云南省玉溪市江川区高一下学期开学考试物理试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列说法与物理学史实不相符的是( )
A.亚里士多德认为“力是维持物体运动的原因”
B.伽利略用“外推法”研究了自由落体运动
C.伽利略通过斜面理想实验发现“物体的运动不需要力维持”
D.牛顿用“归谬法”否定了“重的物体比轻的物体下落得快”
2.关于地球的运动,正确的说法有( )
A.对于自转,地表各点的角速度随纬度增大而减小
B.对于自转,地表各点的线速度随纬度增大而减小
C.对于自转,地表各点的向心加速度随纬度增大而增大
D.公转周期等于24小时
3.关于运动的合成和分解,下列说法正确的是( )
A.物体只有做曲线运动时,才能将这个运动分解为两个分运动
B.两个匀速直线运动(速度大小不等)的合运动仍是匀速直线运动
C.合运动的时间等于两个分运动的时间之和
D.合运动的速度大小等于两个分运动的速度大小之和
4.如图,小球甲从A点水平抛出,同时将小球乙从B点自由释放,两小球先后经过C点时速度大小相等,方向夹角为60°,已知B、C高度差为h,两小球质量相等,不计空气阻力,由以上条件可知( )
A.两小球在C点的速度大小为2gh
B.A、B两点高度差为h
C.甲、乙两小球在C点具有相同的动量
D.两小球在C点时重力的瞬时功率大小相等
5.一个篮球从离地面10m的位置沿竖直方向下落到地面,然后竖直向上反弹至离地面3米高位置被接住,若取向上为正方向,则物体从掉下开始至被接住的过程中,位移和路程分别为( )
A.7m,10m B.-7m,13m C.3m,10m D.-3m,13 m
6.一物体静止于水平地面上,则下列说法中正确的是( )
A.物体对地面的压力和物体受到的重力是一对作用力和反作用力
B.物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对平衡力
C.物体受到的重力和地面对物体的支持力是一对平衡力
D.物体受到的重力和地面对物体的支持力是一对作用力和反作用力
7.皮球从3m高处落下, 被地板弹回, 在距地面1m高处被接住, 若取接球处为坐标原点,向上为正方向,则皮球通过的路程和位移的大小分别是( )
A.4m;0 B.3m;1m C.4m;-2m D.4m;2m
8.物体做匀速圆周运动,关于其向心加速度的说法正确的是( )
A.与线速度的方向始终相同
B.与线速度的方向始终相反
C.始终指向圆心
D.始终保持不变
9.一物块在固定的斜面上沿着斜面向下滑动,分别对物块施加大小相等的力F,施力后物块仍然沿斜面向下滑动。则力F使物块所受的摩擦为一定增大的是( )
A.F的方向垂直于斜面向上 B.F的方向沿斜面向下
C.F的方向沿斜面向上 D.F的方向竖直向下上
10.如图所示,物体从点由静止开始做匀加速直线运动,途径、、三点,其中,。若物体通过和这两段位移的时间相等,、两点之间的距离等于( )
A. B. C. D.
二、实验题
11.用如图甲所示装置研究平抛运动,将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上,钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点水平飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)下列实验条件必须满足的有____________;
A.斜槽轨道光滑
B.斜槽轨道末段水平
C.挡板高度等间距变化
D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
(2)为定量研究,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。
a.取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,钢球的________(选填“最上端”、“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点;
b.若遗漏记录平抛轨迹的起始点,也可按下述方法处理数据:如图乙所示,在轨迹上取A、B、C三点,AB和BC的水平间距相等且均为x,测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2,则______(选填“>”、“=”或者“<”)。可求得钢球平抛的初速度大小为______(已知当地重力加速度为g,结果用上述字母表示)。
12.在做“研究匀变速直线运动”的实验时,得到一条纸带如图所示,A、B、C、D、E、F、G为计数点,每两个计数点间还有4个点未画出,x1 =1.20cm, x 2 =1.60cm,x 3 =1.98cm,x 4 =2.38cm, x 5 =2.79cm, x 6 =3.18cm
(1)为了达到实验的目的,除了有电磁
打点计时器、纸带、小车、细绳、导线、小木块、长木板外,还需要的仪器有_________、_________
(2)根据纸带可判定物体做_______直线运动。(选填“匀加速”、“匀减速”或“匀速”)
(3)电磁打点计时器的工作电压为______,打点周期为________,图中两计数点的时间间隔为T=________
(4)物体运动在B点的瞬时速度表达式为vB=___________(用题目所给符号表示),代入数据计算得vB=_______m/s(计算时保留两位有效数字)
(5)采用“逐差法”计算物体的加速度的表达式为a=____________________
(用题目所给符号表示),代入数据计算得a=________m/s2
13.如图为“验证力的平行四边形定则”实验,三个细线套L1、L2、L3一端共系于一个结点,另一端分别系于轻质弹簧测力计A、B和重物M上,A挂于固定点P。手持B拉动细线,使结点静止于O点。
(1)某次实验中A的指针位置如图中所示,其读数为______N。
(2)下列实验要求中必要的是______(填选项的字母代号)。
A.细线套方向应与木板平面平行
B.多次实验结点O必须处在同一点
C.需要测量重物M的重力
D.弹簧测力计B的拉绳的方向不能改变
三、解答题
14.2008年5月12日,四川汶川遭遇特大地震,为了给灾区人民投放物资,欲用一架飞机进行投送,该飞机在距离地面2000m的高空以20m/s的速度水平匀速飞行,若忽略空气阻力的影响,重力加速度g=10m/s2,试求:
(1)从飞机上掉下来的物资,经多长时间落到地面;
(2)飞机应距救灾点水平距离多远处投放物资;
(3)从掉下开始,第2秒末物体的速度。
15.为了加强城市精神文明建设,商丘市人民政府采取了一系列的措施,比如在十字路口印刷“机动车礼让行人”的标语.如图是一个十字路口的示意图,每条停车线到十字路中心O的距离均为20m.一人骑电动助力车以8m/s的速度到达停车线(图中A点)时,发现左前方道路一辆货车正以10m/s的速度驶来,车头已抵达停车线(图中B),设两车均沿道路中央作直线运动,助力车可视为质点,货车长6.8m,宽度可不计.
(1)请通过计算判断两车保持上述速度匀速运动,是否会发生相撞事故?
(2)若轿车保持上述速度匀速运动,而助力车立即作匀加速直线运动,为避免发生相撞事故,助力车的加速度至少要多大?
16.如图所示,薄板形斜面体竖直固定在水平地面上,其倾角为θ=53°.一个“Π”的物体B紧靠在斜面体上,并可在水平面上自由滑动而不会倾斜,B的质量为M=2kg.一根质量为m=1kg的光滑细圆柱体A搁在B的竖直面和斜面之间.现推动B以水平加速度a=6m/s2向右运动,并带动A沿斜面方向斜向上运动.所有摩擦都不计,且不考虑圆柱体的滚动,g=10m/s2.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,)求:(1)圆柱体A的加速度;(2)B物体对A的推力F的大小;
17.所受重力G1=8N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上.PA偏离竖直方向37°角,PB在水平方向,且连在所受重力为G2=100N的木块上,木块静止于倾角为37°的斜面上,如图所示.试求:
(1)绳PB的拉力;
(2)木块与斜面间的摩擦力、弹力.
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参考答案:
1.D
【解析】
【详解】
A.亚里士多德认为“力是维持物体运动的原因”,A正确;
B.伽利略用“外推法”研究了自由落体运动,B正确;
C.伽利略通过斜面理想实验发现“物体的运动不需要力维持”,C正确;
D.伽利略用“归谬法”否定了“重的物体比轻的物体下落得快”,D错误。
故不相符的选D。
2.B
【解析】
【详解】
A.对于自转,地表各点的角速度都相等,与纬度大小无关,选项A错误;
B.根据v=ωr可知,对于自转,地表各点随纬度增大,转动半径减小,则线速度减小,选项B正确;
C.根据a=ω2r可知,对于地表各点随纬度增大,转动半径减小,则向心加速度减小,选项C错误;
D.地球的公转周期等于1年,选项D错误.
3.B
【解析】
【详解】
A.物体做直线运动时,也能将这个运动分解为两个分运动,如竖直上抛运动可以分解成向上的匀速直线运动和向下的自由落体运动,故A错误;
B.两个速度大小不等的匀速直线运动的合运动,合速度不等于零,仍是匀速直线运动,故B正确;
C.两个分运动与合运动具有等时性,所以两个分运动的时间一定与合运动时间相等,故C错误;
D.合运动的速度大小等于两个分运动的速度矢量和的大小,故D错误。
故选B。
4.B
【解析】
【详解】
A.根据自由落体运动的规律可知,两小球在C点的速度大小为,选项A错误;
B.A球到达C点时的竖直速度
则AC两点的竖直高度:
则A、B两点高度差为h,选项B正确;
C.甲、乙两小球在C点具有的速度方向不同,则动量不相同,选项C错误;
D.根据P=mgvcosθ(θ为速度与竖直方向的夹角)可知,两小球在C点时重力的瞬时功率大小不相等,选项D错误.
5.B
【解析】
【详解】
位移是由初位置指向末位置的有向线段,若取向上为正方向,则位移为
路程为物体运动轨迹的长度,故路程为
则ACD错误,故选B。
6.C
【解析】
【详解】
试题分析:物体对地面的压力和物体受到的重力大小相等,但是分别作用在地面和物体上,故不是平衡力.
物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对相互作用力.
物体受到的重力和地面支持力效果相互抵消,使物体平衡.
解:A、物体对地面的压力和物体受到的重力大小相等,但是方向相同、性质不同,故不是作用力与反作用力,故A错误;
B、物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对相互作用力,是作用力和反作用力的关系,故B错误;
CD、物体受到的重力和地面支持力效果相互抵消,使物体平衡,是一对平衡力,故C正确,D错误;
故选C
【点评】本题重点掌握平衡力与作用力和反作用力的相同和不同,注意等大反向作用在两个物体上的不一定是作用力和反作用力,记住平衡力的特征是两个力的作用效果能够相互抵消.
7.D
【解析】
【分析】
【详解】
皮球从3m高处开始落下,落地时通过的路程是3m,被水平地板弹回后于1m高处被接住,又通过的路程是1m,则总路程是4m;起点与终止的线段长度是2m,则位移大小是2m。
故选D。
8.C
【解析】
【详解】
向心加速度的方向始终指向圆心,方向时刻在变化,和线速度的方向垂直,不改变线速度的大小只是改变线速度的方向,因为加速度是矢量,因此向心加速度是时刻变化的。
故选C。
9.D
【解析】
【详解】
A.F的方向垂直于斜面向上,物块对斜面的正压力减小,所受的摩擦力一定减小,故A错误;
BC.F的方向沿斜面向下或向下,物块对斜面的正压力不变,所受的摩擦力一定不变,故BC错误;
D.F的方向竖直向下上,由于F在垂直斜面向下存在分力,所以物块对斜面的正压力增大,所受的摩擦力一定增大,故D正确。
故选D。
10.C
【解析】
【分析】
【详解】
设物体的加速度为a,经过A点的速度为,由A点运动到B的所用时间为t,则
联立解得
,
所以、A两点之间的距离为
则C正确;ABD错误。
故选C。
11. BD 球心 >
【解析】
【详解】
(1)[1]通过步骤理解实验原理和方法,控制实验条件,确保平抛的初速度大小一定、方向水平,只要无初速度等高点释放,由动能定理知道,到斜槽末端速度大小一定,和斜槽是否光滑无关;为了描出运动轨迹,和挡板是否竖直等间距移动无关,故选BD。
(2)[2]为了凸显研究质点的运动,应该体现球心,所以选球心为原点;
[3]由水平间距相等,知道时间等时,在竖直方向匀变速,若初速度为零,竖直间距的比值应该是1:3:5,而A点不是抛出点,比值应该更大,填写“>”;
[4]由
可得
12. 交流电源 刻度尺 匀加速 6V (4-6V) 0.02s 0.1s 0.14 0.40
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]为了达到实验的目的,除了有电磁打点计时器、纸带、小车、细绳、导线、小木块、长木板外,还需要的仪器有交流电源和刻度尺,交流电源用来给电磁打点计时器提供电源,刻度尺用来测量纸带上计数点之间的距离。
(2)[3]根据连续相等时间间隔内位移之差在误差允许的范围内等于△x=0.4cm,连续相等时间间隔内位移越来越大,位移之差为常数,可以判断物体做匀加速直线运动;
(3)[4][5][6]电磁打点计时器的工作电压为6V,打点周期为0.02s,每两个计数点间还有4个点未画出,所以图中两计数点的时间间隔为T=0.1s;
(4)[7][8]根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小
(5)[9][10]根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,得
x4-x1=3a1T2;x5-x2=3a2T2;x6-x3=3a3T2
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值
即小车运动的加速度计算表达式为
13. 2.00 AC
【解析】
【详解】
(1)[1]弹簧测力计读数,每1N被分成10格,则1格就等于0.1N.读数需要保留到小数点的后两位,所以读数为2.00N。
(2)[2]A.拉线方向必须与木板平面平行,这样才确保力的大小准确性,故A正确;
B.由于本题合力的效果是将重物吊起,故不需要结点位置相同,故B错误;
C.实验过程中,为了验证平行四边形定则,所以必须知道三根绳子的拉力,所以需要测量出M的重力,故C正确;
D.该题中需要验证弹簧A、B拉力的合力,是否与绳L3的拉力(或者说M重力)等大反向,弹簧测力计B的拉绳的方向可以改变,故D错误。
故选AC。
14.(1)20s;(2)400m;(3)m/s,方向斜向下与地面成45°角
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由
得飞行的时间
s
(2)落地点离抛出点的水平距离为
故飞机应距救灾点水平距离400m处投放物资。
(3)2s末竖直分速度为
=gt=20m/s
小球落地时的速度
v=
代入数据解得
v=m/s
方向斜向下与地面成45°角。
15.(1) 会发生相撞事故 (2) 2m/s2
【解析】
【详解】
(1)货车车头到达O点的时间为
货车通过O点的时间为
助力车到达O点的时间为
因为t1<t2<t1+Δt
所以会发生交通事故.
(2)助力车到达O点时的时间小于2s时,可避免发生交通事故,设助力车的最小加速度为a则,解得a=2m/s2
16.(1)10m/s2(2)30N
【解析】
【详解】
(1)A的合加速度方向沿斜面向上,其水平向右的分加速度和B的加速度相同,则有: .
(2)对A为研究对象,受重力,斜面的弹力和B对A的弹力,由牛顿第二定律有: ,代入数据解得:F=30N
17.(1)6N(2)木块与斜面间的摩擦力大小为64.8 N,木块所受斜面的弹力大小为76.4 N,方向垂直斜面向上
【解析】
【详解】
试题分析:先以结点P为研究对象,分析受力情况,由平衡条件求出BP绳的拉力大小,再以为研究对象,分析受力,作出力图,根据平衡条件求解斜面对木块的摩擦力和弹力.
(1)如图甲所示分析结点P受力,由平衡条件得:,,可解得BP绳的拉力为
(2)再分析的受力情况如图乙所示.
由物体的平衡条件可得:,
又有
解得.
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