安徽省合肥市肥西中学2015_2016学年高一物理下学期第一次段考试卷(含解析)
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南安一中2015~2016学年度下学期期初考高一物理科参考答案一、选择题:本大题共11小题,共44分。
在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一个选项符合题目要求,第8~11题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1 2 3 4 5 6 7 CCD CD BC 8 9 10 11 ACABBDAC二、实验题:本题共2小题,第12题5分,第13题10分,共15分。
把答案写在答题卡中指定的答题处。
12.(1)1分 (2)2分 (3)2分13.(1)4.0(2分) (2)图象如图所示。
(2分)(3)0.25(3分) 0.2(3分)四.本大题共4小题,共47分。
解答应写出必要的文字与说明、方程式和重要的演算步骤,有数值计算的题,应明确写出数值和单位。
14.(8分)试题分析:在反应时间内,汽车做匀速运动,运动的距离x 1=vt (2分) 设刹车时汽车的加速度的大小为 a ,汽车的质量为 m ,有 f = ma (2分)自刹车到停下,汽车运动的距离222v x a= (2分)所求距离 s=x 1+x 2 (2分) 代入数值s=60m v=72 km/h=20m/s 解得反应时间 t=0.5s (2分)15.(9分)解:(1)对A 分析,如图所示:由几何关系可知拉力F 和支持力N 与水平方向的夹角相等,而且F 与N 的大小也相等.有: g m F A =θcos 2 (3分) 得F=10N (1分) (2)对B 分析 拉力F 小于重力,所以弹簧处于伸长状态,弹簧弹力F B向有下,有:g m F F B B =+ (2分) 得F B =20N (1分)根据胡克定律kx F B = (1分) 得x=0.1m (1分) 16.(11分)解:平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用。
Fcosβ+F -mgsinα=ma (3分) 解得:F=20N (2分)垂直于斜面方向有:F N +Fsinβ-mgcosα=0(3分) 解得:F N =12N (2分)由牛顿第三定律可得:F N =12N (1分)17.(13分)解:物体AB 过程受力分析有:1cos sin umg mg ma αα-=(2分)解得:1a =0.4 m/s 2AB 过程有:1202AB v aS -=(1分) 解得:1v = 4 m/s<6 m/s 由:11v at = (1分) 解得:1t =10 sBC 过程受力分析有: 2umg ma =(1分),解得:2a =8 m/s2由: 1222v v aS -= (1分) 解得:S =1.25 m<16.25 m由: 122v v a t =+ (1分) 解得:2t =0.25 sBC 后面阶段进行匀速直线运动:3BC S S vt -=(1分) 解得:3t =2.5 s CD 过程受力分析有:3sin cos mg umg ma θθ-= (2分) 解得:3a =3.2 m/s2由: 2222CD v v aS -=(1分) 解得:2v = 12 m/s由: 234v v a t =+(1分) 解得:4t =1.875 s所以: 1234AD t t t t t =+++ 解得:AD t =14.625 s (1分)。
安徽省合肥市肥西中学2015-2016学年高三(上)第二次月考物理试卷一、选择题(每小题至少有一个选项正确,全部选对的得4分,计40分)1.一质点做匀加速直线运动,运动一段时间后,加速度的大小开始减小,但方向不变,则该质点的()A.速度减小,位移减小B.速度减小,位移增大C.速度增大,位移增大D.速度增大,位移减小2.粗糙的水平地面上有一只木箱,现用一水平力拉木箱匀速前进,则()A.拉力与地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力B.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力C.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力D.木箱对地面的压力与木箱受到的重力是一对平衡力3.如图所示,质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行,长木板放在水平地面上一直处于静止状态.若长木板ab与地面间的动摩擦因数为μ1,木块P与长木板ab间的动摩擦因数为μ2,则长木板ab受到地面的摩擦力大小为()A.μ1Mg B.μ1(m+M)g C.μ2mg D.μ1Mg+μ2mg4.小球做单向的直线运动,在第1s内通过的位移为1m,第2s内通过的位移为2m,在第3s内通过的位移为3m,在第4s内通过的位移为4m,下面有关小球运动的描述,正确的是()A.小球在这4s内的平均速度是2.5m/sB.小球在第3、第4两秒内的平均速度是3.5m/sC.小球在3s末的瞬时速度是3m/sD.小球在这4s内做的一定是初速度为零的匀加速直线运动5.质量不计的弹簧下端固定一小球.现手持弹簧上端使小球随手在竖直方向上以同样大小的加速度a(a<g)分别向上、向下做匀加速直线运动.若忽略空气阻力,弹簧的伸长分别为x1、x2;若空气阻力不能忽略且大小恒定,弹簧的伸长分别为x′1、x′2.则()A.x′1+x1=x2+x′2B.x′1+x1<x2+x′2C.x′1+x′2=x1+x2D.x′1+x′2<x1+x26.如图,在光滑水平面上,放着两块长度相同,质量分别为M1和M2的木板,在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块.开始时,各物均静止,今在两物体上各作用一水平恒力F1、F2,当物块和木板分离时,两木板的速度分别为v1和v2,物体和木板间的动摩擦因数相同,下列说法正确的是()A.若F1=F2,M1>M2,则v1>v2B.若F1=F2,M1<M2,则v1>v2C.若F1>F2,M1=M2,则v1>v2D.若F1<F2,M1=M2,则v1>v27.一质量为m的物体在水平恒力F的作用下沿水平面运动,在t0时刻撤去力F,其v﹣t图象如图所示.已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ,则下列关于力F的大小和力F做的功W的大小关系式正确的是()A.F=μmg B.F=2μmg C.W=mv02D.W=μmgv0t08.如图所示,质量均为m的物块A和B叠放在一轻弹簧上,用一竖直向下的力F压A,使弹簧又被压缩一段.在突然撤去F的瞬间,A与B间的相互作用力的大小为()A.0 B.mg﹣C.D.mg+9.如图所示,斜面B放在水平面上,木块A放在斜面上.用水平力F推A时,A、B都保持静止.若将推力F稍为减小一点,则A、B间的摩擦力大小f1和B、地间的摩擦力大小f2的变化情况可能是()A.f1和f2都增大 B.f1和f2都不变 C.f1增大f2减小 D.f1减小f2增大10.如图所示,质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,在外力作用下,斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动,运动中物体m与斜面体相对静止.则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中错误的是()A.支持力一定做正功 B.摩擦力一定做正功C.摩擦力可能不做功 D.摩擦力可能做负功二、填空题(每空3分,共18分)11.一游标卡尺和螺旋测微器的主尺最小分度均为1mm,现用它们分别测量两工件,其读数如图,则游标卡尺的读数为mm;螺旋测微器的读数为mm.12.在用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中,相邻两点之间的时间间隔为0.02秒,①图中a、b两条纸带应选用;②若不从起点O开始验证,而从点A到点C之间进行验证,则还需测量的物理量为,从而计算出A、C两点的瞬时速度后,计算出和,看它们在实验允许的误差范围内是否相等.三、计算题(共42分).解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.13.如图所示,质量m=1Kg的小球穿在长L=1.6m的斜杆上,斜杆与水平方向成α=37°角,斜杆固定不动,小球与斜杆间的动摩擦因数μ=0.75.小球受水平向左的拉力F=1N,从斜杆的顶端由静止开始下滑,求(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)(1)小球运动的加速度大小;(2)小球运动到斜杆底端时的速度大小.14.质量为50kg的运动员,在一座高桥上做“蹦极”运动.他所用的弹性绳自由长度为12m,假设弹性绳中的弹力与弹性绳的伸长之间的关系遵循胡克定律,在整个运动中弹性绳不超过弹性限度.运动员从桥面下落,能到达距桥面为40m的最低点D 处,运动员下落速率v跟下落距离S 的关系如图所示,运动员在C 点时的速度最大.空气阻力不计,重力加速度g取10m/s2.求:(1)弹性绳的劲度系数k.(2)运动员到达D点时,弹性绳的弹性势能E p.(3)运动员到达D点时的加速度值a.15.在倾角α=30°的光滑斜面上通过滑轮连结着质量m A=m B=10kg的两个物体,开始时用手托住A,离地高h=5m,B位于斜面底端(如图),撤去手后,求:(1)A即将着地时,A的动能和系统的总势能;(2)物体B势能的最大值和离开斜面底端的最远距离(地面为参考面g=10m/s2).16.如图所示,质量均为m的物块A和B用弹簧连接起来,将它们悬于空中静止,弹簧处于原长状态,A距地面高度h=0.90m.同时释放两物块,A与地面碰撞后速度立即变为零,由于B的反弹,A 刚好能离开地面.若将B物块换为质量为2m的物块C(图中未画出),仍将它们悬于空中静止且弹簧为原长,从A距地面高度为h′处同时释放,A也刚好能离开地面.已知弹簧的弹性势能E p与弹簧的劲度系数k和形变量x的关系是:E p=kx2.试求:(1)B反弹后,弹簧的最大伸长量.(2)h′的大小.2015-2016学年安徽省合肥市肥西中学高三(上)第二次月考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题(每小题至少有一个选项正确,全部选对的得4分,计40分)1.一质点做匀加速直线运动,运动一段时间后,加速度的大小开始减小,但方向不变,则该质点的()A.速度减小,位移减小B.速度减小,位移增大C.速度增大,位移增大D.速度增大,位移减小【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;加速度;匀变速直线运动的速度与时间的关系.【专题】直线运动规律专题.【分析】加速度与速度同方向表示物体加速,反方向表示物体减速;加速度的大小表示物体速度变化的快慢,质点的加速度减小,表示速度增加的慢了,而不是速度变小.【解答】解:一质点做匀加速直线运动,表明加速度与速度同方向;运动一段时间后,加速度的大小开始减小,但方向不变,由于加速度还是与速度同方向,故物体还是加速,加速度的大小开始减小,表明速度增加的慢了,但速度还是在增加;故选C.【点评】本题关键是加速度的大小和方向的物理意义要理解清楚,加速度与速度同方向表示加速,反向表示减速;加速度的大小表示速度变化的快慢,与速度的大小无关.2.粗糙的水平地面上有一只木箱,现用一水平力拉木箱匀速前进,则()A.拉力与地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力B.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力C.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力D.木箱对地面的压力与木箱受到的重力是一对平衡力【考点】牛顿第三定律.【分析】粗糙水平地面上的木箱受到重力、地面的支持力、水平拉力以及地面的摩擦力,这四个力的合力为零,使木箱匀速运动.【解答】解:A、木箱在水平方向上受到水平拉力和地面的摩擦力,这两个力是一对平衡力,故A 错误.B、木箱对地面的压力,受力物体是地面,施力物体是木箱;地面对木箱的支持力,受力物体是木箱,施力物体是地面,这是一对作用力和反作用力,故B错误.C、木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力等大、反向、作用在两个不同的物体上,是一对作用力与反作用力,故C正确.D、木箱对地面的压力受力物体是地面,施力物体木箱;木箱所受的重力受力物体是木箱,施力物体是地球,这两个力涉及到木箱、地球、地面,方向都向下,不是一对作用力和反作用力,也不是一对平衡力,故D错误.故选:C.【点评】正确分析木箱的受力情况,确定每个力的受力物体和施力物体,从而判定两个力是一对平衡力、一对作用力反作用力还是两者都不是.3.如图所示,质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行,长木板放在水平地面上一直处于静止状态.若长木板ab与地面间的动摩擦因数为μ1,木块P与长木板ab间的动摩擦因数为μ2,则长木板ab受到地面的摩擦力大小为()A.μ1Mg B.μ1(m+M)g C.μ2mg D.μ1Mg+μ2mg【考点】摩擦力的判断与计算.【专题】摩擦力专题.【分析】物体m相对M向右滑动,受到向左的滑动摩擦力;力的作用是相互的,故m对M有向右的滑动摩擦力,故M有向右滑动的趋势,受到向左的静摩擦力.【解答】解:物体m相对M向右滑动,受到向左的滑动摩擦力,大小为:f1=μ2N=μ2mg;力的作用是相互的,故P对长木板ab有向右的滑动摩擦力,故长木板ab有向右滑动的趋势,受到地面对其向左的静摩擦力,根据共点力平衡条件,有f2=f1,因而f2=μ2mg.本题中ab受地面的静摩擦力;故不能用f=μ1(m+M)g求摩擦力;故B错误;故选:C.【点评】本题关键要分清楚静摩擦力还是滑动摩擦力,静摩擦力随外力的变化而变化,滑动摩擦力与正压力成正比.4.小球做单向的直线运动,在第1s内通过的位移为1m,第2s内通过的位移为2m,在第3s内通过的位移为3m,在第4s内通过的位移为4m,下面有关小球运动的描述,正确的是()A.小球在这4s内的平均速度是2.5m/sB.小球在第3、第4两秒内的平均速度是3.5m/sC.小球在3s末的瞬时速度是3m/sD.小球在这4s内做的一定是初速度为零的匀加速直线运动【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系.【专题】直线运动规律专题.【分析】根据位移和时间,利用求出小球在不同时间段的平均速度.根据题目的条件无法判断小球是否做匀加速运动.【解答】解:A、小球在这4s内的平均速度.故A正确.B、小球在第3s和第4s这两秒内的平均速度.故B正确.C、小球在第3s内的平均速度为3m/s,因为小球做加速运动,所以小球在第3s末的速度不一定等于3m/s.故C错误.D、初速度为零的匀变速直线运动,连续相等时间内的位移之比为1:3:5:7,所以小球在这4s内做的一定不是初速度为零的匀加速直线.故D错误.故选:AB.【点评】解决本题的关键知道平均速度等于位移与时间的比值,即定义式为.5.质量不计的弹簧下端固定一小球.现手持弹簧上端使小球随手在竖直方向上以同样大小的加速度a(a<g)分别向上、向下做匀加速直线运动.若忽略空气阻力,弹簧的伸长分别为x1、x2;若空气阻力不能忽略且大小恒定,弹簧的伸长分别为x′1、x′2.则()A.x′1+x1=x2+x′2B.x′1+x1<x2+x′2C.x′1+x′2=x1+x2D.x′1+x′2<x1+x2【考点】牛顿第二定律;胡克定律.【专题】压轴题.【分析】对小球受力分析,然后分别结合牛顿第二定律计算出各种情况下弹簧的伸长量,再比较.【解答】解:加速上升时kx1﹣mg=ma ①加速下降时mg﹣kx2=ma ②有阻力,加速上升时kx1′﹣mg﹣f=ma ③有阻力,加速下降时mg﹣kx2′﹣f=ma ④由以上四式可解得x1′+x2′=x1+x2故选C.【点评】本题关键对各种情况下的小球受力分析,然后根据牛顿第二定律列式求解.6.如图,在光滑水平面上,放着两块长度相同,质量分别为M1和M2的木板,在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块.开始时,各物均静止,今在两物体上各作用一水平恒力F1、F2,当物块和木板分离时,两木板的速度分别为v1和v2,物体和木板间的动摩擦因数相同,下列说法正确的是()A.若F1=F2,M1>M2,则v1>v2B.若F1=F2,M1<M2,则v1>v2C.若F1>F2,M1=M2,则v1>v2D.若F1<F2,M1=M2,则v1>v2【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系;滑动摩擦力.【专题】传送带专题.【分析】本题中涉及到两个物体,所以就要考虑用整体法还是隔离法,但题中研究的是两物体的相对滑动,所以应该用隔离法.板和物体都做匀变速运动,牛顿定律加运动学公式和动能定理都能用,但题中“当物体与板分离时”隐含着在相等时间内物体的位移比板的位移多一个板长,也就是隐含着时间因素,所以不方便用动能定理解了,就要用牛顿定律加运动公式解.【解答】解:A、B:首先看F1=F2时情况:由题很容易得到两物块所受的摩擦力大小是相等的,因此两物块的加速度相同,我们设两物块的加速度大小为a,对于M1、M2,滑动摩擦力即为它们的合力,设M1的加速度大小为a1,M2的加速度大小为a2,根据牛顿第二定律得:因为a1=,a2=,其中m为物块的质量.设板的长度为L,它们向右都做匀加速直线运动,当物块与木板分离时:物块与M1的相对位移L=at12﹣a1t12物块与M2的相对位移L=at22﹣a2t22若M1>M2,a1<a2所以得:t1<t2M1的速度为v1=a1t1,M2的速度为v2=a2t2则v1<v2,故A错误.若M1<M2,a1>a2所以得:t1>t2M1的速度为v1=a1t1,M2的速度为v2=a2t2则v1>v2,故B正确.C、D:若F1>F2、M1=M2,根据受力分析和牛顿第二定律的:则M1上的物块的加速度大于M2上的物块的加速度,即a a>a b由于M1=M2,所以M1、M2加速度相同,设M1、M2加速度为a.它们向右都做匀加速直线运动,当物块与木板分离时:物块与M1的相对位移L=a a t12﹣at12物块与M2的相对位移L=a b t22﹣at22由于a a>a b所以得:t1<t2则v1<v2,故C错误.若F1<F2、M1=M2,a a<a b则v1>v2,故D正确.故选BD.【点评】要去比较一个物理量两种情况下的大小关系,我们应该通过物理规律先把这个物理量表示出来.同时要把受力分析和牛顿第二定律结合应用.7.一质量为m的物体在水平恒力F的作用下沿水平面运动,在t0时刻撤去力F,其v﹣t图象如图所示.已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ,则下列关于力F的大小和力F做的功W的大小关系式正确的是()A.F=μmg B.F=2μmg C.W=mv02D.W=μmgv0t0【考点】动能定理的应用;匀变速直线运动的图像.【专题】整体思想;图析法;动能定理的应用专题.【分析】对整个过程,根据动量定理求解恒力F的大小.由速度图象的“面积”求出位移,再根据功的计算公式求解力F做功W的大小.【解答】解:AB、取速度方向为正方向.根据动量定理得:对全过程有:Ft0﹣μmg•3t0=0,得F=3μmg,故AB错误.CD、在0﹣t0时间内物体的位移为:x=,力F做功大小为:W=Fx=3μmg•=μmgv0t0.根据动能定理得:对匀减速运动过程有:﹣μmg•=0﹣整理得:μmgv0t0=则W=μmgv0t0=,故CD正确.故选:CD【点评】本题涉及力在时间上的累积效应,可优先考虑运用动量定理研究F的大小,涉及力在空间的效果,可考虑动能定理,当然也可以根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解.8.如图所示,质量均为m的物块A和B叠放在一轻弹簧上,用一竖直向下的力F压A,使弹簧又被压缩一段.在突然撤去F的瞬间,A与B间的相互作用力的大小为()A.0 B.mg﹣C.D.mg+【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.【专题】牛顿运动定律综合专题.【分析】先根据整体法求解出加速度,然后运用隔离法求解内力.【解答】解:在突然撤去F的瞬间,AB整体的合力向上,为F,根据牛顿第二定律,有:F=(2m)a;对上面的物体受力分析,受重力和支持力,根据牛顿第二定律,有:N﹣mg=ma;联立解得:N=mg+;故选D.【点评】本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用,注意整体法和隔离法在题目中的应用,不难.9.如图所示,斜面B放在水平面上,木块A放在斜面上.用水平力F推A时,A、B都保持静止.若将推力F稍为减小一点,则A、B间的摩擦力大小f1和B、地间的摩擦力大小f2的变化情况可能是()A.f1和f2都增大 B.f1和f2都不变 C.f1增大f2减小 D.f1减小f2增大【考点】共点力平衡的条件及其应用;摩擦力的判断与计算.【专题】共点力作用下物体平衡专题.【分析】先对物体Q受力分析,受推力、重力、支持力,可能有摩擦力,受推力、重力、支持力,可能有摩擦力,按照效果讨论摩擦力情况;然后对整体受力分析,得到P与地面间摩擦力情况.【解答】解:对物体Q受力分析,受推力、重力、支持力,可能有摩擦力,①当mgsinθ>Fcosθ时,摩擦力沿着斜面向上,大小为f1=mgsinθ﹣Fcosθ,当F减小时,f1变大;②当mgsinθ=Fcosθ时,摩擦力为零,F减小时,f1变小;③当mgsinθ<Fcosθ时,摩擦力沿着斜面向下,大小为f1=Fcosθ﹣mgsinθ,F减小时,f1变小;对整体受力分析,则有f2=F,则f2一定变小;故选:C.【点评】本题关键是灵活地选择研究对象进行受力分析,要注意静摩擦力随着外力的变化而变化.10.如图所示,质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,在外力作用下,斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动,运动中物体m与斜面体相对静止.则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中错误的是()A.支持力一定做正功 B.摩擦力一定做正功C.摩擦力可能不做功 D.摩擦力可能做负功【考点】功的计算;滑动摩擦力.【专题】功的计算专题.【分析】使物体A和斜面体B一起向左做加速运动,加速度水平向左,支持力F N垂直斜面向上,而摩擦力F f方向需要讨论,然后结合功的计算公式W=FScosα进行分析判断正负功.【解答】解:A、由功的计算公式W=FScosα可知,支持力方向垂直斜面向上,与位移的方向夹角小于90°,支持力一定做正功;而摩擦力是否存在需要讨论:当加速度较小时,摩擦力F f沿斜面向上,即a<gtan θ,摩擦力沿斜面向上,做负功.当加速度较大时,摩擦力F f沿斜面向下,即a>gtan θ,摩擦力沿斜面向下,做正功.当a=gtanθ时,摩擦力不存在,不做功;综上所述,B是错误的.故选B.【点评】本题考查灵活运用正交分解处理物理问题的能力,采用的是分解加速度,不是分解要求的力的方法,使解题过程简洁方便.二、填空题(每空3分,共18分)11.一游标卡尺和螺旋测微器的主尺最小分度均为1mm,现用它们分别测量两工件,其读数如图,则游标卡尺的读数为50.60mm;螺旋测微器的读数为12.232mm.【考点】刻度尺、游标卡尺的使用;螺旋测微器的使用.【专题】实验题;定量思想;推理法;基本实验仪器.【分析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法,主尺读数加上游标读数,不需估读.螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读.【解答】解:1、游标卡尺的主尺读数为50mm,游标尺上第12个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为12×0.05mm=0.60mm,所以最终读数为:50mm+0.60mm=50.60mm.2、螺旋测微器的固定刻度为12mm,可动刻度为23.2×0.01mm=0.232mm,所以最终读数为12mm+0.232mm=12.232mm.故答案为:50.60,12.232【点评】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理,要能正确使用这些基本仪器进行有关测量.12.在用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中,相邻两点之间的时间间隔为0.02秒,①图中a、b两条纸带应选用a;②若不从起点O开始验证,而从点A到点C之间进行验证,则还需测量的物理量为BC的间距,从而计算出A、C两点的瞬时速度后,计算出A、C两点的动能增加量和A、C点重力势能的减小量,看它们在实验允许的误差范围内是否相等.【考点】验证机械能守恒定律.【专题】实验题;定性思想;推理法;机械能守恒定律应用专题.【分析】根据运动学位移公式,结合相邻两点之间的时间间隔为0.02秒,求解点间距,从而判定纸带;若从点A到点C之间进行验证,那么必须知道AC间距,及A与C点的瞬时速度,从而即可求解.【解答】解:①根据从静止开始做自由下落,结合0.02s的位移为:h=gt2==1.96mm,故应选用纸带a;②从点A到点C之间进行验证,必须知道AC间距,及A与C点的瞬时速度,而两点的瞬时速度,通过平均速度求解,因此还需测量的物理量为BC间距,当计算出A、C两点的瞬时速度后,从而计算出两点的动能的增加量,及从A到C点的重力势能的减小量,看它们是否在实验允许的误差范围内相等,故答案为:a,BC的间距,A、C两点的动能增加量,A、C两点重力势能的减小量.【点评】考查纸带选取依据,掌握由平均速度求解瞬时速度的方法,正确理解实验原理都是解答实验的关键,同时加强物理基本规律在实验中的应用.三、计算题(共42分).解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.13.如图所示,质量m=1Kg的小球穿在长L=1.6m的斜杆上,斜杆与水平方向成α=37°角,斜杆固定不动,小球与斜杆间的动摩擦因数μ=0.75.小球受水平向左的拉力F=1N,从斜杆的顶端由静止开始下滑,求(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)(1)小球运动的加速度大小;(2)小球运动到斜杆底端时的速度大小.【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与位移的关系.【专题】牛顿运动定律综合专题.【分析】(1)对小球进行受力分析,求出合力,根据牛顿第二定律求出加速度.(2)根据v2=2ax可求小球运动到斜杆底端时的速度大小.【解答】解:(1)小球受力分析如图所示由牛顿第二定律得:Fcosα+mgsinα﹣μN=ma ①Fsinα+N=mgcosα②①②联立得:==1.25m/s2(2)由公式v2=2ax得:答:(1)小球运动的加速度大小1.25m/s2;(2)小球运动到斜杆底端时的速度大小2m/s.【点评】解题的关键是正确对小球进行受力分析,会用正交分解的方法求解合力,难度适中.14.质量为50kg的运动员,在一座高桥上做“蹦极”运动.他所用的弹性绳自由长度为12m,假设弹性绳中的弹力与弹性绳的伸长之间的关系遵循胡克定律,在整个运动中弹性绳不超过弹性限度.运动员从桥面下落,能到达距桥面为40m的最低点D 处,运动员下落速率v跟下落距离S 的关系如图所示,运动员在C 点时的速度最大.空气阻力不计,重力加速度g取10m/s2.求:(1)弹性绳的劲度系数k.(2)运动员到达D点时,弹性绳的弹性势能E p.(3)运动员到达D点时的加速度值a.【考点】机械能守恒定律;牛顿第二定律.【专题】机械能守恒定律应用专题.【分析】(1)在C点速度最大,则C点是平衡位置,则有重力等于弹力,结合胡克定律即可求解;(2)对由O到D的过程运用机械能守恒定律列式即可求解;(3)在D点,由胡克定律求得弹簧的弹力,再根据牛顿第二定律求加速度.【解答】解:(1)运动员在C点受到的弹力与重力大小相等,合外力为0,加速度为0,所以速度最大.则k(L C﹣L0)=mg代入数据得k=62.5N/m(2)运动员到达D点的速率为0,在整个下落过程中减少的重力势能全部转化为弹簧增加的弹性势能E P=mgL D代入数据得E P=2×104J(3)在D点弹簧的弹力F=k(L D﹣L O)根据牛顿第二定律F﹣mg=ma联立解得a=25m/s2答:(1)弹性绳的劲度系数k是62.5N/m.(2)运动员到达D点时,弹性绳的弹性势能Ep是2×104J.(3)运动员到达D点时的加速度值a是25m/s2.【点评】本题首先读出图象的信息,分析运动员的运动情况.再选择平衡条件、牛顿第二定律等等物理规律求解.15.在倾角α=30°的光滑斜面上通过滑轮连结着质量m A=m B=10kg的两个物体,开始时用手托住A,离地高h=5m,B位于斜面底端(如图),撤去手后,求:(1)A即将着地时,A的动能和系统的总势能;(2)物体B势能的最大值和离开斜面底端的最远距离(地面为参考面g=10m/s2).【考点】机械能守恒定律;重力势能.【专题】机械能守恒定律应用专题.【分析】(1)以两物体组成的系统作为研究对象,系统的机械能守恒,列式从而求出A物体落地瞬间的速度.即可求解A的动能;并可求出系统的总势能.(2)当物体A落地后,物体B由于惯性继续上升,对B,由机械能守恒定律可求出B物在斜面上的最远点离地的高度,即求得最大势能.【解答】解:(1)由题知,A、B两物构成的系统只有重力做功,故系统的机械能守恒,得:m A gh﹣m B ghsinα=(m A+m B)v2将m A=m B=10kg,h=5m代入解得:v=5m/s.A的动能为:E KA=m A v2=×10×25J=125J系统的总势能为:E p=m B ghsinα=10×10×5×0.5J=250J(2)当A物体落地后,B物体由于惯性将继续上升,此时绳子松了,对B物体而言,只有重力做功,故B物体的机械能守恒.设B上升的最远点离地高度为H,根据机械能守恒定律得:m B v2=m B g(H﹣hsinα)代入得:整理得:H=3.75m.离开斜面底端的最远距离为S==m=7.5m。
2015-2016学年安徽省合肥市肥西中学高一(下)期末物理试卷(文科)一、单选题(每题3分,计60分)1.下列关于做匀速圆周运动的物体说法中正确的是()A.线速度大小和方向都不变B.加速度大小和方向都不变C.向心力大小和方向都不变D.向心力就是物体受到的合力2.下列关于第一宇宙速度说法正确的是()A.第一宇宙速度的数值是7.9km/sB.第一宇宙速度的数值是11.2km/sC.第一宇宙速度的数值是16.7km/sD.第一宇宙速度的数值是卫星绕地球运行的最小速度3.如图所示,身高1.6m的杂技演员正在进行表演,两只手不停的抛出鸡蛋,两只鸡蛋始终在手上,一只鸡蛋在空中.由图估算他将一只鸡蛋向上抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于()A.0.3 J B.3 J C.30 J D.300 J4.如图为皮带传动示意图,皮带运作时不打滑,关于大轮边缘上的A点和小轮边缘上的B点,下列结论正确的是()A.转速n A>n B B.角速度ωA>ωB C.线速度v A>v B D.周期T A>T B5.牛顿得出万有引力定律100多年以后,英国物理学家卡文迪许在实验室里测出了引力常量G 的数值,在国际单位制中G的单位是()A.kg2/(N•m2)B.N•kg2/m2C.N•m2/kg2D.G是常量没有单位6.如图所示,小球从高处自由下落到竖直放置的轻弹簧上,在弹簧压缩到最短的整个过程中(弹簧始终在弹性限度内,空气阻力不计),下列关于小球和弹簧的能量表达中正确的是()A.重力势能和动能之和保持不变B.重力势能和弹性势能之和保持不变C.动能和弹性势能之和保持不变D.重力势能、动能和弹性势能之和保持不变7.起重机将一集装箱匀速提升的过程中,集装箱的()A.动能不变,机械能不变 B.动能不变,机械能减小C.重力势能增加,机械能不变 D.重力势能增加,机械能增加8.一个钢球在水平桌面上做直线运动,在其经过的路径旁放一块磁铁,则钢球的路径就发生改变,如图所示此实验可以说明()A.当物体受到外力作用时,其运动方向一定发生改变B.当物体受到外力作用时,其惯性就消失了C.当物体所受合力的方向与初速度方向不在一条直线时,其运动方向发生改变D.当物体所受合力的方向与初速度方向垂直时,其运动方向才发生改变9.一物体做匀速圆周运动,则()A.物体所受的和合力一定指向圆心B.物体所受的合力保持不变C.物体的速度保持不变D.物体的加速度保持不变10.万有引力定律的表达式为:F=G,其中G为引力常量.把它应用于太阳﹣行星系统,已知地球绕太阳公转的半径为R,周期为T,则由此可以求出()A.地球的质量B.地球的密度C.太阳的质量D.太阳的态度11.海峡两岸直航后,原来从台北飞往上海要经过香港中转(以下称“A线路”),现在可以从台北直飞到上海(以下称“B线路”).假设某人分别沿上述两条线路从台北到上海(如图),以下说法正确的是()A.沿A线路和B线路的路程相同,位移也相同B.沿A线路和B线路的路程相同,位移不相同C.沿A线路和B线路的路程不相同,位移相同D.沿A线路和B线路的路程不相同,位移也不相同12.以下关于重力的说法中错误的是()A.重力的施力物体是地球B.重力的方向总是竖直向下的C.在同一位置,质量大的物体受到的重力大D.重力的作用点叫重心,物体的重心都在物体上13.下列所示的图象中,表示物体做匀加速直线运动的是()A.B.C.D.14.“以卵击石”的结果是鸡蛋破碎了,以下说法正确的是()A.鸡蛋对石头的力小于石头对鸡蛋的力B.鸡蛋对石头的力与石头对鸡蛋的力大小相等C.鸡蛋对石头的力大于石头对鸡蛋的力D.鸡蛋对石头的力就是石头对鸡蛋的力15.以一定的初速度水平抛出一个物体,不计空气阻力,则在物体沿曲线运动的过程中()A.物体的速度增大,加速度减小B.物体的速度和加速度都增大C.物体的速度增大,加速度不变D.物体的速度和加速度都不变16.如图,甲、乙为两颗绕地球做匀速圆周运动的卫星,甲的轨道半径小于乙的轨道半径,则()A.甲的线速度小于乙的线速度B.甲的角速度小于乙的角速度C.甲的向心加速度小于乙的向心加速度D.甲的周期小于乙的周期17.利用图示装置被探究加速度与力、质量的关系时,下列做法中不合理的是()A.可以适当垫高木板的右端来平衡小车运动过程中受到的摩擦力B.提供外力的盘和放在其中的砝码的总质量要远小于小车的质量C.处理数据时,作出a﹣m图象能准确判断出加速度与质量之间的关系D.处理数据时,作出图象能准确判断出加速度与质量之间的关系18.质点是一种物理模型,以下关于质点的说法中正确的是()A.只有质量很小的物体才可以看成质点B.只有体积很小的物体才可以看成质点C.只有质量和体积都很小的物体才可以看成质点D.一个物体能否看成质点是由研究问题的性质决定的19.以下表示平均速度的是()A.某同学从家到学校步行速度约为1.5m/sB.赛车飞跃某障碍物时的速度约为80m/sC.飞机起飞时的速度约为120m/sD.远程炮弹射出炮口的速度约为2000m/s20.小球在水平桌面上做匀速直线运动,当它受到如图所示的力的方向作用时,小球可能运动的方向是()A.Oa B.Ob C.Oc D.Od二、填空.(3分每空,计15分)21.某同学用打点计时器研究小车的运动规律,如果打出的纸带上的点迹分布不均匀,那么,点迹密集的地方表示运动的速度(选填“较大”或“较小”).22.从20m高处以5m/s的初速度水平抛出一个小球,不计空气阻力,g取10m/s2,则小球经过s 落地,落地时小球在水平方向的位移为m.23.某同学用100N的力将质量为0.5kg的足球以8m/s的初速度踢出20m.则该同学对足球做的功为J.24.质量为m的汽车,以速率v通过半径为r的凸形桥,在桥面最高点时汽车对桥面的压力是.三、计算题25.汽车以36km/h的速度在平直路面上匀速行驶,现以1m/s2的加速度加速,求:①加速10s后的速度大小.②加速10s的时间内汽车通过的位移大小.26.如图所示,PQ为竖直平面内光滑的四分之一圆弧轨道,圆弧的半径R=0.5m,在下端Q点与粗糙的水平直轨道相切.一质量m=50g的小物块在P点由静止释放后沿轨道滑下.取g=10m/s2,求:①小物块运动到Q点时的动能.②若小物块最终停在直轨道上的M点,且QM之间的距离L=1.0m,求小物块于直轨道之间的动摩擦因数μ.2015-2016学年安徽省合肥市肥西中学高一(下)期末物理试卷(文科)参考答案与试题解析一、单选题(每题3分,计60分)1.下列关于做匀速圆周运动的物体说法中正确的是()A.线速度大小和方向都不变B.加速度大小和方向都不变C.向心力大小和方向都不变D.向心力就是物体受到的合力【考点】匀速圆周运动;线速度、角速度和周期、转速.【分析】匀速圆周运动速度大小不变,方向变化,是变速运动;加速度方向始终指向圆心,加速度是变化的,是变加速运动;角速度不变.【解答】解:A、匀速圆周运动的线速度大小不变,方向变化,是变速运动,故A错误;B、匀速圆周运动的加速度的大小不变,方向始终指向圆心,加速度是变化的,是变加速运动,故B错误;C、匀速圆周运动的向心力的大小不变,方向始终指向圆心,是变化的,故C错误;D、匀速圆周运动由合外力提供向心力,故D正确;故选:D2.下列关于第一宇宙速度说法正确的是()A.第一宇宙速度的数值是7.9km/sB.第一宇宙速度的数值是11.2km/sC.第一宇宙速度的数值是16.7km/sD.第一宇宙速度的数值是卫星绕地球运行的最小速度【考点】第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度.【分析】第一宇宙速度又叫“环绕速度”即卫星贴地飞行的速度,第一宇宙速度的数值为7.9km/s,第二宇宙速度是脱离地球束缚的最小速度,是11.2km/s,第三宇宙速度是物体逃离太阳的最小速度,大小是16.7km/s.【解答】解:A、根据引力提供向心力,则为,当轨道半径等于地球半径时对应的速度即为第一宇宙速度,第一宇宙速度又叫“环绕速度”即卫星贴地飞行的速度,第一宇宙速度的数值为7.9km/s,故A正确,D错误;B、11.2km/s是第二宇宙速度,即脱离地球束缚的最小速度.故B错误;C、16.7km/s是第三宇宙速度,即物体逃离太阳的最小速度,故C错误;故选:A.3.如图所示,身高1.6m的杂技演员正在进行表演,两只手不停的抛出鸡蛋,两只鸡蛋始终在手上,一只鸡蛋在空中.由图估算他将一只鸡蛋向上抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于()A.0.3 J B.3 J C.30 J D.300 J【考点】功的计算.【分析】估计一个鸡蛋的重力的大小,在根据鸡蛋的运动情况,可以估计上升的高度的大小,根据W=Gh可以求得人对鸡蛋做的功.【解答】解:大约2个鸡蛋为1N,则一个鸡蛋的重力约为0.5N,由图可知大约能抛的高度为h=0.5m,则做的功大约为:W=Gh=0.5×0.5=0.25J≈0.3J,所以A正确.故选:A.4.如图为皮带传动示意图,皮带运作时不打滑,关于大轮边缘上的A点和小轮边缘上的B点,下列结论正确的是()A.转速n A>n B B.角速度ωA>ωB C.线速度v A>v B D.周期T A>T B【考点】线速度、角速度和周期、转速.【分析】线速度是单位时间内通过的弧长,比较线速度只要比较相同时间内通过的弧长.皮带没有打滑,则两轮子在相同的时间内通过的弧长相等,可知线速度大小相等.在线速度相等的情况下,要比较角速度,只需根据公式v=ωr就可知道.【解答】解:由于皮带没有打滑,则两轮子在相同的时间内通过的弧长相等,可知线速度大小相等.根据公式v=ωr,大轮半径大,角速度ω小,所以ωA<ωB,转速所以:n A<n B,周期:,所以T A>T B.故ABC错误,D正确.故选:D5.牛顿得出万有引力定律100多年以后,英国物理学家卡文迪许在实验室里测出了引力常量G 的数值,在国际单位制中G的单位是()A.kg2/(N•m2)B.N•kg2/m2C.N•m2/kg2D.G是常量没有单位【考点】力学单位制.【分析】根据万有引力定律F=G,由质量、距离和力三个量的单位推导出G的单位.【解答】解:万有引力定律F=G,公式中,质量m的单位为kg,距离r的单位为m,引力F的单位为N,由公式推导得出,G的单位为N•m2/kg2.故选:C.6.如图所示,小球从高处自由下落到竖直放置的轻弹簧上,在弹簧压缩到最短的整个过程中(弹簧始终在弹性限度内,空气阻力不计),下列关于小球和弹簧的能量表达中正确的是()A.重力势能和动能之和保持不变B.重力势能和弹性势能之和保持不变C.动能和弹性势能之和保持不变D.重力势能、动能和弹性势能之和保持不变【考点】机械能守恒定律.【分析】对小球以及小球与弹簧组成的系统分析,根据能量转化规律明确能量之间的转化关系,从而明确各能量对应的改为关系;注意小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化,没有与其他形式的能发生交换,也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变.【解答】解:A、对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化,没有与其他形式的能发生交换,也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变.对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,弹簧是一直被压缩的,所以弹簧的弹性势能一直在增大.因为小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变,重力势能和动能之和始终减小.故A错误.B、在刚接触弹簧的时候这个时候小球的加速度等于重力加速度,在压缩的过程中,弹簧的弹力越来越大,小球所受到的加速度越来越小,直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力,这个时候小球的加速度为0,要注意在小球刚接触到加速度变0的工程中,小球一直处于加速状态,由于惯性的原因,小球还是继续压缩弹簧,这个时候弹簧的弹力大于小球受到的重力,小球减速,直到小球的速度为0,这个时候弹簧压缩的最短.所以小球的动能先增大后减小,所以重力势能和弹性势能之和先减小后增加.故B错误.C、小球下降,重力势能一直减小,所以动能和弹性势能之和一直增大.故C错误.D、对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化,没有与其他形式的能发生交换,也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变.故D正确.故选:D.7.起重机将一集装箱匀速提升的过程中,集装箱的()A.动能不变,机械能不变 B.动能不变,机械能减小C.重力势能增加,机械能不变 D.重力势能增加,机械能增加【考点】机械能守恒定律.【分析】集装箱匀速提升,速度不变,则动能不变,高度上升,重力势能增大,机械能等于动能加重力势能.【解答】解:集装箱匀速提升,速度不变,则动能不变,在上升过程中高度上升,重力势能增大,则机械能增大.故D正确,ABC错误;故选:D8.一个钢球在水平桌面上做直线运动,在其经过的路径旁放一块磁铁,则钢球的路径就发生改变,如图所示此实验可以说明()A.当物体受到外力作用时,其运动方向一定发生改变B.当物体受到外力作用时,其惯性就消失了C.当物体所受合力的方向与初速度方向不在一条直线时,其运动方向发生改变D.当物体所受合力的方向与初速度方向垂直时,其运动方向才发生改变【考点】曲线运动;惯性.【分析】速度方向是切线方向,合力方向是指向磁体的方向,两者不共线,球在做曲线运动,据此判断曲线运动的条件.惯性是物体的固有属性,与是否受力无关.【解答】解:A、C、D、速度方向是切线方向,合力方向是指向磁体的方向,两者不共线,球在做曲线运动,说明曲线运动的条件是合力与速度不共线,故AD错误,C正确;B、惯性是物体的固有属性,与是否受力无关.故B错误故选:C9.一物体做匀速圆周运动,则()A.物体所受的和合力一定指向圆心B.物体所受的合力保持不变C.物体的速度保持不变D.物体的加速度保持不变【考点】匀速圆周运动.【分析】对于物理量的理解要明确是如何定义的,决定因素有哪些,是标量还是矢量,如本题中明确描述匀速圆周运动的各个物理量特点是解本题的关键,尤其是注意标量和矢量的区别.【解答】解:A、匀速圆周运动的物体的合力一定指向圆心提供向心力,大小不变,方向时刻改变,所以合力是变力,故A正确,B错误;CD、速度以及加速度都是矢量,方向不断变化;故匀速圆周运动的物体速度、加速度是变化的,故CD错误;故选:A.10.万有引力定律的表达式为:F=G,其中G为引力常量.把它应用于太阳﹣行星系统,已知地球绕太阳公转的半径为R,周期为T,则由此可以求出()A.地球的质量B.地球的密度C.太阳的质量D.太阳的态度【考点】万有引力定律及其应用.【分析】研究行星绕太阳做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式可求出太阳的质量【解答】解:设太阳的质量为M,地球的质量为m.地球绕太阳做圆周运动的向心力由太阳的万有引力提供,则有:得,已知r和T,可求出太阳的质量M,但不能求出地球的质量m和地球的密度.由于太阳的半径未知,也不能求出太阳的密度.故选:C11.海峡两岸直航后,原来从台北飞往上海要经过香港中转(以下称“A线路”),现在可以从台北直飞到上海(以下称“B线路”).假设某人分别沿上述两条线路从台北到上海(如图),以下说法正确的是()A.沿A线路和B线路的路程相同,位移也相同B.沿A线路和B线路的路程相同,位移不相同C.沿A线路和B线路的路程不相同,位移相同D.沿A线路和B线路的路程不相同,位移也不相同【考点】位移与路程.【分析】路程是运动轨迹的总长度,是标量.位移是初末位置之间的有向线段,是矢量.由此可判定AB路线的路程和位移.【解答】解:由路程是运动轨迹的总长度,是标量.位移是初末位置之间的有向线段,是矢量.从图中给的A、B线可知:A线路和B线路的轨迹不同,A的轨迹长,B的轨迹短,故沿A线路和B线路的路程不相同.沿A线路和沿B线路初位置相同,末位置也相同,故位移相同.由以上分析可知,C正确,ABD错误.故选:C.12.以下关于重力的说法中错误的是()A.重力的施力物体是地球B.重力的方向总是竖直向下的C.在同一位置,质量大的物体受到的重力大D.重力的作用点叫重心,物体的重心都在物体上【考点】重力;重心.【分析】重力是任何地球表面的物体都受到的,地球对它的吸引的力,这个力的施力物体与方向都是相同的.重力的大小与质量成正比,而且这个比值是相对固定的.【解答】解:A、重力都是受地球的吸引而获得的,重力的施力物体是地球,所以A正确;B、重力的方向总是竖直向下,所以B正确;C、物体的重力跟它的质量成正比,在同一位置,质量大的物体受到的重力,所以C正确;D、重力的作用点叫重心,物体的重心不一定在物体上,所以D错误.本题选择错误的,故选:D.13.下列所示的图象中,表示物体做匀加速直线运动的是()A.B.C.D.【考点】匀变速直线运动的图像.【分析】速度图象倾斜的直线表示匀变速直线运动.由图象可直接读出速度的变化情况,斜率等于加速度,从而判断物体的运动性质.【解答】解:A、速度均匀增大,加速度不变,表示物体做匀加速直线运动,符合题意.故A 正确.B、速度均匀减小,加速度不变,表示物体做匀减速直线运动,不符合题意.故B错误.C、速度不随时间而变化,表示物体做匀速直线运动,不符合题意.故C错误.D、图象的斜率等于加速度,可知,物体做加速度减小的变加速直线运动,故D错误.故选:A.14.“以卵击石”的结果是鸡蛋破碎了,以下说法正确的是()A.鸡蛋对石头的力小于石头对鸡蛋的力B.鸡蛋对石头的力与石头对鸡蛋的力大小相等C.鸡蛋对石头的力大于石头对鸡蛋的力D.鸡蛋对石头的力就是石头对鸡蛋的力【考点】作用力和反作用力.【分析】鸡蛋碰石头,它们之间的力是作用力和反作用力,作用力和反作用力一定是两个物体之间的相互作用力,并且大小相等,方向相反,同时产生同时消失,而平衡力不会同时产生和消失.【解答】解:石头对鸡蛋的作用力和鸡蛋对石头的作用力是作用力和反作用力,作用力和反作用力一定是两个物体之间的相互作用力,并且大小相等,方向相反,同时产生同时消失,所以ACD错误,B正确.故选:B.15.以一定的初速度水平抛出一个物体,不计空气阻力,则在物体沿曲线运动的过程中()A.物体的速度增大,加速度减小B.物体的速度和加速度都增大C.物体的速度增大,加速度不变D.物体的速度和加速度都不变【考点】平抛运动.【分析】平抛运动的加速度不变,做匀变速曲线运动,速度的大小和方向时刻改变.【解答】解:平抛运动的加速度不变,速度在增大,速度方向时刻改变,故C正确,A、B、D 错误.故选:C.16.如图,甲、乙为两颗绕地球做匀速圆周运动的卫星,甲的轨道半径小于乙的轨道半径,则()A.甲的线速度小于乙的线速度B.甲的角速度小于乙的角速度C.甲的向心加速度小于乙的向心加速度D.甲的周期小于乙的周期【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;向心力.【分析】根据万有引力提供向心力,分析加速度、线速度、角速度、周期与轨道半径的关系.【解答】解:根据万有引力提供向心力得;,,,.由此可知轨道半径越小,线速度越大,角速度越大,加速度越大,周期越小.因为甲的半径比乙小,故甲的线速度、角速度、加速度都比乙大,而周期比乙小,故A、B、C均错误,D正确.故选:D.17.利用图示装置被探究加速度与力、质量的关系时,下列做法中不合理的是()A.可以适当垫高木板的右端来平衡小车运动过程中受到的摩擦力B.提供外力的盘和放在其中的砝码的总质量要远小于小车的质量C.处理数据时,作出a﹣m图象能准确判断出加速度与质量之间的关系D.处理数据时,作出图象能准确判断出加速度与质量之间的关系【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系.【分析】在探究“小车的加速度与质量的关系”实验时,需要平衡摩擦力.解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项.该实验采用的是控制变量法研究,其中加速度、质量、合力三者的测量很重要.【解答】解:A、可以适当垫高木板的右端,使得重力的分力与摩擦力抵消,来平衡小车运动过程中受到的摩擦力.故A正确B、当盘和放在其中的砝码的总质量要远小于小车的质量时,我们可以近似认为小车受到的合力等于盘和放在其中的砝码的总重力,故B正确C、根据a=得处理数据时,作出图象能准确判断出加速度与质量之间的关系,故C错误,D正确本题选不合理的故选:C.18.质点是一种物理模型,以下关于质点的说法中正确的是()A.只有质量很小的物体才可以看成质点B.只有体积很小的物体才可以看成质点C.只有质量和体积都很小的物体才可以看成质点D.一个物体能否看成质点是由研究问题的性质决定的【考点】质点的认识.【分析】物体可以看成质点的条件是看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响,同一个物体在不同的时候,有时可以看成质点,有时不行,要看研究的是什么问题.【解答】解:A、地球的质量很大,在研究地球绕太阳转动的过程中地球的大小和形状是可以忽略的,能看成质点,所以并不是只有质量很小的物体才可以看作质点,所以A错误,B、体积很小的物体也不一定就能够看成质点,比如原子的体积很小,但是在研究原子的运动时原子是不能看成质点的,所以BC错误.D、物体可以看成质点的条件是看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响,由研究问题的性质决定的,所以D正确.故选:D19.以下表示平均速度的是()A.某同学从家到学校步行速度约为1.5m/sB.赛车飞跃某障碍物时的速度约为80m/sC.飞机起飞时的速度约为120m/sD.远程炮弹射出炮口的速度约为2000m/s【考点】平均速度;瞬时速度.【分析】本题考察平均速度和瞬时速度的定义:物体在某段时间内或通过某段位移时的速度叫平均速度;物体通过某一位置或某一时刻的速度叫瞬时速度.平均速度对应时间段或位置段,而瞬时速度对应时间点或位置点【解答】解:A、某同学从家得利超市步行到学校的过程当中速度时大时小,并不能是匀速运动,所以1.5m/s的速度应为平均速度.故A正确.B、物体通过某一位置时的速度是瞬时速度,故赛车飞跃障碍物时的速度是瞬时速度.故B错误.C、飞机起飞时的速度时离地这一时刻的速度,故是瞬时速度.故C错误.D、远程炮弹射出炮口的速度经过炮口瞬间的速度,故为瞬时速度;故D错误.故选:A20.小球在水平桌面上做匀速直线运动,当它受到如图所示的力的方向作用时,小球可能运动的方向是()。
2015-2016学年度上学期(期末)考试高一物理试题【新课标】第Ⅰ卷(选择题 共55分)一、单项选择题:本题共7小题,每小题5分,共35分,每小题只有一个选项......符合题意。
1.游泳运动员以恒定的速率垂直于河岸渡河,当水速突然变大时,对运动员渡河时间和经历的路程产生的影响是( ) A .路程变大,时间不变 B .路程变大,时间延长 C .路程变大,时间缩短 D .路程和时间均不变2.一个小球从A 点由静止开始做匀加速直线运动,若到达B 点时速度为v ,到达C 点时速度为2v ,则AB ∶BC 等于( ) A .1∶1 B .1∶2C .1∶3D .1∶43.物体受到三个共点力的作用,以下四个选项中分别是这三个力的大小,其中不可能...使该物体保持平衡状态的是( )A .3N ,4N ,6NB .5N ,5N ,2NC .2N ,4N ,6ND . 1N ,2N ,4N 4.以10m/s 的初速度从5m 高的屋顶上水平抛出一个石子.不计空气阻力,取g=10m/s 2,则石子落地时的速度大小是( )A .10m/sB .s m /210C .s m /310D .s m /5105.如图所示,倾角为α的斜面体放在粗糙的水平面上,质量为m 的物体A 与一个劲度系数为k 的轻弹簧相连,现用恒定拉力F 沿斜面向上拉弹簧,使物体A 在光滑斜面上匀速上滑,斜面仍处于静止状态,下列说法错误..的是( )A .弹簧伸长量为mgsinα/kB .水平面对斜面体的支持力大小等于斜面体和物体A 的重力之和C .物体A 对斜面体的压力大小为mgcosαD .斜面体受地面的静摩擦力大小等于Fcosα6.聪聪同学讲了一个龟兔赛跑的故事,按照故事情节,明明同学画出了兔子和乌龟的位移图像如图所示。
下列说法错误..的是( )A.故事中的兔子和乌龟是在同一地点同时出发的B.乌龟做的是匀速直线运动C.兔子和乌龟在比赛途中相遇两次D.乌龟先通过预定位移到达终点7.一个小球从空中某点自由释放,落地后立即以大小相等的速度竖直向上弹起,然后上升到最高点。
2015-2016学年安徽省合肥一中高三(上)第一次段考物理试卷学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 一、单选题(本大题共10小题,共40.0分)1.甲、乙两车某时刻由同一地点,沿同一方向开始做直线运动,若以该时刻作为计时起点,得到两车的位移一时间图象,即x-t图象如图中实线所示.甲图象为平滑曲线,过O点的切线与AB平行,过C点(对应t1时刻)的切线与OA平行,则下列说法错误的是()A.t3时刻甲车与乙车相遇B.甲车的初速度等于乙车在t3时刻的速度C.0-t2时间内甲车的瞬时速度始终大于乙车的瞬时速度D.在两车相遇前,t1时刻两车相距最远【答案】C【解析】解:A、t3时刻两车的x相同,说明两车相遇,故A正确.B、根据斜率等于速度,可知,甲车的初速度等于乙车在t3时刻的速度,故B正确.C、0-t2时间内,甲图象的斜率先大于乙,t1时刻后小于乙,说明甲车的瞬时速度先大于乙车的瞬时速度,t1时刻后小于乙车的瞬时速度,故C错误.D、两车从t=0时开始同向运动,甲的速度先大于乙的速度,两者距离增大.t1时刻以后甲的速度小于乙的速度,两者距离减小,所以t1时刻两车相距最远,故D正确.本题选错误的,故选:C.在位移-时间图象中,倾斜的直线表示物体做匀速直线运动,斜率表示速度;图象的交点表示位移相等.根据速度关系分析何时两车相距最远.要求同学们能根据图象读出有用信息,知道位移-时间图象中,倾斜的直线表示物体做匀速直线运动,斜率表示速度.2.P、Q、R三点在同一条直线上,一物体从P点静止开始做匀加速直线运动,经过Q点的速度为v,到R点的速度为3v,则PQ:QR等于()A.1:8B.1:6C.1:5D.1:3【答案】A【解析】解:PQ间的位移x1==;QR间的位移x2==.所以x1:x2=1:8.故A正确,B、C、D错误.故选A.利用匀变速直线运动的速度位移公式x=解决.解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移速度公式x=.这个公式的优越性就是不涉及时间.3.如图所示,老猴拿着一把长50cm的直尺,并使其处于竖直状态;小猴前爪放在直尺O刻度线位置做抓尺的准备.某时刻老猴松开直尺,小猴看到后立即抓直尺,抓住直尺位置的刻度值为20cm(直尺下落过程中始终保持竖直状态).若从小猴看到老猴松开直尺,到他抓住直尺所用时间叫“反应时间”,取重力加速度g=10m/s2.则下列说法中错误的是()A.小猴的“反应时间”约为0.2sB.小猴抓住直尺之前的瞬间,占尺的速度约为4m/sC.若小猴的“反应时间”人于0.35s,则他将抓不住这把直尺D.若将尺子上原来的长度值改为对应的“反应时间”值,则相同的长度刻度与对应的时间间隔一定不等【答案】B【解析】解:A、直尺下降的高度h.根据得,t=.故A正确;B、由v2=2gh可知,小猴第抓住直尺之前的瞬间的速度v==2m/s,故B 错误;C、若小猴的反应时间为0.35s,则下落的高度:,大于该直尺的长度,所以他将抓不住这把直尺.故C正确.D、尺做自由落体运动,相等时间内的位移不等,所以相同的长度刻度与对应的时间间隔一定不等,故D正确;本题选错误的故选:B在小猴的反应时间内,直尺做自由落体运动,根据下降的高度,通过位移时间公式求出自由下落的时间.解决本题的关键知道人的反应时间和自由落体运动的时间相等,结合位移时间公式进行求解.4.如图所示,完全相同的质量为m的A、B两球,用两根等长的细线悬挂在O点,两球之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧,静止不动时,弹簧处于水平方向,两根细线之间的夹角为θ.则弹簧的长度被压缩了()A. B. C. D.【答案】C【解析】解:对球A受力分析,受重力mg、拉力T、弹簧的弹力F,如图根据平衡条件,结合合成法,有:F=mgtan根据胡克定律,有:F=kx解得:x=;故选:C.对A球受力分析,然后根据平衡条件并运用合成法得到弹簧的弹力,最后根据胡克定律得到弹簧的压缩量.本题关键是对小球受力分析,然后根据共点力平衡条件并运用合成法求解出弹力,最后根据胡克定律求解出弹簧的压缩量.5.如图,由两种材料做成的半球面固定在水平地面上,球右侧面是光滑的,左侧面粗糙,O点为球心,A、B是两个相同的小物块(可视为质点),物块A静止在左侧面上,物块B在图示水平力F作用下静止在右侧面上,A、B处在同一高度,AO、BO与竖直方向的夹角均为θ,则A、B分别对球面的压力大小之比为()A.sin2θ:1 B.sinθ:1 C.cos2θ:1 D.cosθ:1【答案】C【解析】解:分别对A、B两个相同的小物块受力分析如图,由平衡条件,得:N=mgcosθ同理N=由牛顿第三定律,A、B分别对球面的压力大小为N、N ;则它们之比为,故C正确故选C分别对A、B两个相同的小物块受力分析,由受力平衡,求得所受的弹力,再由牛顿第三定律,求A、B分别对球面的压力大小之比.考查了受力分析,注意各力的方向,灵活利用平衡条件.6.目前,我市每个社区均已配备了公共体育健身器材.图示器材为一秋千,用两根等长轻绳将一座椅悬挂在竖直支架上等高的两点.由于长期使用,导致两根支架向内发生了稍小倾斜,如图中虚线所示,但两悬挂点仍等高.座椅静止时用F表示所受合力的大小,F1表示单根轻绳对座椅拉力的大小,与倾斜前相比()A.F不变,F1变小B.F不变,F1变大C.F变小,F1变小D.F变大,F1变大【答案】A【解析】解:木板静止时,受重力和两个拉力而平衡,故三个力的合力为零,即:F=0;根据共点力平衡条件,有:2F1cosθ=mg解得:F1=由于长期使用,导致两根支架向内发生了稍小倾斜,故图中的θ角减小了,故F不变,F1减小;故选:A.木板静止时,受重力和两个拉力而平衡,根据共点力平衡条件并结合正交分解法列式分析即可.本题是简单的三力平衡问题,关键是受力分析后运用图示法分析,不难.7.鱼在水中沿直线水平向左加速游动过程中,水对鱼的作用力方向合理的是()A. B. C. D.【答案】D【解析】解:鱼在水中受水的浮力保持鱼在竖直方向的平衡,由于水平方向向左加速,故鱼受水平方向向左的外力;故水对鱼的作用力应是浮力与向左推动力的合力;故应斜向左上方;故选:D对鱼进行分析,由牛顿第二定律可明确水对鱼的作用力的方向.本题要注意明确水对鱼还有竖直向上的作用力,这一力很容易忽略.8.某运动员(可看作质点)参加跳台跳水比赛,t=0是其向上起跳离开跳台瞬间,其速度与时间关系图象如图所示,则()A.t1时刻开始进入水面B.t2时刻开始进入水面C.t3时刻已浮出水面D.0~t2时间内,运动员处于超重状态【答案】B【解析】解:A、B、D从开始到t2时刻,v-t图象为直线,说明整个过程中的加速度是相同的,加速度向下,处于失重状态,所以在0-t2时间内人在空中,先上升后下降,t1时刻到达最高点,t2之后速度减小,开始进入水中,所以AD错误,B正确;C、t3时刻,人的速度减为零,此时人处于水下的最深处,故C错误.故选:B.在v-t图象中,直线的斜率表示加速度的大小,速度的正负代表运动的方向,根据v-t图象可以分析人的运动的情况,即可进行选择.本题主要就是考查学生对速度时间图象的理解,要知道在速度时间的图象中,速度的正负表示运动方向,直线的斜率代表的是加速度的大小,图象的面积代表的是位移.9.如图所示,竖直放置在水平面上的轻弹簧上放着质量为2kg的物体A,处于静止状态,将一个质量为3kg的物体B轻放在A上的瞬间,B对A的压力大小为(g取10m/s2)()A.30NB.0C.15ND.12N【答案】D【解析】解:对AB整体分析,将一个质量为3kg的物体B轻放在A上的一瞬间,整体所受的合力为30N,整体加速度为:a=合=m/s2=6m/s2,隔离对B分析,有:m B g-N=m B a,解得:N=m B(g-a)=3×4N=12N.故选:D.将一个质量为3kg的物体B轻放在A上的一瞬间,求出整体的加速度,再隔离对B分析,求出A对B的支持力大小.解决本题的关键能够正确地进行受力分析,运用牛顿第二定律进行求解,注意整体法和隔离法的运用.10.从地面上以初速度x=ν0t竖直向上抛出一质量为m的球,若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比关系,球运动的速率随时间变化规律如图所示,t1时刻到达最高点,再落回地面,落地时速率为v1,且落地前球已经做匀速运动.则下列说法正确的是()A.小球加速度在上升过程中逐渐增加,在下降过程中逐渐减小B.小球抛出瞬间的加速度大小为(1+)gC.小球抛出瞬间的加速度最大,到达最高点的加速度最小D.小球上升过程中的平均速度大于【答案】B【解析】解:A、C、上升过程,受重力和阻力,合力向下,根据牛顿第二定律,有:f+mg=ma,解得a=g+>g;由于是减速上升,阻力逐渐减小,故加速度不断减小;下降过程,受重力和阻力,根据牛顿第二定律,有:mg-f=ma ,解得:<g;由于速度变大,阻力变大,故加速度变小;即上升和下降过程,加速度一直在减小;故AC错误;B、空气阻力与其速率成正比,最终以v1匀速下降,有:mg=kv1;小球抛出瞬间,有:mg+kv0=ma0;联立解得:,故B正确;D、速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移,从图象可以看出,位移小于阴影部分面积,而阴影部分面积是匀减速直线运动的位移,匀减速直线运动的平均速度等于,故小球上升过程的平均速度小于,故D错误;故选:B.由图象得到小球上升过程和下降过程的运动规律,然后进行受力分析,根据牛顿第二定律进行分析.速度时间图象斜率表示加速度,面积表示位移,会用极限的思想求解位移.二、实验题探究题(本大题共1小题,共9.0分)11.某实验小组应用如图1所示装置“探究加速度与物体受力的关系”,己知小车的质最为M,砝码及砝码盘的总质量为m,打点计时器所接的交流电的频率为50H z,动滑轮轻质且光滑.实验步骤如下:A.按图所示安装好实验装置,其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直;B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下匀速运动;C.挂上砝码盘,接通电源后,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求出小车的加速度;D.改变砝码盘中砝码的质星,重复步骤C,求得小车在不同合力作用下的加速度.根据以上实验过程,回答以下问题:(1)对于上述实验,下列说法正确的是A.小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等B.实验过程中砝码盘处于超重状态C.与小车相连的轻绳与长木板一定要平行D.弹簧测力计的读数应为砝码和砝码盘总重力的一半E.砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量(2)实验中打出的其中一条纸带如图2所示,由该纸带可求得小车的加速度a= ______ m/s2(结果保留两位有效数字)(3)由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图象,与本实验相符合的是______【答案】0.88;A【解析】解:(1)A、由图可知,小车的加速度是砝码盘的加速度大小的2倍,故A错误;B、实验过程中,砝码向下加速运动,处于失重状态,故B错误;C、与小车相连的轻绳与长木板一定要平行;才能保证绳子的拉力等于小车受到的合力;故C正确;D、实验过程中,砝码向下加速运动,处于失重状态,故弹簧测力计的读数小于砝码和砝码盘总重力的一半;故D错误;E、由于不是砝码的重力,即为小车的拉力,故不需要砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量的条件,故D错误;所以选:C;(2)在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数,即△x=a T2,解得:a=将△x=0.88cm,T=0.1s带入解得:a=0.88m/s2.(3)由题意可知,小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系应该是成正比,即为过原点的一条倾斜直线,故A符合;故答案为:(1)B;(2)0.88;(3)A.(1)根据实验原理,可知小车的加速度与砝码盘的加速度不等,但弹簧测力计的读数为小车所受合外力,砝码加速度向下,处于失重状态,不需要砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量的条件;(2)在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数,根据作差法求解加速度;(3)数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图象,应该是过原点的一条倾斜直线.解答实验问题的关键是正确理解实验原理,加强基本物理知识在实验中的应用,同时不断提高应用数学知识解答物理问题的能力;掌握求加速度的方法,注意单位的统一,同时理解由图象来寻找加速度与合力的关系.三、计算题(本大题共4小题,共51.0分)12.某人离公共汽军尾部s=20m,以速度v=6m/s向汽车匀速跑过去,与此同时,汽车以a=1m/s2的加速度从静止启动,作匀加速直线运动,最终以V=15m/s的速度匀速行驶.试问:能否追上汽车?如果能,要用多长时间?如果不能,则他与汽车之间的最小距离是多少?【答案】解:当汽车速度达到6m/s时,所需的时间t=在这段时间内的人的位移x1=vt=6×6m=36m汽车的位移因为x1<x2+20,所以人不能追上汽车,此时两车有最小距离,最小距离△x=x2+20-x1=2m.答:人不能追上汽车,他与汽车间的最小距离为2m.【解析】人和车在速度相等前,两者之间的距离越来越小,若追不上,速度相等后,两者的距离越来越大,可知判断人是否追上汽车,即判断在速度相等时,是否追上.本题属于运动学中的追及问题,关键抓住位移关系,运用运动学公式求解,注意在该问题中判断人是否追上汽车,可以判断在速度相等时是否追上.13.如图所示,质量为m=0.78kg的金属块放在水平桌面上,在与水平方向成θ=37°角斜向上、大小为F=3.0N的拉力作用下,以v=2.0m/s的速度向右做匀速直线运动.己知sin37°=0.60,cos37°=0.80.g取10m/s2,求;(1)金属块与桌面间的动摩擦因数μ;(2)如果从某时刻起撤去拉力,从该时刻起再经过t=5s,金属块在桌面上滑行的距离s.【答案】解:(1)设在拉力作用下金属块所受地面的支持力为N,滑动摩擦力为f,则根据平衡条件得F cos37°=fF sin37°+N=mg又f=μN联立解得:μ=0.4(2)撤去拉力F后,金属块受到滑动摩擦力为:f=μmg根据牛顿第二定律,得加速度大小为:a==μg=0.4×10=4m/s2则撤去F后金属块还能滑行的时间为:s<5s所以金属块在5s内的位移等于0.5s内的位移,位移为:s=m答:(1)金属块与桌面间的动摩擦因数µ为0.4;(2)撤去拉力后从该时刻起再经过t=5s,金属块在桌面上滑行的距离为0.5m.【解析】(1)金属块受到重力mg、拉力F、地面的支持力和滑动摩擦力作用,根据力平衡条件和滑动摩擦力公式求出求出μ.(2)撤去拉力,金属块水平方向受到滑动摩擦力作用而做匀减速运动,要根据牛顿第二定律求出加速度,再根据速度公式求出时间.本题是牛顿第二定律和力平衡条件的简单综合,要防止产生这样的错误解答:在拉力F 作用时f=μmg.14.如图所示,质量M=4kg的小车长L=1.4m,静止在光滑水平面上,其上面右端静止一质量m=1kg的小滑块(可看作质点),小车与木板间的动摩擦因数μ=0.4,先用一水平恒力F向右拉小车.(g=10m/s2.)(1)若用一水平恒力F=10N,小滑块与小车间的摩擦力为多大?(2)小滑块与小车间不发生相对滑动的水平恒力F大小要满足的条件?(3)若用一水平恒力F=28N向右拉小车,要使滑块从小车上恰好滑下来,力F至少应作用多长时间.【答案】解:(1)当F=10N时,设两者间保持相对静止,由整体法可得:F=(M+m)a1得a1=2m/s2隔离小滑块可得:f=ma1=2N而两者间的最大静摩擦力为f max=μmg=4N所以小滑块与小车间的摩擦力为2N.(2)当两者要发生相对滑动时,小滑块与小车间应达到最大的静摩擦力.此时小滑块的加速度可由f max=μmg=m a2得a2=4m/s2由整体法可得:F=(M+m)a2=20N小滑块与小车间不发生相对滑动的水平恒力F的大小范围是F≤20N(3)当F=28N时,两者间相对滑动,小滑块μmg=m a2a2=4m/s2小车F-μmg=M a3得:a3=6m/s2设F撤去前作用了时间t1,则两者获得的速度为v m=a2t1,v M=a3t1两者产生的位移为:,F撤去后m仍以a2加速,M以a4减速,减速的加速度为设过时间t2两者等速v=vm+a2t2=v M-a4t2代入得,t2时间内位移,(x M+x M )-(xm+xm )=L整理得解得t1=1s答:(1)若用一水平恒力F=10N,小滑块与小车间的摩擦力为2N;(2)小滑块与小车间不发生相对滑动的水平恒力F的大小范围是F≤20N;(3)若用一水平恒力F=28N向右拉小车,要使滑块从小车上恰好滑下来,力F至少应作用1s.【解析】(1)对整体使用牛顿第二定律求出共同的加速度,然后UI m使用牛顿第二定律即可求出摩擦力.(2)小物块在木板上滑动时,根据牛顿第二定律,求出木块和木板的加速度,当木板的加速度大于木木块的加速度时,m就会从M上滑落下来.(3)恒力F=28N,m在M上发生相对滑动,设m在M上面滑动的时间为t,求出木块在t内的位移,两者位移之差等于木板的长度L.解决本题的关键知道m在M上发生相对滑动时,M的加速度大于m的加速度.以及知道m在M上滑下时,两者的位移之差等于滑板的长度.15.如图所示,一个质晕为M长为L的圆管竖直放置,顶端塞有一个质举为m的弹性小球,M=4m,球和管间的滑动摩擦力和最大静摩擦力大小均为4mg.管从下端离地面距离为H处自由落下,运动过程中,管始终保持竖直,每次落地后向上弹起的速度与落地时速度大小相等,不计空气阻力,重力加速度为g.求:(1)管第一次弹起时刻的速率V0、(2)管第扁次落地弹起时,管和球的加速度;(3)管第一次落地弹起后,若球没有从管中滑出,则球与管达到相同速度时,管的下端距地面的高度:(4)管第二次弹起后球不致滑落,L应满足什么条件.【答案】解:(1)取竖直向下为正方向.球与管第一次碰地时速度,方向向下.则管第一次弹起时刻的速率为,(2)管第一次落地弹起时,管的加速度,方向向下,球的加速度,方向向上,(3)球的速度,方向向下若球刚好没有从管中滑出,设经过时间t1,球管速度v相同,则有-v1+a1t1=v2-a2t1管从碰地到它弹到最高点所需时间t2,则:因为t1<t2,说明管在达到最高点前,球与管相对静止,故管从弹起经t1这段时间上升的高度为所求.得(4)球与管达到相对静止后,将以速度v、加速度g竖直上升到最高点,由于,故这个高度是因此,管第一次落地弹起后上升的最大高度这一过程球运动的位移则球与管发生相对位移当管与球从H m再次下落,第二次落地弹起中,发生的相对位移由第一次可类推知:所以管第二次弹起后,球不会滑出管外的条件是s1+s2<L即L应满足条件>答:(1)管第一次弹起时刻的速率为;(2)管第一次落地弹起时管和球的加速度分别为2g,3g;(3)管第一次落地弹起后,若球没有从管中滑出,则球与管达到相同速度时,管的下端距地面的高度为;(4)管第二次弹起后球不致滑落,L应满足>.【解析】(1、2)根据v02=2g H求出圆管底端落地前瞬间的速度.根据牛顿第二定律分别求出管反弹后,球和管的加速度,从而得知球相对于管的加速度,以管为参考系,根据速度位移公式求出球相对于管静止时的相对位移,即可求解.(3)根据管上升的加速度,以及相对加速度分别求出管从碰地到它弹到最高点所需时间和管从碰地到与球相对静止所需的时间,比较两个时间知道球与管的运动情况,再根据运动学公式求出管上升的最大高度.(4)根据运动学公式,即可求解.本题的难点在于管和球的运动情况难于判断,关键通过计算理清球和管的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.高中物理试卷第11页,共11页。
2015-2016学年安徽省合肥市肥西中学高一(下)第一次段考物理试卷一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分.1-10题每小题只有一个选项正确;11-12题每小题可能有多个选项正确,全部选对得4分,选项不全得2分,有错选不得分)1.已知河水的流速为v1,小船在静水中的速度为v2,且v2>v1,下面用小箭头表示小船及船头的指向,则能正确反映小船在最短时间内渡河、最短位移渡河的情景图示依次是()A.①② B.①⑤ C.④⑤ D.②③2.物体做匀速圆周运动,下列说法正确的是()A.它所受的合外力一定是变力B.它所受的合外力一定是恒力C.它所受的合外力方向不一定指向圆心D.它处于平衡状态,它所受的合外力为零3.如图所示为地球自转的示意图,同一经度、不同纬度处的地面上站着甲乙两人,他们的向心加速度()A.大小相等,方向相同B.大小不等,方向相同C.大小相等,方向不同D.大小不等,方向不同4.如图所示,一圆筒绕其中心轴00′匀速转动,筒内壁上紧挨着一个物体与筒一起运动且相对筒无滑动,关于物体受力的说法正确的是()A.重力、静摩擦力B.重力、静摩擦力、向心力C.重力、弹力、静摩擦力D.重力、弹力、静摩擦力、向心力5.如图所示,O1、O2两轮通过皮带传动,两轮半径之比r1:r2=2:1,点A在O1轮边缘上,点B在O2轮边缘上,则A、B两点的向心加速度大小之比a A:a B为()A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.1:46.在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内低.如图所示,在某路段汽车向左拐弯,司机左侧的路面比右侧的路面低一些.汽车的运动可看作是做半径为R的在水平面内的圆周运动.设内外路面高度差为h,路基的水平宽度为d,路面的宽度为L.已知重力加速度为g.要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零,则汽车转弯时的车速应等于()A.B.C.D.7.如图所示,A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,两物块始终相对圆盘静止,已知两物块的质量m A<m B,运动半径r A>r B,则下列关系一定正确的是()A.角速度ωA<ωB B.线速度v A<v BC.向心加速度a A>a B D.向心力F A>F B8.如图所示,一物体自倾角为θ的固定斜面顶端水平抛出后落在斜面上,物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足()A.tanφ=sinθB.tanφ=2tanθ C.2tanφ=tanθ D.tanφ=cosθ9.如图所示,绳子一端拴着物体M,另一端绕过滑轮系在水平向左运动的小车的P点,图示时刻滑轮左侧的绳子与水平方向成角θ,则()A.若小车匀速向左,则M加速上升,绳对物体的拉力大于物体的重力B.若小车匀速向左,则M加速上升,绳对物体的拉力小于物体的重力C.若小车做加速运动,物体M可能减速上升D.若小车做减速运动,物体M一定减速上升10.A、B两球质量分别为2m和m,如图,用a、b两根长度相同的绳系住,绕a绳的O端在光滑水平面上以相同角速度做匀速圆周运动,则a,b两根绳张力大小之比为()A.1:1 B.3:1 C.4:1 D.2:111.如图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向.图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的,不计空气阻力,则()A.a的飞行时间比b的长B.b和c的飞行时间相同C.a的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大12.小球m用长为L的悬线固定在O点,在O点正下方处有一个光滑钉子C,如图所示,今把小球拉到悬线成水平后无初速度地释放,当悬线成竖直状态且与钉子相碰时()A.小球的线速度突然增大 B.小球的角速度突然增大C.小球的向心加速度突然增大 D.悬线的拉力突然增大二.填空题(每空2分,共计12分.)13.某同学用图示装置研究平抛运动及其特点.他的实验操作是:在小球A、B处于同一高度时,用小锤轻击弹性金属片,使A球水平飞出,同时B球被松开.①他观察到的现象是:小球A、B (填“同时”或“不同时”)落地;②让A、B球恢复初始状态,用较大的力敲击弹性金属片.A球在空中运动的时间将(填“变长”,“不变”或“变短”).14.(1)在“研究平抛物体的运动”实验的装置如图1所示,下列说法正确的是A.将斜槽的末端切线调成水平B.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行C.斜槽轨道必须光滑D.每次释放小球时的位置越高,实验效果越好(2)如图2实线为某质点平抛运动轨迹的一部分,AB、BC间水平距离△s1=△s2=0.4m,高度差△h1=0.25m,△h2=0.35m.求:①抛出初速度v0为m/s②由抛出点到A点的时间为s(g=10m/s2)三.解答题(共4小题,15题8分,16题10分,17题10分,18题12分,共计40分.)15.如图一辆质量为500kg的汽车静止在一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部.(取g=10m/s2)(1)此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大?(2)如果汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部,则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大?(3)汽车以多大速度通过拱桥的顶部时,汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零?16.如图所示,质量为0.5kg的小杯里盛有1kg的水,用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动半径为1m,小杯通过最高点的速度为4m/s,g取10m/s2,求:(1)在最高点时,绳的拉力?(2)在最高点时水对小杯底的压力?(3)为使小杯经过最高点时水不流出,在最高点时最小速率是多少?17.如图所示,M是水平放置的半径足够大的圆盘,绕过圆心的竖直轴OO′匀速转动,以经过O水平向右的方向作为x轴的正方向.在圆心O正上方距盘面高为h处有一个正在间断滴水的容器,在t=0时刻开始随传送带沿与x轴平行的方向做匀速直线运动,速度大小为v.己知容器在t=0时滴下第一滴水,以后每当前一滴水刚好落到盘面上时再滴一滴水,问:(1)每一滴水经多长时间滴落到盘面上?(2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于一条直线上,圆盘转动的最小角速度ω.(3)第二滴水与第三滴水在盘面上的落点间的最大距离s.18.小明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动.当球某次运动到最低点时,绳突然断掉,球飞行水平距离d后落地,如图所示.已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为d,重力加速度为g.忽略手的运动半径和空气阻力.(1)求绳断开时球的速度大小v1(2)问绳能承受的最大拉力多大?(3)改变绳长,使球重复上述运动,若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?2015-2016学年安徽省合肥市肥西中学高一(下)第一次段考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分.1-10题每小题只有一个选项正确;11-12题每小题可能有多个选项正确,全部选对得4分,选项不全得2分,有错选不得分)1.已知河水的流速为v1,小船在静水中的速度为v2,且v2>v1,下面用小箭头表示小船及船头的指向,则能正确反映小船在最短时间内渡河、最短位移渡河的情景图示依次是()A.①② B.①⑤ C.④⑤ D.②③【考点】运动的合成和分解.【分析】最短时间过河船身应垂直岸,对地轨迹应斜向下游;最短路程过河船身应斜向上游,而船相对岸的轨迹是垂直岸.【解答】解:根据题意,由运动的独立性可知,当船头垂直河岸渡河时,垂直河岸方向速度最大,渡河时间最短即,故(4)正确;已知v2>v1,小船速度与水流速度的合速度垂直河岸时,小船以最短位移渡河,两点间直线段最短,位移最小,如(5)图示,故C正确.故选:C.2.物体做匀速圆周运动,下列说法正确的是()A.它所受的合外力一定是变力B.它所受的合外力一定是恒力C.它所受的合外力方向不一定指向圆心D.它处于平衡状态,它所受的合外力为零【考点】匀速圆周运动.【分析】匀速圆周运动速度大小不变,方向变化,是变速运动.加速度方向始终指向圆心,加速度是变化的,是变加速运动.向心力方向始终指向圆心,是变化的.【解答】解:A、匀速圆周运动受的合外力提供向心力,指向圆心,方向时刻在变化,不是恒力,故A正确,BC错误;D、匀速圆周运动速度大小不变,方向变化,是变速运动,不是平衡状态.故D错误.故选:A3.如图所示为地球自转的示意图,同一经度、不同纬度处的地面上站着甲乙两人,他们的向心加速度()A.大小相等,方向相同B.大小不等,方向相同C.大小相等,方向不同D.大小不等,方向不同【考点】向心加速度.【分析】在地球表面的物体由地球对物体的万有引力提供,万有引力可分解为指向做圆周运动对应圆的圆心和物体所受的重力.故其加速度的方向都垂直于地轴,方向相同,由公式a=rω2可判断向心加速度的大小.【解答】解:甲乙二人做圆周运动的向心力由万有引力的分力提供,而且都与地轴垂直,故两人向心加速度的方向相同;同一经度、不同纬度处的地面上站着甲乙两人做圆周运动的半径不同,由a=rω2知,甲乙二人的向心加速度的大小不同.故选:B.4.如图所示,一圆筒绕其中心轴00′匀速转动,筒内壁上紧挨着一个物体与筒一起运动且相对筒无滑动,关于物体受力的说法正确的是()A.重力、静摩擦力B.重力、静摩擦力、向心力C.重力、弹力、静摩擦力D.重力、弹力、静摩擦力、向心力【考点】向心力;物体的弹性和弹力.【分析】本题中物体做匀速圆周运动,合力指向圆心,对物体受力分析,受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的弹力,合力等于弹力,由弹力提供向心力.【解答】解:物体做匀速圆周运动,由合力充当向心力.对物体受力分析,物体受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的弹力,如图其中重力G与静摩擦力f平衡,由弹力N提供向心力.故C正确.故选:C5.如图所示,O1、O2两轮通过皮带传动,两轮半径之比r1:r2=2:1,点A在O1轮边缘上,点B在O2轮边缘上,则A、B两点的向心加速度大小之比a A:a B为()A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.1:4【考点】向心加速度;线速度、角速度和周期、转速.【分析】由传送带传动的两轮子边缘上的点线速度相等,再由公式a=,得出向心加速度之比【解答】解:由传送带传动的两轮子边缘上的点线速度相等,所以v A=v B,r1:r2=2:1,由公式a=得a A:a B=1:2,故B正确.故选:B6.在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内低.如图所示,在某路段汽车向左拐弯,司机左侧的路面比右侧的路面低一些.汽车的运动可看作是做半径为R的在水平面内的圆周运动.设内外路面高度差为h,路基的水平宽度为d,路面的宽度为L.已知重力加速度为g.要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零,则汽车转弯时的车速应等于()A.B.C.D.【考点】向心力;牛顿第二定律.【分析】要使车轮与路面之间的横向摩擦力等于零,则汽车转弯时,由路面的支持力与重力的合力提供汽车的向心力,根据牛顿第二定律,结合数学知识求解车速.【解答】解:设路面的斜角为θ,作出汽车的受力图,如图.根据牛顿第二定律,得mgtanθ=m又由数学知识得到tanθ=联立解得v=故选B7.如图所示,A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,两物块始终相对圆盘静止,已知两物块的质量m A<m B,运动半径r A>r B,则下列关系一定正确的是()A.角速度ωA<ωB B.线速度v A<v BC.向心加速度a A>a B D.向心力F A>F B【考点】向心力;牛顿第二定律.【分析】A、B两个物体放在匀速转动的水平转台上,随转台做匀速圆周运动,角速度相同,都由静摩擦力提供向心力,根据牛顿第二定律分析物体受到的静摩擦力大小.【解答】解:A、两物体相对于圆盘静止,它们做圆周运动的角速度ω相等,则ωA=ωB,故A错误;B、物体的线速度v=ωr,由于相等,r A>r B,则v A>v B,故B错误;C、向心加速度a=ω2r,ω相同,r A>r B,则a A>a B,故C正确;D、向心力F=mω2r,ω相等,r A>r B,m A<m B,不能确定两物体向心力大小,故D错误;故选:C.8.如图所示,一物体自倾角为θ的固定斜面顶端水平抛出后落在斜面上,物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足()A.tanφ=sinθB.tanφ=2tanθ C.2tanφ=tanθ D.tanφ=cosθ【考点】平抛运动.【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,结合运动学公式分别求出位移与水平方向夹角的正切值以及速度与水平方向夹角的正切值,从而分析判断.【解答】解:速度与水平方向夹角的正切值为?:tanφ=,位移与水平方向夹角的正切值为:tanθ=,可知:tanφ=2tanθ.故选:B.9.如图所示,绳子一端拴着物体M,另一端绕过滑轮系在水平向左运动的小车的P点,图示时刻滑轮左侧的绳子与水平方向成角θ,则()A.若小车匀速向左,则M加速上升,绳对物体的拉力大于物体的重力B.若小车匀速向左,则M加速上升,绳对物体的拉力小于物体的重力C.若小车做加速运动,物体M可能减速上升D.若小车做减速运动,物体M一定减速上升【考点】运动的合成和分解;牛顿第二定律.【分析】由题小车做匀速运动,将小车的运动分解为沿绳子方向的运动,以及垂直绳子方向运动即绕滑轮的转动,得到沿绳子方向的运动速度,即物体A的速度表达式,运用平行四边形定则作出v的分解图,根据三角函数来确定A的瞬时速度,即可分析A的速度如何变化.【解答】解:设任一时刻绳子与水平方向的夹角为θ,绳子的瞬时速度大小为v A.将小车的运动分解为沿绳子方向的运动,以及垂直绳子方向的运动,即绕滑轮的转动,如图,则由三角函数可解得:v A=vcosθAB、若小车匀速向左,即v不变,θ减小,则cosθ增大,故v A增大,即物体向上做加速运动,根据牛顿第二定律可知,绳对物体的拉力大于物体的重力.故A正确,B错误;C、若小车做加速运动时,由上式可知,物体M一定加速上升.故C错误;D、若小车做减速运动时,由上式可知,物体M速度不确定.故D错误;故选:A.10.A、B两球质量分别为2m和m,如图,用a、b两根长度相同的绳系住,绕a绳的O端在光滑水平面上以相同角速度做匀速圆周运动,则a,b两根绳张力大小之比为()A.1:1 B.3:1 C.4:1 D.2:1【考点】线速度、角速度和周期、转速.【分析】A、B两球绕O点在光滑的水平面上以相同的角速度做匀速圆周运动,B球靠AB线的拉力提供向心力,A球靠OA线和AB线的拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出两段细线的拉力之比.【解答】解:设OA=AB=l对B球有:T AB=m•2lω2.对A球有:T OB﹣T AB=2mlω2.联立两式解得: =.故D正确,ABC错误.故选:D.11.如图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向.图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的,不计空气阻力,则()A.a的飞行时间比b的长B.b和c的飞行时间相同C.a的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大【考点】平抛运动.【分析】研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,两个方向上运动的时间相同.【解答】解:由图象可以看出,bc两个小球的抛出高度相同,a的抛出高度最小,根据t=可知,a的运动时间最短,bc运动时间相等,故A错误,B正确;C、由图象可以看出,abc三个小球的水平位移关系为a最大,c最小,根据x=v0t可知,v0=,所以a的初速度最大,c的初速度最小,故C错误,D正确;故选BD12.小球m用长为L的悬线固定在O点,在O点正下方处有一个光滑钉子C,如图所示,今把小球拉到悬线成水平后无初速度地释放,当悬线成竖直状态且与钉子相碰时()A.小球的线速度突然增大 B.小球的角速度突然增大C.小球的向心加速度突然增大 D.悬线的拉力突然增大【考点】匀速圆周运动;向心力.【分析】小球碰到钉子后仍做圆周运动,线速度不变,由v=ωr分析角速度如何变化.由向心加速度公式a=分析向心加速度的变化.由向心力公式可得出绳子的拉力与小球转动半径的关系,再分析拉力的变化情况;【解答】解:A、在绳与钉子相碰瞬间,绳子的拉力和重力方向都与小球的速度方向垂直,不对小球做功,不改变小球的动能,则小球的线速度大小不变.故A错误.B、角速度与线速度的关系为v=ωr,得到ω=,在绳与钉子相碰瞬间,小球圆周运动的半径r减小,v不变,则角速度ω增大.故B正确.C、由向心加速度公式a n=分析得到,向心加速度增大.故C正确.D、根据牛顿第二定律得:T﹣mg=ma n,T=mg+ma n,a n增大,则绳子拉力T增大.故D正确.故选:BCD.二.填空题(每空2分,共计12分.)13.某同学用图示装置研究平抛运动及其特点.他的实验操作是:在小球A、B处于同一高度时,用小锤轻击弹性金属片,使A球水平飞出,同时B球被松开.①他观察到的现象是:小球A、B 同时(填“同时”或“不同时”)落地;②让A、B球恢复初始状态,用较大的力敲击弹性金属片.A球在空中运动的时间将不变(填“变长”,“不变”或“变短”).【考点】研究平抛物体的运动.【分析】本实验是研究平抛运动竖直方向分运动的实验.小锤轻击弹性金属片后,A球做平抛运动,同时B球做自由落体运动.通过实验可以观察到它们同时落地,所以可以证明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动.【解答】解:(1)小锤轻击弹性金属片时,A球做抛运动,同时B球做自由落体运动.通过实验可以观察到它们同时落地;(2)用较大的力敲击弹性金属片,则被抛出初速度变大,但竖直方向运动不受影响,因此运动时间仍不变;故答案为:(1)同时,(2)不变.14.(1)在“研究平抛物体的运动”实验的装置如图1所示,下列说法正确的是AB A.将斜槽的末端切线调成水平B.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行C.斜槽轨道必须光滑D.每次释放小球时的位置越高,实验效果越好(2)如图2实线为某质点平抛运动轨迹的一部分,AB、BC间水平距离△s1=△s2=0.4m,高度差△h1=0.25m,△h2=0.35m.求:①抛出初速度v0为 4 m/s②由抛出点到A点的时间为0.2 s(g=10m/s2)【考点】研究平抛物体的运动.【分析】(1)在实验中让小球能做平抛运动,并能描绘出运动轨迹.因此要求从同一位置多次无初速度释放.(2)平抛运动的水平分运动是匀速直线运动,由于△s1=△s2=0.4m,故A到B和B到C时间相等;平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,根据△y=gT2求解运动的时间间隔,再根据△x=v0T求解平抛的初速度;平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,先求解B的竖直分速度,然后根据速度公式求解抛出到B点的时间,最后得到抛出到A点的时间.【解答】解:(1)实验中必须保证小球做平抛运动,而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用.所以斜槽轨道必须要水平,至于是否光滑没有影响,只要能抛出就行.为确保有相同的水平初速度,所以要求从同一位置无初速度释放,并不是超高越好.因此正确的是AB 选项;故选AB.解:(1)抛运动的水平分运动是匀速直线运动,由于△s1=△s2=0.4m,故A到B和B到C时间相等;平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,根据△y=gT2,得到:T==0.1s;故平抛的初速度为:;(2)B的竖直分速度为:;故从抛出到B的时间为:t B==0.3s故从抛出到A点时间为:t A=t B﹣T=0.3﹣0.1=0.2s故答案为:(1)AB;(2)4,0.2.三.解答题(共4小题,15题8分,16题10分,17题10分,18题12分,共计40分.)15.如图一辆质量为500kg的汽车静止在一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部.(取g=10m/s2)(1)此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大?(2)如果汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部,则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大?(3)汽车以多大速度通过拱桥的顶部时,汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零?【考点】向心力;匀速圆周运动.【分析】(1)小车静止,重力和支持力二力平衡,支持力和压力相等;(2)小车作圆周运动,在最高点重力和支持力的合力提供向心力;(3)小车对桥无压力,只受重力,重力恰好提供向心力.【解答】解:(1)汽车静止,则G=mg=500×10N=5000NF N=G=5000N(2)由牛顿第二定律得:mg﹣F支=m解得:F支=mg﹣m=500×10N﹣500×N=4640N由于:F支=F压故汽车对圆弧形拱桥的压力是4640N.(3)由于只受重力,故:mg=m解得:v===10m/s答:(1)此时汽车对圆弧形拱桥的压力是5000N;(2)如果汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部,则汽车对圆弧形拱桥的压力是4640N;(3)汽车以10m/s的速度通过拱桥的顶部时,汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零.16.如图所示,质量为0.5kg的小杯里盛有1kg的水,用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动半径为1m,小杯通过最高点的速度为4m/s,g取10m/s2,求:(1)在最高点时,绳的拉力?(2)在最高点时水对小杯底的压力?(3)为使小杯经过最高点时水不流出,在最高点时最小速率是多少?【考点】向心力;牛顿第二定律.【分析】(1)受力分析,确定圆周运动所需要的向心力是由哪个力提供的;(2)水对小杯底的压力与杯子对水的支持力是作用力与反作用力,只要求出杯子对水的支持力的大小就可以了,它们的大小相等,方向相反;(3)物体恰好能过最高点,此时的受力的条件是只有物体的重力作为向心力.【解答】解:(1)小杯质量m=0.5kg,水的质量M=1kg,在最高点时,杯和水的受重力和拉力作用,如图所示,合力为:F合=(M+m)g+T…①圆周半径为R,则有:F向=(M+m)…②F合提供向心力,有:(M+m)g+T=(M+m)所以细绳拉力为:T=(M+m)(﹣g)=(1+0.5)(﹣10)=9N,方向竖直向下;(2)在最高点时,水受重力Mg和杯的压力F作用,如图所示,合力为:F合=Mg+F圆周半径为R,则有:F向=MF合提供向心力,有:Mg+F=M所以杯对水的压力为:F=M(﹣g)=1×(﹣10)=6N;根据牛顿第三定律,水对小杯底的压力为6N,方向竖直向上.(3)小杯经过最高点时水恰好不流出时,此时杯对水的压力为零,只有水的重力作为向心力,由(2)得:Mg=M解得:v=.答:(1)在最高点时,绳的拉力为9 N,方向竖直向下;(2)在最高点时水对小杯底的压力为6N,方向竖直向上;(3)在最高点时最小速率为.17.如图所示,M是水平放置的半径足够大的圆盘,绕过圆心的竖直轴OO′匀速转动,以经过O水平向右的方向作为x轴的正方向.在圆心O正上方距盘面高为h处有一个正在间断滴水的容器,在t=0时刻开始随传送带沿与x轴平行的方向做匀速直线运动,速度大小为v.己知容器在t=0时滴下第一滴水,以后每当前一滴水刚好落到盘面上时再滴一滴水,问:(1)每一滴水经多长时间滴落到盘面上?(2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于一条直线上,圆盘转动的最小角速度ω.(3)第二滴水与第三滴水在盘面上的落点间的最大距离s.【考点】平抛运动;运动的合成和分解.【分析】水滴滴下后做平抛运动,根据高度求出时间.根据圆周运动的周期性,可分析得出使每一滴水在盘面上的落点都位于一条直线上的条件,求出最小角速度.当第二滴水与第三滴水在盘面上的落点位于同一直径上圆心的两侧时两点间的距离最大.利用水平间关系关系可求出.【解答】解:(1)水滴在竖直方向做自由落体运动,有h=得t1=(2)要使每一滴水在圆盘面上的落点都位于同一条直线上,在相邻两滴水的下落时间内,圆盘转过的最小角度为π,所以最小角速度为ω=(3)第二滴水落在圆盘上的水平位移为x2=v•2t1=2v第三滴水在圆盘上的水平位移为x3=v•3t1=3v当第二滴水与第三滴水在盘面上的落点位于同一直径上圆心的两侧时两点间的距离最大,为 s=x2+x3=5v答:(1)每一滴水经时间滴落到盘面上.(2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于一条直线上,圆盘转动的最小角速为.(3)第二滴水与第三滴水在盘面上的落点间的最大距离s为.18.小明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动.当球某次运动到最低点时,绳突然断掉,球飞行水平距离d后落地,如图所示.已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为d,重力加速度为g.忽略手的运动半径和空气阻力.(1)求绳断开时球的速度大小v1。
安徽省示范高中2015届高三第一次联考2015届安徽省示范高中高三第一次联考物理参考答案开开关S 1、S 2,电容器C 的电荷量不变,将C 两极板错开一些由4sC kdεπ=知电容器C 的电容减小,由QC U =知U 增大,θ增大,选项C 正确;将C 两极板间距d 增大一些,由上面三式联立解得θ不变,选项D 错误。
4.D 【解析】由运动规律可得,坠楼女下落到男子手臂处的速度,由v 2=2gh 解得v =12m/s ,坠楼女的下落时间t 1=v/g =1.2s ,选项AB 正确;从接触男子手臂到停止运动,坠楼女的加速度a =v/t 2=60m/s 2,根据牛顿定律F -mg=ma 可得,F =7mg ,选项C 正确。
男子接坠楼女的整个过程,坠楼女做减速运动,加速度方向向上,坠楼女处于超重状态,选项D 错误。
5.C 【解析】由题图乙可知,交流电的周期为T =0.02s ,由T =1n可得,转速n =50r/s ;交流电的有效值为E =E m 2=3V ,电压表的示数U =E R +r R =2V ,电路中电流的最大值为I m =E mR +r =2A 。
只有选项C 正确。
6.B 【解析】0—1s 产生的感应电动势E 1=St B t 1111∆∆=∆∆φ,3—5s 产生的感应电动势E 2=S t B t 2222∆∆=∆∆φ,由于ΔB 1=ΔB 2,Δt 2=2Δt 1,故E 1=2E 2,选项B 正确;根据法拉第电磁感应定律可知在0—1s 内线圈中产生逆时针方向的电流,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反;1—3s 穿过线圈的磁通量没有发生变化,故回路中没有感应电流,3—5s 穿过回路中的磁通量变小,根据楞次定律可知回路中产生顺时针方向的电流,感应电流的磁场与原磁场方向相同,故选项A 、C 、D 错误。
7.C 【解析】该粒子受到的洛伦兹力与所在处的磁感线方向垂直且斜向上,只是其水平分力(或者说是洛伦兹力与重力的合力)提供做匀速圆周运动的向心力,选项B 错误;根据左手定则知,从轨迹上方朝下看,该粒子沿顺时针方向运动,选项A 错误;由洛伦兹力与重力的合力提供做匀速圆周运动的向心力,结合勾股定理,有(qυB )2– (mg )2=m υ2R ,得该粒子所在处磁感应强度大小B=1qυm 2g2+ m 2υ4R2,选项C 正确,D 错误。
3合肥市高一物理第二学期第一次质量检测测试卷一、选择题1.如图所示,跳伞员在降落伞打开一段时间以后,在空中做匀速运动.若跳伞员在无风时竖直匀速下落,着地速度大小是4.0 m/s.当有正东方向吹来的风,风速大小是3.0m/s,则跳伞员着地时的速度( )A.大小为5.0 m/s,方向偏西B.大小为5.0 m/s,方向偏东C.大小为7.0 m/s,方向偏西D.大小为7.0 m/s,方向偏东2.如图所示,MN是流速稳定的河流,河宽一定,小船在静水中的速度为v.现小船自A点渡河,第一次船头沿AB方向,到达对岸的D处;第二次船头沿AC方向,到达对岸E处,若AB与AC跟河岸垂线AD的夹角相等,两次航行的时间分别为t B、t C,则()A.t B>t C B.t B<t CC.t B=t C D.无法比较t B与t C的大小3.质量为2kg的质点在x-y平面上做曲线运动,在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示,下列说法正确的是()A.质点的初速度为3 m/sB.2s末质点速度大小为6 m/sC.质点做曲线运动的加速度为3m/s2D.质点所受的合外力为3 N4.2的木板倾斜放置,倾角为45º。
一弹性小球自与木板上端等高的某处静止释放,小球落到木板上反弹时,速度大小不变且沿水平方向。
若小球一次碰撞后恰好落到木板底端,则小球释放点距木板上端的水平距离为A.12l B.13l C.14l D.15l5.小船横渡一条河,船头开行方向始终与河岸垂直.若小船相对水的速度大小不变时,小船的一段运动轨迹如图所示,则河水的流速()A.由A到B水速一直增大B.由A到B水速一直减小C.由A到B水速先增大后减小D.由A到B水速先减小后增大6.如图所示一架飞机水平地匀速飞行,飞机上每隔1s释放一个铁球,先后共释放4个,若不计空气阻力,则落地前四个铁球彼此在空中的排列情况是( )A.B.C.D.7.江中某轮渡站两岸的码头A和B正对,如图所示,水流速度恒定且小于船速.若要使渡船直线往返于两码头之间,则船在航行时应()A.往返时均使船垂直河岸航行B.往返时均使船头适当偏向上游一侧C.往返时均使船头适当偏向下游一侧D.从A码头驶往B码头,应使船头适当偏向上游一侧,返回时应使船头适当偏向下游一侧8.如图所示,一个物体在O点以初速度v开始作曲线运动,已知物体只受到沿x轴方向的恒力F的作用,则物体速度大小变化情况是()A.先减小后增大B.先增大后减小C.不断增大D.不断减小9.一只小船渡河,水流速度各处相同且恒定不变,方向平行于岸边.小船相对于静水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动,运动轨迹如图所示.船相对于静水的初速度大小均相同,方向垂直于岸边,且船在渡河过程中船头方向始终不变.由此可以确定船()A.沿AD轨迹运动时,船相对于静水做匀减速直线运动B.沿三条不同路径渡河的时间相同C.沿AB轨迹渡河所用的时间最短D.沿AC轨迹船到达对岸的速度最小10.下列四个选项的图中实线为河岸,河水的流速u方向如图中箭头所示,虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线,已知船在静水中速度大于水速,则其中正确是()A.B.C.D.11.如图所示,在固定的斜面上A、B、C、D四点,AB=BC=CD。
安徽省合肥市肥西中学2014-2015学年高一(上)月考物理试卷一、选择题(本大题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,只有1项是符合题目要求的.)1.如图所示是某一物体运动的v﹣t图象,从图象可知速度与加速度在下列哪段时间方向相同()A.0~2s B.2~4s C.4~5s D.6~7s2.物块静止在固定的斜面上,分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上.B中F垂直于斜面向下,C中F竖直向上,D中F竖直向下,施力后物块仍然静止,则物块所受的静摩擦力增大的是()A.B. C.D.3.如图,一固定斜面上两个质量相同的小滑块A和B紧挨着匀速下滑,A与B的接触面光滑.已知A与斜面间的动摩擦因数是B与斜面间的动摩擦因数的2倍,斜面倾角为α,B与斜面间的动摩擦因数是()A.tanαB.cotαC.tanαD.cotα4.日常生活中,对平均速度和瞬时速度我们都称“速度”.下列速度中表示平均速度的是()A.百米赛跑运动员以9.8m/s的速度冲过终点线B.由于堵车在隧道内,车速仅为1.2m/sC.返回地面的太空舱以8m/s的速度落入太平洋中D.子弹以800m/s的速度撞击在墙上5.下列各力中,根据力的性质命名的是()A.重力浮力B.摩擦力重力 C.阻力动力D.支持力压力6.如图所示,两个等大的水平力F分别作用在物体B、C上.物体A、B、C都处于静止状态.各接触面与水平地面平行.物体A、C间的摩擦力大小为f1,物体B、C间的摩擦力大小为f2,物体C与地面间的摩擦力大小为f3,则()A.f1=0,f2=0,f3=0 B.f1=0,f2=F,f3=0C.f1=F,f2=0,f3=0 D.f1=0,f2=F,f3=F7.如图所示,轻质光滑滑轮两侧用轻绳连着两个物体A与B,物体B放在水平地面上,A、B 均静止.已知A和B的质量分别为m A、m B,B地面间动摩擦因数为μ,绳与水平方向的夹角为θ(θ<90°),重力加速度为g,则()A.物体B受到的摩擦力可能为零B.物体B受到的摩擦力为m A gsinθC.物体B对地面的压力可能为零D.物体B对地面的压力为m B g﹣m A gsinθ8.如图所示,两个完全相同的光滑球的质量为m,放在竖直挡板和倾角为α的固定斜面间.若缓慢转动挡板至斜面垂直,则在此过程中()A.A、B两球间的弹力逐渐减小B.B球对挡板的压力逐渐减小C.B球对斜面的压力逐渐增大D.A球对斜面的压力逐渐增大9.如图所示,在动摩擦因数µ=0.10的水平面上向右运动的物体,质量为10kg,它受到水平向左的拉力F=20N作用,该物体受到的滑动摩擦力为(重力加速度为g=9.8m/s2)()A.20N,方向水平向右B.20N,方向水平向左C.9.8N,方向水平向右D.9.8N,方向水平向左10.轻绳一端系在质量为m的物体A上,另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上.现用水平力F拉住绳子上一点O,使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置,但圆环仍保持在原来位置不动.则在这一过程中,环对杆的摩擦力F1和环对杆的压力F2的变化情况是()A.F1保持不变,F2逐渐增大B.F1逐渐增大,F2保持不变C.F1逐渐减小,F2保持不变D.F1保持不变,F2逐渐减小11.在一大雾天,一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上,突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶,小汽车紧急刹车,刹车过程中刹车失灵.如图a、b分别为小汽车和大卡车的v﹣t图象,以下说法正确的是()A.因刹车失灵前小汽车已减速,不会追尾B.在t=5s时追尾C.在t=3s时追尾D.由于初始距离太近,即使刹车不失灵也会追尾12.一质量为M、倾角为θ的斜面体在水平地面上,质量为m的小木块(可视为质点)放在斜面上,现用一平行于斜面的、大小恒定的拉力F作用于小木块,拉力在斜面所在的平面内绕小木块旋转一周的过程中,斜面体和木块始终保持静止状态,下列说法中正确的是()A.小木块受到斜面的最大摩擦力为B.小木块受到斜面的最大摩擦力为F﹣mgsinθC.斜面体受到地面的最大摩擦力为FD.斜面体受到地面的最大摩擦力为Fcosθ二、填空题(本大题共3小题,每空2分,共16分.)13.在“研究匀变速直线运动的规律”实验中,小车拖纸带运动,打点计时器在纸带上打出一系列点,从中确定五个记数点,每相邻两个记数点间还有4个点未画出,则相邻两个记数点间时间间隔是s,用米尺测量出的数据如图所示.则小车在C点的速度V C=m/s,小车运动的平均加速度a= m/s2(保留两位有效数字)14.小明同学在学完力的合成与分解后,想在家里做实验验证力的平行四边形定则.他从学校的实验室里借来两只弹簧测力计,按如下步骤进行实验.A.在墙上贴一张白纸用来记录弹簧弹力的大小和方向B.在一只弹簧测力计的下端悬挂一装满水的水杯,记下静止时弹簧测力计的读数F.C.将一根大约30cm长的细线从杯带中穿过,再将细线两端拴在两只弹簧测力计的挂钩上.在靠近白纸处用手对称地拉开细线,使两只弹簧测力计的读数相等,在白纸上记下细线的方向和弹簧测力计的读数.如图甲所示.D.在白纸上按一定标度作出两个弹簧测力计的弹力的图示(两弹力夹角为60度),如图乙所示,根据力的平行四边形定则可求出这两个力的合力F′.(1)在步骤C中,弹簧测力计的读数为N.(2)在步骤D中,合力F′=N.(保留2位有效数字)(3)若,就可以验证力的平行四边形定则.15.如图所示,用两弹簧测力计拉橡皮条,使其伸长到到O点(),现保持A的读数不变,使α角减小至α′,适当调整弹簧测力计B的大小和方向,可使O点位置不变,这时:①B的示数应是A.一定变大 B.一定不变C.一定变小 D.变大、变小、不变均有可能②夹角β的变化应是A.一定变大 B.一定不变C.一定变小 D.变大、变小、不变均有可能.三、计算题(本大题共3小题,共38分)16.(10分)公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离,当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相撞,通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s,当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时,安全距离为120m,设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的,若要求安全距离仍为120m,求汽车在雨天安全行驶的最大速度.17.(14分)如图所示,用三根轻绳将质量均为m的A、B两小球以及水平天花板上的固定点O之间两两连接,然后用一水平方向的力F作用于A球上,此时三根轻绳均处于直线状态,且OB绳恰好处于竖直方向,两球均处于静止状态,三根轻绳长度之比为OA:AB:OB=3:4:5,试计算OA绳拉力及F的大小?18.(16分)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,一个劲度系数为k,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,则弹簧与竖直方向的夹角θ为多少?(提示:用相似三角形法求解)安徽省合肥市肥西中学2014-2015学年高一(上)月考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题(本大题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,只有1项是符合题目要求的.)1.如图所示是某一物体运动的v﹣t图象,从图象可知速度与加速度在下列哪段时间方向相同()A.0~2s B.2~4s C.4~5s D.6~7s考点:匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的速度与时间的关系.专题:运动学中的图像专题.分析:速度图象的斜率等于物体运动的加速度,斜率大于零说明物体的加速度沿正方向,斜率小于0说明物体的加速度沿负方向;速度v>0,说明物体的速度沿正方向,v<0,说明物体运动的方向沿负方向.解答:解:速度图象的斜率等于物体运动的加速度,斜率大于零说明物体的加速度沿正方向,斜率小于0说明物体的加速度沿负方向,显然4~6s,物体的加速度沿正方向,0~4s,6~7s,物体的加速度沿正方向;而速度v>0,说明物体的速度沿正方向,v<0,说明物体运动的方向沿负方向,由图可知0~2s、5~7s物体的运动方向沿正方向,而2~5s物体沿负方向运动.故2~4s速度和加速度都小于0,而5~6s速度和加速度都大于0.故加速度方向和速度方向相同的时间间隔是2~4s和5~6s.故选:B.点评:把握速度图象的斜率的物理意义和速度正负的含义是我们解决此类问题的关键.2.物块静止在固定的斜面上,分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上.B中F垂直于斜面向下,C中F竖直向上,D中F竖直向下,施力后物块仍然静止,则物块所受的静摩擦力增大的是()A.B. C.D.考点:共点力平衡的条件及其应用;静摩擦力和最大静摩擦力;力的合成与分解的运用.专题:摩擦力专题.分析:对物体进行受力分析,由共点力的平衡条件可得出摩擦力与F的关系,进而判断静摩擦力的变化.解答:解:A、物体受重力、支持力及摩擦力平衡,当加上F后,物体仍处于平衡,则在沿斜面方向上物体平衡状态不同,而重力沿斜面向下的分力不变,故摩擦力不变;故A错误;B、对B中物体受力分析可知,F只改变垂直于斜面的压力,不会影响沿斜面方向上的力,故摩擦力不变,故B错误;C、加向上的F后,F有沿斜面向上的分力,若物体有向下的运动趋势,此时向下的重力的分力与向上的F的分力及摩擦力平衡,故摩擦力将变小,故C错误;D、加竖直向下的力F后,F产生沿斜面向下的分力,则沿斜面向下的力为重力和F的分力,故增大了摩擦力;故D正确;故选D.点评:本题考查受力分析的应用,对于斜面模型要注意正确应用正交分解法进行分析.3.如图,一固定斜面上两个质量相同的小滑块A和B紧挨着匀速下滑,A与B的接触面光滑.已知A与斜面间的动摩擦因数是B与斜面间的动摩擦因数的2倍,斜面倾角为α,B与斜面间的动摩擦因数是()A.tanαB.cotαC.tanαD.cotα考点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.专题:共点力作用下物体平衡专题.分析:对AB整体进行研究,分析受力情况,作出力图,根据平衡条件列方程求解.解答:解:设每个物体的质量为m,B与斜面之间动摩擦因数为μ.以AB整体为研究对象.根据平衡条件得2mgsinα=μAmgcosα+μBmgcosα=2μmgcosα+μmgcosα解得μ=tanα故选A.点评:本题是力平衡问题,研究对象也可以采用隔离法研究,要注意斜面对两个物体的支持力相等.4.日常生活中,对平均速度和瞬时速度我们都称“速度”.下列速度中表示平均速度的是()A.百米赛跑运动员以9.8m/s的速度冲过终点线B.由于堵车在隧道内,车速仅为1.2m/sC.返回地面的太空舱以8m/s的速度落入太平洋中D.子弹以800m/s的速度撞击在墙上考点:平均速度.分析:瞬时速度是指物体通过某一时刻或者某一位置的速度大小,而平均速度与某段时间和某段位移相对应的.解答:解:A、百米跑的运动员以9.8m/s的速度到达终点,与终点位置对应,故是瞬时速度,故A错误;B、由于堵车,在隧道内的车速仅为1.2m/s,是在隧道中的平均速度,故正确;C、返回地面的太空舱以8m/s的速度落入太平洋中为某一位置的速度为瞬时速度,故C错误;D、子弹以800m/s的速度撞击墙上,与某一位置对应,是瞬时速度,故D错误;故选:B点评:本题关键是明确平均速度和瞬时速度的区别,知道平均速度与时间段联系,瞬时速度与时刻联系,基础问题5.下列各力中,根据力的性质命名的是()A.重力浮力B.摩擦力重力 C.阻力动力D.支持力压力考点:力的概念及其矢量性。
2015-2016学年安徽省合肥市肥西中学高一(上)段考化学试卷一、选择题(本题共16个小题,每小题仅有一个选项符合题意,请务必将答案填写到答题卡上)1.下列括号中的物质是除去杂质所需的药品,其中错误的是()A.NaCl中有杂质Na2SO4(氯化钡)B.FeSO4中有杂质CuSO4(铁粉)C.SO2中少量HCl气体(氢氧化钠溶液)D.CO2中少量CO(灼热的氧化铜)2.300mL某浓度的NaOH溶液中含有60g溶质,现欲配制1mol•L﹣1NaOH溶液,应取原溶液与蒸馏水的体积比约为()A.1:4 B.1:5 C.2:1 D.2:33.将百分比浓度为a%,物质的量浓度为c1 mol•L﹣1的稀H2SO4蒸发掉一定量的水,使之质量分数为2a%,此时物质的量浓度为c2 mol•L﹣1,则c1和c2的数值关系是()A.c2=c1B.c2<2c1C.c2>2c1D.无法确定4.用N A表示阿伏加德罗常数,下列叙述不正确的是()A.标准状况下,22.4LH2含有的分子数为N AB.常温常压下,1.06g Na2CO3含有的Na+离子数为0.02 N AC.通常状况下,N A个CO2分子占有的体积为22.4LD.1L0.5mol/L的MgCl2溶液中,含有Cl﹣个数为N A5.除去NaCl中含有的Ca2+、Mg2+、SO42﹣、HCO3﹣等离子,通常采用以下四种试剂:①Na2CO3②BaCl2③NaOH ④HCl,加入试剂合理的操作顺序是()A.①②③④B.③①②④C.④②①③D.③②①④6.下列分散系不能发生丁达尔现象的是()A.豆浆 B.牛奶 C.蔗糖溶液 D.雾7.下列反应的离子方程式正确的是()A.铁屑与稀盐酸反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑B.稀硫酸与氢氧化钡溶液反应:Ba2++2OH﹣+2H++SO42﹣=BaSO4↓+2H2OC.氢氧化铝溶于稀硝酸:OH﹣+H+=H2OD.硫酸铁与氢氧化钡反应:Ba2++SO42﹣=BaSO4↓8.“纳米材料”是粒子直径为1~100nm(纳米)的材料,纳米碳就是其中的一种.若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中,所形成的物质()①是溶液②是胶体③能产生丁达尔效应④能透过滤纸⑤不能透过滤纸⑥静置后,会析出黑色沉淀.A.①④⑥ B.②③⑤ C.②③④ D.①③④⑥9.下列各组中的离子,能在溶液中大量共存的是()A.H+、Ca2+、CO32﹣、Cl﹣ B.H+、Fe2+、NO3﹣、OH﹣C.K+、Na+、Cl﹣、OH﹣D.Cu2+、Ba2+、Cl﹣、SO42﹣10.在下列反应中,盐酸既表现酸的性质,又为还原剂的是()A.4HCl+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2OB.2HCl+CaCO3=CaCl2+CO2+H2OC.2HCl+Zn=ZnCl2+H2↑D.HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO311.已知某溶液中含有Na+、Ba2+、Fe3+三种阳离子,溶液中的阴离子可能是()A.SO42﹣B.Cl﹣C.OH﹣ D.CO32﹣12.一定量的氯酸钾加入到浓盐酸中发生如下反应:KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,其中被还原的元素和被氧化的元素间的质量比是()A.1:6 B.6:1 C.2:3 D.1:513.离子M2O7X﹣与S2﹣能在酸性溶液中发生如下反应:M2O7X﹣+3S2﹣+14H+═2M3++3S↓+7H2O,则M2O7X﹣中M的化合价为()A.+4 B.+5 C.+6 D.+714.过渡元素高价化合物在酸性条件下有较强的氧化性,如KMnO4、Na2WO4(钨酸钠)等.现向50mL浓度为0.100mol/L的FeCl2溶液中加入25mL浓度为0.0400mol/L的KMnO4,在滴加少量的H2SO4后,两者恰好完全反应.则氧化剂KMnO4的还原产物可能为()A.K2MnO4B.MnO2C.MnCl2D.Mn15.根据下列反应的化学方程式判断下列物质氧化性强弱排序正确的是()①2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2②CuCl2+Fe=FeCl2+Cu.A.CuCl2>FeCl2>FeCl3B.FeCl3>FeCl2>CuCl2C.CuCl2>FeCl3>FeCl2D.FeCl3>CuCl2>FeCl216.下列反应中,电子转移方向和数目不正确的是()A.B.C.D.二、填空题(共5小题,每小题8分,满分52分)17.①水银②烧碱③大理石④氯化钠晶体⑤盐酸⑥氨气⑦蔗糖⑧氯气,上述物质中能导电的是,属于电解质的是,属于非电解质的是.18.某同学从一种未知的无色溶液中检验出Ba2+、Ag+,同时溶液的酸性很强,他准备继续检验溶液中是否含有Cu2+、Cl﹣、CO32﹣、S2﹣、K+、Al3+、SO42﹣、SO32﹣、NO3﹣等离子.显然,有些离子还必须检验,你认为还必须检验的离子是.19.草木灰中富含钾盐,主要成分是碳酸钾,还含有少量硫酸钾和氯化钾.某同学欲从草木灰中提取钾盐,并设计实验检验其中的CO32﹣、SO42﹣和Cl﹣,请你协助他完成实验.(1)从草木灰中提取钾盐的实验操作顺序如下:①称量样品,②溶解沉降,③过滤,④,⑤冷却结晶.(2)用托盘天平(指针向上的)称量样品时,若指针偏向右边,则表示.A左盘重,样品轻B左盘轻,砝码重C右盘重,砝码轻D右盘轻,样品重(3)在进行②③④操作时,都要用到玻璃棒,其中第③步操作中玻璃棒的作用是:(4)将制得的少量晶体放入试管,加蒸馏水溶解并把溶液分成三份,分装在三支试管里.①在第一支试管里加入足量稀盐酸,可观察有生成,证明溶液中有离子.②在第二支试管里加入BaCl2溶液,观察到有白色沉淀生成,该同学判断溶液中有SO42﹣,该同学做出的判断是否正确,并简述理由..③如何确定该溶液中含有Cl﹣?写出简明实验方案:.20.向少量Fe2O3粉末中加入适量盐酸,反应的化学方程式为;反应后得到的FeCl3溶液呈棕黄色.用此溶液进行以下实验:(1)取少量溶液置于试管中,滴入NaOH溶液,可观察到有红褐色沉淀生成,反应的离子方程式为.(2)在小烧杯中加入20mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入几滴FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈色,即可制得Fe(OH)3胶体.(3)取另一烧杯也加入20mL蒸馏水后,向烧杯中加入1mlL FeCl3溶液,振荡均匀后,将此烧杯(编号甲)与盛有Fe(OH)3胶体的烧杯(编号乙)一起放黑暗处:分别用激光笔照射烧杯中的液体,可以看到(填编号)烧杯中的液体会产生丁达尔效应.这个实验可以用来区别.(4)取乙烧杯中少量Fe(OH)3胶体置于试管中,向试管中滴加一定量稀盐酸,边滴边振荡,实验现象为:,试对以上现象作出合理的解释:.21.海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,主要以碘化物形式存在.某化学课外小组用海带为原料制取少量碘单质,他们将海带灼烧成灰,用水浸泡一段时间,得到海带灰悬浊液,然后按以下实验流程提取单质碘:(1)灼烧海带时需要用到的实验仪器有(字母填写).A.烧杯B.坩埚C.表面皿D.铁架台(带铁圈)E.酒精灯F.干燥器G.泥三角(2)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称:①,③.(3)过程②中涉及的离子反应方程式为.(4)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂,还需要经过蒸馏,观察如图2所示实验装置,指出其错误之处并加以改正.(5)进行上述蒸馏操作时,使用水浴的原因是,最后晶态碘在里聚集.2015-2016学年安徽省合肥市肥西中学高一(上)段考化学试卷参考答案与试题解析一、选择题(本题共16个小题,每小题仅有一个选项符合题意,请务必将答案填写到答题卡上)1.下列括号中的物质是除去杂质所需的药品,其中错误的是()A.NaCl中有杂质Na2SO4(氯化钡)B.FeSO4中有杂质CuSO4(铁粉)C.SO2中少量HCl气体(氢氧化钠溶液)D.CO2中少量CO(灼热的氧化铜)【考点】物质的分离、提纯和除杂.【分析】除杂时要注意:除杂而不引入新的新的杂质,且主要成分可多不可少.除杂采取的方法是转化为气体或者沉淀(化学方法)或溶解、分离(物理方法).A.氯化钡可与Na2SO4反应生成硫酸钡而将硫酸根除掉;B.铁粉可置换硫酸铜中的铜;C.氢氧化钠能与SO2和HCl反应;D.CO有还原性,可与灼热的氧化铜反应,二氧化碳不能.【解答】解:A.NaCl中有杂质Na2SO4:由于两种物质含有相同的阳离子,所以就需要将硫酸根离子替代为氯离子就可以,所以加入的物质必须为氯化物,而要将硫酸根沉淀掉,就必须转化为常见的BaSO4,所以就需要加入BaCl2,Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl,故A 正确;B.FeSO4中有杂质CuSO4.两种物质含有相同的阴离子,所以差别就在于阳离子上,所以就需要将铜离子替代为亚铁离子,可以考虑用金属活动性的差别,选用Fe.Fe+CuSO4=Cu+FeSO4,故B正确;C.SO2中有少量HCl气体(氢氧化钠溶液),由于两种物质都为酸性物质,所以采用氢氧化钠是不合适,宜采用亚硫酸钠溶液,故C错误;D.CO2中有少量CO.CO可以转化为CO2,可以利用CO的还原性,而不是可燃性.所以可以选用金属氧化物,如氧化铜,或者氧化铁或者氧化亚铁.CuO+CO Cu+CO2,Fe2O3+3CO 3CO2+2Fe.所以选用灼热的氧化铜,故D正确.故选C.2.300mL某浓度的NaOH溶液中含有60g溶质,现欲配制1mol•L﹣1NaOH溶液,应取原溶液与蒸馏水的体积比约为()A.1:4 B.1:5 C.2:1 D.2:3【考点】物质的量浓度的相关计算.【分析】根据300mL某浓度的NaOH溶液中含60g溶质计算该溶液的物质的量浓度,根据溶液稀释前后溶质的物质的量不变计算原溶液与蒸馏水的体积比.【解答】解:60gNaOH的物质的量为:=1.5mol,则该NaOH溶液的物质的量浓度为:=5mol/L,欲配制1mol/L 的NaOH溶液,设需5mol/L的NaOH溶液的体积为xL,蒸馏水的体积为yL,忽略稀释时体积的变化,则混合后的体积为(x+y)L,溶液稀释前后溶质的物质的量不变,则:xL×5mol/L=(x+y)L×1mol/L,解得:x:y=1:4,故选A.3.将百分比浓度为a%,物质的量浓度为c1 mol•L﹣1的稀H2SO4蒸发掉一定量的水,使之质量分数为2a%,此时物质的量浓度为c2 mol•L﹣1,则c1和c2的数值关系是()A.c2=c1B.c2<2c1C.c2>2c1D.无法确定【考点】物质的量浓度的相关计算.【分析】利用c=计算硫酸的物质的量浓度,再根据硫酸溶液的浓度越大密度也越大,进行判断.【解答】解:设将溶质质量分数为a%的硫酸溶液密度为ρ1,则c1=mol/L=mol/L,设将溶质质量分数为2a%的硫酸溶液密度为ρ2,则c2=mol/L=mol/L,所以c1:c2=mol/L:mol/L=ρ1:2ρ2,即c2=c1硫酸溶液的浓度越大密度也越大,所以ρ2>ρ1,所以>2所以c2>2c1,故选:C.4.用N A表示阿伏加德罗常数,下列叙述不正确的是()A.标准状况下,22.4LH2含有的分子数为N AB.常温常压下,1.06g Na2CO3含有的Na+离子数为0.02 N AC.通常状况下,N A个CO2分子占有的体积为22.4LD.1L0.5mol/L的MgCl2溶液中,含有Cl﹣个数为N A【考点】阿伏加德罗常数.【分析】A.体积转化为物质的量;B.质量转化为物质的量,结合碳酸钠的构成解答;C.通常状况下,Vm≠22.4L/mol;D.依据n=CV计算氯化镁的物质量,1个氯化镁中含有2个氯离子.【解答】解:A.标准状况下,22.4LH2分子数N=×N A=N A,故A正确;B.1.06g Na2CO3的物质的量==0.01mol,含有Na+离子数为=0.01mol×2×N A=0.02N A,故B正确;C.通常状况下,Vm≠22.4L/mol,故C错误;D.1L0.5mol/L的MgCl2溶液中,含氯离子的物质的量=1L×0.5mol/L×2=1mol,个数为N A,故D正确;故选:C.5.除去NaCl中含有的Ca2+、Mg2+、SO42﹣、HCO3﹣等离子,通常采用以下四种试剂:①Na2CO3②BaCl2③NaOH ④HCl,加入试剂合理的操作顺序是()A.①②③④B.③①②④C.④②①③D.③②①④【考点】物质的分离、提纯和除杂.【分析】根据除去钙离子用碳酸根离子进行沉淀,除去镁离子用氢氧根离子进行沉淀,除去硫酸根离子用钡离子沉淀,过量的钡离子需要用碳酸根离子除去,加入盐酸可以除去过量的碳酸钠和氢氧化钠等进行分析.【解答】解:根据除去钙离子用碳酸根离子进行沉淀,除去镁离子用氢氧根离子进行沉淀,除去硫酸根离子用钡离子沉淀,过量的钡离子需要用碳酸根离子除去,离子都沉淀了,再进行过滤,最后加入盐酸可以除去过量的碳酸钠和氢氧化钠,通过结晶蒸发得到精盐.加入Na2CO3的顺序必须在加入钡离子的后面即可,盐酸最后一步加入,分析四个选项可知D符合题意,故选:D.6.下列分散系不能发生丁达尔现象的是()A.豆浆 B.牛奶 C.蔗糖溶液 D.雾【考点】胶体的重要性质.【分析】根据胶体能够发生丁达尔现象,只要判断分散系是否是胶体即可.【解答】解:牛奶、豆浆、烟、云、雾都是胶体,都能发生丁达尔现象;蔗糖溶液是水溶液不会发生丁达尔现象,故选C.7.下列反应的离子方程式正确的是()A.铁屑与稀盐酸反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑B.稀硫酸与氢氧化钡溶液反应:Ba2++2OH﹣+2H++SO42﹣=BaSO4↓+2H2OC.氢氧化铝溶于稀硝酸:OH﹣+H+=H2OD.硫酸铁与氢氧化钡反应:Ba2++SO42﹣=BaSO4↓【考点】离子方程式的书写.【分析】A.不符合反应客观事实;B.二者反应生成硫酸钡和水;C.氢氧化铝为沉淀,应保留化学式;D.漏掉氢氧根离子与三价铁离子的反应.【解答】解:A.铁屑与稀盐酸反应,离子方程式:Fe+2H+=Fe2++H2↑,故A错误;B.稀硫酸与氢氧化钡溶液反应,离子方程式:Ba2++2OH﹣+2H++SO42﹣=BaSO4↓+2H2O,故B正确;C.氢氧化铝溶于稀硝酸,离子方程式:Al(OH)3+3H+=3H2O+Al3+,故C错误;D.硫酸铁与氢氧化钡反应,离子方程式:2Fe3++6OH﹣+3Ba2++3SO42﹣=3BaSO4↓+2Fe(OH)3↓,故D错误;故选:B.8.“纳米材料”是粒子直径为1~100nm(纳米)的材料,纳米碳就是其中的一种.若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中,所形成的物质()①是溶液②是胶体③能产生丁达尔效应④能透过滤纸⑤不能透过滤纸⑥静置后,会析出黑色沉淀.A.①④⑥ B.②③⑤ C.②③④ D.①③④⑥【考点】纳米材料.【分析】纳米材料”是粒子直径为1~100nm的材料,纳米碳就是其中的一种.若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中形成分散系是胶体,依据胶体的特征和性质分析判断问题;【解答】解:纳米材料”是粒子直径为1~100nm的材料,纳米碳就是其中的一种.属于胶体分散质微粒直径的大小,若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中形成分散系是胶体,具有丁达尔现象,能透过滤纸,具有介稳性,不生成沉淀,故②③④正确;故选C.9.下列各组中的离子,能在溶液中大量共存的是()A.H+、Ca2+、CO32﹣、Cl﹣ B.H+、Fe2+、NO3﹣、OH﹣C.K+、Na+、Cl﹣、OH﹣D.Cu2+、Ba2+、Cl﹣、SO42﹣【考点】离子共存问题.【分析】根据离子之间不能结合生成沉淀、气体、水等,不能发生氧化还原反应等,则离子大量共存,以此来解答.【解答】解:A.Ca2+、CO32﹣结合生成沉淀,H+、CO32﹣、结合生成水和气体,不能大量共存,故A错误;B.H+、Fe2+、NO3﹣发生氧化还原反应,H+、Fe2+分别与OH﹣生成水、沉淀,不能大量共存,故B错误;C.该组离子之间不反应,可大量共存,故C正确;D.Ba2+、SO42﹣结合生成沉淀,不能大量共存,故D错误;故选C.10.在下列反应中,盐酸既表现酸的性质,又为还原剂的是()A.4HCl+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2OB.2HCl+CaCO3=CaCl2+CO2+H2OC.2HCl+Zn=ZnCl2+H2↑D.HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3【考点】氧化还原反应.【分析】生成盐体现盐酸的酸性,生成氯气体现盐酸的还原性,以此来解答.【解答】解:A.生成氯化镁体现盐酸的酸性,生成氯气体现盐酸的还原性,故A选;B.只体现盐酸的酸性,故B不选;C.生成氢气体现盐酸的氧化性,故C不选;D.只体现盐酸的酸性,故D不选;故选A.11.已知某溶液中含有Na+、Ba2+、Fe3+三种阳离子,溶液中的阴离子可能是()A.SO42﹣B.Cl﹣C.OH﹣ D.CO32﹣【考点】离子共存问题.【分析】根据离子之间不能结合生成水、气体、沉淀等,则能够大量共存,以此来解答.【解答】解:A.因Ba2+、SO42﹣结合生成沉淀,则不会大量存在SO42﹣离子,故A不选;B.因三种阳离子都不与氯离子反应,则能大量存在氯离子,故B选;C.因Fe3+、OH﹣能结合生成沉淀,则不能大量存在OH﹣离子,故C不选;D.因Ba2+、Fe3+两种阳离子都能与CO32﹣结合生成沉淀,则不会大量存在CO32﹣离子,故D不选;故选B.12.一定量的氯酸钾加入到浓盐酸中发生如下反应:KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,其中被还原的元素和被氧化的元素间的质量比是()A.1:6 B.6:1 C.2:3 D.1:5【考点】氧化还原反应.【分析】该反应中Cl元素化合价由+5价、﹣1价变为0价,所以KClO3是氧化剂、部分HCl是还原剂,氧化剂被还原、还原剂被氧化,据此分析解答.【解答】解:该反应中Cl元素化合价由+5价、﹣1价变为0价,所以KClO3是氧化剂、部分HCl是还原剂,氧化剂被还原、还原剂被氧化,被还原和被氧化的元素都是Cl元素,其质量之比等于其物质的量之比=1:5,故选D.13.离子M2O7X﹣与S2﹣能在酸性溶液中发生如下反应:M2O7X﹣+3S2﹣+14H+═2M3++3S↓+7H2O,则M2O7X﹣中M的化合价为()A.+4 B.+5 C.+6 D.+7【考点】氧化还原反应的电子转移数目计算;根据化学式判断化合价.【分析】根据电荷守恒确定x值,根据化合价规则来判断元素的化合价.【解答】解:反应M2O7X﹣+3S2﹣+14H+═2M3++3S↓+7H2O中,根据电荷守恒可知,右边含有6个正电荷,则(﹣x)+3×(﹣2)+14×(+1)=+6,解得x=2,根据化合价规则,M2O72﹣中氧元素是﹣2价,设M的化合价为n,则n×2+(﹣2)×7=﹣2,解得n=+6.故选C.14.过渡元素高价化合物在酸性条件下有较强的氧化性,如KMnO4、Na2WO4(钨酸钠)等.现向50mL浓度为0.100mol/L的FeCl2溶液中加入25mL浓度为0.0400mol/L的KMnO4,在滴加少量的H2SO4后,两者恰好完全反应.则氧化剂KMnO4的还原产物可能为()A.K2MnO4B.MnO2C.MnCl2D.Mn【考点】氧化还原反应的计算.【分析】n(FeCl2)=0.05L×0.1mol/L=0.005mol,反应后被氧化生成Fe3+,Fe元素化合价升高1价,n(KMnO4)=0.025L×0.04mol/L=0.001mol,根据氧化还原反应中氧化剂和还原剂之间得失电子数目相等计算.【解答】解:n(FeCl2)=0.05L×0.1mol/L=0.005mol,反应后被氧化生成Fe3+,Fe元素化合价升高1价,n(KMnO4)=0.025L×0.04mol/L=0.001mol,设被还原后Mn元素的化合价为+x,则0.005mol×(3﹣2)=0.001mol×(7﹣x),x=2,故选C.15.根据下列反应的化学方程式判断下列物质氧化性强弱排序正确的是()①2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2②CuCl2+Fe=FeCl2+Cu.A.CuCl2>FeCl2>FeCl3B.FeCl3>FeCl2>CuCl2C.CuCl2>FeCl3>FeCl2D.FeCl3>CuCl2>FeCl2【考点】氧化性、还原性强弱的比较.【分析】同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,根据氧化还原反应的概念判断.【解答】解:①2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2中氧化性:FeCl3>CuCl2;②CuCl2+Fe=FeCl2+Cu中氧化性:CuCl2>FeCl2;综上可知:氧化性:FeCl3>CuCl2>FeCl2;故选D.16.下列反应中,电子转移方向和数目不正确的是()A.B.C.D.【考点】氧化还原反应的电子转移数目计算.【分析】氧化还原反应中失电子的元素化合价升高,得电子的元素化合价降低,化合价降低数目=化合价升高数目=转移的电子数目.【解答】解:A、硫和氧气的反应中,硫元素失电子化合价由0价升高+4价,氧元素得电子化合价由0价降低为﹣2价,共降低4价,转移电子为4e﹣,转移电子数=化合价降低总数目=化合价升高总数目,故A正确;B、根据化合价不交叉的原则,硫化氢中硫元素化合价从﹣2价应升高到0价,硫酸中硫元素的化合价从+6价降到+4价,转移电子2mol,故B错误;C、铁元素化合价由0价升高为+2价,失去电子,氢元素得到电子化合价与+1价降低为0价,共降低2价,转移电子为2e﹣,故C正确;D、盐酸中的氯元素化合价由﹣1价升高为0价,共升高6价,失去电子,重铬酸钾中铬元素得到电子化合价由+6降低为+3价,共降低6价,转移电子为6e﹣,故D正确.故选:B.二、填空题(共5小题,每小题8分,满分52分)17.①水银②烧碱③大理石④氯化钠晶体⑤盐酸⑥氨气⑦蔗糖⑧氯气,上述物质中能导电的是①⑤,属于电解质的是②④,属于非电解质的是⑥⑦.【考点】电解质与非电解质.【分析】存在自由移动的电子或自由移动的离子时能够导电;在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物属于电解质;在水溶液中和熔化状态下能不能导电的化合物属于非电解质;【解答】解:水银中存在自由移动的电子,能导电,盐酸中存在自由移动的离子,能导电,故①⑤能导电;烧碱、氯化钠晶体是在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物,则②④属于电解质;蔗糖在水溶液中和熔化状态下能不能导电的化合物,则属于非电解质,氨气在水中电离的不是其本身,则氨气属于非电解质,即⑥⑦属于非电解质,而大理石属于混合物,氯气、水银属于单质,即①③⑦既不是电解质也不是非电解质,故答案为:①⑤;②④;⑥⑦.18.某同学从一种未知的无色溶液中检验出Ba2+、Ag+,同时溶液的酸性很强,他准备继续检验溶液中是否含有Cu2+、Cl﹣、CO32﹣、S2﹣、K+、Al3+、SO42﹣、SO32﹣、NO3﹣等离子.显然,有些离子还必须检验,你认为还必须检验的离子是K+、Al3+.【考点】离子共存问题;离子反应发生的条件.【分析】无色溶液中检验出Ba2+、Ag+,同时溶液的酸性很强,则含大量氢离子,与氢离子、Ba2+、Ag+反应生成沉淀和气体的离子及有颜色的离子不能存在,以此来解答.【解答】解:无色溶液中检验出Ba2+、Ag+,同时溶液的酸性很强,则含大量氢离子,CO32﹣、S2﹣、SO32﹣与氢离子反应不能存在,Ba2+、Ag+与CO32﹣、S2﹣、SO42﹣、SO32﹣反应,不能存在,Cu2+为蓝色,与无色溶液不符,则溶液中可能存在K+、Al3+,即还必须检验的离子为K+、Al3+,故答案为:K+、Al3+.19.草木灰中富含钾盐,主要成分是碳酸钾,还含有少量硫酸钾和氯化钾.某同学欲从草木灰中提取钾盐,并设计实验检验其中的CO32﹣、SO42﹣和Cl﹣,请你协助他完成实验.(1)从草木灰中提取钾盐的实验操作顺序如下:①称量样品,②溶解沉降,③过滤,④蒸发结晶,⑤冷却结晶.(2)用托盘天平(指针向上的)称量样品时,若指针偏向右边,则表示B.A左盘重,样品轻B左盘轻,砝码重C右盘重,砝码轻D右盘轻,样品重(3)在进行②③④操作时,都要用到玻璃棒,其中第③步操作中玻璃棒的作用是引流,防止滤液溅到漏斗外:(4)将制得的少量晶体放入试管,加蒸馏水溶解并把溶液分成三份,分装在三支试管里.①在第一支试管里加入足量稀盐酸,可观察有气泡,生成,证明溶液中有CO32﹣离子.②在第二支试管里加入BaCl2溶液,观察到有白色沉淀生成,该同学判断溶液中有SO42﹣,该同学做出的判断是否正确,并简述理由.能和氯化钡反应产生白色沉淀的可以是子或是银离子、亚硫酸根离子.③如何确定该溶液中含有Cl﹣?写出简明实验方案:向原溶液中滴加足量稀硝酸后,排除了其它离子的干扰,再加入3溶液,产生白色沉淀,说明溶液中有氯离子.【考点】常见离子的检验方法.【分析】(1)根据从草木灰中除去不溶性的固体杂质的操作步骤分析;(2)玻璃棒有搅拌、引流的作用;(3)①碳酸根离子和盐酸反应产生气体;②硫酸根离子或是银离子、亚硫酸根离子都可以和氯化钡反应生成白色沉淀;③氯离子和硝酸酸化的银离子反应生成白色沉淀,据此回答.【解答】解;(1)从草木灰中除去不溶性的固体杂质来提取固体碳酸钾的实验操作顺序为:称量样品;溶解、沉淀;过滤;蒸发结晶.故填:蒸发结晶.(2)在实验操作过程中,玻璃棒的作用分别是:搅拌,加速样品溶解(助溶);引流,防止滤液溅到漏斗外;搅拌(匀热),使溶液受热均匀,防止滤液飞溅.故答案为:引流,防止滤液溅到漏斗外;(3)①碳酸根离子能和盐酸反应生成二氧化碳,向溶液中加入稀盐酸后有气泡生成说明有碳酸根离子;故答案为:气泡;CO32﹣;②向原溶液中滴加氯化钡溶液,如果产生白色沉淀,说明溶液中有硫酸根离子或是银离子、亚硫酸根离子中的一种,故答案为:否;能和氯化钡反应产生白色沉淀的可以是子或是银离子、亚硫酸根离子;③向原溶液中滴加足量稀硝酸后,排除了其它离子的干扰,再加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明溶液中有氯离子.故答案为:向原溶液中滴加足量稀硝酸后,排除了其它离子的干扰,再加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明溶液中有氯离子.20.向少量Fe2O3粉末中加入适量盐酸,反应的化学方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3 +3H2O;反应后得到的FeCl3溶液呈棕黄色.用此溶液进行以下实验:(1)取少量溶液置于试管中,滴入NaOH溶液,可观察到有红褐色沉淀生成,反应的离子方程式为Fe3++3OH﹣=Fe(OH)3↓.(2)在小烧杯中加入20mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入几滴FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,即可制得Fe(OH)3胶体.(3)取另一烧杯也加入20mL蒸馏水后,向烧杯中加入1mlL FeCl3溶液,振荡均匀后,将此烧杯(编号甲)与盛有Fe(OH)3胶体的烧杯(编号乙)一起放黑暗处:分别用激光笔照射烧杯中的液体,可以看到乙(填编号)烧杯中的液体会产生丁达尔效应.这个实验可以用来区别胶体和溶液.(4)取乙烧杯中少量Fe(OH)3胶体置于试管中,向试管中滴加一定量稀盐酸,边滴边振荡,实验现象为:加入盐酸后,胶体发生聚沉得到红褐色沉淀,继续加入盐酸沉淀溶解,溶液呈黄色,试对以上现象作出合理的解释:盐酸中的氯化氢为易溶性电解质,能够使氢氧化铁胶体发生聚沉,出现红褐色沉淀,氢氧化铁与盐酸发生酸碱中和反应:Fe(OH)3+3H+═Fe3++3H2O,所以沉淀溶解,溶液呈黄色.【考点】铁的氧化物和氢氧化物;胶体的应用.【分析】根据金属氧化物与酸反应生成盐和水,写出相应的化学方程式;氯化铁溶液显黄色,(1)氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,依此写出相应的化学方程式;复分解反应:是由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应;(2)根据制取氢氧化铁胶体的实验分析,氢氧化铁胶体为红褐色;(3)胶体和溶液是不同的分散系,胶体有丁达尔效应溶液没有;(4)依据胶体聚沉的性质解答,氢氧化铁与盐酸发生酸碱中和反应;【解答】解:Fe2O3粉末(红棕色)加入适量盐酸,所发生的反应的化学方程式为:Fe2O3 +6HCl=2FeCl3 +3H2O,所得溶液是FeCl3溶液,溶液中含有Fe3+离子,溶液呈黄色.故答案为:Fe2O3 +6HCl=2FeCl3 +3H2O;(1)取少量此溶液,滴入NaOH溶液,发生反应:FeCl3 +3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl,此反应属于复分解反应,反应的离子方程式为:Fe3++3OH﹣=Fe(OH)3↓,故答案为:Fe3++3OH﹣=Fe(OH)3↓;(2)向沸水中滴入几滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至溶液变成红褐色,即可制得氢氧化铁胶体,故答案为:红褐;(3)胶体具有丁达尔效应,故而溶液没有,故可以看到乙烧杯中的液体产生丁达尔效应;这个实验可以用来区别胶体和溶液;故答案为:乙,胶体和溶液;(4)盐酸中的氯化氢为易溶性电解质,能够使氢氧化铁胶体发生聚沉,出现红褐色沉淀,氢氧化铁与盐酸发生酸碱中和反应:Fe(OH)3+3H+═Fe3++3H2O,所以沉淀溶解,溶液呈黄色,故答案为:加入盐酸后,胶体发生聚沉得到红褐色沉淀,继续加入盐酸沉淀溶解,溶液呈黄色,盐酸中的氯化氢为易溶性电解质,能够使氢氧化铁胶体发生聚沉,出现红褐色沉淀,氢氧化铁与盐酸发生酸碱中和反应:Fe(OH)3+3H+═Fe3++3H2O,所以沉淀溶解,溶液呈黄色;21.海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,主要以碘化物形式存在.某化学课外小组用海带为原料制取少量碘单质,他们将海带灼烧成灰,用水浸泡一段时间,得到海带灰悬浊液,然后按以下实验流程提取单质碘:(1)灼烧海带时需要用到的实验仪器有BDEG(字母填写).A.烧杯B.坩埚C.表面皿D.铁架台(带铁圈)E.酒精灯F.干燥器G.泥三角(2)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称:①过滤,③萃取.(3)过程②中涉及的离子反应方程式为2I﹣+Cl2═2Cl﹣+I2.(4)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂,还需要经过蒸馏,观察如图2所示实验装置,指出其错误之处并加以改正没有用石棉网,温度计水银球应与烧瓶支管口相平,冷却水方向应该是下进上出.(5)进行上述蒸馏操作时,使用水浴的原因是控制温度,使蒸馏烧瓶内液体受热均匀,最后晶态碘在蒸馏烧瓶里聚集.。
2015-2016学年安徽省合肥市肥西中学高一(下)第一次段考物理试卷一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分.1-10题每小题只有一个选项正确;11-12题每小题可能有多个选项正确,全部选对得4分,选项不全得2分,有错选不得分)1.已知河水的流速为v1,小船在静水中的速度为v2,且v2>v1,下面用小箭头表示小船及船头的指向,则能正确反映小船在最短时间内渡河、最短位移渡河的情景图示依次是()A.①② B.①⑤ C.④⑤ D.②③2.物体做匀速圆周运动,下列说法正确的是()A.它所受的合外力一定是变力B.它所受的合外力一定是恒力C.它所受的合外力方向不一定指向圆心D.它处于平衡状态,它所受的合外力为零3.如图所示为地球自转的示意图,同一经度、不同纬度处的地面上站着甲乙两人,他们的向心加速度()A.大小相等,方向相同B.大小不等,方向相同C.大小相等,方向不同D.大小不等,方向不同4.如图所示,一圆筒绕其中心轴00′匀速转动,筒内壁上紧挨着一个物体与筒一起运动且相对筒无滑动,关于物体受力的说法正确的是()A.重力、静摩擦力B.重力、静摩擦力、向心力C.重力、弹力、静摩擦力D.重力、弹力、静摩擦力、向心力5.如图所示,O 1、O 2两轮通过皮带传动,两轮半径之比r 1:r 2=2:1,点A 在O 1轮边缘上,点B 在O 2轮边缘上,则A 、B 两点的向心加速度大小之比a A :a B 为( )A .1:1B .1:2C .2:1D .1:46.在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内低.如图所示,在某路段汽车向左拐弯,司机左侧的路面比右侧的路面低一些.汽车的运动可看作是做半径为R 的在水平面内的圆周运动.设内外路面高度差为h ,路基的水平宽度为d ,路面的宽度为L .已知重力加速度为g .要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零,则汽车转弯时的车速应等于( )A .B .C .D .7.如图所示,A 、B 两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,两物块始终相对圆盘静止,已知两物块的质量m A <m B ,运动半径r A >r B ,则下列关系一定正确的是( )A .角速度ωA <ωB B .线速度v A <v BC .向心加速度a A >a BD .向心力F A >F B8.如图所示,一物体自倾角为θ的固定斜面顶端水平抛出后落在斜面上,物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足( )A .tan φ=sin θB .tan φ=2tan θC .2tan φ=tan θD .tan φ=cos θ9.如图所示,绳子一端拴着物体M ,另一端绕过滑轮系在水平向左运动的小车的P 点,图示时刻滑轮左侧的绳子与水平方向成角θ,则( )A .若小车匀速向左,则M 加速上升,绳对物体的拉力大于物体的重力B.若小车匀速向左,则M加速上升,绳对物体的拉力小于物体的重力C.若小车做加速运动,物体M可能减速上升D.若小车做减速运动,物体M一定减速上升10.A、B两球质量分别为2m和m,如图,用a、b两根长度相同的绳系住,绕a绳的O端在光滑水平面上以相同角速度做匀速圆周运动,则a,b两根绳张力大小之比为()A.1:1 B.3:1 C.4:1 D.2:111.如图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向.图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的,不计空气阻力,则()A.a的飞行时间比b的长B.b和c的飞行时间相同C.a的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大12.小球m用长为L的悬线固定在O点,在O点正下方处有一个光滑钉子C,如图所示,今把小球拉到悬线成水平后无初速度地释放,当悬线成竖直状态且与钉子相碰时()A.小球的线速度突然增大 B.小球的角速度突然增大C.小球的向心加速度突然增大 D.悬线的拉力突然增大二.填空题(每空2分,共计12分.)13.某同学用图示装置研究平抛运动及其特点.他的实验操作是:在小球A、B处于同一高度时,用小锤轻击弹性金属片,使A球水平飞出,同时B球被松开.①他观察到的现象是:小球A、B (填“同时”或“不同时”)落地;②让A、B球恢复初始状态,用较大的力敲击弹性金属片.A球在空中运动的时间将(填“变长”,“不变”或“变短”).14.(1)在“研究平抛物体的运动”实验的装置如图1所示,下列说法正确的是A.将斜槽的末端切线调成水平B.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行C.斜槽轨道必须光滑D.每次释放小球时的位置越高,实验效果越好(2)如图2实线为某质点平抛运动轨迹的一部分,AB、BC间水平距离△s1=△s2=0.4m,高度差△h1=0.25m,△h2=0.35m.求:①抛出初速度v0为m/s②由抛出点到A点的时间为s(g=10m/s2)三.解答题(共4小题,15题8分,16题10分,17题10分,18题12分,共计40分.)15.如图一辆质量为500kg的汽车静止在一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部.(取g=10m/s2)(1)此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大?(2)如果汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部,则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大?(3)汽车以多大速度通过拱桥的顶部时,汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零?16.如图所示,质量为0.5kg的小杯里盛有1kg的水,用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动半径为1m,小杯通过最高点的速度为4m/s,g取10m/s2,求:(1)在最高点时,绳的拉力?(2)在最高点时水对小杯底的压力?(3)为使小杯经过最高点时水不流出,在最高点时最小速率是多少?17.如图所示,M是水平放置的半径足够大的圆盘,绕过圆心的竖直轴OO′匀速转动,以经过O水平向右的方向作为x轴的正方向.在圆心O正上方距盘面高为h处有一个正在间断滴水的容器,在t=0时刻开始随传送带沿与x轴平行的方向做匀速直线运动,速度大小为v.己知容器在t=0时滴下第一滴水,以后每当前一滴水刚好落到盘面上时再滴一滴水,问:(1)每一滴水经多长时间滴落到盘面上?(2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于一条直线上,圆盘转动的最小角速度ω.(3)第二滴水与第三滴水在盘面上的落点间的最大距离s.18.小明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动.当球某次运动到最低点时,绳突然断掉,球飞行水平距离d后落地,如图所示.已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为d,重力加速度为g.忽略手的运动半径和空气阻力.(1)求绳断开时球的速度大小v1(2)问绳能承受的最大拉力多大?(3)改变绳长,使球重复上述运动,若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?2015-2016学年安徽省合肥市肥西中学高一(下)第一次段考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分.1-10题每小题只有一个选项正确;11-12题每小题可能有多个选项正确,全部选对得4分,选项不全得2分,有错选不得分)1.已知河水的流速为v1,小船在静水中的速度为v2,且v2>v1,下面用小箭头表示小船及船头的指向,则能正确反映小船在最短时间内渡河、最短位移渡河的情景图示依次是()A.①② B.①⑤ C.④⑤ D.②③【考点】运动的合成和分解.【分析】最短时间过河船身应垂直岸,对地轨迹应斜向下游;最短路程过河船身应斜向上游,而船相对岸的轨迹是垂直岸.【解答】解:根据题意,由运动的独立性可知,当船头垂直河岸渡河时,垂直河岸方向速度最大,渡河时间最短即,故(4)正确;已知v2>v1,小船速度与水流速度的合速度垂直河岸时,小船以最短位移渡河,两点间直线段最短,位移最小,如(5)图示,故C正确.故选:C.2.物体做匀速圆周运动,下列说法正确的是()A.它所受的合外力一定是变力B.它所受的合外力一定是恒力C.它所受的合外力方向不一定指向圆心D.它处于平衡状态,它所受的合外力为零【考点】匀速圆周运动.【分析】匀速圆周运动速度大小不变,方向变化,是变速运动.加速度方向始终指向圆心,加速度是变化的,是变加速运动.向心力方向始终指向圆心,是变化的.【解答】解:A、匀速圆周运动受的合外力提供向心力,指向圆心,方向时刻在变化,不是恒力,故A正确,BC错误;D、匀速圆周运动速度大小不变,方向变化,是变速运动,不是平衡状态.故D错误.故选:A3.如图所示为地球自转的示意图,同一经度、不同纬度处的地面上站着甲乙两人,他们的向心加速度()A.大小相等,方向相同B.大小不等,方向相同C.大小相等,方向不同D.大小不等,方向不同【考点】向心加速度.【分析】在地球表面的物体由地球对物体的万有引力提供,万有引力可分解为指向做圆周运动对应圆的圆心和物体所受的重力.故其加速度的方向都垂直于地轴,方向相同,由公式a=rω2可判断向心加速度的大小.【解答】解:甲乙二人做圆周运动的向心力由万有引力的分力提供,而且都与地轴垂直,故两人向心加速度的方向相同;同一经度、不同纬度处的地面上站着甲乙两人做圆周运动的半径不同,由a=rω2知,甲乙二人的向心加速度的大小不同.故选:B.4.如图所示,一圆筒绕其中心轴00′匀速转动,筒内壁上紧挨着一个物体与筒一起运动且相对筒无滑动,关于物体受力的说法正确的是()A.重力、静摩擦力B.重力、静摩擦力、向心力C.重力、弹力、静摩擦力D.重力、弹力、静摩擦力、向心力【考点】向心力;物体的弹性和弹力.【分析】本题中物体做匀速圆周运动,合力指向圆心,对物体受力分析,受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的弹力,合力等于弹力,由弹力提供向心力.【解答】解:物体做匀速圆周运动,由合力充当向心力.对物体受力分析,物体受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的弹力,如图其中重力G与静摩擦力f平衡,由弹力N提供向心力.故C正确.故选:C5.如图所示,O1、O2两轮通过皮带传动,两轮半径之比r1:r2=2:1,点A在O1轮边缘上,点B在O2轮边缘上,则A、B两点的向心加速度大小之比a A:a B为()A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.1:4【考点】向心加速度;线速度、角速度和周期、转速.【分析】由传送带传动的两轮子边缘上的点线速度相等,再由公式a=,得出向心加速度之比【解答】解:由传送带传动的两轮子边缘上的点线速度相等,所以v A=v B,r1:r2=2:1,由公式a=得a A:a B=1:2,故B正确.故选:B6.在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内低.如图所示,在某路段汽车向左拐弯,司机左侧的路面比右侧的路面低一些.汽车的运动可看作是做半径为R的在水平面内的圆周运动.设内外路面高度差为h,路基的水平宽度为d,路面的宽度为L.已知重力加速度为g.要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零,则汽车转弯时的车速应等于()A.B.C.D.【考点】向心力;牛顿第二定律.【分析】要使车轮与路面之间的横向摩擦力等于零,则汽车转弯时,由路面的支持力与重力的合力提供汽车的向心力,根据牛顿第二定律,结合数学知识求解车速.【解答】解:设路面的斜角为θ,作出汽车的受力图,如图.根据牛顿第二定律,得mgtanθ=m又由数学知识得到tanθ=联立解得v=故选B7.如图所示,A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,两物块始终相对圆盘静止,已知两物块的质量m A<m B,运动半径r A>r B,则下列关系一定正确的是()A.角速度ωA<ωB B.线速度v A<v BC.向心加速度a A>a B D.向心力F A>F B【考点】向心力;牛顿第二定律.【分析】A、B两个物体放在匀速转动的水平转台上,随转台做匀速圆周运动,角速度相同,都由静摩擦力提供向心力,根据牛顿第二定律分析物体受到的静摩擦力大小.【解答】解:A、两物体相对于圆盘静止,它们做圆周运动的角速度ω相等,则ωA=ωB,故A错误;B、物体的线速度v=ωr,由于相等,r A>r B,则v A>v B,故B错误;C、向心加速度a=ω2r,ω相同,r A>r B,则a A>a B,故C正确;D、向心力F=mω2r,ω相等,r A>r B,m A<m B,不能确定两物体向心力大小,故D错误;故选:C.8.如图所示,一物体自倾角为θ的固定斜面顶端水平抛出后落在斜面上,物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足()A.tanφ=sinθB.tanφ=2tanθ C.2tanφ=tanθ D.tanφ=cosθ【考点】平抛运动.【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,结合运动学公式分别求出位移与水平方向夹角的正切值以及速度与水平方向夹角的正切值,从而分析判断.【解答】解:速度与水平方向夹角的正切值为?:tanφ=,位移与水平方向夹角的正切值为:tanθ=,可知:tanφ=2tanθ.故选:B.9.如图所示,绳子一端拴着物体M,另一端绕过滑轮系在水平向左运动的小车的P点,图示时刻滑轮左侧的绳子与水平方向成角θ,则()A.若小车匀速向左,则M加速上升,绳对物体的拉力大于物体的重力B.若小车匀速向左,则M加速上升,绳对物体的拉力小于物体的重力C.若小车做加速运动,物体M可能减速上升D.若小车做减速运动,物体M一定减速上升【考点】运动的合成和分解;牛顿第二定律.【分析】由题小车做匀速运动,将小车的运动分解为沿绳子方向的运动,以及垂直绳子方向运动即绕滑轮的转动,得到沿绳子方向的运动速度,即物体A的速度表达式,运用平行四边形定则作出v的分解图,根据三角函数来确定A的瞬时速度,即可分析A的速度如何变化.【解答】解:设任一时刻绳子与水平方向的夹角为θ,绳子的瞬时速度大小为v A.将小车的运动分解为沿绳子方向的运动,以及垂直绳子方向的运动,即绕滑轮的转动,如图,则由三角函数可解得:v A=vcosθAB、若小车匀速向左,即v不变,θ减小,则cosθ增大,故v A增大,即物体向上做加速运动,根据牛顿第二定律可知,绳对物体的拉力大于物体的重力.故A正确,B错误;C、若小车做加速运动时,由上式可知,物体M一定加速上升.故C错误;D、若小车做减速运动时,由上式可知,物体M速度不确定.故D错误;故选:A.10.A、B两球质量分别为2m和m,如图,用a、b两根长度相同的绳系住,绕a绳的O端在光滑水平面上以相同角速度做匀速圆周运动,则a,b两根绳张力大小之比为()A.1:1 B.3:1 C.4:1 D.2:1【考点】线速度、角速度和周期、转速.【分析】A、B两球绕O点在光滑的水平面上以相同的角速度做匀速圆周运动,B球靠AB线的拉力提供向心力,A球靠OA线和AB线的拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出两段细线的拉力之比.【解答】解:设OA=AB=l对B球有:T AB=m•2lω2.对A球有:T OB﹣T AB=2mlω2.联立两式解得: =.故D正确,ABC错误.故选:D.11.如图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向.图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的,不计空气阻力,则()A.a的飞行时间比b的长B.b和c的飞行时间相同C.a的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大【考点】平抛运动.【分析】研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,两个方向上运动的时间相同.【解答】解:由图象可以看出,bc两个小球的抛出高度相同,a的抛出高度最小,根据t=可知,a的运动时间最短,bc运动时间相等,故A错误,B正确;C、由图象可以看出,abc三个小球的水平位移关系为a最大,c最小,根据x=v0t可知,v0=,所以a的初速度最大,c的初速度最小,故C错误,D正确;故选BD12.小球m用长为L的悬线固定在O点,在O点正下方处有一个光滑钉子C,如图所示,今把小球拉到悬线成水平后无初速度地释放,当悬线成竖直状态且与钉子相碰时()A.小球的线速度突然增大 B.小球的角速度突然增大C.小球的向心加速度突然增大 D.悬线的拉力突然增大【考点】匀速圆周运动;向心力.【分析】小球碰到钉子后仍做圆周运动,线速度不变,由v=ωr分析角速度如何变化.由向心加速度公式a=分析向心加速度的变化.由向心力公式可得出绳子的拉力与小球转动半径的关系,再分析拉力的变化情况;【解答】解:A、在绳与钉子相碰瞬间,绳子的拉力和重力方向都与小球的速度方向垂直,不对小球做功,不改变小球的动能,则小球的线速度大小不变.故A错误.B、角速度与线速度的关系为v=ωr,得到ω=,在绳与钉子相碰瞬间,小球圆周运动的半径r减小,v不变,则角速度ω增大.故B正确.C、由向心加速度公式a n=分析得到,向心加速度增大.故C正确.D、根据牛顿第二定律得:T﹣mg=ma n,T=mg+ma n,a n增大,则绳子拉力T增大.故D正确.故选:BCD.二.填空题(每空2分,共计12分.)13.某同学用图示装置研究平抛运动及其特点.他的实验操作是:在小球A、B处于同一高度时,用小锤轻击弹性金属片,使A球水平飞出,同时B球被松开.①他观察到的现象是:小球A、B 同时(填“同时”或“不同时”)落地;②让A、B球恢复初始状态,用较大的力敲击弹性金属片.A球在空中运动的时间将不变(填“变长”,“不变”或“变短”).【考点】研究平抛物体的运动.【分析】本实验是研究平抛运动竖直方向分运动的实验.小锤轻击弹性金属片后,A球做平抛运动,同时B球做自由落体运动.通过实验可以观察到它们同时落地,所以可以证明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动.【解答】解:(1)小锤轻击弹性金属片时,A球做抛运动,同时B球做自由落体运动.通过实验可以观察到它们同时落地;(2)用较大的力敲击弹性金属片,则被抛出初速度变大,但竖直方向运动不受影响,因此运动时间仍不变;故答案为:(1)同时,(2)不变.14.(1)在“研究平抛物体的运动”实验的装置如图1所示,下列说法正确的是AB A.将斜槽的末端切线调成水平B.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行C.斜槽轨道必须光滑D.每次释放小球时的位置越高,实验效果越好(2)如图2实线为某质点平抛运动轨迹的一部分,AB、BC间水平距离△s1=△s2=0.4m,高度差△h1=0.25m,△h2=0.35m.求:①抛出初速度v0为 4 m/s②由抛出点到A点的时间为0.2 s(g=10m/s2)【考点】研究平抛物体的运动.【分析】(1)在实验中让小球能做平抛运动,并能描绘出运动轨迹.因此要求从同一位置多次无初速度释放.(2)平抛运动的水平分运动是匀速直线运动,由于△s1=△s2=0.4m,故A到B和B到C时间相等;平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,根据△y=gT2求解运动的时间间隔,再根据△x=v0T求解平抛的初速度;平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,先求解B的竖直分速度,然后根据速度公式求解抛出到B点的时间,最后得到抛出到A点的时间.【解答】解:(1)实验中必须保证小球做平抛运动,而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用.所以斜槽轨道必须要水平,至于是否光滑没有影响,只要能抛出就行.为确保有相同的水平初速度,所以要求从同一位置无初速度释放,并不是超高越好.因此正确的是AB 选项;故选AB.解:(1)抛运动的水平分运动是匀速直线运动,由于△s1=△s2=0.4m,故A到B和B到C时间相等;平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,根据△y=gT2,得到:T==0.1s;故平抛的初速度为:;(2)B的竖直分速度为:;故从抛出到B的时间为:t B==0.3s故从抛出到A点时间为:t A=t B﹣T=0.3﹣0.1=0.2s故答案为:(1)AB;(2)4,0.2.三.解答题(共4小题,15题8分,16题10分,17题10分,18题12分,共计40分.)15.如图一辆质量为500kg的汽车静止在一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部.(取g=10m/s2)(1)此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大?(2)如果汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部,则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大?(3)汽车以多大速度通过拱桥的顶部时,汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零?【考点】向心力;匀速圆周运动.【分析】(1)小车静止,重力和支持力二力平衡,支持力和压力相等;(2)小车作圆周运动,在最高点重力和支持力的合力提供向心力;(3)小车对桥无压力,只受重力,重力恰好提供向心力.【解答】解:(1)汽车静止,则G=mg=500×10N=5000NF N=G=5000N(2)由牛顿第二定律得:mg﹣F支=m解得:F支=mg﹣m=500×10N﹣500×N=4640N由于:F支=F压故汽车对圆弧形拱桥的压力是4640N.(3)由于只受重力,故:mg=m解得:v===10m/s答:(1)此时汽车对圆弧形拱桥的压力是5000N;(2)如果汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部,则汽车对圆弧形拱桥的压力是4640N;(3)汽车以10m/s的速度通过拱桥的顶部时,汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零.16.如图所示,质量为0.5kg的小杯里盛有1kg的水,用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动半径为1m,小杯通过最高点的速度为4m/s,g取10m/s2,求:(1)在最高点时,绳的拉力?(2)在最高点时水对小杯底的压力?(3)为使小杯经过最高点时水不流出,在最高点时最小速率是多少?【考点】向心力;牛顿第二定律.【分析】(1)受力分析,确定圆周运动所需要的向心力是由哪个力提供的;(2)水对小杯底的压力与杯子对水的支持力是作用力与反作用力,只要求出杯子对水的支持力的大小就可以了,它们的大小相等,方向相反;(3)物体恰好能过最高点,此时的受力的条件是只有物体的重力作为向心力.【解答】解:(1)小杯质量m=0.5kg,水的质量M=1kg,在最高点时,杯和水的受重力和拉力作用,如图所示,合力为:F合=(M+m)g+T…①圆周半径为R,则有:F向=(M+m)…②F合提供向心力,有:(M+m)g+T=(M+m)所以细绳拉力为:T=(M+m)(﹣g)=(1+0.5)(﹣10)=9N,方向竖直向下;(2)在最高点时,水受重力Mg和杯的压力F作用,如图所示,合力为:F合=Mg+F圆周半径为R,则有:F向=MF合提供向心力,有:Mg+F=M所以杯对水的压力为:F=M(﹣g)=1×(﹣10)=6N;根据牛顿第三定律,水对小杯底的压力为6N,方向竖直向上.(3)小杯经过最高点时水恰好不流出时,此时杯对水的压力为零,只有水的重力作为向心力,由(2)得:Mg=M解得:v=.答:(1)在最高点时,绳的拉力为9 N,方向竖直向下;(2)在最高点时水对小杯底的压力为6N,方向竖直向上;(3)在最高点时最小速率为.17.如图所示,M是水平放置的半径足够大的圆盘,绕过圆心的竖直轴OO′匀速转动,以经过O水平向右的方向作为x轴的正方向.在圆心O正上方距盘面高为h处有一个正在间断滴水的容器,在t=0时刻开始随传送带沿与x轴平行的方向做匀速直线运动,速度大小为v.己知容器在t=0时滴下第一滴水,以后每当前一滴水刚好落到盘面上时再滴一滴水,问:(1)每一滴水经多长时间滴落到盘面上?(2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于一条直线上,圆盘转动的最小角速度ω.(3)第二滴水与第三滴水在盘面上的落点间的最大距离s.【考点】平抛运动;运动的合成和分解.【分析】水滴滴下后做平抛运动,根据高度求出时间.根据圆周运动的周期性,可分析得出使每一滴水在盘面上的落点都位于一条直线上的条件,求出最小角速度.当第二滴水与第三滴水在盘面上的落点位于同一直径上圆心的两侧时两点间的距离最大.利用水平间关系关系可求出.【解答】解:(1)水滴在竖直方向做自由落体运动,有h=得t1=(2)要使每一滴水在圆盘面上的落点都位于同一条直线上,在相邻两滴水的下落时间内,圆盘转过的最小角度为π,所以最小角速度为ω=(3)第二滴水落在圆盘上的水平位移为x2=v•2t1=2v第三滴水在圆盘上的水平位移为x3=v•3t1=3v当第二滴水与第三滴水在盘面上的落点位于同一直径上圆心的两侧时两点间的距离最大,为s=x2+x3=5v答:(1)每一滴水经时间滴落到盘面上.(2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于一条直线上,圆盘转动的最小角速为.(3)第二滴水与第三滴水在盘面上的落点间的最大距离s为.18.小明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动.当球某次运动到最低点时,绳突然断掉,球飞行水平距离d后落地,如图所示.已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为d,重力加速度为g.忽略手的运动半径和空气阻力.(1)求绳断开时球的速度大小v1。