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高一物理必修1期末试题及答案详解3[1]


2009 - 2010 学年

东北师大附中

高一物理学科试卷+解析
上学期期末考试 命题人: 彭清波 邹杰 审题人: 邹杰

注意事项: 1. 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ 卷(非选择题)两部分.试卷共 19 小题,考试 时间 100 分钟,总分 100 分. 2. 第Ⅰ卷选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑. 3. 第Ⅱ 卷答案写在答题纸相应的位置处,超出答题区域或在其它题的答题区域内书 写的答案无效;在草稿纸、本试题卷上答题无效. 4. 考试结束后,将答题卡和答题纸一并交回.

第Ⅰ卷(选择题,共 42 分)
一.单项选择题(本题共 6 小题,每小题 3 分,在每小题给出的四个选项中,只有一项 是符合题目要求的) 1. 【题文】下列关于速度和加速度的说法中正确的是 A.物体速度很大,加速度一定很大 B.物体有加速度,速度就增大 C.物体加速度增大,速度就增大 D.物体运动快慢和运动速度变化快慢不是一样的 【答案】D 【解析】物体的速度和加速度没有必然联系,速度是指运动快慢,而加速度是指速度变 化快慢,是两不同物理量。正确答案选 D 【结束】 2. 【题文】下列说法正确的是 A.形状规则的物体的重心和它的几何中心是同一位置 B.相互接触的物体之间一定产生弹力作用 C.放在粗糙斜面上静止不动的物体,受到斜面的作用力的方向是竖直向上的 D.互相接触的物体相对静止的时候,不可能产生摩擦力 【答案】C 【解析】只有形状规则质量分布均匀的物体的重心和它的几何中心是同一位置,A 错; 弹力是指两物体接触并挤压才有 B 错;放在粗糙斜面上静止不动的物体,处于静止状态, 合力为零所以 C 正确;互相接触的物体相对静止时,之间可以有静摩擦力,D 错。 【结束】 3. 【题文】关于作用力与反作用力,下列说法错误的是 A.作用力和反作用力可以是接触力,也可以是非接触力 B.作用力和反作用力等大反向合力为零
1

C.作用力和反作用力,都是同种性质的力,且同时产生,同时消失 D.作用力和反作用力作用在不同物体上,可产生不同的作用效果 【答案】B 【解析】作用力和反作用力是作用在两物体上不能求合力,所以合力也不会为零,选 B: 【结束】 4. 【题文】下列关于曲线运动的说法正确的是 A.做曲线运动的物体加速度可以为零 B.在曲线运动中,物体运动方向和速度方向是不相同的 C.曲线运动一定是变速运动,不可能是匀变速运动 D.当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动 【答案】D 【解析】做曲线运动的条件是合外力的方向和初速度方向不在同一直线上,一定是变速 运动,加速度一定不为零,可以匀变速如平抛运动,所以 AB 错;运动方向就是速度方 向 C 错。选 D. 【结束】 5. 【题文】一物体从H高处自由下落,经时间t落地,则当它下落t/2时,离地面的高度为 A.

H 2

B.

H 4

C.

3H 4

D.

3H 2

【答案】C 【解析】由初速度为零的匀变速运动可知在连续相同时间通过位移之比为 1:3,所以选 C. 【结束】 6. 【题文】如图所示,在斜面顶端的 A 点以速度 v 平抛一小球 经 t1 时 间落到斜面上 B 点处,若在 A 点将此小球以速度 0.5v 水平 抛出,经 t2 落到斜面上的 C 点处,以下判断正确的是? A.AB:AC = 4 :1 C.AB:AC = 2:1 【答案】A 【解析】由平抛运动可知由 A 到 B 和 C 位移夹角相同由运动学公式可得答案为 A; 【结束】 二. 多项选择题(本题共 6 小题, 在每小题给出的四个选项中, 至少有两个选项是正确的, 全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错的得 0 分) 7. 【题文】下列说法正确的是
2

A

v C?

?

B?

B.t1 :t2 = 4 :1 D.t1:t2 = 2 :1?

??

A.研究“嫦娥”一号探月卫星绕月球飞行的运动时,卫星是不可以被看成质点的 B.为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系 C.我市出租车的收费标准是 1.95 元/公里,其中的“公里”指的是路程 D.参考系必须是做匀速直线运动的物体 【答案】BC 【解析】研究“嫦娥”一号探月卫星绕月球飞行的运动时,卫星是可以被看成质点的 A 错; 描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系 B 正确;参考系也可 以是变速的非惯性系;正确答案为 BC 【结束】 8. 【题文】某物体运动的速度图象如图,根据图象可 A.物体是从静止开始运动的 B.物体位移方向一直没有改变 C.物体运动方向一直没有改变 D.物体在运动过程中受到的合力一直没有改变 【答案】ABC 【解析】此图像为速度图像,速度一直是正表示运动方向没变,初速度为零,但加速度 变化了所以合外力也变化了,正确答案为 ABC; 【结束】 9. 【题文】水平地面上的物体在水平方向受到一个拉力 F1 和对它的摩擦力 F2 的作用,在 物体处于静止状态下,下面各种说法中正确的是 A.当 F1 增大时,F2 也随之增大 C.F1 和 F2 是一对平衡力 【答案】ACD 【解析】物体处于静止状态合外力为零,所以答案为 ACD 【结束】 10. 【题文】物体在同一位置做平抛运动,下列说法正确的是 A.落地前物体每秒的速度增量总是大小相等,方向相同 B.物体落地时间与水平初速度的大小有关 C.物体落地时间随抛出点高度的增大而增大 D.物体落地水平位移的大小与抛出点的高度无关 【答案】AC 【解析】做平抛运动的物体是匀变速运动所以落地前物体每秒的速度增量总是大小相等, 方向相同 A 正确,物体落地时间与水平初速度的大小无关;只与高度有关,落地时间随 抛出点高度的增大而增大,答案为 AC; 【结束】
3

v v



0

t0

2t0 t

B.当 F1 增大时,F2 保持不变 D.F1 和 F2 的合力为零

11. 【题文】质量分别为2kg和3kg的物块A、B放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连,如图 所示,今对物块A、B分别施以方向相反的水平力F1、F2,且F1=20 N、 F2=10 N, 则下列说法正确的是 A.弹簧的弹力大小为16N B.如果只有F1作用,则弹簧的弹力大小变为12N C.若把弹簧换成轻质绳,则绳对物体的拉力大小为零 D.若F1=10 N、 F2=20 N,则弹簧的弹力大小不变 【答案】AB 【解析】 有整体法可知 物体最后会有相同加速度, 此时弹簧的弹力大小为16N , A正确, 如果只有F1作用,则弹簧的弹力大小变为12N ,B正确正确答案为AB; 【结束】 12. 【题文】如图所示,物体 A 和 B 的质量均为 m ,且分别与跨过定滑轮的轻绳连接(不 计绳与 滑轮、 滑轮与轴之间的摩擦)在用水平变力 F 拉物体 B 沿水平方向向右做匀速直线运 动的过程中,则 A.物体 A 也做匀速直线运动 B.绳子拉力始终大于物体 A 所受重力(0 < ? <90 )
0 0

F1

A

B

F2

a

C.绳子对物体 A 的拉力逐渐增大 D.绳子对物体 A 的拉力逐渐减小 【答案】BD 【解析】水平变力 F 拉物体 B 沿水平方向向右做匀速直线运

A

B

F

动的过程中,物体 A 上升速度为绳的速度,设 B 的速度为 v,则绳的速度为 vcosa,夹角 a 越来越小绳的速度变大 A 处于超重所以答案 BC 正确; 【结束】

第Ⅱ卷(非选择题,共 58 分)
三.实验题(本题共 3 小题,共 20 分) 13【题文】 (6分)在《验证力的平行四边形定则》的实验中,得到 了如图 所示的图形,图中P为橡皮条的固定点,用两只弹簧秤或用一只 弹簧秤时,都将橡皮条与细线的结点拉到O点,实验中要比较 的是图中 力 和 两个力的大小和方向,其中 是实验直接测得的合力. P O F2 F1 F3 F4

【答案】F3,F4,F4 (每空 2 分) 【解析】由实验原理可知,F3 为通过平行四边形法则作图求出的合力,F4 为通过等效原 理求出的合力,应比较这两力的关系。
4

【结束】 14. 【题文】 分)如图所示是测量物体沿斜面匀加速下滑的加速度的实验装置,下图是 (6 打点计 时器打出的纸带. (1) 已知纸带上各相邻点的时间间隔为 T,则小车运动的加速度大小的表达式为 . (用所给的字母表示) (2) 若已知小车释放位置距桌面的高度 h 和到斜面底的距离 L,重力加速度为 g,小 车的质量为 m,测出的小车加速度大小 为 a,则可以得出斜面对小车的阻力的 表达式为 O s1 A s2
纸带 图 8 小

. B s3 C s4 D s5 E s6 F

【答案】 (1)(S6 + S5 + S4 )- - (S3 + S2+ S1)/9T2 知小车受到的阻力为 mgh/l-ma 【结束】

(2)mgh/l-ma

车 【解析】用逐差法可求出加速度表达式为(S6 + S5 + S4 )- - (S3 + S2+ S1)/9T2,由牛顿定律可

15. 【题文】 分)探究物体的加速度与力、质量的关系实验如下: (8 (1) 在探究物体的加速度与力的关系时,应保持 ..... 的水平拉力 F,测出相对应的加速度 a. (2)在探究物体的加速度与物体质量的关系时,应保持 ........ 质量 m,测出相对应的加速度 a. (3) 本实验也可以不测加速度的具体数值,通过测出两个初速度为零的匀加速运动 在相同时间内发生的位移 x1、x2 来测量不同情况下物体加速度的比值,此比值 不变,分别改变物体的 不变,分别改变施加在物体上

a1 ? a2
(4) 如果 a ?



1 图象是通过坐标原点的一条直线,则说明 m



A.加速度 a 与质量 m 成正比 C.质量 m 与加速度 a 成反比 【答案】质量 【解析】
5

B.加速度 a 与质量 m 成反比 D.质量 m 与加速度 a 成正比



x1 x2

B

由控制变量法可知在探究物体的加速度与力的关系时,应保持质量不变,分别改变施加 ..... 在物体上的水平拉力 F,测出相对应的加速度 a.在探究物体的加速度与物体质量的关系 ........ 时,应保持 力 不变,分别改变物体的质量 m,测出相对应的加速度 a.两个初速度

为零的匀加速运动在相同时间内发生的位移 x1=1/2at2 所以

a1 x 1 ? 1 如果 a ? 图象是 m a2 x2

通过坐标原点的一条直线说明加速度 a 与质量 m 成反比选 B. 【结束】 四.计算题(本题共 4 小题,共 38 分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演 算步骤,只写出最后答案的不给分) 16. 【题文】 分)一个物体质量是 2kg,受到两个大小都是 10N 且互成 1200 角的力的 (6 作用,此外没有其他的力.3s 末这个物体的速度是多大?4s 内物体发生的位移是多少? 【答案】物体合力为 10N,加速度为 5m/s2 (2 分) 3s 末物体的速度为 15m/s (2 分) ,4s 内物体的位移为 40m (2 分 【解析】物体合力为 10N,加速度为 5m/s2 (2 分) 3s 末物体的速度为 15m/s (2 分) ,4s 内物体的位移为 40m (2 分 【结束】 17. 【题文】 分)一种巨型娱乐器械由升降机送到离地面 75m 的高处,然后让座舱自 (8 由落下. 落到离地面 25 m 高时,制动系统开始启动,座舱均匀减速,到地面时刚好停下.若 座舱中某人用手托着重 50N 的铅球,试求: (1)当座舱落到离地面 35m 的位置时, 手对球的支持力是多少?(2)当座舱落到离地面 15m 的位置时,球对手的压力是多 少?(取 g=10m/s2) 【答案】 (1)离地面 35m 时,座舱自由下落,处于完全失重状态,所以手对 球的支持力为零. (2)150N 【解析】 (1)离地面 35m 时,座舱自由下落,处于完全失重状态,所以手对 球的支持力为零. (2 分) (2) v ? 2 gh1 ? 2ah2
2

由此得: a ?

50 ? 10 ? 20 m/s2 25

(2 分)

根据牛顿第二定律: N ? m g ? m a

(2 分) 得: N ? 150 N (1 分)

根据牛顿第三定律,球对手的压力为 150N. (1 分) 【结束】 18. 【题文】 (10 分)A、B 两个小物块用轻绳连结,绳跨过位于
6

A B 300

倾角为 300 的光滑斜面(斜面足够长)顶端的轻质滑轮,滑轮与转轴之间的摩擦不 计,斜面固定在水平桌面上,如图所示.第一次,B 悬空,A 放在斜面上,A 恰好静 止;第二次,将 B 的质量改变,发现 A 自斜面顶端由静止开始运动,经时间 t 速度 大小为 v,已知物块 A 的质量为 m,重力加速度为 g,求物块 B 质量改变了多少? 【答案】 ?M ?

3m v 2?gt ? v ?

【解析】设物块 B 的质量为 M,第一次,B 悬空,A 放在斜面上,A 恰好静止,根据 物体 平衡有 mgsin300=Mg 得 M=1/2m (2 分)
0 /

(2 分)
、/

改变 B 的质量,A 下滑,说明 B 的质量是减少的,设此时物块 B 的质量为 M A 下滑的加速度 a=v/t, 根据牛顿第二定律可得: mg sin 30 ? M g ? m ? M B 的质量减少了 ?M ? M ? M 经过计算可得: ?M ? 【结束】
/

?

/

?? v t

(3 分)

3m v 2?gt ? v ?

(3 分)

19. 【题文】 (14 分)一平板车的质量 M=100kg,停在水平路面上,车身的平板离地面的高 度 h=1.25m.一质量 m=50kg 的物块置于车的平板上,它到车尾端的距离 b=1.00m, 与平板间的动摩擦因数 μ=0.20,如图所示.今对平板车施一水平方向的恒力,使车 向右行驶,结果物块从车板上滑落,物块刚离开车板的时刻,车向前行驶的距离 s0=2.0m,不计路面与平板车间以及轮轴之间的摩擦,取 g=10m/s2,求: (1) 物块没有离开平板车时物块的加速度和物块刚要离 开平板车时平板车的速度. (2) 物块落地时,落地点到车尾的水平距离是多少? 【答案】(1)4M/S(2)1.625M 【解析】 (1)以 m 为研究对象进行分析,m 在车板上的水平方向只受一个摩擦力 f′的作 用,f=μmg,根据牛顿第二定律知 f=ma1 点的速度 υB 为:
7

b
h

a1=μg=0.20× 10m/s2=2m/s2

(2 分)

如图,m 从 A 点运动到 B 点,做匀加速直线运动,sAB=s0-b=1.00m,运动到 B

υB ? 2a1 s AB ? 2 ? 2 ? 1.00 m/s=2m/s

(2 分)

物块在平板车上运动时间为 t1=υB/ a1=2/2=1s, 在相同时间里平板车向前行驶的距 离 s0=2.0m,则有 s0=

1 a 2 t12 ,所以平板车的加速度 2

a2 ?

2s 0 2 ? 2 ? ? 4 m/s2 2 1 t1
(2 分)

此时平板车的速度为 v2 ? a2 ? t1 ? 4 ?1 ? 4 m/s

(2)m 从 B 处滑落时,以 υB 为初速度做平抛运动,落到 C 的水平距离为 s1,下 落时间为 t2,如图所示,

1 2 则 h ? gt 2 2

2h 2 ? 1.25 t2 ? ? ? 0.5 s g 10
(2 分)

b

A B

S0

s1 ? vB t 2 ? 2 ? 0.5 m =1.0 m

对平板车 M,在 m 未滑落之前,水平方向受二力作 用,即 F 和物块对平板车的摩擦力 f,二者方向相反, 平板车加速度为 a2,由牛顿第二定律得:F- f=Ma2 则有:F =Ma2+ f =(100× 4+0.2× 10)N =500N 50× 即 a3 ? (2 分)

s1

s2

C s

当 m 从平板车的 B 点滑落以后,平板车水平方向只受 F 作用,而做加速度为 a3 的匀加速运动,由牛顿第二定律得:F=Ma3

F ? 5 m/s2 M

(2 分)

在 m 从 B 滑落到 C 点的时间 t=0.5s 内,M 运动距离 s2 为 s2 ?v 2 t ? 1 a3t 2 ? 2.625m 2 物块落地时,落地点到车尾的水平距离 s 为 s=s2-s1=(2.625-1)m=1.625m 【结束】 2009 - 2010 学年 (2 分)

东北师大附中
上学期期末考试 1、D

高一物理试卷答案
10、AC

2、C 3、B 4、D 5、C 6、A 7、BC 8、ABC 9、ACD 12、BD 14、(S6 + S5 + S4 )- (S3 + S2+ S1)/9T2

11、AB

13、F3,F4,F4 (每空 2 分) 15、质量 力

(每空 3 分)

x1 x2

B (每空 2 分)
8

16. 分)解析:物体合力为 10N,加速度为 5m/s2 (2 分) (6 3s 末物体的速度为 15m/s (2 分) ,4s 内物体的位移为 40m (2 分) 17. 分)解析: (1)离地面 35m 时,座舱自由下落,处于完全失重状态,所以手对 (8 球的支持力为零. (2 分) (2) v 2 ? 2 gh1 ? 2ah2 由此得: a ?

50 ? 10 ? 20 m/s2 25

(2 分)

根据牛顿第二定律: N ? m g ? m a

(2 分) 得: N ? 150 N (1 分)

根据牛顿第三定律,球对手的压力为 150N. (1 分) 18. (10 分)解析: 设物块 B 的质量为 M,第一次,B 悬空,A 放在斜面上,A 恰好静止,根据物体 平衡有 mgsin300=Mg 得 M=1/2m (2 分)
0 /

(2 分)
、/

改变 B 的质量,A 下滑,说明 B 的质量是减少的,设此时物块 B 的质量为 M A 下滑的加速度 a=v/t, 根据牛顿第二定律可得: mg sin 30 ? M g ? m ? M B 的质量减少了 ?M ? M ? M 经过计算可得: ?M ? 19. (14 分)解析:
/

?

/

?? v t

(3 分)

3m v 2?gt ? v ?

(3 分)

(1)以 m 为研究对象进行分析,m 在车板上的水平方向只受一个摩擦力 f′的作 用,f=μmg,根据牛顿第二定律知 f=ma1 点的速度 υB 为: υB ? 2a1 s AB ? 2 ? 2 ? 1.00 m/s=2m/s (2 分) a1=μg=0.20× 10m/s2=2m/s2 (2 分) 如图,m 从 A 点运动到 B 点,做匀加速直线运动,sAB=s0-b=1.00m,运动到 B

物块在平板车上运动时间为 t1=υB/ a1=2/2=1s, 在相同时间里平板车向前行驶的距 离 s0=2.0m,则有 s0=

1 a 2 t12 ,所以平板车的加速度 2

a2 ?

2s 0 2 ? 2 ? ? 4 m/s2 2 1 t1
(2 分)

此时平板车的速度为 v2 ? a2 ? t1 ? 4 ?1 ? 4 m/s

(2)m 从 B 处滑落时,以 υB 为初速度做平抛运动,落到 C 的水平距离为 s1,下

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落时间为 t2,如图所示,

1 2 则 h ? gt 2 2

2h 2 ? 1.25 t2 ? ? ? 0.5 s g 10
(2 分)

b

A B

S0

s1 ? vB t 2 ? 2 ? 0.5 m =1.0 m

对平板车 M,在 m 未滑落之前,水平方向受二力作 用,即 F 和物块对平板车的摩擦力 f,二者方向相反, 平板车加速度为 a2,由牛顿第二定律得:F- f=Ma2 则有:F =Ma2+ f =(100× 4+0.2× 10)N =500N 50× 即 a3 ? (2 分)

s1

s2

C s

当 m 从平板车的 B 点滑落以后,平板车水平方向只受 F 作用,而做加速度为 a3 的匀加速运动,由牛顿第二定律得:F=Ma3

F ? 5 m/s2 M

(2 分)

在 m 从 B 滑落到 C 点的时间 t=0.5s 内,M 运动距离 s2 为 s2 ?v 2 t ? 1 a3t 2 ? 2.625m 2 物块落地时,落地点到车尾的水平距离 s 为 s=s2-s1=(2.625-1)m=1.625m (2 分)

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