2021-2022学年度秋学期高一年级期中考试
物理试卷
考生注意:
1、本试题分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷,共5页.
2、满分100分,考试时间为75分钟.
第I卷(选择题48分)
一、单项选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.每小题只有一个选项正确.)
1.北京时间2021年8月1日晚,推迟一年的2020东京奥运会田径男子100米半决赛中,中国选手苏炳添在半决赛第三组登场,他的启动反应时间是0.142秒,最终,苏炳添成绩为9秒83,获得小组第一进入决赛,这一成绩也打破了男子100米亚洲纪录,则以下说法正确的是
A. 100米半决赛中,运动员的位移大小一定等于其路程大小
B. “9秒83”指的是时刻
C. 苏炳添的平均速度大小大于
D. 在研究苏炳添到达终点撞线时,可以将苏炳添看成质点
2.下列图像中反映物体做匀速直线运动的是(图中表示位移、表示速度、表示时间)
3.人乘电梯匀速上升,在此过程中人受到的重力为G,电梯对人的支持力为FN,人对电梯的压力为FN’,则
A.G和FN是一对平衡力 B.G和FN’是一对平衡力
C.G和FN是一对相互作用力 D.G和FN’是一对相互作用力
4.如图,一重为40N的木块放在水平桌面上,在水平方向共受三个力,即F1、F2和摩擦力作用,木块处于静止。其中F1=13N、F2 =6N。已知木块与地面间的动摩擦因数μ=0.2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,在下列情况下,木块与地面间是静摩擦力且最大的是
A. 撤去F1 B. 撤去F2
C. 同时撤去F1 、F2 D. 都不撤去
5.如图所示,用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A与竖直方向的夹角为30°,弹簧C 水平,则弹簧A、C 的伸长量之比为
A.1:2
B.2:1
C.
D.
6.如图所示,用一水平力F把A、B两个物体挤压在竖直的墙上,A、B两物体均处于静止状态,下列判断正确的是
A.B物体对A物体的静摩擦力方向向上
B.F增大时,A和墙之间的摩擦力也增大
C.若B的重力大于A的重力,则B受到的摩擦力大于墙对A的摩擦力
D.不论A、B的重力哪个大,B受到的摩擦力大小一定等于B的重力
7.汽车在平直公路上做初速度为零的匀加速直线运动,途中用了6s时间经过A、B两根电线杆,已知A、B的距离为60m,车经过B时的速度为15m/s,则下列错误的是
A.车从出发到B杆所用时间为9s B.车的加速度为 m/s
C.经过A杆时的速度为5m/s D.从出发点到A杆的距离为5m
8.如图所示,物体甲放置在水平地面上,通过跨过定滑轮的轻绳与小球乙相连,整个系统处于静止状态。现对小球乙施加一个水平力F,使小球乙缓慢上升一小段距离,整个过程中物体甲保持静止,甲受到地面的摩擦力为Ff,则该过程中
A. Ff变小,F变大
B. Ff变小,F变小
C. Ff变大,F变大
D. Ff变大,F变小
9.如左图所示,一物体静止在光滑水平面上,从t=0时刻开始受到如右图所示的水平外力F作用,下列说法中正确的是
A.t1时刻速度最大
B.t2时刻开始反向运动
C.t3时刻反向速度最大
D.t4时刻物体离出发点最远
10.某实验小组在探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系的实验中,使用两根不同的轻弹簧a和b,得到弹力F与弹簧总长度l 的图像如图所示。下列表述正确的是
A.a的原长比b的长
B.a的劲度系数比b的大
C.施加同样大的力,a的形变量比b的大
D.测得的弹力与弹簧的总长度成正比
11.要增大物体的惯性,应增大物体的
A.质量 B.速度 C.加速度 D.所受的力
12.小明脚系30m长的弹性绳,从离水面70m高的悬崖上蹦极,运动到离水面10m处被绳拉回。不计空气阻力,第一次下落过程中做自由落体运动位移的大小约为
A.30 m B.40m C.60 m D.70 m
第II卷(非选择题52分)
二、实验题:(本题共12分,每空2分,请将解答填写在答题卡相应位置.)
13.在探究物体质量一定,加速度与所受合外力的关系时,采用如图所示的实验装置,小车及车中的砝码质量用M表示,盘及盘中的砝码质量用m表示,小车的加速度可由小车后面拖动的纸带上打点计时器打出的点计算出:
(1)实验中以下做法正确的是________.
A.平衡摩擦力时,小车应连上纸带,接通打点计时器电源
B.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
C.实验时,小车应在靠近滑轮处释放
D.调整滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板平行
(2)为了绳中张力近似等于盘及盘中的砝码的总重力,M与m的关系应满足__________.
(3)如图所示为某次实验得到的纸带,实验中打点计时器接50 Hz交流电源.纸带中计数点间的距离已标出,由此可以得小车的加速度大小约为 m/s2.(结果保留两位有效数字)
(4)某实验小组得到的a-F图线如图所示,图线未过坐标原点的原因可能是______;图线末端弯曲的原因是________________________,随着加速度a的增加,加速度a的理论值趋近值为_______.
三、计算题(本大题共4小题,共40分,解答过程请写出必要的文字说明、方程式和必需的物理演算过程,只写出最终结果的不得分.请将解答填写在答题卡相应位置.)
14. (9分) 如图所示,放在粗糙水平桌面上的物体P用一水平轻质细线与竖直放置、下端固定在地面上的轻质弹簧上端相连于O,另一轻质细线一端与O点相连,另一端固定在竖直墙壁上的Q点,绳左侧与竖直方向夹角为α=37°,物体P处于静止状态,弹簧的劲度系数k=100N/m,伸长量x=2cm,取sin37°=0.6,cos37°=0.8
(1)求弹簧弹力F 的大小
(2)求物体P 受到的摩擦力f 的大小。
(3)若μ=0.2,P的质量m至少多大,才能保持静止?
15.(9分)频闪摄影原理如下,暗室中的照相机快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出短暂闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在闪光时刻的位置.下图是自由下落的小球频闪照片示意图,频闪仪每隔0.04s闪光一次,照片中的数字是小球下落的实际距离,单位是cm.求:
(1) 图中小球下落的平均速度大小;
(2) 小球下落的加速度大小;
(3) 图中被“□”遮挡住的数字。
16. (14分) 如图甲所示,质量m=1 kg的物体静止置于倾角为θ=37°的固定斜面的底端(斜面足够长),对物体施加平行于斜面向上的拉力F,t1=4s时拉力大小减半并反向,t2=5 s时撤去外力,物体运动的部分v-t图象如图乙所示,设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10 m/s 2,sin 37o=0.6,cos37o=0.8,求:
⑴ 前4秒的加速度大小和第5秒的加速度大小;
⑵ 前5秒的位移;
⑶ 物体与斜面间的动摩擦因数μ和拉力F的大小;
⑷ 物体t2=5s时刻后再经多长时间物体回到斜面底端。
17. (8分) 一重为G的圆柱体工件放在V形槽中,槽顶角α=600,槽的两侧面与水平方向的夹角相同,槽与工件接触处的动摩擦因数处处相同,大小为μ:
⑴求圆柱体工件对的V形槽压力;
⑵若μ=0.25,要沿圆柱体的轴线方向(如图甲所示)水平地把工件从槽中拉出来,人至少要施加多大的拉力?
⑶现把整个装置倾斜,使圆柱体的轴线与水平方向成370角,如图乙所示,且保证圆柱体对V形槽两侧面的压力大小相等,发现圆柱体恰好能沿槽匀速下滑,求此时槽与工件接触处的动摩擦因数μ.
2021-2022学年度秋学期高一年级期中考试
物理参考答案
一、单项选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.每小题只有一个选项正确.)
1.C. 2. B. 3.A. 4.D. 5. D. 6.D.
7.D. 8.C. 9.D. 10.C. 11.A. 12.A.
三、实验题:(本题共12分,每空2分,请将解答填写在答题卡相应位置.)
13.⑴ AD
⑵ m远远小于M
⑶ 3.2
⑷ 未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足; 没有满足m远远小于M ; g
四、计算题(本大题共4小题,共40分,解答过程请写出必要的文字说明、方程式和必需的物理演算过程,只写出最终结果的不得分.请将解答填写在答题卡相应位置.)
14. (9分=3分+3分+3分)
⑴ F=kx=2N, (3分)
⑵ Tsinα = f
Tcosα = F f = 1.5 N (3分)
⑶ f≤μmg ,m≥0.75kg (3分)
15. (9分=3分+3分+3分)
(1) 根据题意知总时间为t=5T=0.2s,总位移x=19cm=0.19m,
根据v== m/s=0.95m/s. (3分)
(2) 各点间距h3=6.90cm-3.10cm=3.80cm
h4=12.20-6.90cm=5.30cm
h5=19.00-12.20cm=6.80cm
△h=1.50cm
△h=aT2 a=9.375m/s2 (3分)
(3) h1=gT2=0.75×10-2 m,
或者: 3.10cm=h1+h1=2h1+△h h1=0.8×10-2 m (3分)
16. (14分=3分+3分+4分+4分)
(1)由v-t图象可知前4s的加速度大小:
同理,第5s的加速度大小:
(2)由v-t图象可知,前5s的位移为:
方向:沿着斜面向上
(3)分过程列方程组有:
联立解得:F = 20N,
(4)t=5s速度为: v3=20m/s
物体继续向上匀减速至停下,设该过程:
a3=-gsinθ-μgcosθ=-10m/s2
因为,故物体下滑,设下滑时间为,则有
解得:
故
17. (8分=3分+3分+2分)
⑴由圆柱体重力产生的效果将重力进行分解如图所示,
由几何关系可得F1=F2=G (3分)
⑵分析圆柱体的受力可知,沿轴线方向受到拉力、两个侧面对圆柱体的滑动摩擦力,由题给条件知,
由f=μ1F1=0.25G得F=2f=0.5G (3分)
⑶把整个装置倾斜,则重力沿压紧两侧的斜面的分力
匀速下滑,此时工件所受槽的摩擦力大小:2f2=Gsin370 f2=0.3G
(2分)