一、选择题
1. 下列物理量中属于矢量的是( )
A.质量 力 时间 路程
2. 受新冠肺炎全球疫情影响,第届东京奥林匹克运动会推迟至年月在东京举行,东京奥运会共设个大项、个小项比赛,新增滑板、冲浪、攀岩、棒垒球和空手道个大项.届时,来自个国家的万余名运动员将向世界奉献一届精彩的奥运会.在考察下列运动员的比赛成绩时,可视为质点的是( )
A.体操 跳水 击剑 马拉松
3. 关于重力下列说法正确的是( )
A.重力的方向总是垂直地面向下
B.重力的大小只与质量有关
C.重心概念的建立应用了等效替代的思想
D.物体所受的重力只有受力物体,没有施力物体
4. 年月日,女超决赛中,武汉女足完胜卫冕冠军江苏女足,首次登顶女超冠军,这是中国足球职业化年以来武汉足球拿到的首个顶级联赛冠军.如图所示为四种与足球有关的情景.下列说法正确的是( )
A. 静止在草地上的足球对草地的压力就是它的重力
B. 静止在地上的两个足球由于接触而一定受到相互作用的弹力
C. 落在球网中的足球会受到弹力是由于足球发生了形变
D. 被踢出在空中运动的足球受到重力、空气的阻力
5. 关于速度和加速度的关系,下列说法中正确的是( )
A.物体的加速度减小时,速度一定减小
B.物体的速度改变量越大,加速度也越大
C.物体的速度为零时,加速度必为零
D.物体的加速度增大时,速度可能增大
6. 时甲、乙两物体同时从同一地点出发沿同一直线运动,以出发点为参考点,它们的位移—时间图像如图所示,则在时刻( )
A.它们的速度相同,甲在乙的前方
B.它们的位置相同,甲的速度小于乙的速度
C.它们的速度相同,乙在甲的前方
D.它们的位置相同,乙的速度小于甲的速度
7. 两个小球从两个不同高度处自由下落,结果同时到达地面,如图所示四幅图中,能正确表示它们的运动的是( )
A.
C.
8. 如图所示,竖直的轻质弹簧连接、两物体,弹簧劲度系数为,、质量分别为、;放在水平地面上,也静止;现用力拉,使其竖直向上慢慢移动,直到刚好离开地面,此过程中,物体向上移动的距离为()( )
A.
9. 皮球从高处落下,被地板弹回,在距地面高处被接住,则皮球通过的路程和位移的大小分别为( )
A.
10. 一辆汽车以的速度沿平直公路行驶,突然发现前方有障碍物,立即刹车,汽车做匀减速直线运动,加速度大小为.那么从刹车开始计时,前秒内的位移大小与第秒末的速度大小分别为( )
A.
11. 一质点沿直线运动,其图像如图所示,以下说法正确的是( )
A.从开始,到内的加速度最大
B.从至,质点有最大位移
C.从至,质点有最大位移,从第秒开始加速度方向发生了改变
D.从到内,质点的速度变化量为
12. 如图所示,放在水平桌面上的木块处于静止状态,所挂的托盘和砝码总重量为,弹簧测力计读数为,滑轮摩擦不计.若轻轻取走部分砝码,使托盘和砝码总重量减小为,将会出现的情况是( )
A.桌面对的摩擦力减小 弹簧测力计的读数不变
C.仍静止不动 弹簧测力计的读数减小
二、实验探究题
一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,根据测得的数据绘出弹簧的伸长量与所受拉力之间的关系图像,如图所示,则:
(1)弹簧的劲度系数为________;
(2)当弹簧受的拉力作用时(在弹性限度内),弹簧伸长量为________.
(1)甲同学利用打点计时器测量小车做匀变速直线运动的加速度.
①电磁打点计时器是一种使用________的计时仪器,本实验还需要的测量工具有________.(填入正确选项前的字母)
.秒表 .毫米刻度尺 .交流电源 .直流电源
②使用打点计时器时,接通电源与让纸带随小车开始运动这两个操作过程的操作顺序,应该是( ).
.释放纸带的同时接通电源
.哪个先、哪个后都可以
.先接通电源,后释放纸带
.先释放纸带,后接通电源
③某同学利用如图所示的装置研究匀变速直线运动时,记录了下列实验步骤.合理的操作顺序是________(填写步骤前面的字母)
.把一条细绳拴在小车上,使细绳绕过滑轮,下边挂上合适的钩码.把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面.
.把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面.把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路.
.把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一行小点,随后立即关闭电源.
.换上新纸带,重复操作三次.
④该同学在研究匀变速直线运动的实验中,用打点计时器打出了一条纸带、、、、和为纸带上六个计数点,间的距离为________.
(2)乙同学在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出、、、、、、共个计数点.其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为.则打点时小车运动的速度________,小车运动的加速度________.(结果均要求保留两位有效数字.)
三、解答题
年月日,中华人民共和国成立周年阅兵在北京隆重举行,共有辆东风猛士首次在阅兵活动中亮相.型吨高机动越野车,它机动性、适应性、安全性、耐用性十分优秀,是我国自主研发的多用途,高技术军用越野车.该车型既能高速行驶于铺装路面,又能快速行驶于急造军路、乡村土路.若该型车从静止开始,在水平路面上做匀加速直线运动,加速到大约需要时间秒.求:
(1)该车运动此过程的加速度大小?
(2)在加速的这内的位移大小?
一木块静止在水平地面上,已知木块重为,木块与桌面间的动摩擦因数为,最大静摩擦力为.求:
(1)用的水平力向右拉木块时,木块受摩擦力大小和方向.
(2)要使木块由静止开始运动,至少要用多大的水平拉力?
(3)用的水平力向右拉木块,一段时间后,突然拉力大小变为,方向与原来方向相反,求此时木块受到的摩擦力大小和方向.
一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以的速度匀速行驶的货车严重超载时,立即从静止开始以的加速度做匀加速运动.求:
(1)警车出发多长时间后两车相距最远?最远相距是多少?
(2)警车出发多长时间后才能追上超载的货车?截获超载车时,警车的位移多大?
有一架电梯,启动时匀加速上升,加速度为,制动时匀减速上升,加速度大小为 ,楼高,求:
(1)若上升过程中最大速度为,启动到最大速度位移为多少?
(2)若上升过程中最大速度为,电梯升到楼顶的最短时间是多少?
(3)如果电梯先匀加速上升,然后匀速上升,最后匀减速上升,全程共用时间为,上升的最大速度是多少?
参与试题解析
2020-2021学年湖北武汉高一上物理期中试卷
一、选择题
1.
【答案】
B
【考点】
矢量和标量
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:.质量、路程和时间都是只有大小没有方向的物理量,是标量,故错误.
.力既有大小又有方向,是矢量,故正确.
故选.
2.
【答案】
D
【考点】
质点的认识
【解析】
当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,根据把物体看成质点的条件来判断即可.
【解答】
解:.体操中运动员的大小形状不能忽略,不能视为质点,故错误;
.跳水时,运动员的大小形状不能忽略,不能视为质点,故错误;
.击剑时,运动员的大小形状不能忽略,不能视为质点,故错误;
.马拉松比赛时,运动员的大小形状可以忽略,可以视为质点,故正确.
故选.
3.
【答案】
C
【考点】
重心
重力
【解析】
重力的产生,重心的物理意义,重心位置与质量分布和物体的形状有关,重心可以在物体外;知道重力的方向是竖直向下的或者说与当地的水平面垂直.
【解答】
解:.重力的方向是竖直向下的,地面起伏不平时,重力的方向不一定垂直地面,故错误;
.重力的大小与物体的质量以及当地的重力加速度都有关,故错误;
.物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点,这点叫做重心,重心概念的建立应用了等效替代的思想,故正确;
.重力的施力物体是地球,故错误.
故选.
4.
【答案】
D
【考点】
物体的弹性和弹力
重力
【解析】
物体的运动不需要力来维持,惯性是维持物体运动状态不变的原因;力的作用效果:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态;弹力产生的条件是接触且发生弹性形变.
【解答】
解:.静止在草地上的足球对草地的压力作用在草地上,与足球的重力大小相等,但不是足球的重力,故错误;
.静止在地上的两个足球相互接触,如果它们之间没有弹性形变,就不会受到相互作用的弹力,故错误;
.足球受到弹力是因为球网发生了形变,故错误;
.被踢出在空中运动的足球受到重力和空气的阻力,故正确.
故选.
5.
【答案】
D
【考点】
速度、速度变化量和加速度的关系
【解析】
加速度是速度变化量除以时间也就是速度变化率,表示速度变化快慢;速度和加速度同向速度增加,速度和加速度反向速度减小.
【解答】
解:.物体的加速度减小代表速度随时间变化的慢,而速度可能仍在增加,故错误;
.物体速度改变量大,但时间长,其加速度也可能很小,故错误;
.物体速度为零加速度可能很大,例如火箭发射瞬间,故错误;
.物体的加速度增大时,速度可能增大也可能减小,故正确.
故选.
6.
【答案】
B
【考点】
x-t图像(匀变速直线运动)
【解析】
图中位移-时间图像,其斜率等于物体的速度.根据数学知识确定斜率的大小,来比较速度的大小.图中两图线相交,表示位移相同,物体处于同一位置.根据物体位移大小等于初末位置坐标之差分析两物体的位置关系.
【解答】
解:图像中图线的斜率表示速度,时刻,甲图线的斜率小于乙图线的斜率,所以在时刻,甲的速度小于乙的速度;
两物体的初末位置坐标之差相等,说明物体通过的位移相同,甲、乙两物体又是从同一地点出发沿同一直线运动,所以在时刻,位置相同.
故选.
7.
【答案】
C
【考点】
图像的选择
【解析】
两个小球从两个不同高度处自由下落,同时到达地面,说明两球不是同时下落,在下落过程,两者的加速度相同,图像斜率相等,都做初速度为零的匀加速直线运动。
【解答】
解:由题知两个小球从两个不同高度处自由下落,同时到达地面,说明两球不是同时下落,高度大的小球应先下落,在下落过程,两者的加速度相同,都做初速度为零的匀加速直线运动,直线应平行.故正确,错误.
故选.
8.
【答案】
A
【考点】
胡克定律
【解析】
无
【解答】
解:开始时,、都处于静止状态,弹簧的压缩量设为,由胡克定律有,
物体恰好离开地面时,弹簧的拉力为,设此时弹簧的伸长量为,由胡克定律有,
这一过程中,物体上移的距离,
联立解得,
代入数据解得.
故选:.
9.
【答案】
A,C
【考点】
位移
路程
【解析】
路程是物体运动轨迹的大小,位移是由初位置指向末位置的有向线段,由题意分析可得.
【解答】
解:路程是物体运动轨迹的大小,位移是由初位置指向末位置的有向线段,
故本题中皮球的路程,位移为.
故选.
10.
【答案】
B,C
【考点】
匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】
根据速度时间公式求出汽车速度减为零的时间,判断汽车是否停止,然后应用运动学公式求出刹车的位移与速度.
【解答】
解:汽车速度变为零需要的时间:,
经过汽车速度为零,因此末汽车的速度大小已经变为零,
汽车在前内的位移即前内的位移:,故正确,错误.
故选:.
11.
【答案】
A,B
【考点】
v-t图像(匀变速直线运动)
【解析】
速度的正负表示质点的运动方向;速度图象的斜率等于质点的加速度;图象与时间轴围成的面积表示物体在这段时间内通过的位移.结合这些知识分析.
【解答】
解:.速度-时间图像中图线的斜率的绝对值表示加速度的大小,由图知,图线斜率的绝对值最大,故内,物体运动的加速度最大,故正确.
.内,图线在时间轴的上方,则质点位移一直增大,后,图线在时间轴的下方,位移开始减小,所以从至,质点有最大位移;速度-时间图像斜率的正负表示加速度的方向,所以第开始,质点加速度方向改变,故正确,错误.
.内,支点的速度变化量,故错误.
故选:.
12.
【答案】
A,B,C
【考点】
摩擦力的判断
力的合成
【解析】
以物体为研究对象,求出开始时物体所受摩擦力的大小,开始时物体处于静止状态,说明外力小于最大静摩擦力,求出当砝码质量减小时物体所受摩擦力的大小,此时发现摩擦力减小了,这说明物体没有运动,由此进一步分析可解答本题.
【解答】
解:当托盘和砝码盘总重量为时,绳对的拉力大小为方向水平向右,弹簧弹力方向水平向左,根据的平衡知受桌面摩擦力的大小为,方向水平向左,同时得到水平桌面对的最大静摩擦力大于或等于;
当托盘和砝码总重量减小为时,绳对的拉力为方向水平向右,绳拉力与弹簧对的拉力合力为:,故不能拉动物体,所以弹簧测力计弹力保持不变,根据平衡条件知此时受摩擦力大小为方向水平向左.
故错误,正确.
故选:.
二、实验探究题
【答案】
(1)
(2)
【考点】
探究弹力和弹簧伸长的关系
【解析】
在图象中,斜率代表弹簧的劲度系数,根据求得弹簧的伸长量
【解答】
解:(1),由于图像的斜率表示劲度系数,故;
(2)根据胡克定律知,当为时,弹簧伸长量:.
【答案】
(1)①,,②,③,
(2),
【考点】
探究小车速度随时间变化的规律
【解析】
①②依据打点计时器使用交流电源,结合实验原理,及操作要求,即可求解;
③按照组装器材、实验操作、记录数据和数据处理的顺序进行操作即可;
W
【解答】
解:(1)①电火花打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,故选填;
本实验还需要的测量工具有刻度尺来测量点间距,从而求解加速度,由于打点计时器有计时的作用,因此不需要秒表,因利用打点计时器测量小车做匀变速直线运动的加速度,故不需要测量质量,即不需要天平,故选填;
②为充分利用纸带,使用打点计时器时,为了有效地使用纸带,应先接通电源,后释放纸带,故正确,错误;故选:.
③先组装器材,然后进行实验操作,所以首先将打点计时器固定在平板上,并接好电路;
再将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔,然后将平板一端抬高,轻推小车,使小车恰能在平板上做匀速运动,此步骤是为了平衡摩擦力;把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着重量适当的钩码;
拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,先接通电源,后放开纸带;
断开电源,取下纸带;最后换上新的纸带,再重复做两三次.
故合理的操作顺序为:.
④由图可知,两点间的距离为.
(2)点的瞬时速度等于段的平均速度,
即;
根据知,小车运动的加速度:
.
三、解答题
【答案】
(1)该车运动此过程的加速度大小为.
(2)在加速的这内的位移大小为.
【考点】
匀变速直线运动的速度与时间的关系
匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:(1),所以加速度:.
(2)物体从静止开始出发,所以位移:.
【答案】
(1)用的水平力向右拉木块时,木块受摩擦力大小为,方向水平向左.
(2)要使木块由静止开始运动,至少要用的水平拉力.
(3)此时木块受到的摩擦力大小为,方向水平向左.
【考点】
摩擦力的判断
摩擦力的计算
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:(1)用的水平力拉木块时,木块静止,木块受静摩擦力为,方向水平向左.
(2)要使木块由静止开始运动,至少要用的水平拉力.
(3)用的水平力向右拉木块,木块向右运动,滑动摩擦力为,方向向左;一段时间后,突然拉力大小变为,方向与原来方向相反,故此时木块受到的摩擦力仍为,方向向左.
【答案】
(1)经过两车间的距离最大,此最大距离是.
(2)警车出发后才能追上超载的货车;截获超载车时,警车的位移为.
【考点】
匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】
(1)在两车速度相等前,货车的速度大于警车,两车的距离越来越大,速度相等之后,货车的速度小于警车,两车的距离越来越小,所以两车速度相等时,距离最大.根据速度相等求出时间,再根据运动学的位移公式求出相距的最大距离.
(2)根据警车追上货车时,两车的位移相等列式即可求解.
【解答】
解:(1)警车在追赶货车的过程中,当两车速度相等时,它们间的距离最大,
设警车发动后经过时间两车的速度相等,
,则 ,
该段时间内货车的位移:,
警车的位移:,
所以两车间的最大距离为:.
(2)设经过时间,两车相遇,则有:
,,
即,
解得:,
此时警车速度:;
此时警车的位移:.
【答案】
(1)若上升过程中最大速度为,启动到最大速度位移为.
(2)若上升的最大速度为,电梯升到楼顶的最短时间是.
(3)如果电梯先加速上升,然后匀速上升,最后减速上升,全程共用时间为,上升的最大速度是.
【考点】
匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】
(1)根据速度时间公式求出匀减速直线运动的时间,结合位移公式求出匀减速直线运动的位移,从而得出匀速运动的位移,求出匀速运动的时间,得出运动的总时间;
(2)分别求出加速、减速和运动的时间、位移与速度的关系,然后列方程求解。
【解答】
解:(1)若上升过程中最大速度为,启动到最大速度位移:.
(2)由得,
电梯加速度到最大速度的时间:,
匀减速运动的时间:,
匀加速上升的位移:,
匀减速上升的位移:,
则匀速运动的时间,
电梯升到楼顶的最短时间是.
(3)设最大速度为,则整个过程:
,其中,,
,
联立解得(不合题意,舍去).