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湖北省黄冈中学2014-2015学年高一上学期期中考试物理试题 Word版含答案

时间:2014-11-28


湖北省黄冈中学 2014 年秋季高一物理期中考试试题

一、选择题(本题共 10 小题;每小题 4 分,共 40 分,在每小题给出的四个选项中,第 .1~5 . . . 题只有一项符合题目要求,第 -10 题有多项符合题目要求 。全部选对的得 4 分,选对但不全 .............6 . . . . .......... 的得 2 分,有选错或不答的得 0 分) 1.下列说法正确的是 A.宇宙中的大部分物体在不停地运动,只有少部分物体处于永恒的静止状态 B.一切物体是否能被视为质点,要看它的大小情况,太大就不能当做质点 C.比较两个物体的运动情况时,必须选择同一个参考系 D.一个物体做曲线运动,建立一个一维坐标系就可以准确描述出来 2.甲、乙两物体先后从同一地点出发,沿一条直线运动,它们的v-t 图象如图所示,由图可知 A.甲比乙运动快,且早出发,所以乙追不上甲 B.t=20s时,乙追上了甲 C.在t=20s之前,甲比乙运动的快,t=20s之后乙比甲运动快 D.由于乙在t=10s时才开始运动,所以t=10s时,甲在乙前面, 此时二者之间的距离为乙追上甲前最大 3. 如图所示,用一根细绳和一根杆组成三角支架,绳的一端绕在手指上,杆的一端顶在掌 心,当挂上重物时,绳对手指和杆对手掌均有作用,下列选项中对这两个作用力的方向 判断完全正确的是图中的:

A

B

C

D

4.如图所示,挑水时,水桶上同一根绳子的状况分别为 a 、b、c 三种情况,则 在哪种情况下挑的水最多(桶足够大,绳子足够长) A. a B.b C.c D.一样多

5.如图所示的皮带传动装置中,O1 是主动轮,O2 是从动轮,A、B 分别是皮带上 与两轮接触的点,C、D 分别是两轮边缘与皮带接触的点(为清楚起见,图中 将两轮与皮带画得略为分开,而实际上皮带与两轮是紧密接触的) 。当 O1 顺时针启动时, 若皮带与两轮间不打滑,则 A、B、C、D 各点所受静摩擦力的方向分别是 A.向上,向下,向下,向上 B.向下,向上,向上,向下
A C D B

O1

O2

C.向上,向上,向下,向下

D.向下,向下,向上,向上

6.物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,下列几组力中其合力可能为零的是 A. 5N、7N、8N B. 2N、3N、5N C. 1N、5N、10N D. 1N、10N、10N 7.一物体静止在斜面上,下面说法不 正确 的是 . .. A.物体受斜面的作用力,垂直斜面向上 B.物体所受重力可分解为平行于斜面的下滑力和对斜面的正压力 C.当倾角增大时,只要物体不滑动,它受的摩擦力随斜面倾角的增大而减小 D.当倾角增大时,物体开始沿斜面下滑,它所受的摩擦力将随斜面倾角的增大而减小 8.如图所示,依着光滑且竖直的墙壁,用轻绳挂着一个重为 G 、半径 为 R 的小球 A ,在 A 球的下面又挂着一个重为

G 的球 B ,挂 A 球 2

的绳长为 R 。对于图中小球的受力,有下列说法,其中正确的是 A.墙壁对 A 球的支持力为

G 3

,斜绳对 A 的拉力为

2G 3

B. A 球对墙壁的压力为

3G ,斜绳对 A 球的拉力为 3G 2

C. A 球所受重力、支持力、斜绳拉力之比为 3 :1.5:3 D.当球 B 的重力变大时, A 球所受的力都变大 9. 从地面以速度 2 v0 竖直上抛出 A 球后,经 ?t 后又从地面以速度 v0 竖直向上抛出 B 球,要 使两球能在空中相遇,两球抛出的时间间隔 ?t 可能是(空气阻力不计) A.

2v0 g

B.

5v0 2g

C.

3v0 g

D.

7 v0 2g

10.如图所示,在倾角为 α 的传送带上有质量均为 m 的三个木块 1、2、3,中间均用原长 为 L、劲度系数为 k 的轻弹簧连接起来,木块与传送带间的动摩擦因数均为 μ,其中木 块 1 被与传送带平行的细线拉住,传送带按图示方向匀速运行,三个木块处于静止状 态.下列结论正确的是 A.两弹簧可能都处于原长 B.2、3 两木块之间的距离等于 L ?

(sin a ? ? cos a)mg k

C.1、2 两木块之间的距离等于 2、3 两木块之间的距离 D.如果传送带突然加速,相邻两木块之间的距离不变

二、实验题(共 3 小题,11 题 2 分,12 题 10 分,13 题 4 分,共 16 分,把答案填在横线上) 11. (2 分)一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实 验中,使用两根不同的轻质弹簧 a 和 b,得到弹力与弹簧长 度的图象如图所示.下列表述正确的是_____ A.a 的原长比 b 的长 B.a 的劲度系数比 b 的大 C.a 的劲度系数比 b 的小 D.测得的弹力与弹簧的长度成正比 12.(10 分) (1)电磁打点计时器使用的电源是低压 率是 50Hz,则它每隔 s 打一个点. (填直流或交流)电源,若电源频

(2)在研究匀变速直线运动的实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中 A、B、C、D、E、F、G 为相邻的计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出,则 C 点的 瞬 时 速 度 为 vC = m/s , A 点 的 瞬 时 速 度 v A = m/s , 小 车 运 动 的 加 速 度

a=

m/s2

(结果均保留 3 位有效数字)

13. (4 分) 某同学在做验证互成角度的两力合成的 平行四边形定则的实验时,把橡皮条一端固定, 另一端用 A、B 两个弹簧秤同时拉着到达 O 点位 置,此时两弹簧秤的读数分别是 FA=3.41 N 和 FB =4.38N,其方向分别如图中 OA、OB 方向.若橡 皮绳的活动端仅由一个弹簧秤拉着,也把它拉到 O 点位置,读得弹簧秤的读数为 FC=6.14 N,其 方向如图中 OC 方向.以 1 cm 表示 1N,作力的图示,完成验证作图,并说明该实验的结 论. (1)用作图法求得 FA、FB 的合力大小为 (2)实验结论是: N. . B O C A

三、计算题(共 4 小题,共 44 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) 。 14. (10分) A、B两球先后从空中同一点释放,做自由落体运动,释放两球的时间间隔为Δ t =1s,在某时刻A、B两球相距s=15m,两球均未着地(g=10m/s 2 ),求: (1)此时A球距释放点的距离h. (2)此时B球速度大小v. 15. (12 分)如图所示,AB 相距 l=200m,甲、乙两质点 同时从 A 点向 B 点运动,甲由静止开始做加速度为 a=1m/s2 的匀加速运动,至 B 点时速度立刻变为零, 再以同样大小的加速度 a=1m/s2 返回,乙一直向右做 v=4m/s 的匀速直线运动,求: (1)第一次相遇需要多长时间? (2)从第一次相遇到第二次相遇甲比乙多走了多少路程? 16. (12 分) 如图所示, 质量为 M ? 55kg 的人, 用绳子通过滑轮拉住一个质量为 m ? 10kg 的物体保持静止, 绳与竖直方向的夹角 ? ? 60 , 已知人与地面间的动摩擦因数 ? ? 0.6 ,
0

?

g 取 10N / kg ,求:
(1)绳对滑轮的作用力为多大? (2)人受到地面的摩擦力和支持力分别为多大? 17. (10 分)一般家庭的门上都安装一种暗锁,这种暗锁由外壳 A、骨架 B、弹簧 C(劲度系数为 k) 、锁舌 D(倾斜角 θ=45°) 、锁槽 E,以及连杆、锁头等部件组成,如图甲所示.设锁舌 D 与 外壳 A 和锁槽 E 之间的动摩擦因数均为 μ 且受到的最大静摩擦力 f=μN(N 为正压力).有 一次放学后,当某同学准备锁门时,他加最大力时,也不能将门关上(此种现象称为自锁) , 此刻暗锁所处的状态如图乙所示,P 为锁舌 D 与锁槽 E 之间的接触点,弹簧由于被压缩而缩 短了 x,求:

(1)锁舌 D 表面受到外壳 A 施加的静摩擦力的方向 (2)锁舌 D 与锁槽 E 之间的正压力的大小. (3)在正压力很大的情况下,仍然能够满足自锁条件,则 μ 至少要多大?

期中考试物理参考答案
1. C 2. C 3. D 4. A 5. C【解析】 假设主动轮 O1 与皮带间无摩擦力作用,则当 O1 顺时针起动时, O1 与皮带间将会打滑,此时 C 点将相对于 A 点向 上运动。实际上,O1 与皮带间没有打滑,可见 C 点相对于 A 点有 向上运动的趋势;反之,A 点相对于 C 点有向下运动的趋势。根 据静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反,可知 C、A 两点 受到的静摩擦力 FC、FA 的方向分别是向下、向上。同样,假设皮带和从动轮 O2 间无摩擦力 作用,则当皮带顺时针起动后,皮带与 O2 间亦会打滑,此时 B 点将相对于 D 点向下运动。 实际上,皮带与间亦没有打滑,可见 B 点相对于 D 点有向下运动的趋势;反之,D 点相对于 B 点有向上运动的趋势。根据静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反,亦可知 B、D 两 点受到的静摩擦力 FB、FD 的方向分别是向上、向下。A、B、C、D 各点所受静摩擦力的方向 如图所示。 我们也可设想物体在接触面处长有垂直于接触面的“毛刷”,两物体的“毛刷”交叉镶嵌。 当主动轮 O1 带动皮带转动,皮带又带动从动轮 O2 转动时,C 点处的“毛刷”将向下偏,A 点 处的“毛刷”将向上偏,B 点处的“毛刷”将向上偏,而 D 点处的“毛刷”将向下偏。各点所受摩 擦力的方向应与“毛刷”的偏向一致,结论与上述方法相同。 我们还可以从动力和阻力的角 度来分析摩擦力的方向。主动轮 O1 带动皮带,C 点所受的摩擦力 FC 是主动轮转动的阻力, 应与 C 点实际运动方向相反,即 FC 向下;A 点所受的摩擦力 FA 是皮带转动的动力,应与 A 点实际运动方向相同,即 FA 向上。同样,皮带带动从动轮 O2 转动,B 点所受的摩擦力 FB 是 皮带转动的阻力,应与 B 点实际运动方向相反,即 FB 向上;D 点所受的摩擦力 FD 是从动轮 转动的动力,应与 D 点实际运动方向相同,即 FD 向下。 可见,正确选项为 C。 6. ABD 7. ABC【解析】物体受到斜面的作用力是指斜面对物体的支持力与摩擦力的合力,该合力与 物体的重力平衡,故 A 错。重力可以分解为平行于斜面的下滑力和垂直斜面向下的力,对 斜面的压力是作用在斜面上,故 B 错。只要物体不滑动,它受到的摩擦力等于 Gsinθ,随着角 度的增大,摩擦力增大,故 C 错。物体沿斜面下滑,滑动摩擦力等于 μGcosθ,随着角度的增 大减小。正确选项为 ABC 8. BC 9. BCD 10.ABD 11.B (2 分)

12. (1)交流(2 分) 0.02 (2 分) (2)0.205,0.105,0.500 (6 分) 【解析】解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及 注意事项.根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,求出 C 点的速度,即 C

点的速度等于 BD 段得平均速度;根据连续相等时间内位移之差是一恒量, ?x ? aT 2 ,求出 加速度.根据运动学公式 v ? v0 ? at 求出 A 点的瞬时速度. (1)电磁打点计时器是使用交流电源的计时仪器,工作电压 4V~6V,电源的频率为 50Hz 时,它每隔 0.02s 打一次点. (2)因为每相邻两计数点间还有 4 个打点,所以相邻的计数点之间的时间间隔为 0.1s 据 某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,可得 C 点速度为

vC =

xBD 0.018 ? 0.023 ? m / s ? 0.205m / s t BD 2 ? 0.1

匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数即 ?x ? aT 2 其中 T=0.1s, ?x =(1.80-1.30) cm =0.50cm,所以带入数据解得: a = 0.500m / s 根据运动学公式 v ? v0 ? at 得 A 点的瞬时速度
2

v A ? vC ? atAC ? 0.105m / s

13. (1)6.00~6.40N (2 分) (2)在误差允许范围内,互成角度共点力的合成遵循平行四边形定则 (2 分) 14.(1)20m (2)10m/s 【解析】(1)设 A 球已下落的时间为 t,则 B 球已下落(t-1)s

1 2 1 2 2gt -2g(t-1) =s 1 h=2gt2
计算可得

(2 分) (2 分)

h=20m t=2s
(2)此时 B 球的速度 v=g(t-1)=10m/s 15.(1)8s (2)144m

(2 分) (2 分) (2 分)

【解析】 (1)第一次相遇时,设历时 t1,则:

vt1 ?

1 2 at1 2

(2 分) (1 分)

t1=8s

(2)从第一次相遇到第二次相遇的路程差等于从 A 点出发到第二次相遇时两者的 路程差,设甲至 B 点的时间为 t2,又经历 t3 与乙相遇,则:

l?

1 2 at 2 2

t2=20s

(2 分) (2 分) (2 分)

1 2 at3 ? l t3=12s 2 1 2 甲的路程为:S1= l ? at3 ? 272m 2 v (t2 ? t3 ) ?

乙 的 路 程 为 : (2 分) 路 (1 分) 16.(1) F ? 100 3N (2) f ? 50 3N 程 差 :

S2=v(t2+

t3)=128m
T

T

ΔS=S1-S2=144m.

F

N ? 500 N

【解析】 (1)对悬吊物体,分析受力如图 据平衡条件 T

? mg

(1 分) (1 分) (2 分) (1 分) (1 分)
Mg

故绳对滑轮的作用力为两段绳拉力的合力如图为 F 由几何关系有 F

? 2T cos30

0

代入数据,解得 F ? 100 3N (2)分析人的受力如图 据 x 方向平衡条件有

f ? T cos300 ? 0
代入数据解得 f ? 50 3N 据 y 方向平衡条件有

(2 分) (1 分)

N ? T sin 300 ? Mg ? 0
代入数据解得 N ? 500 N 17. (1)如图所示 (2)

(2 分) (1 分) (3)0.41

2kx 1 ? 2? ? ? 2

【解析】(1)锁槽 E 压缩锁舌和弹簧,锁舌 D 有向左的运动趋势,故自锁状态下 D 的下表面所 受外壳 A 施力的静摩擦力方向向右,设锁舌 D 下表面受到的最大静摩擦力为 f1,则其方向 向右. (3 分)

(2)设锁舌 D 受锁槽 E 的最大静摩擦力为 f2,正压力为 FN,下表面的正压力为 F,弹力为 kx , 由力的平衡条件可知:

kx +f1+f2cos45°-FNsin45°=0

① ② ③ ④

(1 分) (1 分) (1 分) (1 分)
mg T

F-FNcos45°-f2sin45°=0 f1=μF f2=μFN

联立式① ② ③ ④ ,解得正压力的大小:

FN =

2kx 1 ? 2? ? ? 2


2

(1 分) (1 分) (1 分)

(3)令 FN 趋向于∞,则有 1-2μ-μ =0 解得 μ= 2 -1=0.41 ⑦


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