(1)基础A卷——2021-2022学年人教版高一物理上学期期末达标测试卷
一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分)
1.物理学发展史上两位伟大的科学家伽利略和牛顿,对于力学的贡献奠定了力学的基础。下列关于力和运动关系的说法中,不属于他们观点的是( )
A.自由落体运动是一种匀变速直线运动
B.力是改变物体运动状态的原因
C.物体都具有保持原来运动状态的属性,即惯性
D.物体越重,下落越快,力是维持物体运动的原因
2.我国交通部门为了规范公路交通,提高行车安全系数,在公路旁边设立了许多交通标志。如图所示,图甲是限速标志,表示允许行驶的最大速度足80 km/h;图乙是路线指示标志,表示到杭州还有100 km。上述两个数据的物理意义是( )
A.80 km/h是平均速度,100 km是位移
B.80 km/h是平均速度,100 km是路程
C.80 km/h是瞬时速度,100 km是位移
D.80 km/h是瞬时速度,100 km是路程
3.在水平路面上有一辆匀速行驶的小车,车上固定一盛满水的茶碗。现发现茶碗中的水突然洒出,水洒出的情况如图所示。则关于小车在此种情况下的运动,下列叙述正确的是( )
A.小车一定突然向左加速
B.小车一定突然向右加速
C.小车可能突然向左减速
D.小车可能突然向右减速
4.如图所示,一木块在光滑水平面上受一水平恒力 F作用而运动,前方固定一个弹簧,当木块接触弹簧后,( )
A.木块将立即做变减速运动
B.在弹簧处于最大压缩量时,木块的加速度为零
C.木块将立即做匀减速运动
D.在一段时间内木块仍然做加速运动,速度继续增大
5.某大型游乐场内的新型滑梯可以等效为如图所示的物理模型,小明在滑梯上玩耍,他在AB段滑动时的动摩擦因数,BC段滑动时的动摩擦因数,他从A点开始下滑,滑到C点恰好静止,整个过程中滑梯保持静止状态。则小明从滑梯顶端A点滑到底端C点的过程中( )
A.地面对滑梯的摩擦力方向先水平向左,后水平向右
B.地面对滑梯始终无摩擦力作用
C.地面对滑梯的支持力的大小始终等于小明和滑梯的总重力的大小
D. 地面对滑梯的支持力的大小始终小于小明和滑梯的总重力的大小
6.甲、乙两辆车在同一水平直道上运动,其运动的位移一时间图象如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.甲车先做匀减速直线运动,后做匀速直线运动
B.乙车在0 ~ 10s内的平均速度为0.4 m/s
C.在0 ~10s内,甲、乙两车并排行驶一次
D.若乙车做匀变速直线运动,则图线上P点所对应的瞬时速度大小一定大于0.8 m/s
7.(多选)如图所示是汽车中的速度计,某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化,开始时指针指示在图甲所示的位置,经过7s后指针指示在图乙所示的位置,若汽车做变速直线运动,有关上述过程,下列说法正确的是( )
A.由图直接读出的是汽车运动的平均速度
B.由图乙直接读出的是汽车运动7s时的速率
C.汽车运动的平均加速度约为
D.汽车运动的平均加速度约为
8.如图所示,质量为m的半球体和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间,处于静止状态。半球体的底面与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g,若不计一切摩擦,下列说法正确的是( )
A.正方体受3个力的作用
B.正方体对半球体的弹力大小为
C.水平面对正方体的弹力大小为
D.左侧墙面对正方体的弹力大小等于
9.(多选)在高11.25 m的屋檐上,每隔一定的时间有一滴水落下,已知第一滴水落到地面时,第四滴水刚好离开屋檐,设水滴的运动是自由落体运动(g 取 10),则 ( )
A.水滴下落过程中第一滴水与第二滴水间的距离保持不变
B.水滴下落过程中第一滴水相对于第二滴水的速度不变
C.水滴落地的时间间隔为1.5 s
D.第一滴水落地时,第二滴水和第三滴水间的距离为3.75m
10.(多选)用外力F通过如图所示的装置将一个质量为m的小球沿倾角为30°的光滑斜面向上匀速拉动,已知拴在小球上的绳子与水平杆之间的夹角从45°变为90°的过程中斜面体一直静止在水平地面上。不计滑轮与绳子之间的摩擦,则在小球匀速运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.外力F—直增大
B.某时刻两段绳子对滑轮的合力等于绳子中的弹力
C.地面对斜面体的静摩擦力保持不变
D.地面对斜面体没有摩擦力
11.(多选)如图所示,一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12 m的竖立在地面上的钢管往下滑。已知这名消防队员的质量为60 kg,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍,下滑的总时间为3s,g取10,那么该消防队员( )
A.下滑过程中的最大速度为4 m/s
B.加速与减速过程的时间之比为1 : 2
C.加速与减速过程中所受钢管弹力大小之比为1 : 7
D.加速与减速过程的位移大小之比为1 : 4
12.(多选)如图所示,有一质量不计的杆,长为R,可绕A自由转动。用绳在O点悬挂一个重为G的物体,另一根绳一端系在O点,另一端系在以O点为圆心的圆弧形墙壁上的C点。现将点C由图示位置逐渐向上沿圆弧移动,且保持杆与地面夹角θ不变,绳所受拉力及杆所受压力的大小变化情况是( )
A.逐渐减小 B.逐渐增大 C.先减小后增大 D.先增大后减小
二、实验题(本题共2小题,每小题8分,共16分)
13.打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材,请你完成下列有关问题.
(1)打点计时器是一种__________的仪器(填“计时”或者“测位移”).
(2)甲图是________(填“电磁打点计时器”或者“电火花计时器”).
(3)使用打点计时器时,应先_______后__________(填“接通电源”或者“拉动纸带”).
(4)关于上面两种打点计时器,下列说法中正确的是( )
A.甲打点计时器使用直流电源,乙打点计时器使用交流电源
B.它们都是使用10 V以下的交流电源
C.当电源频率为50 Hz时,它们都是每隔0.02 s打一个点
D.乙打点计时器工作时,纸带运动受到的阻力较小,所以实验误差也较小
(5)在某次实验中,小车拖着纸带通过打点计时器记录下的运动情况如图丙所示,图中为连续选定的计数点,相邻计数点间的时间间隔是0.10 s,则在打C点时小车的速度是__________m/s.
14.在“验证力的平行四边形定则”的实验中,某小组利用平木板、细绳套、橡皮条、弹簧测力计等装置完成实验.
(1)如图甲所示,若弹簧测力计间夹角大于90°,保持弹簧测力计a与橡皮条的夹角和结点O位置不变,将弹簧测力计b顺时针转动一定角度,则弹簧测力计a的读数________,弹簧测力计b的读数______(均填“变大”“变小”或“不变”).
(2)为了使实验能够顺利进行,且尽量减小误差,你认为下列说法或做法能够达到上述目的的是________.
A.使用弹簧测力计前应将测力计水平放置,然后检查并矫正零点
B.用弹簧测力计拉细绳套时,拉力应沿橡皮条的轴线,且与水平木板平行
C.两细绳套必须等长
D.用弹簧测力计拉细绳套时,拉力应适当大些,但不能超过量程
E.同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置
(3)如图乙和丙所示是两位同学在做以上实验时得到的结果,其中比较符合实验事实的是________.(填“乙”或“丙”,是用一只弹簧测力计拉时的图示)
三、计算题(本题共2小题,共24分)
15.(10分)一列火车进站后开始刹车,火车做匀减速直线运动.火车开始刹车后的第1 s内和第2 s内依次通过的位移大小是9 m和 7m,求:
1.这列火车刹车过程中的加速度大小;
2.火车刹车后,6 s内的位移大小。
16.(14分)水平面上固定一斜面体,其斜面足够长且光滑,倾角,水平面与斜面的交界处为一小段光滑圆弧(图中未画出),一质量为的小物块静止于A点,现在对小物块施加一与水平方向成的恒力F,如图甲所示。小物块与水平面间的动摩擦因数为,在AB段运动的速度一时间图象如图乙所示,到达B点时迅速撤去恒力F。(已知, ,取)
1.求小物块所受到的恒力F的大小;
2.求小物块从B点沿斜面向上运动,到返回到B点所用的时间;
3.小物块能否返冋到A点?若能,计算小物块通过A点时的速度大小;若不能,计算小物块停止运动时离B点的距离。
答案以及解析
1.答案:D
解析:伽利略通过斜面实验得出自由落体运动是一种匀变速直线运动,故A不符合题意;伽利略的观点为力是改变物体运动状态的原因,故B不符合题意;牛顿第一定律认为物体都具有保持原来运动状态的属性,即掼性,故C不符合题意;亚里士多德的观点是物体越重,下落越快,力是维持物体运动的原因,故D符合题意。
2.答案:D
解析:允许行驶的最大速度是瞬时速度,到杭州还有100km,100 km是路程,故D正确,ABC错误。
3.答案:D
解析:茶碗中的水向右洒出,说明小车突然具有了向左的加速度,可知小车可能突然向左加速,也可能突然向右减速,选项ABC 错误,D正确。
4.答案:D
解析:当木块接触弹簧后,开始阶段F大于弹簧的弹力,故木块仍然做加速运动,随着弹力的增大,加速度减小,速度增大,当弹力等于F时加速度为零,此时速度最大.然后木块继续压缩弹簧,木块开始做减速运动直到速度为零,此时弹簧的压缩量最大,木块的加速度最大。故选项D正确。
5.答案:A
解析:小明在AB段匀加速下滑,在BC段匀减速下滑,因此小明和滑梯组成的系统水平方向的加速度先向左后向右,则地面对滑梯的摩擦力即系统水平方向上的合外力先水平向左,后水平向右,A正确,B错误;系统在竖直方向的加速度先向下后向上,因此系统先失重后超重,故地面对滑梯的支持力的大小先小于、后大于小明和滑梯的总重力的大小,CD错误。
6.答案:D
解析:图线的斜率表示速度,根据题图可知,甲车先做匀速直线运动,后静止,A错误;乙车在0~10s内的位移,则平均速度为,所以乙车在0~l0s内的平均速度大小为0.8 m/s,B错误;两图线的交点表示此时两车并排行驶,根据题图可知,两车并排行驶两次,C错误;若乙车做匀,变速直线运动,则由图线斜率变化情况可知,乙车做的是匀加速直线运动,某段时间内中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度,所以 5 s末的速度大小等于0.8 m/s,则P点对应的瞬时速度一定大于 0.8 m/s, D正确。
7.答案:BD
解析:速度计显示的是速率,第一次观察速度计,速率为20km/h,7s后第二次观察时速率为60km/h,根据加速度的定义有,选项B、D正确。
8.答案:D
解析:分析正方体受力如图甲所示,正方体受到4个力的作用,故A错误;
对半球体受力分析,并画出矢量三角形如图乙所示,则正方体对半球体的弹力,故B错误;对正方体和半球体整体受力分析如图丙所示,水平面对正方体的弹力大小为,故C错误;右侧墙面对半球体的弹力为,则左侧墙面对正方体的弹力,故D正确。
9.答案:BD
解析:根据,水滴下落过程中第一滴水与第二滴水间的距离为,所以距离不断增大,选项A错误;由得第一滴水相对于第—滴水的速度为,选项B正确;
根据,得,水滴下落的时间隔为,水滴下落的时间间隔就是,第三滴水的下落位移为,第二滴水和第三滴水间的距离为,选项D正确,
10.答案:AB
解析:小球沿斜面做匀速直线运动的过程中,作出小球受力的矢量三角形,如图所示,可以看出随着拴在小球上的绳子与竖直方向之间的夹角不断减小,外力F一直增大,选项A正确.两段绳子中的弹力时刻相等,开始时两段绳子之间的夹角为105°,最后两段绳子之间的夹角为,当两段绳子之间的夹角为时,两段绳子对滑轮的合力等于绳子中的弹力,选项B正确。小球沿斜面匀速运动,将小球和斜面体视为一个整体.整体加速度为零,则地面对斜面 体的摩擦力始终等于绳子中的弹力沿水平方向的分力,由图可以看出水平方向的分力逐渐减小,可得选项CD错误。
11.答案:BC
解析:画出其速度图象如图所示,由加速度关系得,图线与时间轴围成的面积表示位移,即,得,可见加速与减速过程的时间之比为1:2,加速与减速过程的位移大小之比为1 :2。由牛顿第二定律及加速度关系得,解得。综上所 述,选BC。
12.答案:AC
解析:本题是“活动杆”与“死结”综合的动态平衡问题,可应用图解法分析。物体受力平衡,则竖直绳的拉力不变,且等于物体的重力G;再对O点分析,O点受竖直绳的拉力、杆的支持力N及绳的拉力T而处于平衡状态,将T和N这两个力合成,其合力一定是竖直向上的,且大小等于G;
则在上移的过程中,平行四边形的对角线保持不变,平行四边形发生图中所示变化,由图可知,绳的拉力T先减小后增大,杆的支持力N一直在变小;根据牛顿第三定律可知,先减小后增大,逐渐减小,故选项A、C正确。
13.答案:(1)计时
(2)电磁打点计时器
(3)接通电源;拉动纸带
(4)CD
(5)0.19
解析:(1)打点计时器是一种计时的仪器.
(2)甲图是电磁打点计时器.
(3)使用打点计时器时,应先接通电源后拉动纸带.
(4)两种打点计时器都要使用交流电源,选项A错误;甲是电磁打点计时器,使用约为8 V的交流电源,乙是电火花计时器,使用220 V交流电源,选项B错误;当电源频率为50Hz时,它们都是每隔0.02 s打一个点,选项C正确;乙打点计时器工作时,纸带运动受到的阻力较小,所以实验误差也较小,选项D正确.
(5).
14.答案:(1)变大;变大
(2)ABDE
(3)乙
解析:(1)若弹簧测力计间夹角大于90°,保持弹簧测力计a与橡皮条的夹角不变,减小弹簧测力计b与橡皮条的夹角,如图所示,则可知两弹簧测力计的示数均变大.
(2)为了读数准确,在进行实验之前,一定要对弹簧测力计进行校对零点,A正确;为了减小实验中摩擦对测量结果的影响,拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧测力计应贴近并平行于木板,B正确;绳子的长短对分力大小和方向无影响,C错误;根据弹簧测力计的使用原则可知,在测力时不能超过弹簧测力计的量程,在不超量程的前提下拉力大些可以减小实验中的偶然误差,D正确;在实验中必须确保将橡皮条结点两次都拉到同一位置,E正确.
(3)作图法得到的F沿平行四边形的对角线,单个弹簧测力计的拉力一定与橡皮条共线,故乙的实验比较符合实验事实.
15.答案:1.2 2.25 m
解析:1.设火车的运动方向为正方向,初速度为,加速度为a,根据匀变速直线运动的推论有,即 ,则加速度大小为2.
2.根据第1 s内的位移,代入数据解得,火车从刹车到停止所需的时间,则火车刹车后,6 S内的位移等于5 s内的位移,为.
16.答案:1.11N 2.0.5s 3.不能;0.4m
解析:1.由题图乙可知,小物块在AB段运动的加速度大小,根据牛顿第二定律,有,得。
2.由题图乙可知,小物块到达B点时的速度大小,在BC段运动有,得,小物块沿斜面从B点运动到最高点所用吋间与从最高点冋到B点所用时间相等,有
3.小物块从B向A运动过程中,有得,滑行得位移大小,而,
则,小物块不能返回到A点,停止运动时离B点的距离为0.4m。