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辽宁省实验中学2019-2020学年高一物理上学期期中试题
考试时间:90分钟 试题满分:100分
一、选择题(每题4分,共计48分。多选题已在题号后注明,错选不得分、漏选得2分) 1.伽利略为了研究自由落体的规律,将落体实验转化为著名的“斜面实验”,对于这个研究过程,下列说法正确的是( )
A.斜面实验是一个理想实验
B.斜面实验放大了重力的作用,便于测量小球运动的路程 C.通过对斜面实验的观察与计算,直接得到落体运动的规律 D.不直接做落体实验是因为当时时间测量不够精确 2.如图所示,每个小方格是边长为1 m的正方形,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是:1 s、2 s、3 s、4 s.下列说法正确的是( )
A.物体在AE段的平均速度为1 m/s
5
B.物体在ABC段的平均速率为 m/s
2
C.AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度
D.物体在B点的速度等于ABC段的平均速度
3.ABCD四个物体在光滑的水平面上做直线运动,下面各选项分别给出了四个物体不同的运动图像如图所示,已知各物体在t=0时的速度均为零,则在t=4s内运动位移最大的物体是( )
A. B. C. D. 4.(多选)酒后驾驶会导致许多安全隐患,这是因为驾驶员的反应时间变长,反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间.下表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离;“制动距离”是指驾驶员发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动时的加速度大小都相同).
思考距离(m) 制动距离(m) 速度(m/s) 正常 酒后 正常 酒后 15 7.5 15.0 22.5 30.0 20 10.0 20.0 36.7 46.7 25 12. 5 25.0 54. 2 66.7 分析上表可知,下列说法正确的是( ). A.驾驶员正常情况下反应时间为0.5 s
B.驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5 s
2
C.驾驶员采取制动措施后汽车的加速度大小为3.75 m/s
D.若汽车以30 m/s速度行驶时,发现前方80 m处有险情,酒后驾驶者不能安全停车 5.一名球员正在练习颠球,这名球员每次都能将球颠起,球上升后恰好能停在球员的头顶,则请你估算球员将球颠起时的速度为( )
A.1m/s B.3m/s C.6m/s D. 9m/s
6.(多选)一汽车在高速公路上以v0=30 m/s的速度匀速行驶,t=0时刻,驾驶员采取某种
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措施,车运动的加速度随时间变化关系如图所示,以初速度方向为正,下列说法正确的是( )
A.t=6 s时车速为5 m/s B.t=3 s时车速为零
C.前9 s内的平均速度为15 m/s D.前6 s内车的位移为90 m
7.(多选)如图所示,物块A放在直角三角形斜面体B上面,B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁,初始时A、B静止。现用力F沿斜面向上推A,但AB并未运动。下列说法正确的是( )
A.A、B之间的摩擦力一定变小 B.A、B之间的摩擦力可能大小不变 C.B与墙之间可能没有摩擦力 D.弹簧弹力一定不变 8.(多选)如图所示,杆BC的B端用铰链固定在竖直墙上,另一端C为一滑轮。重物G上系一绳经过滑轮固定于墙上A点处,整个装置处于静止状态。若将绳的A端沿墙缓慢向下移,同时使杆绕B转动,让装置仍然静止。(杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计)则( )
A.绳的拉力不变,BC杆受绳的压力增大 B.绳的拉力不变,BC杆受绳的压力减小 C.必须使杆绕B顺时针转动 D.必须使杆绕B逆时针转动
9.木板MN的N端通过铰链固定在水平地面上,M端可自由转动。刚开始A、B两物块叠放在一起静止在木板上,如图所示,此时B物块上表面水平,木板与地面之间的夹角为θ。现使夹角θ缓慢增大,若此过程中A、B与木板始终保持相对静止状态。则( )
A.物块A、B间始终没有摩擦力 B.物块B对物块A的作用力变大 C.木板对物块B的作用力不变 D.木板与物块B之间的摩擦力减小
10.(多选)两个中间有孔的质量为M的小球用一轻弹簧相连,套在一水平光滑横杆上。两个小球下面分别连一轻弹簧。两轻弹簧下端系在同一质量为m的小球上,如图所示。已知三根轻弹簧的劲度系数都为k,三根轻弹簧刚好构成一等边三角形。则下列判断正确的是( )
A.水平横杆对质量为M的小球的支持力为Mg+mg
B.连接质量为m小球的轻弹簧的弹力为
3C.连接质量为m小球的轻弹簧的伸长量为D.套在水平光滑横杆上轻弹簧的形变量为
33k36kmgmg mg
11.如图所示为通过轻杆相连的A、B两小球,用两根细线将其悬挂在水平天花板上的O点.已知两球重力均为G,轻杆与细线OA长均为L.现用力F作用于小球B上(图上F未标出),使系统保持静止状态且A、B两球在同一水平线上.则力F最小值为( )
A.
2G B.2G C.G D.2G 2
12.(多选)如图所示,斜面c上放有两个完全相同的物体a、b,两物体间用一根细线连接,在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F,使两物体及斜面均处于静止状态。下列说法正确的是( )
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A. c受到地面的摩擦力向右
B. a、b两物体的受力个数一定相同 C. a、b两物体对斜面的压力一定相同
D. 保持F的大小不变,将F顺时针旋转α角过程中物体b受到细线的拉力一定增大 二、实验题。(每空2分,共计16分)
13.小明与他的同伴进行探究小车的匀变速直线运动实验:
(1)由于他的同伴不太明确该实验的目的及原理,他从实验室里借取了如下器材:打点计时器;直流电源;纸带;毫米刻度尺;钩码和小车;一端附有定滑轮的长木板。小明看后觉得不妥,请你思考一下不妥之处是:__________________________。 (2)小明在实验过程中正确的做法是________。
A.先接通电源,后释放纸带 B.释放纸带的同时接通电源
C.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 D.使小车运动的加速度尽量小些
(3)小明经过实验获得如图所示的纸带.他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点A,然后按打点先后顺序每5个计时点取1个计数点,得到了A、B、C、D、E、G等几个计数点,测得x1=6.19cm,x2=6.60cm,x3=6.98cm,x4=7.39cm,x5=7.80cm,x6=8.20cm。打点计时器使用交流电的频率为50Hz。则打点计时器在打F点和G点时小车的瞬时速度, vF=_________m/s,vG=_________m/s(保留两位有效数字)。
2
(4)小车加速度为a=_________m/s(保留两位有效数字)。
14. 某同学通过实验验证力的平行四边形定则。仔细分析实验后,该同学怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化,影响实验结果。他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度,发现读数不相同,于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响。
实验装置如中图所示,将一张白纸固定在竖直放置的木板上,橡皮筋的上端固定于O点,下端N挂一重物。用与白纸平行的水平力缓慢地移动N,在白纸上记录下N的轨迹。重复上述过程,再次记录下N的轨迹。
(1)左图弹簧测力计的读数为__________N。
(2)两次实验记录的轨迹如中图所示。过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点,则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Fa、Fb的大小关系为________。
(3)根据实验,可以得出的实验结果有哪些?________。(填写选项前的字母)
A.橡皮筋的长度与受到的拉力成正比
B.两次受到的拉力相同时,橡皮筋第2次的长度较长
C.两次被拉伸到相同长度时,橡皮筋第2次受到的拉力较大
D.两次受到的拉力相同时,拉力越大,橡皮筋两次的长度之差越大
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三、计算题。(共计36分。请写出必要的绘图、公式、过程、明确的结论。) 15、(8分)一名质量为60kg训练有素的武警战士,在楼顶通过一条长绳由静止开始下滑,到地面最短时间t=2.4s。已知该武警战士落地的速度不能大于v=6m/s,做匀减速直线运动时可以产生的最大加速度大小为a?5m/s2 ,长绳的下端恰好着地,当地的重力加速度
g?10m/s2,战士可视为质点。求:
(1)武警战士下滑时的最大速度 (2)武警战士下滑时离地面的高度h
16. (10分)A、B两列火车,在同一轨道上同向行驶,A车在前,其速度vA?10m/s,B车在后,速度vB?30m/s,因大雾能见度很低,B车在距A车x0?75m时才发现前方有A车,这时B车立即刹车,但B车要经过180m才能停下来。求:
(1)B车刹车时A车仍按原速度行驶,两车是否会相撞? (2)若B车在刹车的同时发出信号,A车司机经过?t?4s收到信号后加速前进,则A车的加速度至少多大才能避免相撞? 17.(8分)如图,将质量m=0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大于杆的截面直径。环与杆间动摩擦因数=0.8。对环施加一位于竖直平面内斜向上,与杆夹角=53的拉力F,使圆环以0.44N的合力沿杆运动,求F的大小为多少?(取sin53=0.8,
2
cos53=0.6,g=10m/s)。
F ?
18.(10分)如图所示,木块A的质量为mA=3kg、木板B的质量为mB=1.5kg。木板B两面平行,放在倾角为37°的斜面体C上。木块A被一根固定在天花板上的轻绳拉住,绳拉紧时与斜面的夹角也是37°。已知A与B、B与C之间的动摩擦因数均为??
1
。现用平行于斜面向下的拉3
力F将木板B从木块A下面匀速抽出,同时C保持静止。重力加速度g取
2
10m/s,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求: (1)绳子对木块A的拉力大小; (2)拉力F的大小;
(3)地面所受摩擦力的大小。
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辽宁省实验中学2019—2020学年度上学期期中阶段测试
高一物理试卷答案
考试时间:90分钟 试题满分:100分
命题及校对:高一年级物理组
一、选择题。(每题4分,共计48分。多选题已经注明,错选不得分、漏选得2分)
1.D 2.C 3.A 4.ABD 5.C 6.BC 7.BD 8.AD 9.C 10.CD 11.A 12.ACD 二、实验题。(每空2分,共计16分)
13.(1)直流电源应更换为交流电源; (2)AC; (3) 0.80,0.84; (4)0.40
14.(1)4.00 (2)Fa=Fb (3)BD
三、计算题。(共计36分。请写出必要的绘图、公式、过程、明确的结论。) 15、(8分)答案:(1)12m/s (2)18m
16. (10分)
2?2aBx 答案: (1)B车刹车至停下来过程中,由v2?vB2vB解得aB???2.5m/s2
2x?v减速到零所用时间t?B?12s
aB画出A、B两列火车的v?t图像如右图所示。
根据图像计算出两列火车达到相同速度时的位移分别为 xA?10?8m?80m,xB?30?10?8m?160m 2因xB?x0?xA?155m,故两车会相撞。(列公式求解正确亦可)
(2)设A车加速度为aA时两车不相撞,在B车发出信号t时间后两车速度相等,有vB?aBt?vA?aA(t??t)
B车位移xB?vBt?aBt2 A车位移xA?vAt?aA(t??t)2
为使两车不相撞,两车的位移关系满足xB?x0?xA 联立以上各式解得aA?0.83m/s2 即A车的加速度至少为0.83m/s2。
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17.(8分)
答案:令Fsin53=mg,F=1.25N,
情况一:当F<1.25N时,杆对环的弹力向上,
由合力计算Fcos-
F FN=F合,FN+Fsin= ? mg,
解得F=1N;
情况二:当F>1.25N时,杆对环的弹力向下,
由合力计算Fcos-解得F=9N,
18.(10分)
答案:(1)设绳子对木块A的拉力大小是T
则木块A对木板B的压力N=mAgcos37°-Tsin37°
FN=F合,Fsin=mg+FN,
A、B之间的摩擦力fAB=μN
又mAgsin37°+fAB=Tcos37° 联立解得T=26N。 (2)木板B与斜面之间的摩擦力
fBC=μ[(mA+mB)gcos37°-Tsin37°]=6.8N
木板B沿斜面方向上受力平衡,有
F+mBgsin37°=fAB+fBC
代入数据解得F=0.6N。
(3)由整体法地面所受摩擦力f地=Tcos74°-Fcos37°=6.8N。
(隔离法解出正确结论亦可)
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