湖南省长沙市第三中学2018年高一物理下学期期末试题

湖南省长沙市第三中学2018年高一物理下学期期末试
题
一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. （单选）如图甲所示为杂技表演的安全网示意图，网绳的结构为正方格形，O、a、b、
c、d……为网绳的结点，安全网水平张紧后，若质量为m的运动员从高处落下，并恰好落在O点上，该处下凹至最低点时，网绳dOe，bOg均成120°向上的张角，如图乙所示。

若此时O点受到的向下的冲击力大小为F，则此时O点周围每根网绳承受的力的大小为
A． B． C．
D．
参考答案：
B 解析解：因每根绳的合力应为；而绳受力后成120度角，作出平行四边形可知，由
几何关系可知：当合力为时，两分力也为；故每根绳承受的力大小为；故选B．
2. 自由下落的物体，在任何相邻的单位时间内下落的距离之差和平均速度之差
，数值上分别等于（）
A．， B．，
C．， D．，
参考答案：
C
3. （2013春?阜宁县校级期末）一物体做自由落体运动，自由下落L时，速度为v，当物体自由下落的速度速度达到时，它下落的长度是（）
A. B. C. D.
参考答案：
C
自由落体运动
解：物体做自由落体运动，自由下落L时，速度为v，根据速度位移关系公式gt2=L，有：
v2=2gL…①
当物体自由下落的速度速度达到时，根据速度位移关系公式，有：
…②
由①②两式解得：
故选C．
4. 下列关于位移和路程的说法中正确的是：（）
A．位移的大小总是小于路程
B．路程可以大于位移的大小，也可以等于或小于位移的大小
C．物体做直线运动，位移的大小总是等于路程
D．对于一个运动的物体，经过一段时间，位移可以等于零，但路程一定不可能等于零
参考答案：
D
5. 如图所示是汽车中的速度计，某同学在
汽车中观察速度计指针位置的变化，开
始时指针指示在如左图所示的位置，经
过7s后指针指示在如右图所示的位置，
若汽车做加速度恒定的变速直线运动，
那么它的加速度约为
A. 7.1m/s2
B. 5.7m/s2
C. 1.6m/s2
D. 2.6m/s2
参考答案：
C
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 某人以初速度v0＝2m/s将质量为m的小球抛出，小球落地时的速度为v=4m/s，不计空气阻力，则小球刚被抛出时离地面的高度为________m。

参考答案：
7. 电火花打点计时器使用交流_______V电源工作，它是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器。

当打点周期为0.02s时，其工作电源频率是______Hz，用它实验时，实验者不知工作电压的频率变为60Hz，仍按0.02s打点周期计算，这样算出的速度值与物体速度的真实值相比是______（填“偏大”或“偏小”）。

参考答案：
220，50，偏小
8. （4分）一辆汽车以18m/s的速度做匀速直线运动，当司机见前方有障碍物时立即刹车，刹车的加速度大小为3m/s2，若不考虑司机的反应时间，则汽车刹车后2s内及刹车后8s内位移大小之比为。

参考答案：
5:9
9. 如图是一个物体做直线运动的速度﹣时间图象．在0至4s内，物体s末时的速度最大，物体s末时改变加速度的方向．物体在第3s内速度的方向与第4s内速度的方向（填“相同”或“相反”）．物体在2s末和 3.5末的加速度分别是和，及这4s内发生的位移是．
参考答案：
3，3，相同，2m/s2，﹣6m/s2，12m．
【考点】匀变速直线运动的图像．
【分析】从速度时间图象可以直接读出速度的大小和方向．从图知道：速度v＞0，代表物体沿正方向运动，而纵坐标的值代表速度的大小，故可知t=3s时物体速度最大；速度时间图象的斜率等于物体的加速度，故0～3s内加速度大于0，3～4s内物体的加速度小于0，故t=3s时加速度方向发生改变．根据图象的“面积”分析4s内发生的位移．
【解答】解：在v﹣t图中纵坐标代表物体的速度，由图可知在t=3s时物体的速度最大，为6m/s．速度图象的斜率等于物体的加速度，故从3s末物体的加速度开始改变方向，物体在第3s内速度的方向与第4s内速度的方向相同．物体在2s末和3.5末的加速度分别是
a1===2m/s2；a2===﹣6m/s2；
这4s内发生的位移等于三角形面积大小，为x==12m．
故答案为：3，3，相同，2m/s2，﹣6m/s2，12m．
10. 某海滨浴场的滑梯从顶端到入水处长为12 m，一人由滑梯顶端开始做初速度为零的匀加速直线运动，其加速度的大小为 1.5 m/s2，则人入水时速度的大小是m/s．人从顶端开始到入水处的时间是s。

参考答案：
6 m/s, 4 s
11. 河宽420m，船在静水中的速度为4m/s，水流速度是3m/s，则过河的最短时间为s，最小位移为m．
参考答案：
105，420．
【考点】运动的合成和分解．
【分析】当静水速与河岸垂直时，在垂直于河岸方向上的速度最大，根据分运动和合运动具有等时性知，渡河时间最短．
当合速度与河岸垂直时，过河的位移最小．
【解答】解：当静水速与河岸垂直，渡河时间最短．
则t==s=105s．
由于静水速大于水流速，根据平行四边形定则，知合速度可以与河岸垂直，当合速度与河岸垂直时，渡河的位移最小．所以最小位移等于河宽，等于420m．
故答案为：105，420．
12. 如图1所示，为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图．钩码的质量为m1，小车和砝码的质量为m2，重力加速度为g．
（1）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，测得F=m1g，作出a﹣F图象，他可能作出图2中（选填“甲”、“乙”、“丙”）图线．此图线的AB段明显偏离直
线，造成此误差的主要原因是．
A．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态
C．砝码盘和砝码的总质量太大D．所用小车的质量太大
（2）实验中打出的纸带如图4所示．相邻计数点间的时间是0.1s，图中长度单位是cm，由此可以算出小车运动的加速度是m/s2．
参考答案：
（1）丙 C （2）0.46
【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．
【分析】（1）如果没有平衡摩擦力的话，就会出现当有拉力时，物体不动的情况．得出图象弯曲的原因是：未满足沙和沙桶质量远小于小车的质量．
（2）根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度．
【解答】解：（1）遗漏了平衡摩擦力这一步骤，就会出现当有拉力时，物体不动的情况．故图线为丙．
当不满足m1＜＜m2时，随m1的增大物体的加速度a逐渐减小，故图象弯曲的原因是：所挂钩码的总质量太大，不满足沙和沙桶质量远小于小车的质量．故C正确．
（2）根据△x=aT2得，a==0.46m/s2．
故答案为：（1）丙 C （2）0.46
13. 用滑轮组将一个重为5N的物体匀速提升，由图3可知，绳端受到的拉力F
为 N，滑轮组的机械效率η为。

参考答案：
2 83.33%（或83.3%）
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图，质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L=20m．用大小为30N，方
向水平向右的外力F0拉此物体，经t0=2s，拉至B处．
（1）求物块运动的加速度a0大小；
（2）求物体与地面间的动摩擦因数μ；
（3）若用大小为20N的力F沿水平方向拉此物体，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间t．（取g=10m/s2）
参考答案：
（1）10 m/s，（2）0.5，（3）
试题分析：（1）物体在水平地面上从A点由静止开始向B点做匀加速直线运动，根据解得：。

（2）对物体进行受力分析得：，解得：。

（3）设力F作用的最短时间为，相应的位移为，物体到达B处速度恰为0，由动能定理：
，整理可以得到：
由牛顿运动定律：，，整理可以得到：。

考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系
【名师点睛】本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用，要求同学们能正确进行受力分析，抓住位移之间的关系求解。

15. （6分）某质点在恒力F作用下，F从A点沿下图中曲线运动到B点，到达B 点后，质点受到的力大小仍为F，但方向相反，试分析它从B点开始的运动轨迹可能是图中的哪条曲线？
参考答案：
a
解析：物体在A点的速度方向沿A点的切线方向，物体在恒力F作用下沿曲线AB运动时，F必有垂直速度的分量，即F应指向轨迹弯曲的一侧，物体在B点时的速度沿B点的切线方向，物体在恒力F作用下沿曲线A运动到B时，若撤去此力F，则物体必沿b的方向做匀速直线运动；若使F反向，则运动轨迹应弯向F方向所指的一侧，即沿曲线a运动；若物体受力不变，则沿曲线c运动。

以上分析可知，在曲线运动中，物体的运动轨迹总是弯向合力方向所指的一侧。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 猎豹是目前世界上在陆地奔跑速度最快的动物，时速可达110多公里，但不能维持长时间高速奔跑，否则会因身体过热而危及生命．猎豹在一次追击猎物时(如图)，经4s速度由静止达到最大，然后匀速运动保持了4s仍没追上猎物，为保护自己它放弃了这次行动，以3m/s2的加速度减速，经10s停下，设此次追捕猎豹始终沿直线运动．
求：(1)猎豹加速时的平均加速度多大？
(2)猎豹奔跑的最大速度可达多少km/h?
参考答案：
17. “10米折返跑”的成绩反映了人体的灵敏素质．测定时，在平直跑道上，受试者以站立式起跑姿势站在起点(终点)线前，听到起跑的口令后，全力跑向正前方10米处的折返线，测试员同时开始计时．受试者到达折返线处，用手触摸折返线处的物体(如木箱)后，再转身跑向起点(终点)线，当胸部到达起点(终点)线的垂直面时，测试员停止计时，所用时间即为“10米折返跑”的成绩，如图所示．设受试者起跑的加速度为4 m/s2，运动过程中的最大速度为4 m/s，快到达折返线处时需减速到零，减速的加速度为8 m/s2，返回时达到最大速度后不需减速，保持最大速度冲线．求该受试者“10米折返跑”的成绩为多少？
参考答案：
6.25m
18. 如图所示，质量M=1.0kg的长木板静止在光滑水平面上，在长木板的右端放一质量m=1.0kg的小滑块（可视为质点），小滑块与长木板之间的动摩擦因数μ=0.20。

现用水平恒力F=6.0N向右拉长木板，使小滑块与长木板发生相对滑动，经过t=1.0s撤去力F．小滑块在运动过程中始终没有从长木板上掉下．求：
（1）撤去力F时小滑块和长木板的速度各是多大？
（2）小滑块相对长木板静止时，小滑块相对地面运动的总位移。

参考答案：
解：（1）对长木板施加恒力F的时间内，小滑块与长木板间相对滑动，小滑块和长木板
在水平方向的受力情况如图所示.
小滑块所受摩擦力 f = μmg
设小滑块的加速度为a1，根据牛顿第二定律 f = ma1
解得a1 = 2.0 m/s2
长木板受的摩擦力 f ′ = f = μmg
设长木板的加速度为a2，根据牛顿第二定律 F –f ′= Ma2
解得a2 = 4.0 m/s2
经过时间t = 1.0 s，小滑块的速度v1 = a1 t = 2.0 m/s
长木板的速度v2 = a2 t = 4.0 m/s
（2）撤去力F后的一段时间内，小滑块的速度小于长木板的速度，小滑块仍以加速度a1做匀加速直线运动，长木板做匀减速直线运动. 设长木板运动的加速度为a3，此时长木板水平方向受力情况如图所示，根据牛顿第二定律 f ′ = Ma3
解得a3 = 2.0 m/s2
设再经过时间t1后，小滑块与长木板的速度相等，此时小滑块相对长木板静止
即v1 + a1 t1 = v2-a3 t1 解得t1 = 0.50 s
如图所示，在对长木板施加力F的时间内，小滑块相对地面运动的位移是s1，从撤去F到二者速度相等的过程，小滑块相对地面的位移是s2。

位移
所以小滑块相对长木板静止时，小滑块相对地面运动的总位移为
s块= s1＋s2= = 2.25 m。