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肥东圣泉中学2013-2014学年高一年级第一学期期末测试


肥东圣泉中学 2013-2014 学年高一年级第一学期期末测试

物 理 试 卷
满分:100 分 时间:90 分钟

一、单项选择题(40 分)
1.关于速度、速度的变化和加速度的关系,下列说法中错误的是( A.速度变化的方向为正,加速度的方向为负 B.物体加速度增大,速度反而越来越小 C.速度越来越大,加速度反而越来越小 D.加速度既不与速度同向,也不与速度反向
2.如图所示,物体的运动分三段,第 1、2s 为第 I 段,第 3、4s 为第 II 段,第 5s 为第 III

)

段,则下列说法正确的是(

)

A.第 1s 内与第 5s 内的速度方向相反 B.第 1s 的加速度大于第 5s 的加速度 C.第 I 段与第 III 段的平均速度相等 D.第 I 段与第 III 段的加速度和速度的方向都相同 3.如图所示,自由落下的小球,从接触竖直放置的弹簧开始到弹簧的压缩量最大的过程中, 小球的速度及所受的合外力的变化情况是( ) A.合外力一直变小,速度一直变小直到为零 B.合外力先变小后变大,速度一直变小直到零 C.合力先变小,后变大;速度先变大,然后变小直到为零 D.合力先变大,后变小,速度先变小,后变大 4.如图所示,一质量为 M 的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为 90° ,两底角分别为 ? 和 ? 。质量均为 m 的 a , b 两个小木块放在楔形木块的斜面上。已知所有接触面均是光滑 的。现发现 a 、 b 沿斜面下滑 不动,则楔形木块对底面的压 过程中,楔形木块保持静止 力等于( )

A. Mg ? m g

B. Mg ? 2m g )

C. Mg ? mg(sin? ? sin ? )

D. Mg ? mg(cos? ? cos? )

5.以下说法中正确的是( 再有反作用力

A.甲物体对乙物体施加作用力,乙物体受到作用后,才产生反作用力,所以先有作用力, B.甲、乙两队拔河,甲队取胜,说明甲队的拉力大于乙队的拉力

C.重力和支持力组成一对作用力和反作用力 D.地球吸引物体、物体吸引地球,这是一对作用力和反作用力 6.质量为 2 kg 的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为 0.2,最 大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等.从 t=0 时刻开始,物体受到方向不变、大小呈周 期性变化的水平拉力 F 的作用,F 随时间 t 的变化规律如图所示.重力加速度 g 取 10 m/s2, 则物体在 t=0 至 t=12 s 这段时间的位移大小为( )

A.18 m

B.54 m

C.72 m

D.198 m

7.如图,a、b 是两个位于固定斜面上的正方形物块,它们的质量相等.F 是沿水平方向作 用于 a 上的外力.已知 a、b 的接触面,a、b 与斜面的接触面都是光滑的.正 确的说法是( ) B.a 对 b 的作用力沿水平方向 A.a、b 一定沿斜面向上运动 C.a、b 对斜面的正压力相等 D.a 受到的合力沿水平方向的分力等于 b 受到的合力沿水平方向的分力 8.如图所示,以 8 m/s 匀速行驶的汽车即将通过路口,绿灯还有 2 s 将熄灭,此时汽车距离 停车线 18 m.该车加速时最大加速度大小为 2 m/s2,减速时最大加速度大小为 5 m/s2。此路 段允许行驶的最大速度为 12.5m/s,下列说法中正确的有( ) A.如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线 B.如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速 C.如果立即做匀减速运动,在绿灯熄灭前汽车一定能通过停车线 D.如果距停车线 5 m 处减速,汽车能停在停车线处 9.某同学找了一个用过的易拉罐,在靠近底部的侧面打了一个小孔.用手指按住小孔的同 时往罐里装满水, 然后将易拉罐向上抛出, 运动过程中罐底始终向下, 空气阻力不计。 ( A.在易拉罐上升过程中,小孔中有水射出,水射出比罐静止时慢 B.在易拉罐下降过程中,小孔中有水射出,水射出比罐静止时快 C.在易拉罐上升、下降过程中,小孔中射出水的快慢都和罐静止时相同 D.在易拉罐上升、下降过程中,水都不会从小孔中射出 10.如图所示,轻绳一端系在质量为 m 的物体 A 上,另一端与套在粗糙竖直杆 MN 上的轻 圆环 B 相连接.用水平力 F 拉住绳子上一点 O,使物体 A 及圆环 B 静止在图中虚 线所在的位置.现稍微增加力 F 使 O 点缓慢地移到实线所示的位置,这一过程中 圆环 B 仍保持在原来位置不动.则此过程中,圆环对杆的摩擦力 F1 和圆环对杆的 弹力 F2 的变化情况是( ) B.F1 逐渐增大,F2 保持不变 D.F1 保持不变,F2 逐渐减小 A.F1 保持不变,F2 逐渐增大 C.F1 逐渐减小,F2 保持不变 )

二、实验题(18 分)
11.在“研究自由落体运动”的实验中,如果打点计时器打出的纸带前面的几个点不清晰, 只得到如图所示从 A 点至 E 点这一段点迹的纸带。在纸带上测出 AB、BC、CD、DE 之间的

距离分别是 d1、d2、d3、d4。已知打点计时器打点的周期为 T,重锤质量为 m。 F

由此可求得打 B 点时,重锤的速度 v B =

,打 D 点时,重锤的速度 ,重锤运动的加

v D=
速度是

。打点计时器在纸带上打 B 点到打 D 点的时间是 。

12.某同学为了“验证力的平行四边形定则” ,实验步骤依次为: (1)用图钉将白纸固定在木板上。 (2)将橡皮条的一端拴上两支细绳套,另一端用图钉固定在木板上。 (3)用两只弹簧测力计分别互成角度地拉两绳套, 将橡皮条与绳套的结点拉到某一位置 O。 用铅笔描下 O 点的位置及两绳的方向,并记下弹簧测力计的读数 F1、F2。 (4)用铅笔和刻度尺从 O 点沿两绳套的方向画直线,选好标度,按 F1、F2 的大小做两个 力的图示。用刻度尺与三角板做平行四边形后,求得合力 F。 (5)改用一只弹簧测力计向任意一个方向拉绳套,记下绳的方向和弹簧测力计的读数 F ′, 用同样的标度,做出力 F ′ 的图示。 (6)比较 F ′ 和 F 的大小和方向是否相同。 (7)改变 F1 及 F2 的大小和方向,重复上述步骤。 此同学在实验中操作错误的步骤是 。 (填步骤序号)。正确的操作是

三、计算题(42 分)
13. (10 分) 如图甲所示, 质量为 2kg 的物体 A 在水平面作直线运动, 另一质量为 1.2kg 的 B 物体自由地从 A 左端滑上 A 的上表面,经过一段时间,从 A 的右端滑离 A.此后 A 自 由滑行,最后静止.从 B 滑上 A 到 A 静止的过程中,A 运动的 v-t 图像如图乙所示.g 取 10m/s2,求:

甲 (1)A 与水平面间的动摩擦因数 ?1 的大小; (2)B 与 A 间动摩擦因数 ?2 的大小;



14.(10 分)质量为 M,倾角为 ? 的直角劈静置于光滑水平地面上。质量为 m 的物体放在劈 形的斜面上,如图所示,设 M=2.0kg , m =1.0kg , ? =37° .物体与劈面间的动摩擦因数

? =0.25,设物体与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)若直角劈 M 静止不动,求物体运动的加速度大小; (2)现对劈施以水平向左的推力 F,要使物体与直角劈斜面相对静止,则推力 F 应满 足什么条件?(g 取 10m/s2,sin37° =0.6,cos37° =0.8,结果保留三位有效数字)

15. (10 分)甲、乙两运动员在训练接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保持 9m/ s 的 速度跑完全程;乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的.为了确定乙起跑的时机,需在接力 区前适当的位置标记.在某次练习中,甲在接力区前 x0 ? 13.5m 处作了标记,并以 v ? 9m/ s 的速度跑到此标记时向乙发出起响口令. 乙在接力区的前端听到口令时起跑, 并恰好在速度 达到与甲速度相同时被甲追上,完成交接棒.已知接力区的长度为 L ? 20m .求: (1)此次练习中乙在接棒前的加速度 a . (2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离 x .

16. (12 分)如图为仓库中常用的皮带传输装置示意图,它由两台皮带传送机组成,一台水 平传送, A、 B 两端相距 3m, 另一台倾斜, 传送带与地面的倾角为 37° , C、 D 两端相距 4. 45m, B、C 相距很近。水平传送带以 5m/s 的速度沿顺时针方向转动,现将质量为 10kg 的一袋大 米无初速度地放在 A 端,它随传送带到达 B 端后,速度大小不变地传到倾斜传送带的 C 点, 米袋与两传送带间的动摩擦因数均为 0. 5,g 取 10m/s2,sin37?=0. 6,cos37?=0. 8。 (1)若 CD 部分传送带不运转,求米袋沿传送带在 CD 上所能上升的最大距离; (2) 若要米袋能被送到 D 端, 求 CD 部分顺时针运转的速度应满足的条件及米袋从 C 端 到 D 端所用时间的取值范围.

姓名


学号


班级

考场
线

肥东圣泉中学 2013-2014 学年高一年级第一学期期末测试

物 理 试 卷 答 题 卷
一、单项选择题(每题 4 分,共 40 分) 题目 答案 二、实验题(每空 3 分,共 18 分) 11. 12. 三、计算题(42 分) 13. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

14.

15.

16.

肥东圣泉中学 2013-2014 学年高一年级第一学期期末测试

物理试卷参考答案
一、单项选择题(每题 4 分,共 40 分)
1.A 2.C 3.C 4.A 5.D 6.B 7.D 8.A 9.D 10.A

二、实验题(每空 3 分,共 18 分)
11.

d1 ? d 2 d 3 ? d 4 d ? d 4 ? ( d1 ? d 2 ) , , 2T , 3 2T 2T 4T 2

12.(5) ,用一只弹簧测力计将绳套的结点拉到同一位置 O

三、计算题(42 分)
13. ( 1 )当 B 从 A 上滑下后, A 减速过程分析有:

f1 ? ?1mA g ? mAa1 ,由图像只

a1 ?

?v ? 2m / s 2 ,解得 ?1 ? 0.2 ?t

(2)当 B 在 A 上相对滑动时,对 A 物体分析,水平方向 ?2mB g ? ?1mA g ? mAa2 , 此阶段 A 物体获得加速度 a2 ?

?v ? 1m / s 2 代入 ?1 ? 0.2 ,解得 ?2 ? 0.5 ?t ?

(3)由 A 物体运动为匀变速运动,据平均速度可求得 A 物体在 0-10s 内位移:

x?

1 1 (v0 ? v)t1 ? vt 2 ? 46 m 2 2

14.(1)若 M 静止不动,对 m 受力分析,垂直于斜面方向有 FN ? mgcos? ,沿斜面方向有

mgsin ? ? ?mgcos? ? ma,得 a ? 4m / s 2
(2)A、B 整体在水平力 F 作用下加速运动,由牛顿第二定律知, F ? ( M ? m)a ① Ⅰ)当 F 较小时,物体 m 摩擦力沿斜面向上,对其受力分析有: 竖直方向 FN1 cos? ? f1 sin ? ? mg 物体 m 所受滑动摩擦力 f1 ? ?FN 1 ②; 水平方向 FN1 sin ? ? f1 cos? ? ma 1 ③

④,联立①~④式解得 Fmin ? 12.6 N

Ⅱ)当外力 F 较大时,物体 m 所受摩擦力沿斜面向上,此时对其受力分析,竖直方向有

FN 2 cos? ? f2 sin ? ? mg
物体 m 所受摩擦力 f 2 ? ?FN 2 故 12 .6 N ? F ? 36 .9 N

⑤; 水平方向有 FN 2 sin ? ? f 2 cos? ? ma2 ⑦; 联立① 和⑤ ~⑦ 式解得 Fmax ? 36.9 N,



15.(1)设乙起跑后经过时间 t 与甲完成交接,此段时间乙获得速度 v ? at ①

通过位移

x1 ?

1 2 at 2

②;甲此段时间位移大小为

x? ? vt


2

甲乙相遇,则位移关系满足 x? ? x1 ? x0 (2)由(1)知在时间 t 内乙运动位移 x1 ? 的距离 x ? L ? x1 ? 7.5m 16.(1) 米袋在 AB 上加速时的加速度 a0 ? 时,滑行的距离 s0 ?

④,联立①~④式解得, a ? 3m / s

1 2 at ? 13 .5m ,完成交接棒时乙离接力区末端 2

?mg
m

? ?g ? 5m / s 2 , 米袋的速度达到 v0 ? 5m / s

2 v0 ? 2.5m ? AB ? 3m ,因此米袋在到达 B 点之前就有了与传送带相 2a0

同的速度,设米袋在 CD 上运动的加速度大小为 a,由牛顿第二定律得

mgsin ? ? ?mgcos? ? ma,代入数据得 a ? 10m / s 2 ,
2 v0 ? 1.25m 所以能滑上的最大距离 s ? 2a

(2)设 CD 部分运转速度为 v1 时米袋恰能到达 D 点(即米袋到达 D 点时速度恰好为零) , 则米袋速度减为 v1 之前的加速度为 a1 ? ? g (sin? ? ? cos? ) ? ?10m / s
2

米袋速度小于 v1 至减为零前的加速度为 a2 ? ? g (sin? ? ? cos? ) ? ?2m / s ,
2



v12 0 ? v12 ? ? 4.45m ,解得 v1 ? 4m / s ,即要把米袋送到 D 点,CD 部分的速度 2a1 2a2
v1 ? v0 0 ? v1 ? ? 2.1s a1 a2
1 2 a2tmax ,得 tmax ? 1.16s , 2

vCD ? v1 ? 4m / s ,米袋恰能运到 D 点所用时间最长为 tmax ?

若 CD 部分传送带的速度较大,使米袋沿 CD 上滑时所受摩擦力一直沿皮带向上,则所 用时间最短,此种情况米袋加速度一直为 a2 。由 SCD ? v0tmax ? 所以,所求的时间 t 的范围为 1.16 s ? t ? 2.1s 。


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