2018-2019学年安徽省芜湖市高二(下)期中物理试卷(文科)
一、单选题(本大题共8小题,共24.0分)
下列关于质点的理解与判断的说法中正确的是( )
A. 体积小的物体都能看成质点B. 质量巨大的物体都不能看成质点C. 研究“神十一”的轨迹时,“神十一”可以视为质点D. 研究“神十一”和“天宫二号”自动交会对接过程时,“神十一”和“天宫二号”可视为质点
商合杭高铁明年年底将要全面开通,届时列车从芜湖到合肥130km,其间高铁最高速度为300km/h,运行时间最短为40min,则( )
A. 130km指的是位移的大小 B. 130m指的是路程C. 指的是平均速度的大小 D. 40min指的是时刻
2018年10月20日,我国自行设计研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600,在湖北荆门进行水上首飞,主要验证飞机在水面起飞和降落的性能。首飞取得圆满成功。(如图)飞机在水面上沿直线减速滑行时( )
飞机体积很大,一定不能看成质点
飞机的惯性因速度的减小而减小C. 飞机的加速度方向与速度方向相同
D. 飞机所受的合力方向与速度方向相反
在研究匀加速直线运动的实验时,得到如图所示的一条纸带,0、1、2、3为相邻的计数点,1、2、3点到0点的距离分别为x1、x2和x3,相邻计数点的时间间隔为T,则在计数点2所代表的时刻,纸带运动的瞬时速度计算式为( )
D.
下列关于做匀速圆周运动的物体说法中正确的是( )
A. 线速度大小不变、方向时刻改变 B. 线速度大小方向都不变C. 向心力大小和方向都在变化 D. 向心加速度大小和方向都不变
如图所示,物体A和B一起沿斜面匀速下滑,则物体A受到的力是( )
A. 重力,B对A的支持力B. 重力,B对A的支持力、下滑力C. 重力,B对A的支持力、摩擦力D. 重力,B对A的支持力、摩擦力、下滑力
两物体A和B,质量分别为m1和m2,互相接触放在光滑水平面上,如图所示.对物体A施以水平的推力F,则物体A对物体B的作用力等于( )
A. B. C. F D.
下列说法正确的是( )
A. 体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态B. 举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态C. 蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态D. 游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态
二、多选题(本大题共4小题,共12.0分)
关于速度、速度变化、加速度,下列说法不正确的是( )
A. 加速度方向与规定正方向相反,物体速度一定减小B. 加速度不为0,物体速度一定增加C. 加速度不断减小,速度一定不断减小D. 速度变化越快,加速度越大
是物体做直线运动的v-t图象,由图可知,该物体( )
A. 第1s内和第3s内的运动方向相同B. 第3s内和第4s内的加速度相同C. 第1s内和第4s内的位移大小不相等D. 和内的平均速度大小相等
一辆汽车正在做匀加速直线运动,开始计时时速度为6m/s,运动28m后速度增加到8m/s,则下列说法正确的是( )
A. 这段运动所用时间是4?sB. 这段运动的加速度是?C. 从开始计时起,2s末的速度是D. 从开始计时起,经过14?m处时的速度是
如图所示,位于斜面上的物块M在沿斜面向上的力F作用下处于静止状态,则斜面作用于物块的静摩擦力的( )
方向一定沿斜面向下
方向可能沿斜面向下C. 大小可能等于零
D. 大小可能等于F
三、填空题(本大题共1小题,共15.0分)
在“验证力的平行四边形定则”的实验中(1)采用的科学方法是______(填相应的字母).A.理想实验法B.等效替代法?????C.控制变量法???D.建立物理模型法(2)下列是某同学在做该实验的一些看法,其中正确的是______(填相应的字母).A.拉橡皮筋的绳线要细长,实验中弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行B.拉橡皮筋结点到某一位置O时,拉力要适当大些,读数时视线要正对弹簧秤刻度C.拉橡皮筋结点到某一位置O时,两个弹簧秤之间夹角应取90°以便于算出合力大小D.实验中,橡皮筋应该与两个弹簧秤之间夹角的平分线在同一直线上E.实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一个弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮筋另一端拉到O点(3)实验中的情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,OB和OC为绳线.O为橡皮筋与绳线的结点,.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是______(填F或F′)(4)若两个弹簧秤的读数均为4N,且两弹簧秤拉力的方向相互垂直,则______(选填“能”或“不能”)用一个量程为5N的弹簧秤测量出它们的合力,理由是______.
四、实验题探究题(本大题共2小题,共18.0分)
如图所示为“探究小车速度随时间变化的规律”实验中打点计时器打出的纸带,相邻两计数点间还有两个点未画出(电源频率为50Hz)。由图知纸带上D点的瞬时速度vC=______、vD=______;则E点的瞬时速度vE=______。(小数点后保留两位小数)
在“研究平抛物体运动”的实验中,可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度.实验简要步骤如下:A.让小球多次从______位置上滚下,记下小球穿过卡片孔的一系列位置;B.安装好器材,注意斜槽末端水平和平板竖直,记下斜槽末端O点和过O点的竖直线,检测斜槽末端水平的方法是______.C.测出曲线上某点的坐标x、y,用v0=______算出该小球的平抛初速度,实验需要对多个点求v0的值,然后求它们的平均值.D.取下白纸,以O为原点,以竖直线为轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛轨迹.上述实验步骤的合理顺序是______(只排列序号即可).
五、计算题(本大题共3小题,共31.0分)
从离地面80m的高空自由落下一个小球,g取10m/s2,求:(1)自开始下落计时,小球在第ls内的位移;(2)自开始下落计时,小球经过多长时间落到地面;(3)小球下落时间为总时间一半时的位移。
如图所示,质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O.轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲、乙均处于静止状态.(已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大?(2)物体乙受到的摩擦力是多大?方向如何?
如图所示,位于竖直平面上的圆弧轨道光滑,半径为R,OB沿竖直方向,上端A距地面高度为H,质量为m的小球从A点由静止释放,到达B点时的速度为,最后落在地面上C点处,不计空气阻力。求:(1)小球刚运动到B点时的加速度为多大,对轨道的压力多大。(2)小球落地点C与B点水平距离为多少。
答案和解析
1.【答案】C【解析】
解:A、体积很小的物体它的体积不一定能够忽略,不一定能看成质点,如原子的体积很小,在研究原子内部结构的时候是不能看成质点的,所以A错误。 B、太阳的质量非常大,但是在研究太阳在银河系中的运动时可以把太阳看成质点,所以B错误; C、研究“神十一”的轨迹,飞船的形状和大小相对于运动的轨迹可以忽略不计,此时能看成质点,所以C正确; D、研究“神十一”和“天宫二号”自动交会对接过程时,要考虑到形状和大小对对接过程的影响,“神十一”和“天宫二号”不能视为质点,所以D错误。 故选:C。解决本题要正确理解质点的概念:质点是只计质量、不计大小、形状的一个几何点,是实际物体在一定条件的科学抽象,能否看作质点与物体本身无关,要看所研究问题的性质,看物体的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略。本题考查对质点的认识,要注意质点是运动学中一个重要概念,要理解其实质,不能停在表面。
2.【答案】B【解析】
解:AB.铁路一般为曲线,故130Km指的是路程的大小,A错误,B正确; C.300Km/h指某一时刻的速度,为瞬时速度,C错误; D.40min指全程所用时间,不是时刻,D错误; 故选:B。位移和路程分别指初末位置的直线距离和实际轨迹的长度,瞬时速度指某一时刻或某一位置的速度, 时间和时刻分别是一段长度和一个点。熟悉题中位移和路程,时间和时刻,平均速度和瞬时速度的基本定义。
3.【答案】D【解析】
解:A、研究飞机在水面上沿直线减速滑行,飞机能看做质点,故A错误; B、质量是惯性的量度,所以减速滑行时质量不变,惯性不变,故B错误; CD、飞机做减速运动,加速度方向与速度方向相反,即合力方向与速度方向相反,故C错误D正确; 故选:D。当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点;惯性的大小只与物体的质量有关;加速度与速度方向相同时做加速运动,相反时做减速运动。本题就是考查学生对质点概念的理解,惯性知识的应用,要注意明确加速度和速度没有关系,但二者的方向关系决定了物体的运动性质。
4.【答案】D【解析】
解:根据某时刻的瞬时速度等于一段时间内的平均速度得:v2=。故选:D。根据在匀变速直线运动中,时间中点的速度等于该过程中的平均速度求解计数点2的速度.本题比较简单,考查了有关纸带处理的基本知识,平时要加强基础实验的实际操作,提高操作技能和数据处理能力.
5.【答案】A【解析】
解:AB、匀速圆周运动的线速度大小不变,方向变化,是变速运动,故A正确B错误; D、匀速圆周运动的加速度的大小不变,方向始终指向圆心,加速度是变化的,是变加速运动,故D错误; C、匀速圆周运动的向心力的大小不变,方向始终指向圆心,是变化的,故C错误; 故选:A。匀速圆周运动速度大小不变,方向变化,是变速运动;加速度方向始终指向圆心,加速度是变化的,是变加速运动。矢量由大小和方向才能确定的物理量,所以当矢量大小变化、方向变化或大小方向同时变化时,矢量都是变化的。
6.【答案】A【解析】
解:对物体A受力分析,受重力、支持力,可能有摩擦力;物体A进行运动分析,做匀速直线运动,加速度为零,合力为零;根据平衡条件,摩擦力为零,即不受摩擦力。 故A正确,BCD错误; 故选:A。受力分析是将研究对象看作一个孤立的物体并分析它所受各外力特性的方法.又称画隔离体图,或画受力图,是进行力学计算的基础. 受力分析的一般顺序:先分析场力(重力、电场力、磁场力),再分析接触力(弹力、摩擦力),最后分析其他力.对物体受力分析,可以结合力的性质、力的作用效果和牛顿第三定律三个方面进行分析;受力分析是高中物理的基础,贯穿于整个物理体系中,一定要掌握.
7.【答案】B【解析】
解:根据牛顿第二定律,得对整体:a=对右侧物体:F′=m2a=F故选:B。先对整体研究,由牛顿第二定律求出加速度,再隔离右侧物体研究,右侧物体水平方向受到左侧物体对它的作用力,由牛顿第二定律求出作用力.本题是连接体问题,处理方法常有两种:隔离法和整体法,要灵活选择研究对象.求加速度时可以考虑整体法.求内力时必须用隔离法.
8.【答案】C【解析】
解:A、体操运动员双手握住单杠吊在空中不动的那段时间内,运动员处于受力平衡状态,不是失重状态,所以A错误; B、举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内,运动员处于受力平衡状态,不是超重状态,所以B错误; C、蹦床运动员在空中上升和下落过程中,人受到的只有重力,此时有向下的加速度,处于失重状态,所以C正确; D、游泳运动员仰卧在水面静止不动时,人处于受力平衡状态,不是失重状态,所以D错误。 故选:C。失重状态:当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时,就说物体处于失重状态,此时有向下的加速度; 超重状态:当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时,就说物体处于超重状态,此时有向上的加速度.本题考查了学生对超重失重现象的理解,掌握住超重失重的特点,本题就可以解决了.
9.【答案】ABC【解析】
解:A、加速度的方向与正方向相反,速度不一定减小,因为只有加速度方向与速度方向相反时,速度减小。故A错误。 ??? B、加速度不为零,速度不一定增加,如当加速度方向与速度方向相反,速度减小。故B错误。 ?? C、当加速度的方向与速度方向相同,加速度减小,速度仍然增大。故C错误。 ?? D、加速度是反映速度变化快慢的物理量,速度变化快,加速度大。故D正确。 本题选错误的,故选ABC。加速度是反映速度变化快慢的物理量,当加速度的方向与速度方向相同,速度增加,当加速度的方向与速度方向相反,速度减小.解决本题的关键知道加速度与速度变化的关系,掌握判断速度增加还是减小的方法.
10.【答案】AB【解析】
解: A、由图知,在前3s内物体的速度均为正值,说明在前3s内物体的运动方向不变,故第1s内和第3s内的运动方向相同,故A正确; B、速度图象的斜率等于加速度,第3s内和第4s内图线的斜率相同,则加速度相同,故B正确 C、根据“面积”大小表示位移,可知,第1s内和第4s内的位移大小相等,方向相反,故C错误。 D、可知:0~2s内和0~4s内的位移相等,所用时间不等,所以平均速度不等,故D错误。 故选:AB。速度时间图象中速度的符号表示物体的运动方向;图象的斜率等于加速度;图象与时间轴所围的面积表示位移。平均速度等于位移与时间之比。根据这些知识进行解答。解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义,知道图线的斜率表示加速度,图线与时间轴围成的面积表示位移。
11.【答案】ACD【解析】
解:A、根据位移和平均速度关系和匀变速速度关系即:解得汽车运动时间t=4s。故A正确。B、根据加速度定义式则汽车加速度为:a==0.5m/s2,故B错误C、根据v=v0+at 可得2s末速度v=6+0.5×4=7m/s,故C正确D、根据代入数据可得14m处速度大小故D正确。故选:ACD。根据匀变速直线运动平均速度和速度关系以及位移与平均速度关系求出时间,根据加速度定义公式求出加速度,由速度时间规律可求出两秒末速度。结合速度位移规律可以求出14m处速度。本题主要考查了匀变速直线运动规律,比较重要的是用好平均速度和速度平均值的关系,并且能灵活的应用。
12.【答案】BCD【解析】
解:A、当F大于Mgsinθ,由于沿斜面方向平衡,则静摩擦力方向沿斜面向下。当F小于Mgsinθ,由于沿斜面方向平衡,则静摩擦力方向沿斜面向上,故A错误,B正确; C、当F与重力向下的分力相等时,摩擦力大小可以为零;故C正确。 D、若F为重力沿斜面向下分力的一半,则摩擦力可以等于F;故D正确; 故选:BCD。根据推力F的大小与重力分力的大小确定摩擦力的方向,注意分析推力与重力沿斜面向下分力的大小关系。解决本题的关键能够正确地受力分析,通过沿斜面方向平衡进行分析。
13.【答案】B ? AB ? F′ ? 不能 ? 两个力的合力已经超出了弹簧秤的量程【解析】
解:(1)合力与分力是等效替代关系,即产生了相同的形变效果,故选B;(2)A、拉橡皮筋的绳线要细长,便于确定拉力的方向;要准确地表示出拉力的大小和方向,故实验中弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行;故A正确;B、为减小读数的误差,拉橡皮筋结点到某一位置O时,拉力要适当大些;读数时视线要正对弹簧秤刻度;故B正确;C、平行四边形定则中两个分力的夹角是任意的,故拉橡皮筋结点到某一位置O时,两个弹簧秤之间夹角是任意的;故C错误;D、实验中,两个分力的大小不一定相同,故合力不一定在其角平分线上,故D错误;E、实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,再调节另一个拉力时,第一个拉力是会变化的,故E错误;故选AB;(3)F是根据平行四边形定则作出的合力的理论值,而方向一定沿AO方向的是实际合力,故是F′;(4)若两个弹簧秤的读数均为4N,且两弹簧秤拉力的方向相互垂直,分力均为4N,故合力为4N≈7N,超过量程;故答案为:(1)B;(2)AB;(3)F′;(4)不能,两个力的合力已经超出了弹簧秤的量程.(1)合力与分力是等效替代关系,不是重复受力;(2)从减小实验误差的角度进行分析即可;(3)方向一定沿AO方向的是实际合力,故是直接用一根弹簧秤拉的力;(4)根据平行四边形定则得到其合力为4N≈7N,超过量程.本题关键是明确实验思想、实验原理、实验误差的来源,要亲手做实验,才能更好地体会实验中的一些实际问题.
14.【答案】0.70m/s ? 0.90m/s ? 1.1m/s【解析】
解:由于每相邻两个计数点间还有2个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.06s,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上C、D点时小车的瞬时速度大小;vC===0.70m/s;vD==×10-2=0.90m/s根据vD=(vC+vE)得:vE=2vD-vC=2×0.90-0.70=1.1 m/s故答案为:0.70m/s;0.90m/s;1.1m/s。根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上C、D点时小车的瞬时速度大小,根据vD=(vC+vE),从而可以求得E点速度。要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。
15.【答案】同一 ? 将小球放在水平槽中若能静止则可认为水平 ? x ? BADC【解析】
解:(1)A:在“研究平抛物体运动”的实验中,要保证小球从斜槽末端飞出时的速度是相同的,因此,要让小球多次从斜槽上的同一位置滚下.B、检验斜槽末端水平的方法有多种,如用水平仪或者将小球放在斜槽末端看其是否滚动,若不滚动,则斜槽末端水平.C、平抛运动分解为:水平方向的匀速直线运动,竖直方向的自由落体运动,水平方向有:x=v0t竖直方向有:h=gt2;联立求出初速度v0=x实验步骤合理顺序是:B、A、D、C.故答案为:同一;将小球放在水平槽中若能静止则可认为水平;x;BADC;让小球多次从同一位置上静止滚下,目的是保证小球多次做平抛运动的初速度相等,这样目的是为了保证轨迹相同;保证小球做平抛运动,所以斜槽末端保持水平;平抛运动分解为:水平方向的匀速直线运动,竖直方向的自由落体运动,根据平抛运动的特点即可求解初速度大小;实验步骤的合理顺序的排列要明确实验的正确安排顺序关于平抛运动实验要掌握实验的注意事项、实验步骤、实验原理.平抛运动分解为:水平方向的匀速直线运动,竖直方向的自由落体运动,尤其是注意应用匀变速直线运动规律解决平抛运动问题.
16.【答案】解:(1)小球在第1?s内的位移为:h1=gt12=×10×12m=5?m;(2)由h=gt2得小球下落时间为:t==s=4??s。(3)小球下落时间为总时间的一半时有:tb==2?s,小球在这段时间内的位移为:hb=gtb2=×10×22m=20?m。答:(1)自开始下落计时,小球在第ls内的位移为5m;(2)自开始下落计时,小球经过4s落到地面;(3)小球下落时间为总时间一半时的位移为20m。【解析】
自由落体运动做初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动,根据位移公式可直接算出落地时间、第1s内位移和落下一半时间的位移。本题考查自由落体的基本规律应用,解决本题的关键知道自由落体运动的规律,结合运动学公式灵活求解。
17.【答案】解:(1)以结点为研究对象,受到三个拉力作用,作出力图,其中物体甲对O点拉力等于物体甲的重力,即F=m1g.根据平衡条件得?????轻绳OA的拉力FOA==?????轻绳OB的拉力FOB=m1gtanθ=(2)对乙物体研究,由二力平衡得:物体乙受到的摩擦力f=FOB=m1gtanθ=,方向水平向左.答:(1)轻绳OA、OB受到的拉力分别是和.???(2)物体乙受到的摩擦力是,方向水平向左.【解析】
(1)以结点为研究对象,受到三个拉力作用,作出力图,其中物体甲对O点拉力等于物体甲的重力.根据平衡条件列方程求解轻绳OA、OB受到的拉力. (2)对乙物体研究,OB绳的拉力等于物体乙受到的摩擦力,再由二力平衡求解物体乙受到的摩擦力大小和方向.本题考查运用平衡解题的基本能力,其关键是分析物体的受力情况.
18.【答案】解:(1)小球到达B点时的加速度a向==aB则得:aB===2g根据牛顿第二定律?FN-mg=maB=mg得:FN=3mg根据牛顿第三定律得:小球运动到B点对轨道的压力为FN′=FN=3mg;(2)小球从B点抛出后做平抛运动,竖直方向自由落体,则有:??水平方向匀速运动,有:?s=vBt又vB=联立上三式得:s=2;答:(1)小球刚运动到B点时的加速度为2g,对轨道的压力为3mg。(2)小球落地点C与B点水平距离为2。【解析】
(1)已知小球到达B点时的速度,由向心加速度的公式a向=列式求解B点的加速度;经过B点时,由重力和轨道的支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出支持力,再由牛顿第三定律求出小球对轨道的压力。(2)小球从B点抛出后做平抛运动,根据平抛运动的位移公式求解;本题要知道小球做圆周运动时,到B点的加速度即为B点的向心加速度。平抛运动根据运动的分解法进行研究。