2019-2020学年山东省潍坊市高密市高一(上)期中物理试卷(附答案详解)
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2019-2020学年山东省潍坊市高密市高一(上)期中物理
试卷
一、单选题(本大题共9小题,共36.0分)
1.下列各组物理量中,全部是矢量的是()
A. 位移、时间、速度、
B. 质量、路程、速度、平均速度
C. 速度、平均速度、位移
D. 位移、路程、时间
2.关于物体运动的加速度和速度的关系,下列说法中正确的
是()
A. 加速度就是增加的速度
B. 加速度越大,表示速度变化得越快
C. 加速度越大,表示速度变化得越大
D. 加速度越大,表示速度越来越大
3.如图所示,物体在F=20N,方向水平向左的拉力作用下,
沿水平面向左运动.已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=
0.3,物体质量m=5kg,取g=10m/s2.可知物体所受摩擦力为()
A. 15N,水平向左
B. 15N,水平向右
C. 20N,水平向左
D. 20N.水平向右
4.关于加速度表达式a=△v
的下列说法,正确的是()
△t
A. 利用求得的加速度是△t时间内的平均加速度
B. △v表示在△t时间内物体速度的变化量,它的方向不一定与加速度a的方向相同
C. 表示速度的变化率,是标量
D. 加速度a与△v成正比,与△t成反比
5.质点做匀变速直线运动的位移与时间的关系为x=5t+t2(各物理量均采用国际单
位),则该质点()
A. 第1s内的位移是5m
B. t=1s时的速度是6m/s
C. 任意相邻的1s内位移差都是2m
D. 任意1s内的速度增量都是1m/s
6.如图是物体做直线运动的v−t图象,由图可知,在t=0到4s这段时问内,物体的
位移是()
A. 2.5m
B. −1m
C. 1.5m
D. 0
7.对于地球施于物体的重力,下列说法中正确的是()。
A. 重力就是地球对物体的吸引力
B. 向上抛出的物体不受重力作用
C. 只有静止在地面上的物体才受重力
D. 地球附近,处于任何运动状态的物体都要受到重力的作用
8.某飞机由静止开始做匀加速直线运动,从运动开始到起飞共前进400m,所用时间
为20s,则它的加速度a和离地时的速度v分别为()
A. 2m/s2;80m/s
B. 1m/s2;40m/s
C. 1m/s2;80m/s
D. 2m/s2;40m/s
9.一物体做匀减速直线运动,在4s内的位移为16m,速度变为原来的三分之一,方向
不变。
则该物体的加速度大小为()
A. 1m/s2
B. 1.5m/s2
C. 2m/s2
D. 0.75m/s2
二、多选题(本大题共5小题,共20.0分)
10.日常生活中,我们都称平均速度和瞬时速度为“速度”.下列所说的速度中,指瞬
时速度的是()
A. 百米赛跑运动员冲过终点线时的速度达到9.5m/s
B. 足球以12m/s的速度射入球门
C. 由于堵车,在隧道内的车速仅为1.2m/s
D. 汽车速度计指示着速度50km/ℎ
11.物体受到同一平面内三个共点力的作用,下列几组力的合力可能为零的是()
A. 5N、7N、8N
B. 10N、10N、10N
C. 2N、5N、10N
D. 5N、1N、3N
12.一汽车在公路上以54km/ℎ的速度行驶,突然发现前方30m处有一障碍物,为使汽
车不撞上障碍物,驾驶员立刻刹车,刹车的加速度大小为6m/s2,则驾驶员允许的反应时间可以为()
A. 0.5s
B. 0.7s
C. 0.8s
D. 0.9s
13.如图所示,质量均为m的两木块a与b叠放在水平地面上,a,b
分别受到两个水平拉力的作用,两力大小均为F,两木块保持
静止状态,则()
A. a,b之间一定存在静摩擦力
B. b与地之间一定存在静摩擦力
C. b与地之间一定不存在静摩擦力
D. 地对b的支持力一定大于2mg
14.用三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2连接并悬挂,如图所示。
两小球
处于静止状态,细线a与竖直方向的夹角为30°,细线c水平。
那么()
A. 细线a对小球1的拉力为4√3
G
3
B. 细线b对小球1的拉力为√3
G
3
C. 细线c对小球2的拉力为2√3
G
3
D. 细线b与细线c对小球2产生的合力竖直向上
三、实验题(本大题共2小题,共12.0分)
15.在“验证里的平行四边形定则”的实验中:
某同学的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。
图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)图乙中______是力F1和F2的合理的理论值;______是力F1和F2的合力的实际测量
值。
(2)为完成实验,下述操作中必需的是______。
A.测量两细绳的长度
B.测量橡皮筋的原长
C.测量悬挂重物后橡皮筋的长度
D.记录橡皮筋拉伸后结点的位置
16.在利用重锤自由下落测量重力加速度的实验中
若实验中打下的纸带如下图所示,相邻计数点时间间隔为0.02s,由纸带测量的数据可得相邻相等时间内的位移差BC−AB=______,CD−BC=______,可得出的结论是自由落体运动是______运动,并测得其自由落体运动的加速度为______(结果保留两位有效数字)。
四、计算题(本大题共3小题,共32.0分)
17.某跳伞运动员做低空跳伞表演。
他离开悬停的飞机后先做自由落体运动,当距离地
面125m时开始打开降落伞,到达地面时速度减为5m/s。
如果认为开始打开降落伞直至落地前运动员在做减速运动,加速度大小为12m/s2,g取10m/s2。
求:
(1)跳伞运动员打开降落伞时的速度是多少?
(2)跳伞运动员做自由落体运动的时间?
18.在平直的公路上,一辆小汽车前方26m处有一辆大客车正以12m/s的速度匀速前进,
这时小汽车从静止出发以1m/s2的加速度追赶。
求:
(1)两车相遇前何时相距最远?最远距离是多少?
(2)小汽车何时追上大客车?
19.如图,一质量为10kg的木块,恰好能沿倾斜角为θ=37°的
斜面匀速下滑,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求木块与斜面之间的动摩擦因数;
(2)为使物体能沿斜面向上匀速运动,现施加一水平推力F,试求F的大小。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、位移、时间、速度、其中时间不是矢量,是标量,故A错误;
B、质量、路程、速度、平均速度,其中质量和路程不是矢量,是标量,故B错误;
C、速度、平均速度、位移,三个都是矢量,故C正确;
D、位移、路程、时间,其中时间和路程不是矢量,是标量,故D错误。
故选:C。
矢量是既有大小又有方向的物理量,标量是只有大小没有方向的物理量。
本题关键要知道矢量与标量的两大区别:一是矢量有方向,标量没有方向;二是运算法则不同,矢量运算遵守平行四边形定则,标量运算遵守代数加减法则。
2.【答案】B
【解析】解:A、根据加速度的定义式a=Δv
可知物体的加速度等于物体的速度的变化
Δt
率,故A错误;
B、加速度反映速度变化快慢的物理量,加速度越大,表示速度变化得越快,故B正确;
C、加速度越大,速度变化不一定越大,还看时间,故C错误;
D、加速度由物体所受的合力和物体的质量共同决定,与速度没有直接的关系。
加速度越大,速度可能增大,也有可能减小,故D错误。
故选:B。
可知物体的加速度等于物体的速度的变化率,与物体速度的根据加速度的定义式a=Δv
Δt
方向无关,即物体的速度变化越快物体的加速度越大.加速度由物体所受的合力和物体的质量共同决定,与速度没有直接的关系.
加速度是用来描述速度变化快慢的物理量,判断匀变速直线运动的速度是增加还是减小,依据是速度与加速度方向是否一致,即它们的正负号是否一致,同为正号或者同为负号时,物体的速度增加,一个为正,另一为负时,速度减小.
3.【答案】B
【解析】解:物体相对地面运动,故物体受到的滑动摩擦力,则摩擦力的大小为:
f=μF N=μmg=0.3×5×10N=15N;
滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,故摩擦力方向向右,故B正确,ACD错误;故选:B。
由题意可知物体受到滑动摩擦力,由f=μF N可求向物体受到的摩擦力的大小及方向.本题考查摩擦力的大小及方向,在求摩擦力的题目时,要先明确是静摩擦力还是滑动摩擦力,再根据其不同性质进行求解.
4.【答案】A
【解析】
【分析】
求得的加速度是加速度等于速度的变化率,方向与速度变化量的方向相同,利用a=Δv
Δt
△t时间内的平均加速度,当△t趋向于零,加速度表示瞬时加速度。
解决本题的关键理解加速度的定义式,知道加速度是矢量,方向与速度变化量的方向相同。
【解答】
A.利用a=Δv
求得的加速度是△t时间内的平均加速度。
故A正确。
Δt
B.根据a=Δv
知,速度变化量的方向与加速度方向相同。
故B错误。
Δt
C.Δv
表示速度的变化率,是矢量。
故C错误。
Δt
D.a=Δv
是加速度的定义式,加速度与速度变化量、变化的时间无关。
故D错误。
Δt
故选A。
5.【答案】C
at2对比可得:v0=5m/s,【解析】解:将x=5t+t2与位移时间关系公式x=v0t+1
2
a=2m/s2。
A、将t=1s代入x=5t+t2得:第1s内的位移为:x1=5×1+12=6m。
故A错误;
B、t=1s时的速度是v=v0+at=5+2×1=7m/s。
故B错误;
C、质点做匀加速直线运动,任意相邻的1s内位移差都是:△x=aT2=2×12=2m。
故C正确;
D、任意1s内的速度增量都是:△v=a△t=2×1=2m/s。
故D错误。
故选:C。
根据匀变速直线运动的位移时间关系公式x=v0t+1
2
at2,即可知道质点的初速度和加速度的大小。
由位移公式即可求出第1s内的位移,由速度时间公式求出t=1s时的速度;由△x=aT2即可求出任意相邻的1s内位移差,由△v=at求任意1s内的速度增量。
此题考查匀变速直线运动的规律,解决本题的关键要掌握匀变速直线运动的位移时间公
式x=v0t+1
2
at2和推论△x=aT2,并能熟练运用。
6.【答案】C
【解析】解:根据v−t图象与时间轴所围的面积表示位移,可得,在t=0到4s这段时
问内,物体的位移是x=1+3
2×1−1×1
2
=1.5m
故选:C。
v−t图象与时间轴所围的面积表示位移,图象在时间轴上方位移为正,图象在时间轴下方位移为负。
根据这些知识进行解答。
解决本题的关键要理解速度时间图线的物理意义,知道图线与时间轴围成的面积表示位移,但要注意位移的正负。
7.【答案】D
【解析】解:A、重力是地球对物体的吸引力的一部分,地球对物体的吸引力的另一部分提供物体随地球做匀速圆周运动的向心力,故A错误;
BCD、地球上或地球附近的任何物体都要受到重力作用,不论物体运动还是静止,也不论物体做什么样的运动。
重力的方向总是竖直向下。
故D正确,BC错误。
故选:D。
重力是指由于地球的吸引而使物体受到的力,地球附近的物体都有受到重力,重力方向总是竖直向下.
地球附近的物体都有受到重力,是很重要的一点.在很多题目中,对物体进行受力分析时,重力是最常见的一个力.题目要分析受到哪几个力,首先就要考虑重力的存在.
8.【答案】D
【解析】解:飞机由静止开始做匀加速直线运动,根据x=1
2
at2得:
a=2x
t2=2×400
202
m/s2=2m/s2
离地时的速度为:v=at=2×20m/s=40m/s,故ABC错误,D正确。
故选:D。
根据匀变速直线运动的位移−时间公式求出飞机的加速度a,结合速度−时间公式求出飞机离地时的速度v。
解决本题的关键要掌握匀变速直线运动的位移−时间公式和速度−时间公式,并能灵活运用,的本题也可以根据平均速度推论求出飞机离地的速度,再结合速度−时间公式求出加速度。
9.【答案】A
【解析】解:由平均速度求位移得:x=v+1 3 v
2
t 解得初速度为:v=6m。
s,
根据加速度定义式有:a=v−1 3 v
t =6−
1
3
×6
4
m/s2=1m/s2。
故A正确、BCD错误;
故选:A。
根据速度倍数关系,结合位移公式和平均速度公式即可求得初速度速度,再由加速度的定义求得质点的加速度。
本题是匀变速直线运动规律的直接运用,要注意正确利用平均速度公式分析速度与位移间的关系,同时明确加速度的定义即可正确求解。
10.【答案】ABD
【解析】解:A、百米跑的运动员以9.5m/s的速度到达终点,与终点位置对应,故是瞬时速度,故A正确;
B、足球以12m/s的速度射入球门,其速度与位置对应,所以应为瞬时速度,故B正确;
C、在隧道内的车速对应一段位移,是平均速度,故C错误;
D、汽车速度计指着速度为50km/ℎ,速度对应的是某一时刻,所以应为瞬时速度,故D
正确;
故选:ABD。
瞬时速度是指物体通过某一时刻或者某一位置的速度大小,而平均速度与某段时间或某段位移相对应的。
本题关键是明确平均速度和瞬时速度的区别,知道平均速度与时间段联系,瞬时速度与时刻联系,基础问题。
11.【答案】AB
【解析】解:A、5N与7N合成时,合力最大12N,最小2N,可能为8N,故三个力合力可能为零;故A正确;
B、10N与10N合成时,合力最大20N,最小0N,可能为10N,故三个力合力可能为零;故B正确;
C、2N与5N合成时,合力最大7N,最小3N,不可能为10N,故三个力合力不可能为零;故C错误;
D、5N与1N合成时,合力最大6N,最小4N,不可能为3N,故三个力合力可能为零;故D错误;
故选:AB。
三力合成,先将其中的两个力合成,再与第三个力合成,合成时,三力同向合力最大,两个力合成的合力有个范围,用与第三个力最接近的数值与第三个力合成求最小合力。
本题关键明确二力合成时,合力范围为:|F1−F2|≤F≤|F1+F2|;两力同向时合力最大,反向时合力最小。
12.【答案】AB
【解析】解:54km/ℎ=15m/s,
根据v△t+v2
2a =x得代入数据有:15△t+152
12
=30,
代入数据解得:△t=0.75s,
所以△t可以小于0.75s,故AB正确,CD错误。
故选:AB。
汽车在反应时间内做匀速直线运动,刹车后做匀减速直线运动,结合位移之和等于30m,根据运动学公式求出驾驶员允许的反应时间.
解决本题的关键理清汽车在整个过程中的运动规律,结合运动学公式灵活求解,基础题.
13.【答案】AC
【解析】解:A、对a分析可知,a受向右的拉力作用而有向右的运动趋势,故一定受静摩擦力作用,故A正确;
BC、对整体分析可知,整体受水平方向上的拉力平衡,故与地面间没有摩擦力;故B 错误,C正确;
D、对整体分析可知,竖直方向不受外力,故地对b的支持力一定等于2mg,故D错误;故选:AC.
对a受力分析,根据平衡条件可明确ab间是否有摩擦力作用,再对整体分析,分别对水平和竖直方向由平衡条件列式,则可求得摩擦力和压力.
本题考查摩擦力的判断,要注意静摩擦力产生的条件,同时掌握整体法与隔离法的正确应用.
14.【答案】ACD
【解析】解:AC、将两球和细线b看成一个整体,对整体受力分析,受力如图所示,
根据共点力的平衡条件有:F a=2G
cos30∘=4√3
3
G,F c=2Gtan30°=2√3
3
G,故AC正确;
B、对小球2,根据受力平衡有:F b2=G2+F c2
可得,细线b对小球2的拉力大小:F b=√21
3
G
可知细线b对小球1的拉力大小也是√21
3
G,故B错误;
D、小球2受到重力、细线b与细线c的拉力,小球2处于平衡状态,根据三力平衡的特点可知,细线b与细线c对小球2产生的合力与重力大小相等,方向相反,所以它们合力的方向竖直向上,故D正确。
故选:ACD。
将两球和细线b看成一个整体,分析受力情况,根据平衡条件求细线a、c分别对小球1和
2的拉力大小;对小球2进行受力分析,根据正交分解求出细线b对小球的拉力大小。
解决该题的关键是正确进行受力分析,掌握正交分解求解力的大小,掌握整体法和隔离法。
15.【答案】F F′D
【解析】解:(1)平行四边形对角线F表示F1和F2的合力的理论值,F′为实际测量结果。
(2)ABC中,两细绳的长度、橡皮筋的原长、悬挂重物后橡皮的筋长度都与实验结果无关,故ABC错误;
D.记录橡皮筋拉伸后结点的位置是为了保证作F′的效果与F1和F2的效果相同,故D正确。
故选D。
故答案为:(1)F;(2)F′;(3)D
(1)力的平行四边形法则的理解;
(2)力的平行四边形法则实验的操作要点。
理解平行四边形法则,并熟悉平行四边形法则实验操作步骤,是本题的关键。
16.【答案】3.89mm 3.87mm匀加速直线9.7m/s2
【解析】解:由纸带测量的数据可得相邻相等时间内的位移差BC−AB=3.89mm,CD−BC=3.87mm,
由于相邻相等时间内的位移差基本相等,该运动是匀变速直线运动,由纸带测量的数据可得相邻点距离逐渐增大,所以可得出的结论是自由落体运动是匀加速直线运动。
根据匀变速直线运动的推论公式Δx=aT2得
g=Δx
T2=3.89×10−3
(0.02)2
m/s2=9.7m/s2,
故答案为:3.89mm;3.87mm;匀加速直线;9.7m/s2
根据匀变速直线运动的推论公式Δx=aT2可以分析判断物体运动性质和求解加速度的大小。
要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.
17.【答案】解:(1)选取向下为正方向,对减速过程a=−12m/s2,由速度−位移关系可知:v22−v12=2ax2
解得:v1═55m/s
(2)对于自由落体运动过程有:v=gt
解得:t=v1
g
=55
10
s=5.5s
答:(1)跳伞运动员打开降落伞时的速度是55m/s;
(2)跳伞运动员做自由落体运动的时间为5.5s。
【解析】(1)对减速过程由速度−位移关系可求得减速过程的初速度;
(2)根据速度−时间公式即可求出自由落体运动的时间;
本题考查运动学公式的应用,要注意明确物体运动的过程,找出初末状态的物理量,再选择合适的公式求解即可。
18.【答案】解:(1)由题意知当v汽=v客时两车相距最远,即at=v汽
解得:t=12s
此过程中客车的位移:x客=v客t=12×12m=144m
汽车的位移为:x
汽=1
2
at2=1
2
×1×122m=72m
最远距离是:Δx=x0+x客−x汽
联立并代入数据解得:Δx=98m;
(2)小汽车追上大客车时客车的位移:x客′=v客t′
此过程中汽车的位移:x
汽′=1
2
at′2
根据位移之间的关系可得:x0+x客′=x汽′
联立解得:t=26s。
答:(1)两车相遇前12s时相距最远,最远距离是98m;
(2)小汽车在26s时追上大客车。
【解析】(1)当汽车速度与客车速度相等时两车相距最远,根据速度−时间关系求解时间;求出此过程中客车的位移、汽车的位移,根据位移之间的关系求解最远距离;
(2)根据位移计算公式求解小汽车追上大客车时客车的位移、汽车的位移,根据位移之
间的关系列方程联立求解。
追及相遇类的问题要找准3个关键点:①速度关系;②时间关系;③位移关系,把握这三个关系列式即可。
19.【答案】解:(1)木块恰好能够沿斜面下滑,根据平衡条件可得:mgsin37°=
μmgcos37°
解得:μ=0.75;
(2)受水平推力后木块仍匀速运动,则沿斜面方向有:Fcos37°−mgsin37°−μF N=0垂直斜面方向有:F N−mgcos37°−Fsin37°=0
解得:F=343N。
答:(1)木块与斜面之间的动摩擦因数为0.75;
(2)为使物体能沿斜面向上匀速运动,施加一水平推力F大小为343N。
【解析】(1)木块受重力,斜面支持力,摩擦力,由木块不受推力时可以匀速下滑,列平衡方程,可以得到物体和斜面间动摩擦因数;
(2)木块受水平推力作用沿斜面匀速向上运动,沿斜面和垂直斜面方向建立平衡方程进行解答。
本题主要是考查共点力的平衡,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。