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四川省达州市大竹县文星中学2014-2015学年高一物理下学期开学调研考试试题


四川省达州市大竹县文星中学 2014-2015 学年高一物理下学期开学调研考试试 题
本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。 第Ⅰ卷(选择题 共 40 分) 一、选择题(共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分,在每小题给出的四个选项中,第 1~6 小题只有一个 选项符合题目要求,第 7~10 小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得 4 分,选不全的得 2 分,有选 错或不答的得 0 分) 1.下列说法中正确的是( )

A.只有体积很小的物体才能被看成质点 B.第 3s 表示时刻 C.速度、加速度、速度变化量都是矢量 D.在田径场 1500m 长跑比赛中,跑完全程的运动员的位移大小为 1500m 答案:C 解析:当物体的大小形状对所研究的问题没有影响或者影响很小可以忽略不计时,物体就可以看做质 点,能否看做质点,关键看对所研究的问题影响大小,与体积大小无关,选项 A 错。第 3s 表示的是一段 时间,是 2s~3s 这 1 秒钟,选项 B 错。速度,加速度和速度变化量都有方向,都是矢量,选项 C 对。在 田径场 1500m 长跑比赛中,路程为 1500m,但位移小于 1500m,选项 D 错。 2.如图所示,中国三一重工的一台 62 米长的泵车,参与某次消防救火冷却作业,对泵车在水平面路 面上以加速度 a 作匀加速运动的过程,下列分析正确的是( )

A.泵车受到的重力和泵车对地面的压力是一对平衡力 B.轮胎上凹凸不平的花纹是为了增加车对地面的压力 C.开车时要求系安全带是为了减小司机的惯性 D.若泵车发动机的牵引力增为原来的 2 倍时,泵车的加速度将大于 2a 答案:D 解析:泵车受到的重力和泵车对地面的压力的受力物体不同,不可能是一对平衡力,故 A 错误;轮胎 上凹凸不平的花纹是为了增加摩擦力,故 B 错误;惯性的量度是质量,系安全带不会改变司机的质量,故 C 错误;牵引力增为原来的 2 倍,阻力不变,所以加速度大于 2a,故 D 正确。 3.以下是必修 1 课本中四幅插图,关于这四幅插图下列说法正确的是( )

1

A.甲图中学生从起立到站直的过程中,体重计的示数先减小后增大 B.乙图中赛 车的质量较小,却安装着牵引力很大的发动机,目的是获得很大的加速度 C.丙图中海豚的身体呈流线型,是为了增大海豚的浮力 D.丁图中运动员推开冰壶后,冰壶在冰面做匀速直线运动 答案:B 4.AB 是一条平直公路上的两块路牌,一辆汽车由右向左经过 B 路牌时,一只小鸟恰自 A 路牌向 B 飞 去,小鸟飞到汽车正上方立即折返,以原速率飞回 A,过一段时间后,汽车也行驶到 A。小鸟往返所用时 间为 t1,汽车由 B 路牌到 A 路牌所用时间为 t2,且 t2=2t1,小鸟和汽车运动时速率均不变,可知( )

A.小鸟的速率是汽车的两倍 B.相遇时小鸟与汽车位移的大小之比是 3 ∶1 C.小鸟飞行的总路程是汽车的 3 倍 D.小鸟和汽车在 0~t2 时间内位移相等 答案:B 解析:本题若以常规思路求解会有一定难度,但用“图象法”求解会收到“事半功倍”的效果。以 A 路牌为坐标原点,做出汽车和小鸟的“位移—时间”图象如图所示,由图象可直接判定只有 B 选项正确。

5.如图所示,两相互接触的物块放在光滑的水平面上,质量分别为 m1 和 m2,且 m1<m2。现对两物块同 时施加相同的水平恒力 F,设在运动过程中两物块之间的相互作用力大小为 FN,则( )

A.FN=0 C.F<FN<2F 答案:B

B.0<FN<F D.FN>2F

解析:设两物块运动过程中,它们之间的相互作用力为 FN,则对于两物块整体而言,由牛顿第二定律
2

2 得 2F=(m1+m2)a,对于物块 m1 而言,由牛顿第二定律得 F-FN=m1a;将两式联立解得 FN=F(1- ), m2 1+

m1

因 m1<m2,故 FN<F,故选项 B 正确。 6.在升降电梯内的 地板上放一体重计,电梯静止时,晓敏同学站在体重计上,体重计示数为 50kg, 电梯运动过程中,某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示,在这段时间内下列说法中正确的是 ( )

A.晓敏同学所受的重力变小了 B.晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力 C. 电梯一定在竖直向下运动 D.电梯的加速度大小为 g/5,方向一定竖直向下 答案:D 解析:由题知体重计的示数为 40kg 时,人对体重计的压力小于人的重力,故处于失重状态,实际人 受到的重力并没有变化,A 错;由牛顿第三定律知 B 错;电梯具有向下的加速度,但不一定是向下运动,C 错;由牛顿第二定律 mg-FN=ma,可知 a= ,D 对。 5 7.物体甲的 x-t 图象和物体乙的 v-t 图象分别如图所示,则这两物体的运动情况是( )

g

A.甲在整个 t=6s 时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为 4m B.甲在整个 t=6s 时间内有来回运动,它通过的总位移为零 C.乙在整个 t=6s 时间内有来回运动,它通过的总位移为零 D.乙在整个 t=6s 时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为 4m 答案:AC 解析:x-t 图象斜率为物体速度,因斜率不变,所以速度不变,初位置为-2m,末位置为 2m,位移 为 4m,A 对 B 错;v-t 图象面积表示物体位移,前 3s 向负向运动后 3s 向正向运动,面积相等位移为零, C 对 D 错。 8.如图所示,将一小球从竖直砖墙的某位置由静止释放。用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得 到了图中 1、2、3??所示的小球运动过程中每次曝光的位置。已知连续两次曝光的时间间隔均为 T,每 块砖的厚度均为 d。根据图中的信息,下列判断正确的是( )
3

A.位置 1 是小球释放的初始位置 7d C.小球在位置 3 的速度为 2T 答案:BCD

B.小球下落的加速度为

d T2

D.能判定小球的下落运动是否匀变速

解析:小球做自由 落体运动,从静止开始运动的连续相等时间内的位移之比为 1 ∶3 ∶5 ∶7,而图 Δs d 中位移之比为 2 ∶3 ∶4 ∶5, 故位置“1”不是小球释放的初始位置, A 错误, D 正确; 由 a= 2 知 a= 2,

T

T

3d+4d 7d B 正确,v3= = ,C 正确。 2T 2T 9.如图所示,水平地面上,处于伸直状态的轻绳一端拴在质量为 m 的物块上,另一端拴在固定于 B 点的木桩上。用弹簧秤的光滑挂钩缓慢拉绳,弹簧秤始终与地面平行。物块在水平拉力作用下缓慢滑动。 当物块滑动至 A 位置,∠AOB=120°时,弹簧秤的示数为 F。则( )

A.物块与地面间的动摩擦因数为 B.木桩受到绳的拉力始终大于 F C .弹簧秤的拉力保持不变 D.弹簧秤的拉力一直增大 答案:AD

F mg

解析:由平行四边形定则知互成 120°角的三力相等。 则 μ = ,A 选项正确。 由力的合成与分解知识知弹簧秤的拉力一直增大,D 选项正确。 10.如图所示,传送带的水平部分长为 L,传 动速率为 v,在其左端无初速度释放一小木块,若木块 与传送带间的动摩擦因数为 μ ,则木块从左端运动到右端的时间可能是( )
4

F mg

A. + C.

L v v 2μ g
2L μ g

B. D.

L v
2L

v

答案:ACD 1 2 解析:因木块运动到右端的过程不同,对应的时间也不同,若一直匀加速至右端,则 L= μ gt ,可 2 得 t= 2L 0+v 2L ,C 正确;若一直加速到右端的速度恰好与传送带速度 v 相等,则 L= t,可得 t= ,D μ g 2 v

正确;若先匀加速到传送带速度 v ,再匀速到右端,则 +v(t- )=L,可得 t= + ,A 正确; 2μ g μ g v 2μ g 木块不可能一直匀速至右端,B 错误。 第Ⅱ卷(非选择题 共 60 分) 二、填空题(共 3 小题,每小题 6 分,共 18 分。把答案直接填在横线上) 11.在“探究求合力的方法”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤。 (1)为完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数据如下表: 弹力 F(N) 伸长量 x(10 m)
-2

v2

v

L

v

0.50 0.74

1.00 1.80

1.50 2.80

2.00 3.72

2.50 4.60

3.00 5.58

3.50 6.42

用作图法求得弹簧的劲度系数 k=________N/m; (2)某次实验中,弹簧秤的指针位置如图所示,其读数为________N;同时利用(1)中结果获得弹簧上 的弹力值为 2.50N,画出这两个共点力的合力 F 合;

(3)由图得到 F 合=________N。 答案:(1)如图所示

53(说明±2 内都可); (2)2.10(说明:有效数字位数正确,±0.02 内都可); (3)3.3(说明:±0.2 内都可)。
5

解析:该题考查探究合力的方法这一实验,同时包含了探究弹力与弹簧伸长的关系这一实验。主要考 查了学生利用实验数据分析问题的能力。 在做 F-x 图象时,把误差较大的数据(远离直线的点)除掉,这样会减小测量误差。 在利用图示求合力时,应选好标度。 12.某同学为估测摩托车在水泥路上行驶时所受的牵引力,设计了下述实验:将输液用的 500 mL 玻 璃瓶装适量水后,连同输液管一起绑在摩托车上,调节输液管的滴水速度,刚好每隔 1.00 s 滴一滴。该 同学骑摩托车,先使之加速至某一速度,然后熄火,让摩托车沿直线滑行。下图为某次实验中水泥路面上 的部分水滴(左侧为起点)的图示。设该同学的质量为 50 kg,摩托车质量为 7 5 kg,g=10 m/s ,根据该 同学的实验结果可估算:
2

(1)摩托车加速时的加速度大小为________ m/s 。 (2)摩托车滑行时的加速度大小为________ m/s 。 (3)摩托车加速时的牵引力大小为________ N。 答案:(1)3.79 (2)0.19 (3)498 解析:由题中上图可知: Δ x1=15.89 m-8.31 m=2a1T Δ x2=12.11 m-4.52 m=2a2T 所以 a=
2 2

2

2

a1+a2
2

=3.79 m/s 。

2

(2)由题中下图可知: Δ x′1=10.17 m-9.79 m=2a′1T Δ x′2=9.98 m-9.61 m=2a′2T 所以 a′=
2 2

a′1+a′2
2

=0.19 m/s

2

(3)由牛顿第二定律知: 加速阶段:F-f=ma 减速阶段:f=ma′ 其中 m=50 kg+75 kg=125 kg 解得牵引力 F=498 N。 13. 在“验证牛顿第二定律”的实验中, 采用如图所示的实验装置, 小车及车中砝码的质量用 M 表示, 盘及盘中砝码的质量用 m 表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出。

6

(1)当 M 与 m 的大小关系满足________时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力。 (2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码 的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据。为了比较容易地检查出加速度 a 与质量 M 的关系,应 该做 a 与________的图象。 (3)如图(a)是甲同学根据测量数据做出的 a-F 图线,说明实验存在的问题是______________。 (4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的 a-F 图线,如图(b)所示,两个同学做实验时 的哪一个物理量取值不同?答:________________________。 (5)已知打点计时器使用的交流电频率为 50Hz,每相邻两个计数点间还有 4 个点未画出,利用下图给 出的数据可求出小车运动的加速度 a=______。(结果保留三位有效数字)

1 答案:(1)M 远大于 m (2)

M

(3)摩擦力平衡过度或倾角过大 (4)小车及车中砝码的质量 M

(5)1.58m/s

2

解析:(1)以整体为研究对象有 mg=(m+M)a 解得 a=

mg m+M M mg m+M

以 M 为研究对象有绳子的拉力 F=Ma=

显然要有 F=mg 必有 m+M=M,故有 M? m,即只有 M? m 时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和 盘中砝码的重力。 (2)根据牛顿第二定律 F=Ma,a 与 M 成反比,而反比例函数图象是曲线,而根据曲线很难判定出自变

F 1 量和因变量之间的关系,故不能作 a-M 图象;但 a= ,故 a 与 成正比,而正比例函数图象是过坐标原点 M M
1 的一条直线,就比较容易判定自变量和因变量之间的关系,故应作 a- 图象;

M

(3)图中没有拉力时就产生了加速度,说明平衡摩擦力时木板倾角过大; (4)由图可知在拉力相同的情况下 a 乙>a 丙,根据 F=Ma 可得 M= ,所以 M 乙<M 丙,故两人的实验中小车 及车中砝码的总质量不同; (5)每两点之间还有 4 个点没有标出,所以相邻计数点间的时间间隔 T=0.1s 根据逐差法得:
7

F a

s4+s3-s2-s1 a= 2 4T
= 0.0757+0.0595-0.0440-0.0280 2 =1.58m/s 4?0.01

三、论述、计算题(本题共 4 小题,共 42 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤, 只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位) 14.(10 分)足球比赛中,经常使用“边路突破,下底传中”的战术,即攻方队员带球沿边线前进,到 底线附近进行传中。某足球场长 90m、宽 60m。攻方前锋在中线处将足球沿边线向前踢出,足球的运动可 视为在地面上做初速度为 12m/s 的匀减速直线运动,加速度大小为 2m/s 。试求: (1)足球从开始做匀减速运动到停下来的位移为多大? (2)足球开始做匀减速直线运动的同时,该前锋队员沿边线向前追赶足球。他的启动过程可以视为初 速度为 0,加速度为 2m/s 的匀加速直线运动,他能达到的最大速度为 8m/s。该前锋队员至少经过多长时 间能追上足球?
2 2

答案:(1)36m (2)6.5s 解 析:(1)已知足球的初速度为 v1=12m/s,加速度大小为 a1=2m/s 足球做匀减速运动的时间为:t1= =6s 运动位移为:x1= t1=36m 2 (2)已知前锋队员的加速度为 a2=2m/s ,最大速度为 v2=8m/s,前锋队员做匀加速运动达到最大速度 的时间和位移分别为:
2 2

v1 a1

v1

v2 t2= =4s a2 v2 x2= t2=16m
2 之后前锋队员做匀速直线运动,到足球停止运动时,其位移为:

x3=v2(t1-t2)=16m
由于 x2+x3<x1,故足球停止运动时, 前锋队员没有追上足球 ,然后前锋队员继续以最大速度匀速运动追赶足球,利用公式 x1-(x2+x3)=

v2t3,得:t3=0.5s
前锋队员追上足球的时间 t=t1+t3=6.5s
8

15.(10 分)某运动员做跳伞训练,他从悬停在空中的直升机上由静止跳下,跳离飞机一段时间后打开 降落伞做减速下落。他打开降落伞后的速度图线如图 a.降落伞用 8 根对称的绳悬挂运动员,每根绳与中轴 线的夹角 均为 37°,如图 b。已知人的质量为 50kg,降落伞质量也为 50kg,不计人所受的阻力,打开伞 后伞所受阻力 f 与速率 v 成正比,即 f=kv(g 取 10m/s ,sin53°=0.8,cos53°=0.6)。求:
2

(1)打开降落伞前人下 落的距离为多大? (2)求阻力系数 k 和打开伞瞬间的加速度 a 的大小和方向? (3)悬绳能够承受的拉力至少为多少? 答案:(1)20m (2)k=200N?s/m a=30m/s 解析:(1)h0= =20m 2g (2)kv=2mg,将 v=5m/s 代入得 k=200N?s/m 对整体:kv0-2mg=2ma,
2

方向竖直向上 (3)312.5N

v

2 0

kv0-2mg 2 a= =30m/s 2m
方向竖直向上 (3)设每根绳拉力为 T,以运动员为研究对象有: 8Tcosα -mg=ma,

m g+a T= =312.5N
8cos37° 由牛顿第三定律得:悬绳能承受的拉力至少为 312.5N。 16.(10 分)为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离(如下图所示),已知某高速公路的 最高限速 v=120 km/h。假设前方车辆突然停止,后车司机从发现这一情况,经操纵刹车,到汽车开始减

速所经历的时间(即反应时间)为 t=0.50 s,刹车时汽车受到阻力的大小 F 为汽车重力的 0.40 倍,该高速 公路上汽车间的距离 s 至少应为多少?(取重力加速度 g=10 m/s )
2

答案:156 m
9

解析:司机发现前车停止,在反应时间 t=0.50 s 内仍做匀速运动,刹车后摩擦阻力提供刹车时的加 速度,使车做匀减速直线运动,达前车位置时,汽车的速度应为零。 100 当汽车速度达到 v=120 km/h= m/s 时 3 100 50 反应时间内行驶距离 x1=vt= ?0.5 m= m 3 3 刹车后的加速度 a=- =-

F m

0.40mg 2 =-4 m/s

m

100 2 2 2 由公式 v -v0=2ax 知 0-( ) =-2?4x2 3 1 250 得刹车过程的位移 x2= m 9 所以公路上汽车间距离至少为 s=x1+x2=156 m。 17.(12 分)如图甲所示,质量为 M=4kg 的木板静止在水平面上,质量 m=1kg 的小滑块静止在木板的 右端, 可看成质点。 已知木板与水平面间的动摩擦因数为 μ 1=0.1, 小滑块与木板之间的动摩擦因数为 μ =0.4,重力加速度 g=10m/s 。现用力 F 作用在木板 M 上,F 随时间 t 变化的关系如图乙所示,求:
2 2

(1)t=1s 时,小滑块和木板的速度大小; (2)为使小滑块不从木板上滑落下来,木板的最小长度。 答案:(1)4m/s 5m/s (2)0.75m
2

解析:(1)对小滑块:a1=μ 2g=4m/s 对木板:第 1s 内,

F1-μ 2mg-μ a2= M
第 2s 内,a3=

1

M+m g

=5m/s

2

F2-μ 2mg-μ M

1

M+m g

=2m/s

2

t=1s 时,小滑块的速度 vm=a1t=4m/s
木板的速度 vM=a2t=5m/s (2)由于 a3<a1 当滑块与木板速度相等时,滑块与木板将保持相对静止,一起运动,得:

a1t+a1Δ t=a2t+a3Δ t
解得:Δ t=0.5s 滑块与木板在 1.5s 时,保持相对静止,0~1.5s 内: 1 2 1 2 木板的位移 s2= a2t +a2tΔ t+ a3Δ t =5.25m 2 2

10

1 2 1 2 滑块的位移为 s1= a1t +a1tΔ t+ a1Δ t =4.5m 2 2 木板的最小长度 L=s2-s1=0.75m

11



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