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安徽省合肥一中2013-2014学年高一上学期期中考试 物理试题 Word版含解析


合肥一中 2013~2014 学年度第一学期高一年级 段 二 考 试 物 理 试 题
(本卷满分 100 分,考试时间 90 分钟)

一、单项选择题(40 分)
1.某航母静止在海面上,跑道长 200m,起飞时飞机在航母上滑行加速度为 6m/s ,起飞需要最 低速度为 50m/s.那么飞机在滑行前需要借助弹射系统获得的最小初速度为( ) A .5m/s 【答案】B 【ks5u 解析】由运动学公式 v ? v0 ? 2ax ,代人数据得:v0=10m/s,故选 B 正确。
2 2
2

B .10m/s

C .15m/s

D.20m/s

【考点】匀变速直线运动的速度与位移的关系 2、从同一地点同时沿同一方向做直线运动的两个物体 A、B 的速度时间图象如图实线所示。在 0-t0 时间内,下列说法中错误的是( ... ) A.A 物体的加速度不断减小,速度不断增大。 B.B 物体的加速度不断减小,速度不断减小 C.A、B 两物体的位移都随时间不断增大 D.A、B 两物体的平均速度大小都大于 【答案】D 【ks5u 解析】 AB、根据速度图象的斜率表示加速度可知,A 物体的加速度不断减小,速度不断增大,B 物 体的加速度不断减小,速度不断减小,故 AB 正确; C、根据位移图象与横轴所围面积表示位移,A、B 物体的位移都不断增大,故 C 正确;

(v1 ? v2 ) 2

v1 ? v 2 ,结合图线与时间轴围成的面积表示位 2 v ? v2 v ? v2 移,知 A 物体的平均速度大小大于 1 ,B 物体的平均速度大小 1 ,故 D 错误。 2 2
D、若物体做匀变速直线运动,平均速度等于 故选 D。 【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系 3、关于力的概念,下列说法中正确的是( ) A . 力是物体间的相互作用,没有施力物体的力是不存在的。 B . 物体的重心是各部分所受重力的合力在物体上的作用点,一定在物体上 C. 桌面上的书本受到桌面对它向上的弹力由于书本发生微小形变而产生的 D. 滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动,静止的物体不可能受到滑动摩擦力作用 【答案】A

【ks5u 解析】 A、力是物体对物体的作用,力具有物质性,必须有施力物体和受力物体,故 A 正确; B、物体的重心不一定在物体上,也可能在物体之外,故 B 错误; C、书受到的弹力是桌面施加的,是桌面发生形变产生的,故 C 错误; D、静止的物体也可能受到滑动摩擦力作用,故 D 错误。 【考点】力;重力;重心;弹力;摩擦力 4、如图为三种形式的吊车的示意图,OA 为可绕 O 点转动的杆, AB 为栓接在 A 点的缆绳,杆与 缆绳的重量均不计, 当它们吊起相同重物时, OA 在三图中受力分别为 Fa、b、c 的关系是 杆 F F ( )

A.Fa>Fc= Fb C.Fa> Fb >Fc
【答案】B 【ks5u 解析】

B.Fa= Fb >Fc D.Fa= Fb =Fc

分别对三种形式的结点进行受力分析,设杆子的作用力分别为 F1、F2、F3,各图中 T=mg. 在图(a)中,Fa=2mgcos30° 3 mg = 在图(b)中,Fb=mgtan60° 3 mg =

在图(c)中,Fc=mgcos30°

3 mg,可知 a=b>c,故 B 正确 2

【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用 5、如图所示是皮带传动装置示意图,A 为主动轮,B 为从动轮. 关于 A 轮上 P 点和 B 轮上 Q 点所受摩擦力的方向,下列说法正确 的是( ) A. P、Q 点所受摩擦力的方向均沿轮的切线向下 B. P、Q 点所受摩擦力的方向均沿轮的切线向上

C.P、Q 点所受摩擦力的方向沿轮的切线,Q 点向上,P 点向下 D.P、Q 点所受摩擦力的方向沿轮的切线,P 点向上,Q 点向下 【答案】A 【ks5u 解析】A 为主动轮,B 为从动轮,P 点在 A 轮上,若皮带光滑,P 点相对皮带上滑,则 P 点受到的静摩擦力向下; Q 点在从动轮上,若皮带光滑,Q 点相对皮带上滑,故 Q 点受到 的静摩擦力向下;故选 A。 【考点】摩擦力的大小、方向 6、如图所示,轻绳上端固定在天花板上的 O 点,下端悬挂一个重为 10N 的物体 A,B 是固定 的表面光滑的圆柱体。当 A 静止时,轻绳与天花板的夹角为 30 ,B 受到绳的压力是( A. 5N 【答案】C 【ks5u 解析】以与小圆柱体接触的那一小段 绳子为研究对象,受两个大小相等的拉力以 及支持力 N,如图,由于 F1=F2=10N,且夹 角为 120° ,故 F=10N 因而物体对圆柱体的压力为 10N;故选 C。 【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用 7、如图所示,物块 A 放在倾斜的木板上,木板的倾角 a 为 30°和 45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同,则 ( ) A.物块和木板间的动摩擦因数为 0.5 B.物块和木板间的动摩擦因数为 B. 5 3N C.10N D.10 3N
0



2 2

C.木板的倾角 a 为 30°时物块可能在木板上做匀速直线运动 D.木板的倾角 a 为 45°时物块可能在木板上做匀速直线运动 【答案】B 【ks5u 解析】 A、B 由题分析得知,板的倾角 α 为 30° 时物块处于静止状态,受到静摩擦力,由平衡条件得: 静摩擦力 f1=mgisn30° ;木板的倾角 α 为 45° 时物块沿木板下滑受到滑动摩擦力,滑动摩擦力 大小为 f2= mgcos45° ,由题 f1=f2,联立解得, ? ?

2 ,故 A 错误,B 正确; 2

C、木板的倾角 α 为 30° 时物块的重力沿斜面向下的分力大小为 F=mgsin30° ,物块所受的滑动

摩擦力大小 f2=μmgcos30°,则有 F<f2,所以物块一定在斜面上静止,故 C 错误; D、木板的倾角 α 为 45° 时物块的重力沿斜面向下的分力大小为 F=mgsin45° ,物块所受的滑动 摩擦力大小 f2=f1=mgisn30° ,则有 F>f2,所以物块一定在斜面上做匀加速运动,故 D 错误。 【考点】牛顿第二定律;滑动摩擦力;力的合成与分解的运用 8、如图所示重为 3N 的球固定在 AB 杆上端,用测力计水平拉球,使杆发生弯曲,稳定时测力 计示数为 4N,则 AB 杆对球作用力大小为( A.3N B.4N C.5N D.7N 【答案】C 【ks5u 解析】由平衡条件知,F 与 G、T 的合力大小相等、方向相 反,作出力的合成图如图.则有 )

F ? G 2 ? T 2 ? 5N ,故选 C。
【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用 9、如图所示,一质量为 m 的滑块静止置于倾角为 30°的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在 竖直墙上的 P 点,另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为 30°.则下列说法正确的是 ( ) A.滑块一定受到四个力作用 B.弹簧一定处于压缩状态 C.斜面对滑块的支持力大小可能为零 D.斜面对滑块的摩擦力大小一定等于错误! 未找到引用源。 mg 【答案】D 【ks5u 解析】 AB、弹簧与竖直方向的夹角为 30° ,所以弹簧的方向垂直于斜面,因为弹簧的形变情况未知, 所以斜面与滑块之间的弹力大小不确定,所以滑块可能只受重力、斜面支持力和静摩擦力三 个力的作用而平衡,此时弹簧弹力为零,处于原长状态,故 A B 错误; C、由于滑块此时受到的摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力(等于 0.5mg) ,不可能为零, 所以斜面对滑块的支持力不可能为零,C 错误;D 正确. 【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用 10、如图所示,挡板垂直于斜面固定在斜面上,一滑块 m 放在斜面上,其上表面呈弧形且左端 最薄,一球 M 搁在挡板与弧形滑块上,一切摩擦均不计,用平行于

1 2

斜面的拉力 F 拉住弧形滑块,使球与滑块均静止,现将滑块平行于斜面向上拉过一较小的距 离,球仍未脱离挡板与滑块且处于静止状态,则与原来相比( A. 拉力 F 减小 C. 木板对球的弹力增大 【答案】D 【ks5u 解析】 A、B、对滑块和球整体进行受力分析,整体受重力、支持力、挡板 的弹力及拉力,各力的方向不变,所以斜面对滑块的弹力以及拉力 都不变,故 C 正确,D 错误,故 A、B 错误; C、D、对球受力分析,球受到重力、支持力和挡板的弹力,如图, 由于重力的大小和方向都不变,挡板的弹力方向不变.根据作图法知,斜面的支持力方向在 变化,支持力和挡板的弹力合力不变,等于重力,从图中可知,木板对球的弹力在减小,滑 块对球的弹力在减小。故选 D。 【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用 B.滑块对球的弹力增大 D. 斜面对滑块的弹力不变 )

二、实验题(18 分)
11、某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上 的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后, 物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处) 。从纸带 上便于测量的点开始, 5 个点取 1 个计数点, 每 相邻计数点间 的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为 50Hz。

(1)通过分析纸带数据,可判断物块在相邻计数点 (2)计数点 3 对应的速度大小为



之间某时刻开始减速。

m/s。 (保留两位有效数字) 。 m/s2。 (保留两位有效数字) (3) 2.0

(3)物块加速运动过程中加速度的大小为 a = 【答案】 (1) 5 【ks5u 解析】 和 6 [或 6 和 5](2) 0.80

(1)从纸带上的数据分析得知:在点计数点 5 之前,两点之间的位移逐渐增大,是加速运动,

在计数点 6 之后,两点之间的位移逐渐减小,是减速运动,所以物块在相邻计数点 5 和 6 之 间某时刻开始减速; (2) v3 ?

x 24 =0.8m / s 2T

(3)由纸带可知,计数点 7 往后做减速运动,根据逐差法得:

a?

( x67 ? x78 ) ? ( x89 ? x910 ) =2.0m / s 2 2 (2t )

【考点】探究小车速度随时间变化的规律 12、某同学在做验证互成角度的两个力合成的平行四边形定则实验时,把橡皮条的一端用图钉 固定于 P 点,同时用两个弹簧秤将橡皮条的另一端拉到位置 O。这时两弹簧秤的示数分别为 FA =3.5 N、FB=4.0 N,其位置记录如图甲所示。若橡皮条活动端仅用一个弹簧秤拉着,也把它拉到 O 点,弹簧秤的示数为 FC=6.0 N,其位置如 C。 (1) 1cm 表示 1 N, 用 在图乙中作出力 FA、 FB 和 FC 的图示。 (在答题卷上作图,作 在本卷上不得分) (2)根据平行四边形定则在图乙中作 出 FA 和 FB 的合力 F,F 的大小为____N。 (3) 实验的结果在误差允许范围内是否能验证平行四边形定则?答: _____(选填“能”或“不能”。 ) 【答案】 (1)如图 (2)5.6—6.0N(3 分) 【ks5u 解析】 (1)根据力的图示,如图所示; (2)根据平行四边形定则作出 FA 和 FB 的合力 F,如图所示,由图 示可求得合力:F=6.08N; (3)在误差允许范围内,由平行四边形定则作出的 FA 和 FB 的合力与 FC 相等,这说明平行四 边形定则是正确的。 【考点】验证力的平行四边形定则 三、计算题(解答应写出必要的文字说明、计算公式和重要演算步骤。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。共 42 分) 13、一个物体从某一高度做自由落体运动,已知它第 1 s 内的位移恰为它最后 1 s 位移的 开始下落时距地面的高度为多少米?(g 取 10 m/s2). (3)能

1 ,则它 3

【答案】h=20m 【ks5u 解析】初速度为 0 的匀变速直线运动,从开始运动在连续相等时间内的位移比为 1:3: 5:7…, .最后 1 秒内的位移恰为它最初 1 秒内位移的 3 倍,知运行的时间为 2s.第一秒内的 位移 h ?

1 2 gt ? 5m ,所以总位移为 20m 2

【考点】自由落体运动;匀变速直线运动的位移与时间的关系 14、如图所示,在与水平地面成θ 角的拉力 F 作用下,重为 G 的物块沿地面向右做匀速直线运 动。试求: (1)地面对物块的支持力 FN (2)物体与地面间的动摩擦因数μ 【答案】 N ? Mg ? F sin ? 【ks5u 解析】对物体受力分析 (1)竖直方向上: N+Fsin ? =G 所以: N ? Mg ? F sin ? (2)水平方向: f=Fcos ? 由:f=μN 得:

?=

Fcos ? M g? F i n s ?

?= =

f N

F cos ? Mg ? F sin ?
动摩

【考点】共点力平衡的条件及其应用;滑 擦力;力的合成与分解的运用

15、如图所示,一个重为 G 的小环套在竖直放置的半径为 R 的光滑大圆环上, 一个原长为 L(L < 2R)的轻弹簧,一端固定在大圆环顶点 A,另一端与小环相连,小 环在大圆环上可无摩擦滑动.环静止于 B 点时,弹簧与竖直方向的夹角为θ , 试求: (1)小环在 B 点时,大圆环对它的支持力 FN (2)该弹簧的劲度系数为 k。

【答案】N= G 【ks5u 解析】

k=

2G cos ? 2 R cos ? ? L

(1)如图,红色的力的三角形和△OAB 相似,因为△OAB 是等腰三角形,所以 N= G (2)由相似三角形对应边成比例,可得

AB f ? ,而由数学知识可知 AB ? 2R cos? ,所以 OA G

f ? 2G cos ? ;
由胡克定律可得 k ?

f 2G cos ? = ?x 2 R cos ? ? L

【考点】共点力平衡;胡克定律 16、质量为 M 的木楔倾角为 θ ( ? ?

?
4

) ,静止在水平面上,当将一质量为 m 的木块放在斜面

上时正好匀速下滑.如果用与斜面成 α 角的力 F 拉着木块匀速上滑(木块匀速上滑过程木楔 仍在水平面上静止) 如图所示, (1) , 求: 木块匀速上滑时木楔受到水平面的摩擦力是多少? (2) 现改变力 F 的方向仍使木块匀速上滑,则 F 与斜面夹角多大时,拉力 F 最小,并求出此力最小 值 Fmin。 【答案】f=Fcos(a+θ) a=θ 时 Fmin ? mg sin 2?

【 ks5u 解 析 】 物 体 在 斜 面 上 匀 速 向 下 运 动 有 mgsinθ=μmgcosθ,即 μ= tanθ. (1)整体法:f=Fcos(a+θ) (2)物块上滑时支持力与摩擦力合力方向与竖直方向夹 角为θ,当a=θ时力F最小,即 Fmin ? mg sin 2? 【考点】共点力平衡的应该


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