2016-2017学年高一物理上学期期末试卷(有答案)

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2016-2017学年高一物理上学期期末试卷(有答案)

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K J.cOm

荆州中学2016~2017学年度上学期
期  末  考  试  卷
年级:高一   科目:物理    命题人:田德华    审题人:彭军

一、单项选择题(每小题5分,共计30分)
1.下列关于运动和力的关系的认识符合物理学史实的是(  )
A.亚里士多德认为,力是改变物体运动状态的原因
B.牛顿认为,物体间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,合力为零
C.伽利略认为重的物体下落得快,轻的物体下落得慢
D.笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向
2.重150N的光滑球A悬空靠在墙和木块B之间,木块B的重力为1500N,且静止在水平地板上,如图所示,则(  )
A.墙所受压力的大小为 N
B.木块A对木块B压力的大小为150N
C.水平地板所受的压力为1500N
D.水平地板对木块B没有摩擦力
3. 一条大河两岸平直,河水流速恒为v,一只小船,第一次船头正对河岸,渡河时间为t1;第二次行驶轨迹垂直河岸,渡河时间为t2.船在静水中的速度大小恒为 ,则t1 :t2等于(  ) 
A.     B.       C.       D.
4.一质量为2 kg的物体在如图甲所示的xOy平面上运动,在x轴方向上的v-t图象和在y轴方向上的位移—时间图像分别如图乙、丙所示,下列说法正确的是(  )  
A. 前2 s内物体做匀变速直线运动
B. 物体的初速度为8 m/s
C. 2 s末物体的速度大小为8 m/s
D. 前2 s内物体所受的合外力为8N
5.如图,水平传送带A、B两端相距s=3.5 m,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1。工件滑上A端的瞬时速度vA=4 m/s,达到B端的瞬时速度设为vB,g=10m/s2,则(  )
A. 若传送带不动,则vB=4m/s
B. 若传送带以速度v=4 m/s逆时针匀速转动,vB=3 m/s
C. 若传送带以速度v=4 m/s逆时针匀速转动,vB=4 m/s
D. 若传送带以速度v=2 m/s顺时针匀速转动,vB=2 m/s
6.如图所示为四分之一圆柱体OAB的竖直截面,半径为R,在B点上方的C点水平抛出一个小球,小球轨迹恰好在D点与圆柱体相切,OD与OB的夹角为60°,则C点到B点的距离为(  )
A.      B.     C.       D.R
二、多项选择题(每小题5分,共计20分)
7.关于曲线运动,下列说法中正确的是(    ) 
A.速度变化的运动必定是曲线运动
B.做曲线运动的物体速度大小可以不变,但速度方向一定改变
C.做曲线运动的物体所受合力一定不为零,其大小和方向都在不断变化
D.做平抛运动的物体在任意相等时间内速度的变化量恒定
8.一物体自t=0时开始做直线运动,其v-t图象如图所示,
下列选项正确的是(  )  
A. 在0~6 s内,物体离出发点最远为30 m
B. 在0~6 s内,物体经过的路程为30 m
C. 在0~4 s内,物体的平均速率为7.5 m/s
D. 在4~6 s内,物体做匀变速直线运动,加速度大小为10 m/s2
9.两个质量相同的小球,在同一水平面内做匀速圆周运动,悬点相同,如图所示,A运动的半径比B的大,则(  )
A.A所需的向心力比B的大
B.轻质细线对B的拉力比细线对A拉力大
C.A的角速度比B的大       D.A、B的角速度大小相等
10.如图所示,两个质量分别为m1=2 kg、m2=3 kg的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧测力计连接。大小为F=30 N的水平拉力作用在m1上,弹簧测力计始终在弹性限度内,当系统稳定后,下列说法正确的是(  ) 
A. 弹簧测力计的示数是30 N
B. 弹簧测力计的示数是18 N
C. 在突然撤去F的瞬间,弹簧测力计的示数不变
D. 在突然撤去F的瞬间,m1的加速度不变
三、实验题(按要求作答,共18分)
11.(8分) 某同学在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz,记录小车运动的纸带如下图所示,在纸带上选择6个点A、B、C、D、E、F,相邻两个点之间都有四个点没有画出来,各相邻点间的距离依次是2.00cm,3.00cm,4.00cm,5.00cm,6.00cm.根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB=________m/s,小车的加速度为________m/s2.

 

在做实验时,某同学不慎将已平衡好摩擦力的长木板下面垫的小木片向远离定滑轮端移动一段距离而没有发现,那么描绘出来的a﹣F图象应是下图中的哪一个?(  )
A.                 B.            C.                D.
 


12.(10分)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图.
(1)为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上      .
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次释放小球的位置必须相同
C.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
D.将小球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(2)图乙是通过频闪照相得到的照片,每个格的边长L=5cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图所示,则该频闪照相的周期为 ___s,小球做平抛运动的初速度为______m/s;小球做平抛运动抛出点的坐标x=______cm,y=______cm.(g=10m/s2).
四、计算题(本题共4小题,共42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能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13.(10分)如图所示,在水平地面上有一个质量为5 kg的物体,它受到沿水平方向25 N的拉力时,恰好做匀速直线运动。当拉力大小变为50 N,方向与水平方向成53°角时,物体的加速度多大?物体由静止开始运动时,2 s内物体的位移多大?
(sin53°= 0.8,g取10 m/s2)

 

14.(10分)如图所示,水平转盘上放有质量为m的物体(可视为质点),连接物体和转轴的绳子长为r,物体与转盘间的最大静摩擦力是其压力的μ倍,转盘的角速度由零逐渐增大,求:
(1)绳子对物体的拉力为零时的最大角速度;
(2)当角速度为 和 时,绳子对物体拉力的大小分别是多少?

15.(12分) 如图所示,轨道ABCD的AB段为一半径R=0.2m的光滑1/4圆形轨道,BC段为高为h=5 m的竖直轨道,CD段为水平轨道.一质量为0.2 kg的小球从A点由静止开始下滑,到达B点时速度的大小为2 m/s,离开B点做平抛运动(g=10 m/s2),求:
(1)小球离开B点后,在CD轨道上的落地点到C点的水平距离;
(2)小球到达B点时对圆形轨道的压力大小;
(3)如果在BCD轨道上放置一个倾角θ=45°的斜面(如图中虚线所示),那么小球离开B点后能否落到斜面上?如果能,求它第一次落在斜面上的位置距离B点有多远;如果不能,请说明理由.

 


16.(10分)如图所示,质量m=1 kg的物块A放在质量M=4kg木板B的左端,起初A、B静止在光滑水平地面上,现用一水平向左的力F作用在木板B上,已知AB之间的动摩擦因数为μ=0.4,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10 m/s2.求:
(1)能使AB发生相对滑动的F的最小值;
(2)若F=24N,作用1s后撤去,要想A不从B上滑落,则木板至少多长?
 
荆州中学2016~2017学年度上学期
期末考试参考答案
年级:高一   科目:物理    命题人:田德华    审题人:彭军

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D A A D B A BD CD AD BC

11.   0.25  (2分)   1.0  (2分)    B  (4分)

12.   ABC  (4分)  0.1  (2分)    1.5  (2分)   -5  5  (2分)

13. 由题意知,由平衡条件可得:
F1=Ff1①
FN=mg②
Ff1=μFN③
由①②③式得μ=0.5              ……………………(3分)
当拉力F2=50 N时,物体受力如图乙所示,由牛顿第二定律得:
F2cos 53°-Ff2=ma④
FN′+F2sin 53°-mg=0⑤
Ff2=μFN′⑥
由④⑤⑥式得:
a= =5 m/s2  ……………………(5分)
2 s内位移x= at2=10 m.            ……………………(2分)

14.(1)当恰由最大静摩擦力提供向心力时,绳子拉力为零且转速达到最大,
设转盘转动的角速度为ω0,则μmg= ,得ω0= ……………………(4分)
(2) 当ω= 时,ω<ω0,此时静摩擦力足够提供向心力,F=0………………(3分)
当ω= 时,ω>ω0,此时绳子的拉力F和最大静摩擦力共同提供向心力,
 F+μmg=mω2R        得F= μmg.   ………………(3分)


15.(1)设小球离开B点做平抛运动的时间为t1,落地点到C点距离为s
由h= gt 得:t1= =1 s
x=vBt1=2 m                                ………………(3分)
(2)小球到达B点时受重力G和竖直向上的弹力F作用,由牛顿第二定律知
F向=F-G=m
解得F=6 N                                 ………………(3分)
由牛顿第三定律知小球到达B点时对圆形轨道的压力大小为6 N       …………(1分)
(3)如图,斜面BEC的倾角θ=45°,CE长d=h=5 m, d>x,所以小球离开B点后能落在斜面上.
假设小球第一次落在斜面上F点,BF长为L,小球从B点到F点的时间为t2
Lcosθ=vBt2①
Lsinθ= gt ②
联立①②两式得t2=0.4 s
L≈1.13 m.                 ………………(5分)

16.(1)当AB保持相对静止时,两者具有相同的加速度,此时A、B间的摩擦力达到最大静摩擦力,物体相对静止.
对A     μmg=mam     得am=4 m/s2
对AB整体    Fmin=(M+m)am      得 Fmin=20N      ………………(3分)
(2)设F作用在B上时,A、B的加速度分别为a1、a2,撤去F时速度分别为v1、v2,撤去外力F后加速度分别为a1′、a2′。
对A    μmg=ma1     得a1=4 m/s2
由速度公式得v1=a1t1=4 m/s
对B    F-μ1mg=Ma2    得a2=5m/s2           
由速度公式得 v2=a2t1=5 m/s        ………………(2分)
撤去外力后:a1′=a1=4 m/s2
a2′= =1m/s2
经过t2时间后AB速度相等    v1+a1′t2=v2-a2′t2
代入数据解得t2=0.2 s
则共同速度v3=v1+a1′t2=4.8m/s      ………………(3分)
从开始到AB相对静止.AB的相对位移即为木板最短的长度L
L=xB-xA= + - a1(t1+t2)2=0.6 m     ………………(2分)

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