重庆巴蜀中学高2017级高一(上)期末物理试卷及其答案.doc

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2014-2015重庆巴蜀高一（上）期末
物理试卷
一、单项选择题（本题共10小题，每小题5分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）
1．下列说法正确的是（　　）
A．研究地球的公转不能把地球当成质点
B．空间站中的物体由于处于失重状态会失去惯性
C．只有物体做单向直线运动，位移的大小才和路程相等
D．物体对桌面的压力和物体的重力是一对作用力与反作用力
2．如图所示为质点B、D的运动轨迹，两个质点同时从A出发，同时到达C，
下列说法正确的是（　　）
A．质点B的位移大
B．质点D的路程大
C．质点D的平均速度大
D．质点B的平均速率大

第3题
第2题

3．从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度图象如图所示．在0-t0时间内，下列说法中正确的是（　　）
A．Ⅰ、Ⅱ两个物体所受的合外力都在不断减小
B．Ⅰ物体的加速度不断增大，Ⅱ物体的加速度不断减小
C．Ⅰ、Ⅱ两个物体在t1时刻相遇
D．Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是

4．一个质量为50kg的人，站在竖直向上运动的升降机地板上，升降机加速度大小2m/s2，
若g取10m/s2，这时人对升降机地板的压力可能等于（　　）
A．400 N
B．500 N
C．700 N
D．0
5．在地面上方某处，将一个小球以V=20m/s初速度竖直上抛，则小球到达距抛出点10m的位置所经历的时间可能为（g=10m/s2）（　　）
A． S
B．（2- ）s
C．（2+）s
D．（2+ ）s
6．如图所示，清洗楼房光滑玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中，工人及其装备的总重量为G，且视为质点．悬绳与竖直墙壁的夹角为α，悬绳对工人的拉力大小为F1，墙壁对工人的弹力大小为F2，则（　　）
A．F1= B．F2=Gtanα
C．若工人缓慢下移，增加悬绳的长度，则F1与F2的合力变大
D．若工人缓慢下移，增加悬绳的长度，则F1减小，F2增大
7．如图所示，传送带向右上方匀速运转，若石块从漏斗里无初速度掉落
到传送带上，然后随传送带向上运动，下述说法中正确的是（　　）
A．石块落到传送带上可能先做加速运动后做减速运动
B．石块在传送带上一直受到向右上方的摩擦力作用
C．石块在传送带上一直受到向左下方的摩擦力作用
D．开始时石块受到向右上方的摩擦力后来不受摩擦力
8．一小船在静水中的速度为5m/s，它在一条河宽150m，水流速度为4m/s的河流中渡河，则该小船（　　）
A．不能到达正对岸
B．渡河的时间可能小于30s
C．以最短位移渡河时，位移不能为150m
D．以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为120m
9．如图所示，质量为m的光滑小球置于斜面上，被一个竖直固定在斜面上的挡板挡住．现使斜面在水平面上向右做加速度为a的匀加速直线运动，
下列法中正确的是（　　）

A．若加速度足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零
B．若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零
C．斜面和挡板对球的弹力的合力大于ma
D．加速度由a增大至2a的过程中，斜面对球的弹力增大
10．如图所示，两个质量分别为m1=2kg、m2=3kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质
弹簧秤连接．两个大小分别为F1=30N，F2=20N的水平拉力分别作用在m1、m2上，
则（　　）
A．弹簧秤的示数是10N B．弹簧秤的示数是50N
C．在突然撤去F2的瞬间，m1的加速度大小为5 m/s2
D．在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为13 m/s2

二、实验题（本题共2小题，共19分）
11．（1）某同学在“探究平抛运动的规律”的实验中，先采用图（甲）所示装置，用小锤打击弹性金属片，金属片把球A沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变球A被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明
平抛运动的竖直分运动是自由落体运动
．

（2）后来，他又用图（乙）所示装置做实验，两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中M的末端是水平的，N的末端与光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D，调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等．现将小球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出．实验可观察到上面小球落到平板上时两球应该 相碰
（相碰或不能相碰）；仅改变弧形轨道M的高度（AC距离保持不变），重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明 平抛运动的水平分运动是匀速直线运动
；若轨道出口处的水平初速度v0，M、N间距为h，重力加速度为g，小铁球P打在平板上的水平位移为 ．

12．在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图a所示的实验装置，把附有滑轮的长木板平放在水平的实验桌上．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，小车所受拉力用F表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出．

b c

（1）如图b为甲同学探究加速度与力的关系实验中根据测量数据作出的a-F图线，图线不过原点，若使图线过原点应对实验装置采取的改进方法是
没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够，应将木板右端垫起适当高度
．
（2）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c所示，两个同学做实验时取值不同的物理量是 小车及车上的砝码的总质量不同
．
（3）乙、丙在处理数据时，总是把托盘和砝码的重力当作小车所受合力．而实际上小车所受合力比托盘和砝码的重力要 小
一些（选填“大”或“小”）．因此，为使实验结论的可信度更高一些，应使托盘和砝码的总质量尽可能 小
一些（选填“大”或“小”）
（4）乙、丙对以上的实验原理进行了完善，不但恰好平衡了摩擦力而且消除了系统误差．以托盘和砝码质量的倒数 为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出 -线性关系图线（图线如图d所示）．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，小车的质量为 ．

三．计算题（本题共3小题，共41分．解答应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，
g取10m/s2．）
13．某同学做了这样一个实验，将一个小铁块（可看成质点）在平行于木板向上的恒定外力F作用下向上做匀速直线运动，木板倾角可在0-90°之间任意调整，若木板倾角不同时对应的F 与木板倾角α的关系如图1所示．求：（结果如果有根号，可以保留）

（1）小铁块与木板间的动摩擦因数μ是多少？
（2）α为多少时，撤去F当小铁块速度减为零时，铁块能保持静止？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）

14．中央电视台近期推出了一个游戏节目--推矿泉水瓶．选手们从起点开始用力推瓶一段时间后，放手让瓶向前滑动，若瓶最后停在桌上有效区域内，视为成功；若瓶最后不停在有效区域内或在滑行过程中倒下均视为失败．其简化模型如图a所示，AC是长度为L1=5m的水平桌面，选手们可将瓶子放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶，BC为有效区域．已知BC长度为L2=1m，瓶子质量为m=0.5kg，瓶子与桌面间的动摩擦因数μ=0.4．某选手作用在瓶子上的水平推力F=20N，瓶子沿AC做直线运动，（g取10m/s2）假设瓶子可视为质点，那么该选手要想游戏获得成功，试问：

（1）推力作用在瓶子上的距离为多少才能刚好不滑出C点？
（2）若选手只能在L0=m的AA′区域内推瓶（如图b所示），选手至少需用多大的恒力推瓶？

15．如图所示，质量M=10kg、上表面光滑的足够长的木板在F=50N的水平拉力作用下，以初速度v0=2 m/s沿水平地面向右匀速运动．现有足够多的小铁块，它们的质量均为m=1kg，将第一个铁块无初速地放在木板的最右端，当木板运动了L=1m时，又无初速度地在木板的最右端放上第二块铁块，以后只要木板运动了L就在木板的最右端无初速度放一铁块．（取g=10m/s2）试问：
（1）木板与地面间的动摩擦系数？
（2）第1块铁块放上后，木板运动了L时，木板的速度多大？
（3）最终木板上放有多少块铁块？
（4）最后一块铁块与木板右端距离多远？

2014-2015重庆巴蜀高一（上）期末
物理试卷答案
1、解：A、研究地球的公转时，地球的直径远小于公转半径，故可以简化为质点，故A错误；
B、惯性是物体的固有属性，在任何情况下都有惯性，失重时惯性大小不变，故B错误；
C、位移大小等于首末位置的距离，路程等于运动轨迹的长度；只有物体做单向直线运动，位移的大小才和路程相等；故C正确；
D、物体对桌面的压力和物体的重力方向相同，不是相互作用力关系，故D错误；
故选：C．
2、解：A、由图可知，两个质点的起点与终点相同，故位移相同；故A错误；
B、由图可知，两个质点中B的轨迹最长，故B的路程最大；而D的轨迹最短，路程最小；故B错误；
C、因两个物体的位移相同，时间相等，则由平均速度公式可知，两质点平均速度相等；故C错误；
D、B点的路程长，故B质点的平均速率大；故D正确； 故选：D．
3、解：A、B、速度-时间图象上某点的切线的斜率表示该点对应时刻的加速度大小，故物体Ⅰ做加速度不断减小的加速运动，物体Ⅱ做加速度不断减小的减速运动，两个物体加速度都在减小，所以合外力也不断减小，故A正确，B错误；
C、图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小，由图象可知：t1时刻物体Ⅱ的位移大于物体Ⅰ的位移，没有相遇，故C错误；
D、图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小，如果物体的速度从v2均匀减小到v1，或从v1均匀增加到v2，物体的位移就等于图中梯形的面积，平均速度就等于
故Ⅰ的平均速度大于，Ⅱ的平均速度小于，故D错误； 故选：A

4、解：当升降机向上做加速运动时，由牛顿第二定律可知
F-mg=ma
F=mg+ma=50×10+50×2N=600N，
由牛顿第三定律可知人对地板的压力为600N；
当升降机向下做匀加速运动时，由牛顿第二定律可知
mg-F=ma
F=mg-ma=50×10-50×2N=400N
由牛顿第三定律可知人对地板的压力为400N；
故选：A
5、解：竖直上抛运动是匀变速运动，当x=10m时，根据位移时间关系公式，有
x＝v0t−gt2 解得 t1=2+s，t2=2-s
故B正确，C正确；
当位移为x=-10m时，根据位移时间关系公式，有
x＝v0t−gt2
解得
t3＝2+s   ，t4＝2−s（舍去） 故D正确； 故选：BCD．
6、解：工人受到重力、支持力和拉力，如图

根据共点力平衡条件，有
F1＝
F2=mgtanα
当工人下移时，细绳与竖直方向的夹角α变小，故F1变小，F2变小，但F1与F2的合力与重力平衡，保持不变；
故选B．
7、解：A、由相对运动可知，石块落在传送带上向下滑，石块受到向上的滑动摩擦力，使石块加速向上运动，达到与皮带共速，若达到共速所经位移大于两轮间距，则一直加速；若达到共速时所经位移小于两轮间距，共速后石块与皮带相对静止一起做匀速．故A错误；
B、当石块向上加速时，受到沿传送带向上的滑动摩擦力，当石块匀速时，受到沿传送带向上的静摩擦力．知石块所受的摩擦力一直沿传送带向上．故B正确，C、D错误．
故选：B．
8、解：A、当合速度与河岸垂直，渡河位移最短，合速度与分速度如图：

故A错误；
B、C、当静水中的速度与河岸垂直时，渡河时间最短，为：
tmin=s=30s；
它沿水流方向的位移大小为：
x=v2tmin=4×30=120m；故BC错误；
此时合速度为：v==3m/s；
当船的合速度垂直河岸时，渡河位移最小，最小位移150m；故D正确；
故选：D．
9、解：A、由于FN2sinα≠0，若加速度足够小，竖直挡板的水平弹力不可能为零，故A错误．
B、D、小球受到的重mg、斜面的支持力FN2、竖直挡板的水平弹力FN1，设斜面的倾斜角为α则竖直方向有：FN2cosα=mg
由于mg和α不变，故无论加速度如何变化，FN2不变且不可能为零，故B错误，D错误．
C、水平方向有：FN1-FN2sinα=ma C、斜面和挡板对球的弹力的合力即为竖直方向的FN2cosα与水平方向的力ma的合成，因此大于ma，故C正确． 故选：C．
10、解：A、B、选择两物体整体为研究对象，设整体加速度为a，整体受到的合外力为：
F合=F1-F2=30-20N=10N，
由牛顿第二定律得：F合=ma 
解得：a=m/s2=2m/s2，
选择m1为研究对象，设弹簧弹力为T，则由牛顿第二定律得：F1-T=ma 
解得：T=F1-ma=30-4N=26N
故弹簧的示数为26N，故 A、B错误；
C、突然撤去F2的瞬间，弹簧上的弹力T不能发生突变，m1受到的力没有发生变化，故 m1的加速度仍为2m/s2，故C错误；
D、突然撤去F1的瞬间，物体m1在水平方向只受弹簧弹力T的作用，弹簧上的弹力T不能发生突变，根据牛顿第二定律可得：
a=m/s2=13m/s2，故D正确． 故选：D
11、解：（1）在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动．结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动．
（2）由于小球P做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，小球Q在水平面上做匀速直线运动，所以两球应该相碰，这说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动．
根据h=gt2得，t=，则水平位移x=v0．
故答案为：（1）平抛运动的竖直分运动是自由落体运动
（2）相碰；平抛运动的水平分运动是匀速直线运动；x＝v0．
12、解：（1）由图象可知：图线不通过坐标原点，F不为零时，加速度仍为零，知没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，改进方法是将木板右端适当垫高；
（2）a-F图线的斜率表示质量的倒数，可知两同学做实验时小车及车上的砝码的总质量不同；
（3）以整体为研究对象有mg=（m+M）a
解得a=

以M为研究对象有绳子的拉力F=Ma=＜mg，
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，所以应使托盘和砝码的总质量尽可能小一些．
（4）若牛顿定律成立，即F=ma，mg=（M+m）a，解得：a＝
推出：可得：M＝
答：（1）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够，应将木板右端垫起适当高度
（2）小车及车上的砝码的总质量不同
（3）小，小
（4）
13、解：（1）由图可得：μmgcos60o+mgsin60o＝mg
得：μ＝
（2）恰好能静止：μmgcosα=mgsinα
得：α=30°
所以：α≤30°
答：（1）小铁块与木板间的动摩擦因数μ是
（2）α≤30°时，撤去F当小铁块速度减为零时，铁块能保持静止

14、解：（1）要想获得游戏成功，瓶滑到C点速度正好为0，力作用时间最长，设最长作用时间为t1，有力作用时瓶的加速度为a1，t1时刻瓶的速度为v，力停止后加速度为a2，由牛顿第二定律得：
F-μmg=ma1
μmg=ma2
加速运动过程中的位移为：x1＝
减速运动过程中的位移为：x2＝                       
位移关系满足：x1+x2=L1 
解得：x1=0.5m
（2）要想游戏获得成功力作用最小，瓶在AA’受推力加速滑到A’后撤去推力，滑到B 点速度正好为零，则：
对A’B段：L1-L2-L0=
有：v=m/s
对AA’段：V2=2a3L0
有：a3=10m/s2
由F-f=ma3    得：F=7N
答：（1）推力作用在瓶子上的距离为0.5m才能刚好不滑出C点
（2）若选手只能在L0=m的AA′区域内推瓶（如图b所示），选手至少需用7N的恒力推瓶
15、解：（1）木板最初做匀速运动，由F=μMg
解得：μ=0.5
（2）第l 块铁块放上后，木板做匀减速运动，即有：
μmg=Ma1
2a1L＝

代人数据解得：v1=m/s
（3）设最终有n块铁块能静止在木板上．则木板运动的加速度大小为：an＝
第1 块铁块放上后：2a1L＝

第2 块铁抉放上后：2a2L＝

第n块铁块放上后：2anL＝

由上可得：：(1+2+3+…+n)×2＝

木板停下时，vn=0，得n=6.45（或6.4-6.5均可）．即最终有7 块铁块放在木板上．
（4）从放上第1块铁块至刚放上第7 块铁块的过程中，由（2）中表达式可得：

从放上第7 块铁块至木板停止运动的过程中，设木板发生的位移为d，则：
2d＝联立解得：d=m
答：（1）木板与地面间的动摩擦系数为0.5
（2）第1块铁块放上后，木板运动了L时，木板的速度为m/s
（3）最终木板上放有7块铁块
（4）最后一块铁块与木板右端距离m

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