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山西省太原市第五中学2015-2016学年高一上学期期末考试物理试卷


太原五中 2015—2016 学年度第一学期期末 高 一 物 理

命题人:李兴鹏 刘晓霞 吴柴乐 校对人:尹海 潘小利 齐丽红(2016.1) 一、选择题: (本题包含 12 小题,其中 1—8 小题为单选,每小题 3 分;9—12 小题为多 选,每小题 4 分,共 40 分) 1. 下列说法正确的是 A.速度、力、位移、质量都是矢量 B.米、米每秒、米每二

次方秒、牛顿都是国际单位 C.米、千克、秒、牛顿都是国际单位制中的基本单位 D.质量、时间、长度、速度都是国际单位制中的基本量 2.下列说法中正确的是 A.物体所受的合力不为零时,其速度一定增大 B.物体受到的合力越大,它的速度变化一定越快 C.物体运动的速度越大,它受到的合力一定越大 D.某时刻物体的速度为零,此时它受到的合力一定为零 3.起重机用吊绳将货物向上吊起的过程中(忽略空气阻力),以下说法正确的是 A.货物对绳的拉力是由于绳的形变产生的 B.当货物加速上升时,绳对货物的拉力大于货物对绳的拉力 C.当货物加速上升时,绳对货物的拉力大于货物受到的重力 D.当货物匀速上升时,绳对货物的拉力与货物对绳的拉力是一对平衡力 4. “蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的 一种极限运动。最初弹性绳处于松弛状态,若将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,从开始 跳跃到第一次到达最低点的过程中,下列说法中正确的是 A.跳跃者一直处于失重状态 B.当弹性绳刚刚伸直的时候跳跃者的速度达到最大值 C.当到达最低点的时候跳跃者的加速度为零 D.当跳跃者到达最低点时处于超重状态 5.粗细均匀的电线架在 A、B 两根电线杆间。由于热胀冷缩,电线在夏、冬两季呈现如 图的形状,已知电线杆始终处于竖直状态,下列 说法正确的是 A.冬季,电线对电线杆的拉力较大 B.夏季,电线对电线杆的拉力较大 C.夏季与冬季,电线对电线杆的拉力一样大 D.夏季,杆对地面的压力沿竖直方向的分量比冬季大
1

6. 静止于水平地面的粗糙斜面体上放有物体 m.现用水平力 F 推 m,如图所示,在 F 由 零逐渐增大的过程中,物体 m 和斜面体始终保持相对地面静止,则 A.物体 m 所受的支持力逐渐增大 B.物体 m 所受的静摩擦力一定增大 C.物体 m 所受的合力逐渐增加 D.水平面对斜面体的摩擦力保持不变 7.如图甲所示,在一升降机内,一物块放在一 上,当升降机静止时,台秤的示数为 F2 ,从启动升 始计时, 台秤的示数随时间的变化图线如图乙所示, 上为正方向,则升降机运动的 v ? t 图像可能是 台秤 降机开 若取向

8.如图所示,两个完全相同的小车质量均为 M,放在光滑的水平面上,小车横梁上用细 线各悬挂一质量均为 m 的小球,若对甲中的小车施加水平向左的恒力 F1 ,对乙中小球 m 施 加水平向右的恒力 F2 , 稳定后整个装置分别以 大小为 a1 、a 2 的加速度做匀加速直线运动,两 条细线与竖直方向的夹角均为 θ ,细线的拉力 分别为 T1 、 T2 ,地面对小车的支持力分别为

N1 、 N 2 ,则下列判断正确的是
A. T2 ? T1 C. B. N1 ? N 2 D.

F1 M ? F2 m

a1 m ? M ? a2 M

9.如图 AB 为铁板,一块质量 m ? 0.5kg 的磁铁紧紧吸在铁板上,磁铁与铁板之间的滑 动摩擦因数 ? ? 0.5 ,若将铁板的 B 端缓慢抬高直到 ? ? 530 ,磁铁始终相对铁板静止且二 者之间吸力大小保持不变(已知 sin 53 ? 0.8, , cos 53 ? 0.6, 取 g ? 10m / s ),下列说法正
0 0 2

确的是 A.铁板与磁铁之间有两对相互作用力 B.抬高过程中铁板对磁铁的弹力减小,摩擦力增大 C.当 ? ? 530 时,磁铁受到的摩擦力大小为 f ? 4 N D.当 ? ? 530 时,磁铁受到的摩擦力大小为 f ? 0.15 N
2

10.半圆柱体 P 放在粗糙的水平面上, 有一挡板 MN, 其延长线总是过半圆柱体的轴心 O, 但挡板与半圆柱体不接触, 在 P 和 MN 之间放有一个光滑均匀的小圆柱体 Q (P 的截面半径远 大于 Q 的截面半径) ,整个装置处于静止状态,如图是这个装置的截面图,若用外力使 MN 绕 O 点缓慢地逆时针转动,在 Q 到达最高位置前,发现 P 始终保持静止,在此过程中,下列 说法正确的是 A.MN 对 Q 的弹力大小逐渐减小 B.P、Q 间的弹力先增大后减小 C.桌面对 P 的摩擦力先增大后减小 D.P 所受桌面的支持力保持不变 11.如图所示,在光滑的水平面上,叠放着两个质量分 别为 用一 下列

M=3kg、m=1kg 的物体,两物体间的动摩擦因数为 ? =0.3,
水平恒力 F 作用在 M 物体上, (当地重力加速度 g 取 10m/s ) , 说法中正确的是 A. 当 F=18N 时,M 物体的加速度为 3m / s 2 B. 当 F=18N 时,M 物体的加速度为 4.5m / s 2 C. 若将 F=18N 的水平恒力作用在 m 物体上,m 物体的加速度为 4.5m / s 2 D. 若将 F=18N 的水平恒力作用在 m 物体上,m 物体的加速度为 9m / s 2
2

12.如图所示,a、b 两物体的质量分别为 m1 , m2 ,由轻质弹簧相连,放置在倾角为 ? 的 光滑的斜面上。当给物体 a 施加一沿斜面向上的恒力 F 时, 两物体一起斜向上做加速度为 a 的匀加速直线运动, 此时弹簧的伸长量为 x ,则: A.弹簧的劲度系数为 k ? B.弹簧的劲度系数为 k ?

F ? m2 g sin ? x

m2 F (m1 ? m2 ) x F ?a, m1

C.在运动过程中, 若突然撤去拉力 F , 则撤去 F 的瞬间 a 物体的加速度大小为 b 物体的加速度大小为 a

D.若斜面是粗糙的,在同样恒力 F 作用下,两物体仍然能斜向上匀加速运动,弹簧的 伸长量将大于 x 二、实验题:本题包含 2 小题,共 16 分。请将答案填在题中横线上或按要求作答。 13.(6 分)在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平 木板上, 先用一个弹簧秤拉橡皮条的另一端到某一点并记下该点的位置; 再将橡皮条的另一

3

端系两根细绳,细绳的另一端都有绳套,用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮 条. ⑴ 某同学认为在此过程中必须注意以下几项: A.两根细绳必须等长 B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上 C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行 D.在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧 的读数相等 E.在用两个弹簧秤同时拉细绳时须将橡皮条的末端 到用一个弹簧秤拉时记下的位置 其中正确的是_______________(填入相应的字母) ⑵ “验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示, 其中 A 为固定橡皮条的图钉, 拉 秤

O 为橡皮条与细绳的结点,OB 和 OC 为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的示意
图。图乙中的 F 与 F′两力中,方向一定沿 AO 方向的是______; ⑶ 某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力 F1 和 F2,图中小正方形的边长表示 2 N,两力的合力用 F 表示,F1、F2 与 F 的夹角分别为 θ 1 和 θ 2,关于 F1、F2 与 F、θ 1 和 θ 关系正确的有________ A.F1 = 4N B.F = 12 N C.θ
1 2

= 45°
2

D.θ 1 < θ

14.(10 分)某实验小组利用图示的装置探究加速度与力的关系. (1)实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受 的合外力,需要进行的一项操作是________. A.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砝 码和砝码桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动 B.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时 器的纸带,给打点计时器通电,调节 m 的大小,使小车在砝码和砝码桶的牵引下运动,从打 出的纸带判断小车是否做匀速运动 C.将长木板的一端垫起适当的高度, 让小车连着已经穿过打点计时器的纸带, 撤去砝码 和砝码桶,先轻推小车,然后给打点计时器通电,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动 D.将长木板的一端垫起适当的高度, 让小车连着已经穿过打点计时器的纸带, 撤去砝码 和砝码桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动 (2)实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,除了上述平衡摩擦力之
4

外,还需要进行的一项操作是___________________________. (3)实验中在进行上述调整之后, 要使细线的拉力等于砝码和砝码桶的总重力, 还应该满 足的条件是____________________________________ (4)为了减少实验误差,某小组对上述实 验装置进行了改装,如图所示,改装时带滑 轮的长木板和弹簧测力计均水平固定. 1 在用改装后的实验装置进行实验时, ○ 一定要进行的操作是( )

A.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力 计的示数 B.改变砂和砂桶质量,打出几条纸带 C.用天平测出砂和砂桶的质量 D.为了减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小 车的质量 2 以弹簧测力计的示数 F 为横坐标, ○ 以加速度 a 为纵坐标, 的 a?F 图线如图所示,已知图线的斜率为 k,则小车的质量为 ________. 三、计算题:本题包含 4 小题,共 44 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。 15.(9分)质量 m ? 2kg 的物体静止于水平地面的A处,A、B间距 L ? 6.6m ,物块与地 面间的动摩擦因数 ? ? 0.5 。用大小为 20 N ,与水平方向成 37 0 的斜向上的力 F 拉动物块 一段时间后撤去,物块继续滑动一段位移后停在B点(已知 画出 于小

cos 37? ? 0.8 , sin 37? ? 0.6 ,取 g ? 10m / s 2 )。
求:撤去力 F 后物块继续滑动的时间 t 。

5

16.(9 分)公路上行驶的两辆汽车之间应保持一定的距离。当前车发现险情或出现故 障时,后车司机可以采取措施,避免与前车相碰发生事故。两辆完全相同的小汽车在水平直 道上均以 v0 ? 72km / h 的速度匀速行驶,突然前车发生故障失去动力,前车司机采取措施 时发现制动产生的阻力只有正常时的一半,于是在故障发生 t1 ? 4 s 后前车司机打开“双闪” 对后车发出警示,后车司机经 t2 ? 1s 的反应时间采取制动措施,已知后车制动系统正常, 且正常情况下制动产生的阻力为汽车所受重力的 k ? 0.2 倍, 若两车没有发生碰撞事故, 求: 正常行驶时两车之间的最小距离。

17.(12 分)飞机场为方便旅客前行,设置了水平电梯, 某次电梯因故障停止运行,工作人员将一只边长为 L ? 0.5m 的立方体彩色箱子放到电梯上,电梯修好后突然以

a ? 2m / s 2 的恒定加速度启动,当速度达到 v ? 2m / s 后便匀
速运动。已知箱子与电梯之间的滑动摩擦因数为 ? ? 0.1 ,重力加速度 g ? 10m / s ,假设
2

最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:搬走箱子后电梯上留下的痕迹长度。

6

18.(14 分)如图所示,两个完全相同的质量为 m 的光滑 小球放在一个正方体的箱子内, 静止时, 箱子的顶部与球恰好 接触但不挤压,并且两个小球的球心连线恰好与面对角线平 行,已知重力加速度为 g,求: (1)箱子静止时右壁受到的压力大小; (2)箱子以加速度

g 水平向左加速运动时左壁受到的压力大小; 2

(3)箱子以加速度 2 g 水平向左加速运动时底部对 B 小球的支持力大小;

7



原 五 中

2015—2016 学年度第一学期期末考试 高 一 物 理(参考答案)

一、选择题:本题共 12 小题,其中 1—8 小题为单选,每小题 3 分;9—12 小题为多选,每 小题 4 分,共 40 分 题号 选项 1 B 2 B 3 C 4 D 5 A 6 A 7 B 8 C 9 BC 10 AC 11 BD 12 BC

二、实验题:本题包含 2 小题,共 16 分 13.(6 分) (1)CE (2) F′(3)BC (每空 2 分)

14.(10 分) (1)D(2)调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行. (3)砝码 1 AB 和砝码桶的总质量远小于小车的质量(4)○ 三、计算题:本题包含 4 小题,共 44 分 15(9 分).解:在力 F 作用的时间内,物体的受力如图所示 2 ○

2 K

x 方向: F cos 37 0 ? f ? ma1 ????..1 分
y 方向: N ? F sin 37 0 ? mg ? 0 ????..1 分

f ? ?FN ? ?N ???..1 分
可得: a1 ? 6m / s
2

物体做匀加速直线运动

1 x1 ? a1t12 2

????..1 分

v1 ? a1t1 ????..1 分
撤去力 F 之后

?mg ? ma2 ????..1 分
1 x2 ? v1t ? a2t 2 2

物体将做匀减速直线运动

0 ? v1 - a2t ????..1 分

L ? x1 ? x2 ????..1 分
联立解得

t ? 1.2 s ????..1 分

16. (9 分)解: v0 ? 72km / h ? 20m / s ???..1 分 前车制动后: 得 a1 ? 1m / s
2

1 kmg ? ma1 ????..1 分 2

后车制动后: kmg ? ma2 ????..1 分

8

得 a2 ? 2 m / s

2

两车速度减为相等时 得 t ? 5s 前车发生的位移 得 x1 ? 150m

v0 ? a2t ? v0 ? a1 (t1 ? t2 ? t ) ????..1 分

1 x1 ? v0 (t1 ? t2 ? t ) ? a1 (t1 ? t2 ? t ) 2 ????..1 分 2

前车故障后到后车制动前后车发生的位移 得 x2 ? 100m 后车制动后到两车速度相等的过程中 得 x3 ? 75m

x2 ? v0 (t1 ? t2 ) ????..1 分

1 x3 ? v0t ? a2t 2 ????..1 分 2

两车最小间距 ?x ? x2 ? x3 ? x1 ????..1 分 得 ?x ? 25m ????..1 分 17.(12 分)解:箱子相对于电梯滑动的过程中,根据牛顿第二定律有

?mg ? ma1
得: a1 ? 1m / s 由运动规律
2

????..2 分

v ? a1t ????..1 分
1 2 a1t 2

可知箱子的加速时间 t ? 2 s 箱子加速过程中发生的位移 可得 x1 ? 2m 电梯加速过程中,有

x1 ?

????..2 分

v ? at1

????..1 分

可知电梯的加速时间 t1 ? 1s 加速过程的位移 可得 x2 ? 1m 箱子相对滑动的时间内电梯匀速运动的位移 可得 x3 ? 2m 则搬走箱子后彩色痕迹的长度为 解得: ?x ? 1.5m ????..1 分 18.(14 分)解:

x2 ?

1 2 at1 2

????..1 分

x3 ? v(t ? t1 )

????..1 分

?x ? x3 ? x2 ? x1 ? L ????..2 分

?

9

(1)静止时,A 小球的受力如图所示 ? 由几何关系可知 ? ? 450 ????..1 分

FA ?

mg ? mg ????..1 分 tan ?

以两个小球整体研究 可知箱子右壁对 B 小球的弹力为

FB ? FA ? mg ????..1 分
/

根据牛顿第三定律可知箱子右壁受到的压力 FB ? FB ? mg ????..1 分 (2)当箱子有水平向左的加速度 a 时,小球 A 受力如图所示 根据牛顿第二定律 水平方向: N 2 cos? ? FA1 ? ma ????..1 分 竖直方向: N 2 sin ? ? mg ????..1 分 可知当 a 增大时, FA1 将减小,当 FA1 减小至零时, a ?

?

g ? g ????..1 分 tan ?

即当向左的加速度 a ? g 时,箱子左壁不受挤压????..1 分 将a ?

g 代入上式可解得此时左壁对 A 小球的作用力为 2 mg ????..1 分 FA1 ? 2 mg ????..1 分 2

根据牛顿第三定律,可得此时 A 小球对左壁的压力

FA/1 ? FA1 ?

(3)由(2)问分析可知,当 a=2g 时将会受到箱子顶部给它向下的压力,此时 A 小球 的受力如图所示 根据牛顿第二定律 水平方向: N 3 cos? ? ma ? 2mg ????..1 分 竖直方向: N 3 sin ? ? mg ? F ????..1 分 可解得: F ? mg 以两个小球整体研究可知底部对 B 小球的支持力

?

N ? mg ? mg ? F ????..1 分
解得: N ? 3mg ????..1 分
10

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