【物理】北京四中2015-2016学年高一上学期期中试题

2015-2016学年北京四中高一（上）期中物理试卷一．选择题（本大题共14小题；每小题3分，共42分．在每小题给出的四个选项中，有一个选项或多个选项正确．全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．）1．下列各组物理量中，全部是矢量的有（）A．力、位移、加速度 B．重力、路程、速度C．时间、弹力、速度 D．质量、位移、加速度2．两个共点力的大小分别为F1=10N、F2=4N，则合力F的大小可能是（）A．14N B．10N C．4N D．2N3．一弹簧测力计的量程是10N，刻度的总长度是5cm，该弹簧测力计上弹簧的劲度系数是（）A．200N/m B．2N/m C．50N/m D．5000N/m4．木块沿粗糙斜面运动，下列对木块的受力分析正确的是（）A．B．C． D．5．下列关于加速度和速度的说法中正确的是（）A．物体速度变化越大，加速度一定越大B．物体速度变化越快，加速度一定越大C．物体加速度增大，速度可能减小D．物体加速度增大，速度一定增大6．一个物体做初速度为0的匀加速直线运动，则在第一个2s内、第二个2s内的位移之比为（）A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．1：47．甲、乙两物体沿同一直线运动，它们的x﹣t图如图所示．由图象可知（）A．t=0时刻，甲、乙相距250mB．乙运动后，甲、乙相向做匀速直线运动C．乙运动后，甲、乙速度大小之比为2：1D．t=3s时，甲乙相遇8．舰载机通过弹射系统获得初速度，再利用自身发动机在航空母舰的跑道上加速，进而飞离航空母舰．某型号的舰载机在航空母舰的跑道上加速时，发动机产生的最大加速度为5m/s2，起飞所需的速度为50m/s，跑道长只有90m．为了使飞机能正常起飞，弹射系统使飞机获得的初速度至少为（）A．40m/s B．35m/s C．32m/s D．30m/s9．有一质点从坐标原点由静止开始沿x轴运动，开始运动后其v﹣t图象如图所示，则（）A．t=0.5s时速度改变方向B．t=1.0s时速度改变方向C．t=1.5s时加速度改变方向D．t=2.0s时质点离坐标原点最远10．如图所示，在某同学通过滑轮组将一重物缓慢吊起的过程中，该同学对绳的拉力将（滑轮与绳的重力及摩擦不计）（）A．保持不变 B．逐渐变大 C．逐渐变小 D．先变小后变大11．如图所示，质量为m的物体用细线悬挂保持静止，其中OB是水平的．保持结点O的位置不动，手持OA绳的A端，使其缓慢向上转动至竖直位置，在此过程中，OA绳上的拉力大小（）A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．最大值是mg D．最小值是mg12．已知力F的一个分力F1跟F成30°角，大小未知，F=100N，则另一个分力F2的大小可能是（）A．30N B．60N C．100N D．500N13．如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的．一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α=60°．两小球的质量比为（）A．B．C．D．14．如图所示，B、C两个小球用细线悬挂于竖直墙面上的A、D两点，两球均保持静止．已知两球的重力均为G，细线AB与竖直墙面之间的夹角为30°，细线CD与竖直墙面之间的夹角为60°，则（）A．AB绳中拉力为GB．CD绳中拉力为GC．BC绳中拉力为GD．细线BC与竖直方向的夹角θ为30°二．填空题（本大题共3小题，每空1分，共10分．请把答案填在答题纸的横线上）15．一质点从O点出发，沿正东方向运动了10m至A点，然后又反向运动5m至B点．以出发点为坐标原点，以水平向东为x方向，A点坐标为；物体在整个过程的位移大小为，方向为；整过程中物体运动的路程为．16．如图所示，重20N的物体放在水平地面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与水平面间的最大静摩擦力为4.5N．水平推力F1=10N，F2=8N同时作用在物体上，则此时水平面对物体的摩擦力大小为N；若撤去推力F2，则此时水平面对物体的摩擦力大小为N，方向为（填水平向左或水平向右）．17．一个物体做匀加速直线运动，它第3s内的位移15m，第6s内的位移21m，该物体的加速度大小是m/s2，物体的初速度大小是m/s，物体在前6s内的位移大小是m．三．实验题（本大题1小题，共8分．请把答案填在答题纸的横线上）18．如图1为“验证力的平行四边形定则”的实验装置图．（1）请将下面实验的主要步骤补充完整．①将橡皮筋的一端固定在木板上的A点，另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计；②沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将此位置标记为O点，并记录两个拉力的大小及方向；③再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端也拉至O点，记录．（2）在上述操作中两次将橡皮筋都拉至同一点O的目的是．（3）如图2所示，是某同学根据实验数据按照一定的标度（标度未画出）画出的力的图示．F1、F2、F、F'中不是由弹簧测力计测得的力是（填字母）．（4）在“验证力的平行四边形定则”的实验中，下列操作必要的是．A．实验前，将两个弹簧测力计相互钩住，水平反向拉伸，检查读数是否相同B．实验时，应保持绳套与纸面平行C．实验时，为便于计算，拉力F1和F2必须相互垂直D．确定拉力的方向时，应使两个点的距离尽量远一些．三．简答题（本大题共4小题，共40分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）19．汽车以10m/s的速度行驶，刹车后获得大小为2m/s2的加速度，求：（1）汽车刹车后4s末的速度大小为多少？（2）10s 内通过的位移大小为多少？20．地铁列车从甲站启动沿着平直的轨道运动，以1m/s2的加速度匀加速运动了20s，然后匀速运动了1min，最后再减速运动40s停在乙站台，求：（1）请画出此过程中列车运动的v﹣t图象；（2）两站之间的总位移；（3）若进出站时，列车加速度大小一定，试画出列车在两站之间运动时间最短的v﹣t示意图．21．（10分）（2015秋•北京校级期中）质量为M的半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端固定一个竖直挡板MN．在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，质量为m，PQ球心连线与水平面的夹角为θ．整个装置的纵截面图如图所示．（1）求此时半圆柱体P和挡板分别对Q的弹力大小；（2）求此时地面对P的支持力和摩擦力大小；（3）使挡板缓慢地平行向右移动，P、Q保持接触，P始终保持静止，请直接写出地面对P 的摩擦力大小如何变化？22．（13分）（2015秋•北京校级期中）关于物体在斜面上的运动，请回答以下问题．已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力．（1）如图1所示，一个截面为直角三角形的斜面体C始终静止在粗糙水平面上，物块能在C的斜面上保持静止，则物块与斜面之间的动摩擦因数μ与斜面倾角α应满足什么关系？（2）如图2所示，两个质量均为m的小方块A和B紧挨着一起沿斜面体C的斜面匀速下滑，C始终静止在粗糙的地面上，A与B的接触面是光滑的．已知A与C之间的动摩擦因数是B与C之间动摩擦因数的2倍，斜面的倾角为α，求B与C之间的动摩擦因数为多少？②接①问，若将A、B对调位置，再同时由静止释放A、B，发现C依然能保持在地面不动，若C的质量为M，求C与地面之间的动摩擦因数应满足的条件．2015-2016学年北京四中高一（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一．选择题（本大题共14小题；每小题3分，共42分．在每小题给出的四个选项中，有一个选项或多个选项正确．全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．）1．下列各组物理量中，全部是矢量的有（）A．力、位移、加速度 B．重力、路程、速度C．时间、弹力、速度 D．质量、位移、加速度【考点】矢量和标量．【分析】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．【解答】解：A、力、位移、加速度全部是矢量．故A正确．B、路程是标量，重力和速度是矢量，故B错误．C、时间是标量，弹力、速度是矢量，故C错误．D、质量是标量，位移和加速度是矢量，故D错误．故选：A【点评】本题要求同学们掌握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．2．两个共点力的大小分别为F1=10N、F2=4N，则合力F的大小可能是（）A．14N B．10N C．4N D．2N【考点】合力的大小与分力间夹角的关系．【专题】平行四边形法则图解法专题．【分析】二力合成遵循平行四边形定则，同向时合力最大，反向时合力最小，合力范围：|F1+F2|≥F≥|F1﹣F2|．【解答】解：二力合成时合力范围：|F1+F2|≥F≥|F1﹣F2|；故合力最大14N，最小6N，之间任意结果都可以；故AB正确，CD错误．故选：AB．【点评】本题关键是明确二力合成时遵循平行四边形定则，夹角越大，合力越小，同向时合力最大，反向时合力最小．3．一弹簧测力计的量程是10N，刻度的总长度是5cm，该弹簧测力计上弹簧的劲度系数是（）A．200N/m B．2N/m C．50N/m D．5000N/m【考点】胡克定律．【分析】弹簧测力计的原理是：在弹性限度范围内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比，即F=kx，其中F为弹力大小，x为伸长量，k为弹簧的劲度系数．【解答】解：由胡克定律：F=kx，所以k===200N/m；故选：A．【点评】此题考查了弹性公式F=kx的灵活运用，解题的关键在于把握弹簧测力计的原理是：在弹性限度内，弹簧的伸长跟受到的拉力成正比．4．木块沿粗糙斜面运动，下列对木块的受力分析正确的是（）A．B．C． D．【考点】物体的弹性和弹力．【专题】受力分析方法专题．【分析】对木块进行受力分析，知道物体受到重力、弹力、摩擦力，根据滑动摩擦力与相对运动方向相反，即可求解．【解答】解：AB、当木块向上滑行时，木块受到重力、弹力、沿着斜面向下的滑动摩擦力，故A错误，B正确；CD、当木块向下滑行时，木块受到重力、弹力、沿着斜面向上的滑动摩擦力，故C正确，D错误；故选：BC．【点评】本题考查分析受力情况的能力，一般按重力、弹力和摩擦力的顺序进行受力分析，不分析物体的施力，掌握滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反．5．下列关于加速度和速度的说法中正确的是（）A．物体速度变化越大，加速度一定越大B．物体速度变化越快，加速度一定越大C．物体加速度增大，速度可能减小D．物体加速度增大，速度一定增大【考点】加速度；速度．【专题】直线运动规律专题．【分析】加速度是表示物体速度变化快慢的物理量，物体有加速度，说明物体的速度一定是变化的，速度可能增加，也可能减小．加速度增大，速度不一定增大．物体的速度很大时，加速度可能为零．加速度减小，速度可能增大．【解答】解：A、加速度是表示物体速度变化快慢的物理量，物体速度变化大，加速度不一定越大，还要看时间，故A错误．B、加速度是表示物体速度变化快慢的物理量，物体速度变化越快，加速度一定越大，故B正确．C、当加速度方向与速度方向相反时，物体做减速运动，物体加速度增大，但速度减小，故C正确，D错误．故选：BC【点评】加速度是运动学中最重要的概念之一，要抓住加速度的物理意义、定义、单位、矢量、与速度无关等方面加深理解．6．一个物体做初速度为0的匀加速直线运动，则在第一个2s内、第二个2s内的位移之比为（）A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．1：4【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．【专题】直线运动规律专题．【分析】根据匀变速直线运动的位移时间公式得出2s内、4s内的位移之比，从而得出第一个2s内、第二个2s内的位移之比．【解答】解：根据x=得，2s内和4s内的位移之比为1：4，则第一个2s内和第二个2s内的位移之比为1：3．故选：C．【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式，并能灵活运用，基础题．7．甲、乙两物体沿同一直线运动，它们的x﹣t图如图所示．由图象可知（）A．t=0时刻，甲、乙相距250mB．乙运动后，甲、乙相向做匀速直线运动C．乙运动后，甲、乙速度大小之比为2：1D．t=3s时，甲乙相遇【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【专题】运动学中的图像专题．【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，甲乙开始运动的位置不同，出发时刻也不同，但3s末甲乙相遇．根据图线的斜率求出速度．【解答】解：A、根据图象可知，甲的出发点为x=250m处，乙从原点出发，所以出发点相距250m，故A正确；B、根据图线的斜率表示速度可知，甲的速度为负，乙的速度为正，则乙运动后，甲、乙相向做匀速直线运动，故B正确；C、图象的斜率表示速度，则甲乙都做匀速运动，甲的速度为v甲==﹣50m/s，甲的速度大小为v乙==50m/s，可知甲、乙相向作匀速直线运动，两者一样快，故C错误；D、图象的交点表示相遇，根据图象可知，甲运动3s时，甲、乙相遇，故D正确．故选：ABD．【点评】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．8．舰载机通过弹射系统获得初速度，再利用自身发动机在航空母舰的跑道上加速，进而飞离航空母舰．某型号的舰载机在航空母舰的跑道上加速时，发动机产生的最大加速度为5m/s2，起飞所需的速度为50m/s，跑道长只有90m．为了使飞机能正常起飞，弹射系统使飞机获得的初速度至少为（）A．40m/s B．35m/s C．32m/s D．30m/s【考点】匀变速直线运动的速度与位移的关系．【专题】直线运动规律专题．【分析】已知匀变速直线运动的加速度、位移和末速度，结合速度位移公式求出弹射系统使飞机获得的最小初速度．【解答】解：根据匀变速直线运动的速度位移公式得：，解得初速度为：=．故选：A．【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度位移公式，并能灵活运用，基础题．9．有一质点从坐标原点由静止开始沿x轴运动，开始运动后其v﹣t图象如图所示，则（）A．t=0.5s时速度改变方向B．t=1.0s时速度改变方向C．t=1.5s时加速度改变方向D．t=2.0s时质点离坐标原点最远【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【专题】运动学中的图像专题．【分析】根据速度﹣时间图象直接读出速度的正负及大小变化，速度的正负就表示速度的方向．图象的斜率表示加速度，根据“面积”等于位移，分析质点位置的变化情况．【解答】解：A、由图看出，0﹣1s内速度的正负没有发生改变，说明速度的方向没有发生改变．故A错误．B、0﹣1s内速度为正，1﹣2s内速度为负，则t=1.0s时速度改变方向，故B正确；C、图象的斜率表示加速度，给粉机图象可知，0.5﹣1.5s内加速度为负，1.5﹣2s内加速度为正，则t=1.5s时加速度改变方向，故C正确；D、由图看出，在0﹣1s间内质点沿正方向运动，1﹣2s内质点沿负方向运动，说明在t=1s 时，质点离开原点最远．由于两段时间内图象的“面积”相等，说明在t=2.0s时刻，质点回到原点．故D错误．故选：BC【点评】速度﹣时间图象关键要抓住速度的斜率表示加速度、“面积”表示位移，来分析物体的运动情况．10．如图所示，在某同学通过滑轮组将一重物缓慢吊起的过程中，该同学对绳的拉力将（滑轮与绳的重力及摩擦不计）（）A．保持不变 B．逐渐变大 C．逐渐变小 D．先变小后变大【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【专题】共点力作用下物体平衡专题．【分析】对结点受力分析，受滑轮的压力和两拉绳子的拉力，根据共点力平衡条件，可以求解出拉力的大小．【解答】解：对结点受力分析，如图由于为同一根绳子，故F1=F2=F设F1与F2夹角为θ，则F1=F2=在重物被吊起的过程中，θ变大，故F1与F2同时变大，即同学对绳的拉力逐渐变大；故选：B．【点评】本题对物体受力分析后，可以用解析法求解出结果讨论，也可以用作图法分析！11．如图所示，质量为m的物体用细线悬挂保持静止，其中OB是水平的．保持结点O的位置不动，手持OA绳的A端，使其缓慢向上转动至竖直位置，在此过程中，OA绳上的拉力大小（）A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．最大值是mg D．最小值是mg【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【专题】共点力作用下物体平衡专题．【分析】对小球受力分析，受重力、两个拉力，三力平衡，其中重力是恒力，BO绳的拉力方向不变，根据图示法分析．【解答】解：对小球受力分析，受重力、两个拉力，如图所示：将两个拉力合成，其合力与第三个力（重力）平衡，由图象可以看出，OB绳所受的拉力T B 减小，AO绳受到的拉力也一直减小，当AO竖直时，拉力最小，等于mg；故AC错误，BD正确；故选：BD【点评】本题是三力平衡中的动态分析问题，其中一个力为恒力，第二个力方向不变大小变，第三个力大小和方向都变，根据平衡条件并结合合成法作图分析即可．12．已知力F的一个分力F1跟F成30°角，大小未知，F=100N，则另一个分力F2的大小可能是（）A．30N B．60N C．100N D．500N【考点】合力的大小与分力间夹角的关系．【专题】平行四边形法则图解法专题．【分析】力的合成遵循平行四边形定则，根据平行四边形定则求出F1的大小．【解答】解：已知力F的一个分力F1跟F成30°角，大小未知，F=100N，由平行四边形定则可知，另一个分力F2的大小一定大于等于Fsin30°=100×=50N．故选：BCD【点评】解决本题的关键知道合力一定，分力的方向已知，因为F2大于该分力的最小值．13．如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的．一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α=60°．两小球的质量比为（）。