力计A的读数________.弹簧测力计B的读数_________(填“变大”、“变小”、“先变大后变小”、“先变小后变大”或“不变”).

【答案】 (1). AC (2). 2.5 (3). 变大 (4). 变大

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【解析】(1)弹簧测力计为测弹力的大小,所以要测量准确使用之前必须校零,故A正确;在实验中,橡皮筋必须在弹性限度内,而不是尽量拉长,故B错误;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C正确;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D错误。故AC正确,BD错误。 (2)以F1、F2为邻边作平行四边形,每小段表示1N,结果如图所示,合力F=2.5N;

(3)根据力的关系做出动态三角形如图所示,可知:A的读数变大,B的读数变大;

13. 在“测定匀加速直线运动的加速度”实验中,得到一条纸带如图,纸带上的A、B、C、D、E是连续的计数点(每两个相邻的计数点之间有四个打点没有画出),打点计时器接在频率为50Hz的低压交流电源上,测得AB=3.00cm,BC=4.20cm,CD=5.40cm,DE=6.60cm.则 (1)相邻的计数点甲的时间间隔为_________s;

(2)在打点计时器打下B点时,小车的速度vB=________m/s; (3)小车做匀变速直线运动的加速度a=________m/s2.

【答案】 (1). 0.1 (2). 0.36 (3). 1.2

【解析】(1)每两个相邻的计数点之间有四个打点没有画出,则相邻的计数点的时间间隔为(2)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则B点的速度为:

,根据

得,加速度为

(3)由纸带知,连续相等时间内的位移之差

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点睛:解决本题的关键掌握纸带的处理,会通过纸带求解瞬时速度和加速度,关键是匀变速直线运动两个重要推论的运用。

14. 利用图甲所示的装置做“验证牛顿第二定律”的实验,所接交流电的频率为50Hz;

(1)为了减小长木板对小车摩擦力的影响,必须在长木板________(填“远离”或“靠近”)滑轮的一端下面垫一块木块,_________反复移动木块的位置;

(2)平衡摩擦力后,保持砝码和砝码盘的总质量m不变,改变小车的质量M,探究加速度a与小车质量的关系,为尽可能减小实验误差,m与M之间应满足的关系是m_____ M.

(3)某同学把实验得到的几组数据画成图乙的a﹣m图象,为了更直观描述物体的加速度跟其质量的关系,请你根据他的图象在图丙中画出

图象._________

【答案】 (1). 远离 (2). 匀速直线 (3). ≪ (4).

【解析】(1)为了减小长木板、限位孔等对小车阻力的影响,必须在长木板远离滑轮的一端下面垫一块木板,反复移动木板的位置,直至小车拖动纸带能在长木板上做匀速直线运动为止;

(2)当盘及盘中砝码的总质量远小于小车质量时,可以认为小车受到的拉力等于盘及砝码的重力; (3)根据图乙所示图象实验数据,在图丙所示坐标系中描出对应点,然后作出

图象,图象如图所示:

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点睛:本题考查了验证牛顿第二定律实验的基础知识,有平衡摩擦力的方法、图象的处理等,要掌握应用图象法处理实验数据的方法。

四.计算题

15. 如图所示,自行车从A点由静止出发沿水平路面做匀加速直线运动,用 t2=4.0s时间通过一座长 x2=48m的平桥,到达C点的速度vC=14m/s,求:

(1)自行车刚上桥头时的速度大小vB和加速度大小a; (2)桥头B点与出发点A的距离x1.

2

【答案】(1)10m/s 1.0m/s(2)50m

+科+网...学+科+网...学+科+网...学+科+网...学+科+网...学+科+网...学+科+网... (1)对从B到C过程中根据平均速度有:代入数据解得:vB=10m/s 根据加速度定义可得:

2

代入数据解得:a=1.0m/s;

(2)对从A到B过程有:

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代入数据解得:xAB=50m

点睛:本题主要考了匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,有时运用推论求解会使问题更加简捷。

16. 如图所示,轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定,杆的B点通过细绳AB使杆与竖直墙壁保持垂直,AB与AC间的夹角θ=60°.若在B点悬挂一个定滑轮(不计重力),某人用它匀速地提起重物,已知重物的质量m=40kg,人的质量M=60kg,取g=10m/s2,求:

(1)此时地面对人的支持力的大小N; (2)轻杆BC和细绳AB对B点的作用力大小. 103N 1.6×103N 【答案】(1)800N (2)1.4×

【解析】(1)对人进行受力分析,人受到重力、支持力和绳子的拉力,根据平衡条件有:

,代入数据得到:

(2)滑轮对结点B的拉力为:

根据共点力平衡有:代入数据得到:

,,

17. 如图所示,质量为m的小孩坐在质量为M的雪橇上,大人用于水平方向成θ角斜向上的拉力拉雪橇,力的大小恒为F,雪橇由静止开始在水平地面上运动,雪橇与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,求:

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(1)雪橇对地面的压力大小N0; (2)雪橇运动的加速度大小a; (3)雪橇运动t时间内的位移大小s. 【答案】(1)(M+m)g﹣Fsinθ (2)【解析】(1)雪橇和小孩受力如图:

(3)

设地面对雪橇的弹力大小为N,由平衡条件有:解得:

由牛顿第三定律可知:(2)由牛顿第二定律有:解得:

(3)雪橇运动t时间内的位移:解得:

点睛:以小孩和雪橇组成的整体为研究对象,分析受力情况,由竖直方向力平衡求出地面对雪橇的支持力,再由牛顿第三定律求出雪橇对地面的压力大小;根据牛顿第二定律求出加速度;由位移速度公式求出位移。

18. 在t0=0时刻,甲,乙两车分别从相距s=200m的两地,同时沿同一直线向同一方向行驶,甲车在前,以v1=10m/s的初速度,大小为a1=0.50m/s2的加速度做匀减速运动;乙车在后,从静止开始以加速度a2做匀加速运动,求:

(1)从t0=0时刻起,甲车道停止运动经过的时间t1;

(2)如果乙车要在甲车停止前追上甲车,其加速度a2应满足的条件;

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(3)若乙车的加速度a2=2.0m/s2,求在乙车追上甲车之前,两车的最远距离. 【答案】(1)20s (2)

(3)220m

即可求解甲车到停止运动经历的时间;根据

【解析】试题分析:根据匀变速直线运动的速度公式

运动学公式和位移关系求解乙车在甲车停止时追上甲车时的加速度,此时乙车加速度为甲车停止前追上的最小加速度;乙车加速度为2m/s,根据位移公式求出甲乙两车相距的距离△s的表达式,再求出最大值。 (1)由运动学公式有:0=v1﹣a1 t1,代入数据解得:t1=20s (2)设甲车恰好停止追上时,乙车加速度为 a20,则:

2

代入数据可以得到:,故应满足的条件为:

(3)设乙车追上甲车之前,经过t时间两车相距△s,则:代入数据可以得到:

当t=4.0s时,△s最大,最大值为△sm=220m

点睛:本题主要考查了匀变速直线运动中追及问题,关键是对两车的速度以及位置关系进行分析。 19. 如图所示,倾角为θ.质量为M的斜面体C置于水平地面上,质量为m的小物块B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与质量也为m的物块A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,物块B与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,A、B、C都处于静止状态.

(1)求斜面对B的摩擦力; (2)地面对斜面体的支持力大小;

(3)剪断B与滑轮间的细绳,B开始沿斜面加速下滑,求下滑过程中,地面对斜面体的摩擦力. 【答案】(1) mg(1﹣sinθ),方向沿斜面向下 (2) Mg+mg(1﹣sinθ) (3)mgcosθ(sinθ﹣μcosθ),方向水平向左

【解析】(1)设斜面对B的摩擦力大小为,物块B受力如图:

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由平衡条件有:解得:

,方向沿斜面向下;

(2)研究B、C整体,受到重力、拉力T、地面的支持力N和地面的摩擦力作用,同理有:

,解得:

(3)研究斜面体C、受力如图:

物块B受到的滑动摩擦力

,解得:

设地面对斜面体C的摩擦力大小为,则:其中:

由于加速下滑时:

,则地面对斜面体C的摩擦力的方向水平向左。

点睛:本题运用隔离法和整体法研究,分析静摩擦力时,关键根据外力,确定物体的运动趋势方向,即可判断静摩擦力方向。

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