绝密★启用前
鹰潭市2017—2018学年第一学期期末质量检测
高 一 物 理 试 题
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试时间90分钟
注意事项:
1.第Ⅰ卷的答案填在答题卷方框里,第Ⅱ卷的答案或解答过程写在答题卷指定处,写在试题卷上的无效.
2.答题前,务必将自己的“学校”、“姓名”、“班级”和“考号”写在答题卷上.
第Ⅰ卷(选择题,48分)
一、选择题(本大题共12小题,每小题4分,在每小题给出的四个选项中,第1至9题只有一项符合题目要求,第10至12题有两项或三项符合题目要求. 全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.下列各组选项中的物理量都是矢量的选项是( )
A.速度、加速度、路程 B.速度、位移、加速度
C.位移、加速度、速率 D.瞬时速度、加速度、时间
2.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为 x=5t+t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )
A.第1 s内的位移是5 m B.前2 s内的平均速度是6 m/s
C.任意相邻的1 s内位移差都是1 m D.任意1 s内的速度增量都是2 m/s
3.竖直升空的火箭,其速度图象如图所示,由图可知: ( )
A.火箭上升到最高点所用的时间是40s
B.火箭前40s上升,以后下降
C.火箭的加速度始终是20m/s2
D.火箭离地的最大高度是48000m
4.一小球沿斜面匀加速滑下,依次经过A、B、C三点。已知, ,小球经过AB和BC两段所用的时间均为2s,则小球经过A、B、C三点时的速度大小分别是( )
A., , B., ,
C., , D., ,
5.如图所示,在竖直墙壁的A点处有一根水平轻杆a,杆的左端有一个轻滑轮O.一根细线上端固定在该天花板的B点处,细线跨过滑轮O,下端系一个重为G的物体,开始时BO段细线与天花板的夹角为θ=30°.系统保持静止,当轻杆a缓慢向下移动的过程中,不计一切摩擦,下列说法中正确的是( )
A.细线BO对天花板的拉力没有变化 B.a杆对滑轮的作用力逐渐减小
C.a杆对滑轮的作用力的方向沿杆水平向右 D.墙壁对a杆的作用力不变
6.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.当水平力F作用于右端B上,两物体一起做匀加速运动时,A、B间作用力大小为F2,在两次作用过程中( )
A.<F B.>F
C.F1=F2 D.
7.如图所示,甲、乙两船在同一条河流中同时渡河,河的宽度为L,河水流速为u,划船速度均为v,出发时两船相距2L,甲、乙船头均与岸边成60°角,且乙船恰好能直达正对岸的A点,则下列判断正确的是( )
A.甲船在A点左侧靠岸 B.两船可能在未到达对岸前相遇
C.甲、乙两船到达对岸的时间不相等 D.甲船也在A点靠岸
8.如图所示,一同学在玩闯关类的游戏,他站在平台的边缘,想在2 s内水平跳离平台后落在支撑物P上,人与P的水平距离为3 m,人跳离平台的最大速度为6 m/s,则支撑物距离人的竖直高度不可能为( )()
A.1 m B.1.5 m C.2m D.20 m
9.如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O是球心,碗的内表面光滑。一根轻质杆的两端固定有两个小球,质量分别是m1,m2.当它们静止时,m1、m2与球心的连线跟水平面分别成60°,30°角,则碗对两小球的弹力大小之比是( )
A.1∶2 B.1∶ C.∶1 D.∶2
10.乘坐“空中缆车”饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择.若某一缆车沿着坡度
为30°的山坡以加速度a上行,如图所示.在缆车中放一个与山坡表面平行的斜
面,斜面上放一个质量为m的小物块,小物块相对斜面静止(设缆车保持竖直
状态运行).则( )
A.小物块受到的摩擦力方向平行斜面向上
B.小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下
C.小物块受到的滑动摩擦力为mg+ma
D.小物块受到的静摩擦力为mg+ma
11.如图所示,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c
B.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
D.物体从开始运动到离开弹簧的过程经过的时间为
12.高跷运动是一项新型运动,图甲为弹簧高跷.当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后.人就向上弹起,进而带动高跷跳跃,如图乙.则下列说法正确的( )
A.人向上弹起过程中,先处于超重状态,后处于失重状态
B.人向上弹起过程中,踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力
C.弹簧压缩到最低点时,高跷对人的作用力大于人的重力
D.弹簧压缩到最低点时,高跷对地的压力等于人和高跷的总重力
第Ⅱ卷(非选择题)
二、实验题(每空2分,共6空,共12分)
13.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/g
0
50
100
150
200
250
弹簧总长度/cm
6.00
7.00
8.00
9.00
10.00
11.00
(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_____________.
14.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)
四、计算题(共40分,要写出必要计算步骤及文字说明)
15.(8分)如图所示,小球的重力为12N,绳子OA与水平方向的角度为37°,
OB水平(sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=,cot37°=);试求
(1)绳子OA受到的拉力.
(2)绳子OB受到的拉力.
16.(10分)游乐场所上我们经常会看到“套圈圈”的游戏。如图所示,某同学以初速度vo=6m/s从O点抛出铁丝圈,已知A点在O点的正下方,结果套中水平地面上距A点L=3m处目标C。 忽略空气阻力(g取10m/s2),求:
(1)铁丝圈抛出点距离地面的高度h;
(2)铁丝圈落地时速度与水平地面的夹角的正切值tanθ.
17.(10分)如图所示,体积相同的两个小球A和B用1m长的细线相连,A的质量为m=1kg,B的质量为A质量的2倍.将它们都浸入水中后恰能处于静止状态(设水足够深,g取10m/s2).求:
(1)此时细线的张力大小.
(2)若细线被剪断,经时间2s后两球相距多远?
18.(12分) 如图所示,一个质量为M长为L的圆管竖直放置,顶端塞有一个质量为m的弹性小球,M=4 m,球和管间的滑动摩擦力和最大静摩擦力大小均为4 mg。管从下端离地面距离为H处自由落下,运动过程中,管始终保持竖直,每次落地后向上弹起的速度与落地时速度大小相等,不计空气阻力,重力加速度为g。求:
(1)管第一次落地弹起时管和球的加速度;
(2)管第一次落地弹起后,若球没有从管中滑出,则球与管达到相同速度时,管的下端距地面的高度;
(3)管第二次弹起后球不致滑落,L应满足什么条件。
鹰潭市2017—2018学年第一学期期末质量检测
高一物理参考答案
1.B【解析】A、速度、加速度为矢量,路程为标量,故A错误;B、速度、位移、加速度全部为矢量,故B正确;C、位移、加速度是矢量,速率只有大小没有方向是标量,故C错误;D、瞬时速度、加速度是矢量,时间为标量,故D错误。
2.D【解析】匀变速直线运动的位移时间关系公式: 与比较系数可得: , ;将t=1s代入公式,得位移x=5×1+12m=6m,故A错误;将t=2s代入公式,可得2s内的位移: ,前2 s内的平均速度是: ,故B错误;任意相邻的1 s内位移差都是:△x=aT2=2×12=2 m,故C错误;任意1s内的速度增量△v=at=2×1m/s=2m/s,故D正确。所以D正确,ABC错误。
3.D【解析】解:A、B在升空过程中,火箭的速度都是正值即速度方向都是朝着正方向,所以火箭一直在上升,只不过前一段时间做正向加速运动,后一段时间做正向减速运动,在120s时火箭上升到最大高度。所以A、B错误。C、 图像中图线的斜率大小可以表示物体的加速度大小,所以在火箭升空过程中0-40s加速度大小为20m/s2,在40s-120s加速度大小为10m/s2,所以C错误
D、图像中图线与坐标轴围成的面积大小可以表示物体的位移,所以由几何知识可得火箭离地最大高度是48000m,D正确。
4.C【解析】小球做匀加速运动,经过AB和BC两段所用的时间均为2s,则小球经过B点的速度为,由,得,由,得,由
5.B 试题分析:细线BO对天花板的拉力大小等于物体重力,当轻杆a缓慢向下移动的过程中,拉力大小不变,方向改变,选项A错误;以滑轮为研究对象,画出受力分析图,当轻杆a缓慢向下移动的过程中,a杆对滑轮的作用力逐渐减小,选项B正确;a杆对滑轮的作用力的方向偏向右上,选项C错误;以杆为研究对象,分析受力可得,墙壁对a杆的作用力方向改变,大小减小,选项D错误。
6.D试题分析:对两种情况均进行整体分析,整体的加速度都为
,隔离分析,第一种情况,A对B的作用力为,第二中情况,A对B的作用力为,则有在两次作用过程中,,,D正确.
7.A【解析】乙船恰好能直达正对岸的A点,根据速度合成与分解,知.将小船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向,抓住分运动和合运动具有等时性,在垂直于河岸方向上的分速度相等,知甲乙两船到达对岸的时间相等.渡河的时间;甲船沿河岸方向上的位移,知甲船在A点左侧靠岸,不可能在未到对岸前相遇,A正确.
8. A【解析】由题意知,最短时间为,竖直高度为:;最长时间为2s,竖直高度为:,选项A正确
9.C【解析】选取两小球和杆组成的整体为研究对象,受力分析并正交分解如图:
由平衡条件得:在水平方向的分力和在水平方向的分力大小相等 即:,所以: ,故选项C正确。
10.AD【解析】试题分析:以木块为研究对象,分析受力情况:重力mg、斜面的支持力N和摩擦力为静摩擦力f,f沿斜面向上,故A正确,B错误;根据牛顿第二定律得:f-mgsin30°=ma,解得,f=mg+ma,方向平行斜面向上,故C错误,D正确;故选AD。
11.AD【解析】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;物体与弹簧分离时,弹簧恢复原长,故B错误;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: ,物体与弹簧分离后,拉力F2为b,根据牛顿第二定律有: ,解得物体的质量: ,弹簧的劲度系数: ,加速度: ,故C错误;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: ,解得运动时间: ,故D正确。所以AD
正确,BC错误。
12.AC【解析】A项,人向上弹起过程中,人应该经历了先加速后减速的过程,所以先有向上的加速度,后有向下的加速度,当弹簧弹力大于人的重力时,人处于超重状态,当弹簧弹力小于人的重力时,人处于失重状态,故A项正确。
B项,踏板对人的作用力与人对踏板的作用力是一对相互作用力,根据牛顿第三定律,二者大小始终相等,故B项错误。
C项,弹簧压缩到最低点时,人有竖直向上的加速度,根据牛顿第二定律,可知高跷对人的作用力大于人的重力,故C项正确。
D项,同理以高跷和人的系统为研究对象,弹簧压缩到最低点时,根据牛顿第二定律,地对高跷的压力大于人和高跷的总重力,再根据牛顿第三定律,可知高跷对地的压力大于人和高跷的总重力,故D项错误
13. (1)50 (2)
14. 1.69 3.88 0.200【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, , ,
(2)①相邻计数点间的时间间隔为,根据匀变速直线运动过程中的中间时刻速度推论可得,
②根据逐差法可得,联立即得
③滑块做匀速运动时受力平衡作用,由平衡条件得,撤去时滑块做匀加速直线运动时,受到的合外力,由牛顿第二定律得,解得.
(4)滑块做匀速运动时受力平衡作用,由平衡条件得,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,由牛顿第二定律得,解得,由图丙所示图象可知
,解得M=0.200kg.
15.(1)20N.(2)16N.
试题分析::以结点O为研究对象,分析受力情况,CO绳对O点的拉力大小等于重力mg,即FCO=mg 按照效果将OC绳的拉力按效果进行分解,由几何关系得: FBO=mgcot37°=12×=16N
16.(1)1.25m(2)
【解析】(1)根据平抛规律有: 解得: m
(2)平抛竖直方向速度: 解得:
17.(1);(2)
【解析】试题分析:(1)对A、B及细线组成整体有由平衡条件有: ,
对A受力分析, 。
(2)若细线剪断后,A向上做匀加速运动加速度大小为: ,
B向下做匀加速运动加速度大小为: ,
在时间内A向上位移为,则B:
两球相距。
18.(1)2g向下 3g向上 (2) H (3)L>H
【解析】(1)管第一次落地弹起时,管的加速度a1==2g,方向向下
球的加速度a2==3g,方向向上
(2)取竖直向下为正方向.球与管第一次碰地时速度v0= ,方向向下.
碰地后管的速度v1=−,方向向上;球的速度v2=,方向向下
若球刚好没有从管中滑出,设经过时间t1,球管速度v相同,则有
-v1+a1t1=v2-a2t1t1= 又管从碰地到它弹到最高点所需时间t2,则: 因为t1<t2,说明管在达到最高点前,球与管相对静止,故管从弹起经t1
这段时间上升的高度为所求.得
(3)球与管达到相对静止后,将以速度v、加速度 g竖直上升到最高点,由于v=v2−a2t1=, 故这个高度是
因此,管第一次落地弹起后上升的最大高度Hm=h1+h2=H
这一过程球运动的位移s=v0t1−a2t12=H 则球与管发生相对位移s1=h1+s=H
当管与球从Hm再次下落,第二次落地弹起中,发生的相对位移由第一次可类推知:
s2=Hm 所以管第二次弹起后,球不会滑出管外的条件是s1+s2<L 即L应满足条件L>H