2018-2019 学年江苏省苏州市吴中区西交利物浦大学附中高一
(上)期中物理试卷
一、单选题(本大题 7 小题,每小题 3,分,共 21 分)
1.(3 分)下列说法中表示同一个时刻的是( )
A.第 2s 末和第 3s 初 B.前 3s 内和第 3s 内
C.第 3s 末和第 2s 初 D.第 1s 内和第 1s 末
2.(3 分)关于质点,以下说法正确的是( )
A.质点就是很小的物体,如液滴、花粉颗粒、尘埃等B.体积很大的物体一定不能看作质点
一山路转弯处较狭窄,司机下车实地勘察,判断汽车是否能安全通过。此时在司机 看来,汽车是一个质点
描绘航空母舰在海洋中的运动轨迹时,航空母舰可看作质点
3.(3 分)汽车从静止开始以加速度 a 做匀加速直线运动.当速度达到 v 后立即以大小为 a的加速度做匀减速直线运动,直到静止.在整个加速阶段和整个减速过程中,下列物理量不相同的是( )
A.位移 B.时间 C.加速度 D.平均速度
4.(3 分)在杭宁高速公路上,分别有图示的甲、乙两块告示牌,告示牌上面数字的意思是
( )
A.甲是指位移,乙是平均速度B.甲是指路程,乙是平均速度C.甲是指位移,乙是瞬时速度D.甲是指路程,乙是瞬时速度
5.(3 分)如图所示,一容器内盛有水,容器的下方有一阀门 k,打开阀门让水从小孔慢慢流出,在水流出的过程中,水和容器的共同重心将( )
(
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)
A.一直下降 B.一直上升
C.先升高,后降低 D.先降低,后升高6.(3 分)关于自由落体运动,下列说法正确的是( )
物体竖直向下的运动就是自由落体运动
加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动
在自由落体运动过程中,不同质量的物体运动规律相同D.物体做自由落体运动位移与时间成正比
7.(3 分)如图所示为一个质点做直线运动的 v﹣t 图象,下列说法中正确的是( )
在 18s~22s 时间内,质点的位移为 24m
整个过程中,E 点所表示的状态是离出发点最远
C.CD 段加速度与 DE 段加速度方向相反
D.BC 段表示质点通过的位移为 34m
二、多选题(本大题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分,错选不得分,选对但不全得 2 分,
选全并选对得 4 分)
8.(4 分)一个重 20N 的物体沿着斜面下滑,如图所示,关于物体所受重力的图示不正确的是( )
A. B.
D.
9.(4 分)关于弹力和摩擦力,下列说法正确的是( )
A.有弹力一定有摩擦力B.有摩擦力一定有弹力
C.摩擦力的大小和弹力大小成正比D.弹力的方向一定和摩擦力方向垂直
10.(4 分)关于打点计时器的原理和使用方法,下列说法中正确的是( )
打点计时器应接交流电源,交流电频率通常为 50Hz
如果纸带上相邻两个计数点之间有四个点,则相邻两个计数点间的时间间隔是 0.08s
如果打点计时器在纸带上打下的点先密集后稀疏,则说明纸带的速度是由小变大D.电磁打点计时器接在 220V 电源上,电火花打点计时器接在 6V 电源上
11.(4 分)如图所示,图中的物体 A 均处于静止状态,受到弹力作用的说法正确的是( )
图甲中地面是光滑水平的,A 与B 间存在弹力
图乙中两斜面与水平地面的夹角分别为 α、β,A 对两斜面均有压力的作用
图丙中A 受到斜面B 对它的弹力的作用
图丁中A 受到斜面B 对它的弹力的作用
12.(4 分)某同学用传感器来探究摩擦力,他的实验步骤如下:
①将力传感器接入数据采集器,再连接到计算机上;
②将一质量 m=3.75kg 的木块置于水平桌面上,用细绳将木块和传感器连接起来;
③打开计算机,使数据采集器工作,然后沿水平方向缓慢地拉动细绳,木块运动一段时间后停止拉动;
④将实验得到的数据经计算机处理后在屏幕上显示出如图所示的图象。下列有关这个实验的几个说法,其中正确的是( )
0~6 s 内木块一直受到静摩擦力的作用
最大静摩擦力比滑动摩擦力大 C.木块与桌面间的动摩擦因数为 0.08
D.木块与桌面间的动摩擦因数为 0.11
三、实验题(每空 2 分,共计 14 分)
13.(6 分)已知木箱重 200N,木箱与水平桌面间的动摩擦因数为 0.2,当木箱在水平桌面上以 10m/s 的速度运动时,木箱所受桌面的摩擦力大小为 N;当木箱以 15m/s 的速度运动时,木箱所受摩擦力大小为 N;当在该木箱上放一相同的木箱,两箱一起以 10m/s 的速度运动时,下面木箱所受桌面的摩擦力大小为 N。
14.(8 分)研究小车匀变速直线运动的实验装置如图(a)所示,其中斜面倾角 θ 可调,打点计时器的工作频率为 50Hz,纸带上计数点的间距如图(b)所示,其中每相邻两点之间还有 4 个记录点未画出。
①部分实验步骤如下:
测量完毕,关闭电源,取出纸带
接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车
将小车依靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连D.把打点计时器固定在平板上,让纸穿过限位孔
上述实验步骤的正确顺序是: (用字母填写)
②图(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔 T= s
③计数点 5 对应的瞬时速度大小计算式为 v5= 。
④为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为 a= 。
四、计算题(本题共 4 小题,共计 45 分)
15.(9 分)计算物体在下列时间段内的加速度:
一辆汽车从车站出发做匀加速直线运动,经 10s 速度达到 108km/h.
以 40m/s 的速度运动的汽车,从某时刻起开始刹车,经 8s 停下.
沿光滑水平地面以 10m/s 的速度运动的小球,撞墙后以同样的速率反方向弹回,与墙接触的时间为 0.2s.
16.(10 分)从离地面 500m 的空中自由落下一个小球,取 g=10m/s2,求:
小球经过多长时间落到地面?
从静止释放开始计时,小球在第 1s 内的位移和最后 1s 内的位移;
下落时间为总时间的一半时的位移.
17.(12 分)一辆卡车正在平直公路上以 10m/s 的速度匀速行驶,司机突然发现前方路口处亮起红灯,于是立即刹车使卡车匀减速前进.当卡车速度减小到 2m/s 时,信号灯转换为绿灯,司机又立即放开刹车,换挡加速,只用了减速过程一半的时间就匀加速到了原来稳定时的速度.已知从开始刹车到恢复到原来的速度一共经历了 12s,求:
汽车减速和加速时的加速度大小;
从开始刹车算起,2s 末和 10s 末的瞬时速度.
18.(14 分)已知 A、B 两列火车,在同一轨道上同向行驶,A 车在前,其速度 v1=10m/s, B 车在后,速度 v2=30m/s,B 车在距 A 车 x0=75m 时才发现前方有 A 车,这时 B 车立即刹车,但 B 车要经过x=180m 才能停下来。求:
(1)B 车刹车过程的加速度大小;
(2)B 车刹车时A 仍按原速率行驶,两车是否会相撞?
若相撞,求 B 车从开始刹车到两车相撞用多少时间?若不相撞,求两车的最小距离。
2018-2019 学年江苏省苏州市吴中区西交利物浦大学附中高一(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单选题(本大题 7 小题,每小题 3,分,共 21 分)
1.(3 分)下列说法中表示同一个时刻的是( )
A.第 2s 末和第 3s 初 B.前 3s 内和第 3s 内
C.第 3s 末和第 2s 初 D.第 1s 内和第 1s 末
【解答】解:A、第 3s 初是第 2s 末,故A 正确;
B、前 3s 内是 0﹣3s 的时间段,第 3s 内是 2s﹣3s 的时间段,故B 错误; C、第 2s 初是第 1s 末,故第 3s 末和第 2s 初不是同一时刻,故 C 错误; D、第 1s 内是 0﹣1s 的时间间隔,第 1s 末是时刻,故D 错误;
故选:A。
2.(3 分)关于质点,以下说法正确的是( )
A.质点就是很小的物体,如液滴、花粉颗粒、尘埃等B.体积很大的物体一定不能看作质点
一山路转弯处较狭窄,司机下车实地勘察,判断汽车是否能安全通过。此时在司机 看来,汽车是一个质点
描绘航空母舰在海洋中的运动轨迹时,航空母舰可看作质点
【解答】解:A、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,与体积大小无关,体积很大的物体也能看成质点,比如地球的公转,故A 错误。B、能否看成质点,与体积大小无关,体积很大的物体也能看成质点,比如地球的公转, 故 B 错误。
C、判断汽车是否能安全通过时,汽车的大小不能忽略,不能看成质点,故C 错误。
D、描绘航空母舰在海洋中的运动轨迹时,航空母舰的大小和形状可以忽略,可以看成质点,故D 正确。
故选:D。
3.(3 分)汽车从静止开始以加速度 a 做匀加速直线运动.当速度达到 v 后立即以大小为 a的加速度做匀减速直线运动,直到静止.在整个加速阶段和整个减速过程中,下列物理量不相同的是( )
A.位移 B.时间 C.加速度 D.平均速度
【解答】解:设物体运动方向为正方向,已知初速度 v0=0,加速过程加速度为 a,时间为 t,减速过程加速度为﹣a
物体匀加速过程:v=at
设减速到末速度为零所用时间为 t2,而末速度 v2=0,由 v2=v﹣at2
得:t2=t 故 B 相同。
A、加速过程位移 x1=at2,减速过程位移 x2=vt﹣at2= at2,所以 x1=x2,故 A 相同。
C、两个过程加速度大小相等,方向相反,所以加速度不同。故 C 不同。D、因为两过程位移相同,时间相等,所以平均速度相同。故 D 相同。本题选不同的故选:C
4.(3 分)在杭宁高速公路上,分别有图示的甲、乙两块告示牌,告示牌上面数字的意思是
( )
A.甲是指位移,乙是平均速度B.甲是指路程,乙是平均速度C.甲是指位移,乙是瞬时速度D.甲是指路程,乙是瞬时速度
【解答】解:告示牌甲是量程牌,表示路程。限速是指瞬时速度不能超过多大,告示牌乙上面的数字是瞬时速度。
故选:D。
5.(3 分)如图所示,一容器内盛有水,容器的下方有一阀门 k,打开阀门让水从小孔慢慢流出,在水流出的过程中,水和容器的共同重心将( )
A.一直下降 B.一直上升
C.先升高,后降低 D.先降低,后升高
【解答】解:装满水时重心在球心处,随着水从小孔不断流出,重心位置不断下降,当水流完后,重心又上升到球心处,故重心的位置先下降后上升,故 ABC 错误,D 正确。故选:D。
6.(3 分)关于自由落体运动,下列说法正确的是( )
物体竖直向下的运动就是自由落体运动
加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动
在自由落体运动过程中,不同质量的物体运动规律相同D.物体做自由落体运动位移与时间成正比
【解答】解:A、自由落体运动是物体从静止开始只在重力作用下的运动,物体竖直向下的运动不一定是自由落体运动。故A 错误。
B、自由落体运动是初速度为零,加速度为 g 的匀加速直线运动,加速度等于重力加速度的运动不一定是自由落体运动。故B 错误。
C、自由落体运动的加速度与物体的质量无关,是常量,其运动规律与质量无关,即不同质量的物体运动规律相同。故C 正确。
D、由 h=得知:物体做自由落体运动位移比时间的平方成正比。故 D 错误。故选:C。
7.(3 分)如图所示为一个质点做直线运动的 v﹣t 图象,下列说法中正确的是( )
在 18s~22s 时间内,质点的位移为 24m
整个过程中,E 点所表示的状态是离出发点最远
C.CD 段加速度与 DE 段加速度方向相反
D.BC 段表示质点通过的位移为 34m
【解答】解:A、在 18s~22s 时间内,质点先沿正方向做减速运动,再反向做匀加速运
动,由“面积”可知,物体的位移为零,故A 错误;
B、在 0~20s 内,物体一直沿正向运动,故位移一直增大,而 20s~22s 内,物体反向运动,故D 点所表示的状态离出发点最远,故B 错误;
C、CD 段加速度与 DE 段加速度方向相同,故 C 错误;
D、BC 段的位移为: ,故D 正确; 故选:D。
二、多选题(本大题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分,错选不得分,选对但不全得 2 分,
选全并选对得 4 分)
8.(4 分)一个重 20N 的物体沿着斜面下滑,如图所示,关于物体所受重力的图示不正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:物体的重力为 20N,标度设为 5N 或 10N,方向竖直向下,作用点在重心, 故画重力的图示如图:
因此物体所受重力的图示不正确的是 BC 选项,AD 正确; 本题选择错误的,故选:BC。
9.(4 分)关于弹力和摩擦力,下列说法正确的是( )
A.有弹力一定有摩擦力B.有摩擦力一定有弹力
C.摩擦力的大小和弹力大小成正比D.弹力的方向一定和摩擦力方向垂直
【解答】解:A、B 弹力产生的条件:两个物体要相互接触挤压;摩擦力产生的条件:接触面粗糙;相互接触挤压;有相对运动或相对运动趋势。可见,有摩擦力,必有弹力; 有弹力,不一定有摩擦力。故A 错误,B 正确。
C、同时存在弹力和摩擦力的接触面,滑动摩擦力的大小一定与弹力成正比,而静摩擦力不一定与弹力有关系,故C 错误。
D、弹力的方向总是垂直于接触面,而摩擦力的方向与接触面相切,与相对运动或相对运动趋势的方向相反。可见两个力方向互相垂直,故D 正确。
故选:BD。
10.(4 分)关于打点计时器的原理和使用方法,下列说法中正确的是( )
打点计时器应接交流电源,交流电频率通常为 50Hz
如果纸带上相邻两个计数点之间有四个点,则相邻两个计数点间的时间间隔是 0.08s
如果打点计时器在纸带上打下的点先密集后稀疏,则说明纸带的速度是由小变大D.电磁打点计时器接在 220V 电源上,电火花打点计时器接在 6V 电源上
【解答】解:A、无论是电火花打点计时器还是电磁打点计时器,使用的都是交流电源, 我国交流电的频率为 50Hz,故A 正确;
B、如果纸带上相邻两个计数点之间有四个点,则相邻两个计数点间的时间间隔是 0.1s, 故 B 正确;
C、打点时间是一样的,要是点距较密则速度小,点距较稀则速度较大,故C 正确;
D、电磁打点计时器接在 4﹣6V 的电源上,电火花打点计时器接在 220V 电源上,故 D
错误。
故选:AC。
11.(4 分)如图所示,图中的物体 A 均处于静止状态,受到弹力作用的说法正确的是( )
图甲中地面是光滑水平的,A 与B 间存在弹力
图乙中两斜面与水平地面的夹角分别为 α、β,A 对两斜面均有压力的作用
图丙中A 受到斜面B 对它的弹力的作用
图丁中A 受到斜面B 对它的弹力的作用
【解答】解:A、图甲中对 B 进行受力分析,B 球受重力和弹力的作用,二力平衡 B 球静止,不可能再受到 A 对B 的弹力的作用,故A 错误;
B、图乙中采用假设法,若除去左侧的斜面,A 将运动,去掉右侧的斜面,A 也将运动, 所以两斜面对球A 均有力的作用;故B 正确;
C、图丙中拉A 的细线倾斜,拉力方向沿绳子斜向上,故A 要平衡一定受到斜面B 对它的弹力的作用,故C 正确;
D、图丁中绳子处于绷紧状态,故绳子有拉力;但若与斜面间有弹力,物体不能保持竖直状态,故物体不受斜面的弹力,故D 错误。
故选:BC。
12.(4 分)某同学用传感器来探究摩擦力,他的实验步骤如下:
①将力传感器接入数据采集器,再连接到计算机上;
②将一质量 m=3.75kg 的木块置于水平桌面上,用细绳将木块和传感器连接起来;
③打开计算机,使数据采集器工作,然后沿水平方向缓慢地拉动细绳,木块运动一段时间后停止拉动;
④将实验得到的数据经计算机处理后在屏幕上显示出如图所示的图象。下列有关这个实验的几个说法,其中正确的是( )
0~6 s 内木块一直受到静摩擦力的作用
最大静摩擦力比滑动摩擦力大 C.木块与桌面间的动摩擦因数为 0.08
D.木块与桌面间的动摩擦因数为 0.11
【解答】解:AB、由图象可知,用力沿水平方向拉长木板,拉力从 0 开始逐渐增大。刚开始木块处于静止状态,木块受到拉力和水平桌面对木块的静摩擦力,当拉力达到 4N 时, 开始发生相对滑动,木块与水平桌面间产生了滑动摩擦力。由图可知木块所受的最大静摩擦力为 4N.当拉力达到 4N 时,开始发生相对滑动,木块与长木板间产生了 3N 的滑动摩擦力,故 4﹣6s 内物体受到的是仍为静摩擦力,且最大静摩擦力比滑动摩擦力大; 故 AB 正确;
CD、在 0﹣2s 内,物体不受外力,此时没有摩擦力,木块滑动后,所受的滑动摩擦力为
f=3N,对水平桌面的压力大小为 N=mg=37.5N,根据滑动摩擦力公式 f=μN 得:μ=
= =0.08,故 C 正确,D 错误。故选:ABC。
三、实验题(每空 2 分,共计 14 分)
13.(6 分)已知木箱重 200N,木箱与水平桌面间的动摩擦因数为 0.2,当木箱在水平桌面上以 10m/s 的速度运动时,木箱所受桌面的摩擦力大小为 40 N;当木箱以 15m/s 的速度运动时,木箱所受摩擦力大小为 40 N;当在该木箱上放一相同的木箱,两箱一起以10m/s 的速度运动时,下面木箱所受桌面的摩擦力大小为 80 N。
【解答】解:木箱竖直方向受力平衡:N=mg 则滑动摩擦力为:f=μN=μmg=0.2×200=40N 木箱受到滑动摩擦力大小与运动速度无关,
当木箱在水平桌面上以 10m/s 的速度运动时,木箱所受桌面的摩擦力大小为 40N; 当木箱以 15m/s 的速度运动时,木箱所受摩擦力大小仍为 40N;
当在该木箱上放一相同的木箱,两箱一起以 10m/s 的速度运动时,下面木箱所受桌面的摩擦力大小为 f′=μN′=0.2×400=80N;
故答案为:40,40,80。
14.(8 分)研究小车匀变速直线运动的实验装置如图(a)所示,其中斜面倾角 θ 可调,打点计时器的工作频率为 50Hz,纸带上计数点的间距如图(b)所示,其中每相邻两点之间还有 4 个记录点未画出。
①部分实验步骤如下:
测量完毕,关闭电源,取出纸带
接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车
将小车依靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连D.把打点计时器固定在平板上,让纸穿过限位孔
上述实验步骤的正确顺序是: DCBA (用字母填写)
②图(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔 T= 0.1 s
③计数点 5 对应的瞬时速度大小计算式为 v5= 。
④ 为了充分利用记录数据, 减小误差, 小车加速度大小的计算式应为 a =
。
【解答】解:①先连接实验器材,后穿纸带,再连接小车,最后打点并选择纸带进行数据处理;
故为DCBA;
②打点计时器的工作频率为 50Hz,每隔 0.02s 打一次电,每相邻两点之间还有 4 个记录点未画出,共 5 个 0.02s,故 T=0.1s;
③匀变速直线运动中,平均速度等于中间时刻的瞬时速度,故 ;
④根据公式△x=aT2,有: ;
解得: ;
故答案为:①DCBA,②0.1,③ ,④ 。四、计算题(本题共 4 小题,共计 45 分)
15.(9 分)计算物体在下列时间段内的加速度:
一辆汽车从车站出发做匀加速直线运动,经 10s 速度达到 108km/h.
以 40m/s 的速度运动的汽车,从某时刻起开始刹车,经 8s 停下.
沿光滑水平地面以 10m/s 的速度运动的小球,撞墙后以同样的速率反方向弹回,与墙接触的时间为 0.2s.
【解答】解:(1)已知汽车的初速度为 0,末速度 v1=108km/h=30m/s,时间为 t1=10s
则汽车的加速度为 a1== =3m/s2.
已知汽车的初速度为 v0=40m/s,末速度 v2=0,时间为 t2=8s
则汽车的加速度为 a2== =﹣5m/s2,加速度大小为 5m/s2.
取小球撞墙前的速度方向为正方向,则初速度 v0=10m/s,末速度 v3=﹣10m/s, t3=0.2s,则:
小球的加速度为 a3== =﹣100m/s2,加速度大小为 100m/s2,负号表示加速度与初速度方向相反.
答:
汽车的加速度大小为 3m/s2.
汽车的加速度大小为 5m/s2.
小球的加速度大小为 100m/s2,方向与初速度方向相反.
16.(10 分)从离地面 500m 的空中自由落下一个小球,取 g=10m/s2,求:
小球经过多长时间落到地面?
从静止释放开始计时,小球在第 1s 内的位移和最后 1s 内的位移;
下落时间为总时间的一半时的位移.
【解答】解:(1)由可得落地时间为: ;
第 1s 内的位移为: 前 9s 内的位移为: ,
所以最后 1 s 内的位移为:h10=h﹣h9=500﹣405=95m;
落下一半时间即 t=5s,其位移为: . 答:(1)经过 10s 落到地面;
自开始下落计时,小球在第 1s 内的位移为 5m,最后 1 秒内的位移为 405m;
下落时间为总时间的一半时的位移为 125m.
17.(12 分)一辆卡车正在平直公路上以 10m/s 的速度匀速行驶,司机突然发现前方路口处亮起红灯,于是立即刹车使卡车匀减速前进.当卡车速度减小到 2m/s 时,信号灯转换为绿灯,司机又立即放开刹车,换挡加速,只用了减速过程一半的时间就匀加速到了原来稳定时的速度.已知从开始刹车到恢复到原来的速度一共经历了 12s,求:
汽车减速和加速时的加速度大小;
从开始刹车算起,2s 末和 10s 末的瞬时速度.
【解答】解:(1)由题意得:t1+t2=12s t1=2t2
v1=v0﹣a1t1 v0=v1+a2t2
联立得:减速过程 a1=1m/s2
加速过程 a2=2m/s2
(2)汽车速度减为零的时间
根据速度时间公式:v2=v0﹣a1t′ 得 :v2=8m/s v10=v1+a2t2′=2+2×2=6m/s.
答:(1)汽车减速和加速时的加速度大小分别为 1m/s2、2m/s2.
从开始刹车算起,2s 末和 10s 末的瞬时速度为 8m/s,6m/s.
18.(14 分)已知 A、B 两列火车,在同一轨道上同向行驶,A 车在前,其速度 v1=10m/s, B 车在后,速度 v2=30m/s,B 车在距 A 车 x0=75m 时才发现前方有 A 车,这时 B 车立即刹车,但 B 车要经过x=180m 才能停下来。求:
(1)B 车刹车过程的加速度大小;
(2)B 车刹车时A 仍按原速率行驶,两车是否会相撞?
若相撞,求 B 车从开始刹车到两车相撞用多少时间?若不相撞,求两车的最小距离。
(
2
B
)【解答】解:(1)设 B 车加速度大小为aB,刹车至停下来的过程中,由 v 2=2a x ①
解得:aB=2.5m/s2
(2)B 车在 t 时刻的速度为:vb=v2﹣aBt ②
B 车的位移XB=v2t﹣ aBt2③
A 车的位移 XA=v1t ④
当两车速度相等时,vB=v1⑤ 解得:t=8s
将 t=8s 代入③,④中得 XB=160m,XA=80m
因 XB>XA+X0=155m ⑥
故两车会相撞 ⑦
(3)设两车经历时间 t 相撞,则满足XB=XA+X0⑧
联立③④⑧代入数据得:
t1=6s 或 t2=10s
故 6s 就相撞了
答:(1)B 车刹车过程的加速度大小 2.5m/s2;
(2)B 车刹车时A 仍按原速率行驶,两车会相撞;
(3)相撞,相撞用时 6s。