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高一上学期期末物理测试题


高一上学期期末测试题
限时:90 分钟 总分:100 分

一、选择题(每小题 4 分,共 40 分)

图1 1. (2009· 全国卷Ⅱ)两物体甲和乙在同一直线上运动, 它们在 0~ 0.4 s 时间内的 v—t 图如图 1 所示. 若仅在两物体之间存在相互作用, 则物体甲与乙的质量之比和图中时间 t1 分别为( 1 A. 和

0.30 s 3 B.3 和 0.30 s )

1 C. 和 0.28 s D.3 和 0.28 s 3 解析:仅两物体之间存在相互作用,甲、乙两物体所受外力大小 相等,所以 m 甲 a 甲=m 乙 a 乙,由图象可知:a 甲= 1-0 4-1 ,a 乙= , t1 t1

4-1 1-0 1 a 甲= a 乙,所以 m 甲=3m 乙,由图可知: = ,解得 t1= 3 t1 0.40-t1 0.30 s,答案 B 正确. 2.甲、乙两物体所受的重力之比为 1∶2,甲,乙两物体所在的 位置高度之比为 2∶1,它们各自做自由落体运动,则( )

A.落地时的速度之比是 2∶1 B.落地时的速度之比是 1∶1 C.下落过程中的加速度之比是 1∶2 D.下落过程中加速度之比是 1∶1 答案:AD 3.如图 2 所示是三个质点 A、B、C 的轨迹,三个质点同时从 N 点出发,同时到达 M 点,下列正确的是( ①三质点从 N 到 M 的平均速度相同 ②三质点从 N 到 M 的平均速率相同 ③到达 M 点时 A 的瞬时速率最大 ④从 N 到 M 过程中,A 的平均速率最大 A.①④ C.②④ 答案:A B.①② D.①③ )

图3 4.下列说法中正确的是( )

①力是物体间的相互作用,力是成对出现的 ②对于一个受力物体可以找到多个施力物体 ③对于一个施力物体可以找到多个受力物体

④只有直接接触的物体间才有力的作用 A.①③④ C.②③④ B.①②③ D.①②④

解析: 力的作用是相互的, 但并非一定发生在直接接触的物体间, 所以①对,④错;因一个物体可以 受多个力作用,也可以对多个物体施加力的作用,所以②③对. 答案:B 5.一物体做匀加速直线运动,第 4 s 内的位移是 2.7 m,第 5 s 内的位移是 3.3 m,下列说法中正确的是( A.这两秒内的平均速度是 3.0 m/s B.第 5 s 初的瞬时速度是 3.6 m/s C.物体开始计时时的速度为零 D.物体运动的加速度为 0.9 m/s2 答案:A 6.甲、乙两队用一条轻绳进行拔河比赛,结果甲队获胜,则在 比赛过程中( ) )

①甲队拉绳子的力大于乙队拉绳子的力 ②甲队与地面间的最大静摩擦力大于乙队与地面间的最大静摩 擦力 ③甲、乙两队与地面间摩擦力大小相等,方向相反 ④甲、乙两队拉绳子的力大小相等,方向相反 A.①③ C.②③ 答案:D 7.下列说法中,正确的是( ) B.①④ D.②④

A.高速行驶的公共汽车紧急刹车时,乘客都要向前倾倒,说明 乘客都具有惯性 B.短跑运动员最后冲刺时,速度很大,很难停下来,说明速度 越大惯性越大 C.把手中的球由静止释放后,球能竖直加速下落,说明力是改 变物体惯性的原因 D.抛出去的标枪、手榴弹……是靠惯性向远处运动的 解析:惯性是物体的固有属性,惯性与物体的种类、大小、是否 受力及运动状态无关. 答案:AD 8.放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力 F 的作 用,F 的大小与时间 t 的关系、物块速度 v 与时间 t 的关系如图 3 所 示.取重力加速度 g=10 m/s2,由这两个图线可以求得物块的质量 m 和物块与地面之间的动摩擦因数 μ 分别为( )

图3 A.m=0.5 kg,μ=0.4 2 B.m=1.5 kg,μ= 15 C.m=0.5 kg,μ=0.2 D.m=1 kg,μ=0.2

答案:A 9.(2009· 安徽高考)为了节省能量,某商场安装了智能化的电动 扶梯.无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢 加速,再匀速运转.一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如 图 4 所示.那么下列说法中正确的是( A.顾客始终受到三个力的作用 B.顾客始终处于超重状态 C.顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下 D.顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方,再竖直向下 解析: 电梯匀速运动时, 人受力平衡, 水平方向不会有摩擦力. 电 梯加速时,人有斜向右上方的加速度,加速度有向上的分量,顾客处 于超重状态,加速度有向右的分量,人受向右的摩擦力.所以,电梯 加速时顾客受三个力, 处于超重状态, 顾客对扶梯的作用力指向左下 方.电梯匀速时,人受两个力,对扶梯的作用力竖直向下,大小等于 人的重力.所以,只有 C 正确. 答案:C )

图4 10. 一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动, 小球通过细绳 与车顶相连. 小球某时刻正处于如图 4 图示状态. 设斜面对小球的支 持力为 N,细绳对小球的拉力为 T,关于此时刻小球的受力情况,下

列说法正确的是(

)

A.若小车向左运动,N 可能为零 B.若小车向左运动,T 可能为零 C.若小车向右运动,N 不可能为零 D.若小车向右运动,T 不可能为零 解析: 分析受力情况关键在于小车的加速度方向, 而与速度方向 无关,若小车有向左的加速度,则拉力 T 可能为零,若小车有向右 的加速度,则支持力 N 可能为零,故选 AB. 答案:AB 二、填空题(每小题 5 分,共 20 分) 11.我国交流电的频率为 50 Hz,因此打点计时器每隔 0.02 s 打 一个点,如图 5 所示为某次实验时打出的一条纸带,其中 1、2、3、 4 为依次选定的计数点,根据图中示出的数据,可以判断实验物体运 动的性质是__________,判断的根据是__________________,打第 2 个 计 数 点 时 物 体 的 瞬 时 速 度 为 __________m/s. 计 算 的 依 据 是 __________________________________________________________.

图5 答案:匀加速直线运动 之差相等 0.625 Δx=at2,即相邻相等时间间隔的位移

匀变速直线运动一段时间的平均速度等于这段时

间中间时刻的瞬时速度 12.一汽车以 15 m/s 速度匀速行驶,司机突然发现前方 50 m 处

有一障碍物,司机立即采取了制动措施,若汽车(包括司机)的总质量 为 4 t, 为 避 免 汽 车 与 障 碍 物 相 撞 , 汽 车 受 到 的 制 动 力 至 少 为 ________.(忽略其他阻力) 答案:9000 N 13.将物体以初速度 v0 竖直上抛,由于有阻力,落回抛出点时, 速度大小变为 __________. 答案:3∶5 v0 .设阻力大小不变,则阻力与重力的大小之比是 2

图6 14.用两根拉紧的橡皮条 a、b 竖直地将一重球悬在中间,如图 6 所示,剪断 b 的瞬间球的加速度大小为 2 m/s2,方向向上,已知球 的质量为 2 kg,则未剪断 b 时,a、b 对球的弹力分别为__________ 和 __________ , 若 最 初 剪 断 的 是 a 时 , 球 的 加 速 度 大 小 为 __________m/s2,方向__________.(g 取 10 m/s2) 解析:设剪断前 a、b 的弹力分别为 Fa 和 Fb,剪断 b 时的瞬间, a 的弹力还没来得及改变,大小仍为 Fa,根据牛顿第二定律:Fa- mg=ma,Fa=m(g+a)=24 N. 剪断 b 前球处于平衡状态, a=mg+Fb, F 解得 Fb=Fa-mg=4 N;

剪断 a 的瞬间,球所受合力为 mg+Fb,所以 mg+Fb=ma′,解得 a′=12 m/s2,方向竖直向下. 答案:24 N 4 N 12 竖直向下 三、计算题(共 40 分)

图 10 15.(10 分)如图 10 所示,OA、OB、OC 三条轻绳共同连接于 O 点,A、B 固定在天花板上,C 端系一重物,绳的方向如图.OA、 OB、 这三条绳能够承受的最大拉力分别为 150 N、 N 和 200 N, OC 100 为保证绳子不断,OC 绳所悬重物不得超过多重? 解析:设绳 OA、OB、OC 中的实际拉力为 FA、FB、FC,物体 的重力为 G.三个力之间的关系如图 1 所示 由共点力平衡条件得 F′C=FC=G 由图知:FA=FCcos30° = 3 F 2 C

1 FB=FCsin30° FC,取 G=FC=200 N = 2 则 FA= 3 ×200 N=173.2 N>150 N 2

1 FB= ×200 N=100 N 2 故 OA 绳先断. 因此, OA 绳达到最大拉力时所悬挂的物体的 当

重量最大.所以,所挂重物的最大重量 G=FC= FA 150 = N=173.2 N. cos30° 3 2

答案:173.2 N

图8 16. 分)如图 8 所示, (10 直线 OA 与曲线 OB 分别为物体 A 和 B 运动的速度—时间图象,两图象的交点为 C,其坐标的(5,3).过 C 点做曲线 OB 的切线与时间轴的交点为(3,0), 为曲线 OB 上的一点, D 过 D 点的切线与 OA 平行,D 点的横坐标为 2,则 (1)试分析两物体的运动情况. (2)在 t=5 s 时,物体 B 的加速度大小. (3)某同学为求 D 点的纵坐标,求解如下,试判断其解法是否正 确. 某同学求解如下:因过 D 点的切线与 OA 平行,故此时 B 的加 Δv v-0 速度与 A 的相同,利用 a= = =0.6 m/s2 Δt 2-0 解得 v=1.2 m/s2. 答案:因速度图线的斜率大小等于加速度的大小,则:(1)由于 A 物体的速度图线的斜率没有变化,说明该物体 A 做匀加速直线运动,

其加速度大小为 aA=

Δv 3-0 2 = m/s =0.6 m/s2;对于物体 B,由图线 Δt 5

可知,其斜率越来越大,说明其加速度越来越大,故物体 B 做的是 加速度越来越大的变加速度运动.(2)当 t=5 s 时,此时物体 B 的加 速度为 aB= Δv 3 = m/s2=1.5 m/s2.(3)该同学求解过程错误,因物体 Δt 5-3

B 的加速度是变化的,t=2 s 前 B 的加速度小于 0.6 m/s2,故 2 秒内 B 的速度增量小于 0.6×2 m/s=1.2 m/s.故 D 的纵坐标小于 1.2,具体 数值无法确定. 17. 分)一辆摩托车能达到的最大速度为 30 m/s, (10 要想在 3 min 内由静止起沿一条平直公路追上在前面 100 m 处正以 20 m/s 的速度 匀速行驶的汽车,则摩托车必须以多大的加速度起动? 1 甲同学的解法是:设摩托车恰好在 3 min 时追上汽车,则 at2= 2 vt+x0,代入数据得 a=0.3 m/s2. 乙同学的解法是:设摩托车追上汽车时,摩托车的速度恰好是
2 30 m/s,则 vm=2ax=2a(vt+x0),代入数据得 a=0.1 m/s2.

你认为他们的解法正确吗?若错误请说明理由, 并写出正确的解 法. 答案:甲错,因为 vm=at=0.3×180 m/s=54 m/s>30 m/s. 乙错,因为 t=vm/a=30/0.1 s=300 s>180 s. 1 正确解法:vm=at1, at2+vm(t-t1)=100+vt 2 1 解得 a≈0.26 m/s2.

图9 18.(12 分)如图 9 所示,一平板车以某一速度 v0 匀速行驶,某 时刻一货箱(可视为质点)无初速地放置于平板车上,货箱离车后端的 距离为 l=3 m,货箱放入车上的同时,平板车开始刹车,刹车过程可 视为做 a=4 m/s2 的匀减速直线运动.已知货箱与平板车之间动摩擦 因数为 μ=0.2,g 取 10 m/s2.为使货箱不从平板车上掉下来,平板车 匀速行驶的速度 v0 应满足什么条件? 解析: 货箱先相对于平板车向左滑, 当与平板车的速度相等后相 对于平板车向右滑. 若货箱与平板车的速度相等时, 货箱仍未从平板 车上掉下来,则以后货箱不会从平板车上掉下来. 设经过时间 t, 货箱和平板车达到共同速度 v.以货箱为研究对象, 由牛顿第二定律得货箱向右做匀加速运动的加速度 a′=μg① 1 货箱向右运动的位移 s 箱= a′t2② 2 又 v=a′t③ 1 以平板车为研究对象,向右运动的位移 s 车=v0t- at2④ 2 又 v=v0-at⑤ 为使货箱不从平板车上掉下来,应满足 s 箱+l≥s 车 联立①~⑥解得 v0≤ 2?a+μg?l. 代入数据得 v0≤6 m/s.

答案:v0≤6 m/s


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