16学年上学期高一期末考试物理试题(附答案)(15)
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湖北省武汉外国语学校15—16学年上学期高一期末考试物理试题一、不定项选择题（共40分。
）（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个正确选项，有的有多个正确选项，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。
）1.下列说法中正确的是()A．物体的加速度越大，其速度改变量也越大B．两相互接触的物体间有弹力一定有摩擦力，有摩擦力也一定有弹力C．中国乒乓球队队员马林在第29届北京奥运会上获得男单金牌，在研究他发出的乒乓球时，可以把乒乓球看成质点D．将图钉按入木板，图钉对木板的力和木板对图钉的力大小是相等的2.取一根长2 m左右的细线，5个铁垫圈和一个金属盘．在线的一端系上第一个垫圈，隔12 cm再系一个，以后垫圈之间的距离分别为36 cm、60 cm、84 cm，如图所示．站在椅子上，向上提起线的另一端，让线自由垂下，且第一个垫圈紧靠放在地面上的金属盘内．松手后开始计时，若不计空气阻力，则第2、3、4、5各垫圈()A．落到盘上的声音时间间隔越来越大B．落到盘上的声音时间间隔相等C．依次落到盘上的速率之比为1∶2∶3∶2D．依次落到盘上的时间之比为1∶(2－1)∶(3－2)∶(2－3)3.设物体运动的加速度为a、速度为v，位移为x，现有四个不同物体的运动图象如图所示，t＝0时刻物体的速度均为零，则其中物体做单向直线运动的图象是()4.如图所示，水平桌面上平放着一副扑克牌，总共54张，每一张牌的质量都相等，牌与牌之间的动摩擦因数以及最下面一张牌与桌面之间的动摩擦因数也都相等．用手指以竖直向下的力按压第一张牌，并以一定的速度水平移动手指，将第一张牌从牌摞中水平移出(牌与手指之间无滑动)。
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（）A．第1张牌受到手指的摩擦力方向与手指的运动方向相反B．从第2张牌到第54张牌之间的牌不可能发生相对滑动C．从第2张牌到第54张牌之间的牌可能发生相对滑动D．第54张牌受到桌面的摩擦力方向与手指的运动方向相反5.一只小船渡河，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（）6.A．沿AD轨迹运动时，船相对于水做匀减速直线运动7.B．沿三条不同路径渡河的时间相同8.C．沿AB轨迹渡河所用的时间最短9.D．沿AC轨迹船到达对岸的速度最小10.如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置用来提升重物 M，长杆的一端放在地上通过铰链连接形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方0点处，在杆的中点C处拴一细绳，通过两个滑轮后挂上重物M．C点与O点距离为L，现在杆的另一端用力使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度ω缓慢转至水平（转过了90°角），此过程中下述说法正确的是（）A．重物M做匀速直线运动B．重物M做匀变速直线运动C．重物M的最大速度是ωLD．重物M的速度先减小后增大11.如图所示，甲、乙两物块用跨过定滑轮的轻质细绳连接，分别静止在斜面AB、AC上，滑轮两侧细绳与斜面平行．甲、乙两物块的质量分别为m1、m2，AB斜面粗糙，倾角为α，AC斜面光滑，倾角为β，不计滑轮处摩擦，则以下分析正确的是()A．若m1sin α>m2sin β，则甲所受摩擦力沿斜面向上B．若在乙物块上面再放一个小物块后，甲、乙仍静止，则甲所受的摩擦力一定变小C．若在乙物块上面再放一个小物块后，甲、乙仍静止，则甲所受细绳的拉力一定变大D．若在甲物块上面再放一个小物块后，甲、乙仍静止，则甲所受细绳的拉力一定变大12.如图所示，两个用相同材料制成的靠摩擦转动的轮A和轮B水平放置，两轮半径R A＝2R B，当主动轮A以一定的角速度匀速转动时，在A轮边缘放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上．若将该小木块放在B轮上，欲使小木块相对B 轮也静止（A 轮仍以原来的角速度转动），则小木块距B 轮转轴的最大距离为( )A.8BR B.4BR C.2BR D ．R B13. 甲、乙两车在同一水平路面上做直线运动，某时刻乙车在前、甲车在后，相距6 m ，从此刻开始计时，乙做匀减速直线运动，两车运动的v －t 图象如图所示．则在0～12 s 内关于两车位置关系的判断，下列说法正确的是 ( ) A ．t ＝4 s 时两车相遇 B ．t ＝4 s 时两车间的距离最大 C ．0～12 s 内两车有两次相遇 D ．0～12 s 内两车有三次相遇14. 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，弹簧的伸长量分别为x 1、x 2；若空气阻力不能忽略且大小恒定，弹簧的伸长量分别为x′1、x′2．则（ ）A ．''1122x +x =x +xB ．''1122x +x x +x C ．''1212x +x x +x D ．''1212x +x =x +x二、实验题（共 15分）15. （8分）橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内弹力F 与伸长量x 成正比，即F ＝kx ，其中k 的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L 、横截面积S 有关，理论与实际都表明k ＝YSL ，其中Y 是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量．(1)在国际单位中，杨氏模量Y 的单位应该是________． A ．N B ．m C ．N/m D ．N/m 2(2)用如图甲所示的装置就可以测出这种橡皮筋的Y 值，下面的表格是橡皮筋受到的拉力F 与伸长量x 的实验记录．请在图乙中作出F－x的图象，由此图象可求得该橡皮筋的劲度系数k＝______N/m.(保留两位有效数字)(3)这种橡皮筋的杨氏模量Y＝.(保留一位有效数字)12.（7分）如图所示为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图．实验步骤如下：①用天平测量物块和遮光片的总质量M，重物的质量m，用米尺测量两光电门之间的距离s；已知遮光片的宽度为d；②调整轻滑轮，使细线水平；③让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间Δt A和Δt B，求出加速度a；④多次重复步骤③，求a的平均值a；⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ.回答下列问题：(1)物块的加速度大小a可用d、s、Δt A和Δt B表示为a＝________.(2)动摩擦因数μ可用M、m、a和重力加速度g表示为μ＝________.(3)如果细线没有调整到水平，由此引起的误差属于____________(填“偶然误差”或“系统误差”)．2015—2016学年度高一期末物理答题卷一、不定项选择题（共40分）二、实验题（共15分）11、（8分）(1)(2)该橡皮筋的劲度系数k＝N/m.(保留两位有效数字)(3)这种橡皮筋的杨氏模量Y＝.(保留一位有效数字)12、（7分）(1)物块的加速度大小a可用d、s、Δt A和Δt B表示为a ＝.(2)动摩擦因数μ可用M、m、a和重力加速度g表示为μ＝.(3)如果细线没有调整到水平，由此引起的误差属于____________(填“偶然误差”或“系统误差”)．三、计算题：(共55分。
解答时请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.（12分）如图所示为某工厂的货物传送装置，倾斜运输带AB(与水平面成α＝37°)与一斜面BC(与水平面成θ＝30°)平滑连接，B点到C点的距离为L＝0.6 m，运输带运行速度恒为v0＝5 m/s，A点到B点的距离为x＝4.5 m，现将一质量为m＝0.4 kg的小物体轻轻放于A点，物体恰好能到达最高点C点，已知物体与斜面间的动摩擦因数μ1＝36，求：(g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，空气阻力不计)(1) 小物体运动到B点时的速度v的大小；(2) 小物体与运输带间的动摩擦因数μ；(3) 小物体从A点运动到C点所经历的时间t.14.（12分）如图所示，质量M＝1 kg的木板静置于倾角θ＝37°、足够长的固定光滑斜面底端．质量m＝1 kg的小物块(可视为质点)以初速度v0＝4 m/s从木板的下端冲上木板，同时在木板上端施加一个沿斜面向上的F＝3.2 N的恒力．若小物块恰好不从木板的上端滑下，求木板的长度l为多少？(已知小物块与木板之间的动摩擦因数μ＝0.8，重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)15.（15分）如图所示，半径为l4、质量分布均匀且质量为m的小球用两根不可伸长的轻绳a、b连接，两轻绳的另一端系在一根竖直杆的A、B两点上，A、B两点相距为l，当两轻绳伸直后，A、B两点到球心的距离均为l.当竖直杆以自己为轴转动并达到稳定时(细绳a、b与杆在同一竖直平面内)．求：(1)竖直杆角速度ω为多大时，小球恰离开竖直杆．(2)轻绳a的张力F a与竖直杆转动的角速度ω之间的关系．16.（16分）质量为m＝0.5 kg、可视为质点的小滑块，从光滑斜面上高h0＝0.6 m的A点由静止开始自由滑下．已知小滑块经过B点时速率不变．长为x0＝0.5 m的水平面BC与滑块之间的动摩擦因数μ＝0.3，C点右侧有3级台阶(台阶编号如图所示)，D点右侧是足够长的水平面．每级台阶的高度均为h＝0.2 m，宽均为L＝0.4 m．(设滑块从C点滑出后与地面或台阶碰撞后不再弹起，取g＝10 m/s2)．(1)求滑块经过B点时的速度v B；(2)求滑块从B点运动到C点所经历的时间t；(3)某同学是这样求滑块离开C点后落点P与C点在水平方向的距离x的：滑块离开C点后做平抛运动，下落高度H ＝4h＝0.8 m，在求出滑块经过C点速度的基础上，根据平抛运动知识即可求出水平位移x.你认为该同学的解法是否正确？如果正确，请解出结果．如果不正确，请说明理由，并用正确的方法求出结果．参考答案一、不定项选择题（共40分）二、实验题（共15分）11、（8分）(1)(2)该橡皮筋的劲度系数k ＝ N/m.(保留两位有效数字) (3)这种橡皮筋的杨氏模量Y ＝ .(保留一位有效数字)12、（7分）(1)物块的加速度大小a 可用d 、s 、Δt A 和Δt B 表示为a＝ .(2)动摩擦因数μ可用M 、m 、a 和重力加速度g 表示为μ＝ .(3)如果细线没有调整到水平，由此引起的误差属于____________(填“偶然误差”或“系统误差”)．13、解析 (1)设小物体在斜面上的加速度为a 1，运动到B 点的速度为v ，由牛顿第二定律得mg sin θ＋μ1mg cos θ＝ma 1由运动学公式知v 2＝2a 1L ，联立解得v ＝3 m/s.(2)因为v <v 0，所以小物体在运输带上一直做匀加速运动，设加速度为a 2，则由牛顿第二定律知μmg cos α－mg sin α＝ma 2又因为v 2＝2a 2x ，联立解得μ＝78.(3)小物体从A 点运动到B 点经历时间t 1＝v a 2，从B 运动到C 经历时间t 2＝va 1联立并代入数据得小物体从A 点运动到C 点所经历的时间t ＝t 1＋t 2＝3.4 s.14、解析 由题意，小物块向上匀减速运动，木板向上匀加速运动，当小物块运动到木板的上端时，恰好和木板共速．设小物块的加速度为a ，由牛顿第二定律 mg sin θ＋μmg cos θ＝ma设木板的加速度为a ′，由牛顿第二定律 F ＋μmg cos θ－Mg sin θ＝Ma ′设小物块和木板共同的速度为v ，经历的时间为t ，由运动学公式 v ＝v 0－atv ＝a ′t设小物块的位移为x ，木板的位移为x ′，由运动学公式 x ＝v 0t －12at 2x ′＝12a ′t 2小物块恰好不从木板的上端滑下，有x －x ′＝l 联立解得l ＝0.5 m15、解析 (1)小球恰离开竖直杆时，小球与竖直杆间的作用力为零，此时轻绳a 与竖直杆间的夹角为α，由题意可知sin α＝14，r ＝l 4沿半径：F a sin α＝mω2r 垂直半径：F a cos α＝mg 联立解得ω＝2115 gl(2)由(1)可知0≤ω2≤415 g l 时，F a ＝415mg 若角速度ω再增大，小球将离开竖直杆，在轻绳b 恰伸直前，设轻绳a 与竖直杆的夹角为β，此时小球做圆周运动的半径为r ＝l sin β沿半径：F a sin β＝mω2r 垂直半径：F a cos β＝mg 联立解得F a ＝mω2l当轻绳b 恰伸直时，β＝60°，此时ω＝ 2gl故有F a ＝mω2l ，此时415 g l≤ω2≤2gl若角速度ω再增大，轻绳b 拉直后，小球做圆周运动的半径为r ＝l sin 60° 沿半径：F a sin 60°＋F b sin 60°＝mω2r 垂直半径：F a cos 60°＝F b cos 60°＋mg 联立解得F a ＝12mlω2＋mg ，此时ω2≥2g l16、解析 (1)滑块在斜面AB 上下滑时，机械能守恒，mgh 0＝12mv 2B＋0v B ＝2gh 0＝2×10×0.6 m/s ＝2 3 m/s (2)滑块在水平面BC 上运动时，由动能定理：－μmgx 0＝12mv 2C －12mv 2Bv C ＝v 2B －2μgx 0＝12－2×0.3×10×0.5 m/s ＝3 m/s 由牛顿第二定律：μmg ＝ma a ＝μg ＝0.3×10 m/s 2＝3 m/s 2 t 1＝v C －v B －a ＝3－23－3s≈0.155 s (3)不正确，因为滑块可能落到某一个台阶上．正确解法为： 假定无台阶，滑块直接落在D 点右侧的水平面上， t ′＝2Hg＝ 2×0.810s ＝0.4 s 水平位移x ′＝v C t ′＝3×0.4 m ＝1.2 m ，恰好等于3L (也就是恰好落在图中的D 点)，因此滑块会撞到台阶上．当滑块下落高度为2h 时， t ″＝2×2hg＝ 2×2×0.210s≈0.283 s x ″＝v C t ″＝0.849 m>2L所以小滑块能落到第③个台阶上 3h ＝12gt 2t ＝6h g＝ 1.210 s ＝35s x ＝v C t ＝3×35m≈1.04 m。
