2014-2015高三第一学期第一次月考物理试卷

2014-2015高三第一学期第一次月考物理试卷

注意事项：(1)考试范围是高中物理必修(1)内容。

(2)满分100分，考试时间90分钟。

(3)试题答案写在答题卡上。

一单项选择题(10题，每题4分)

安徽省野寨中学每年一度的秋季运动即将开始，学校操场有标准化的橡胶跑道。在去年的秋季运动会中，高二(9)的某同学创造了100m和200m短跑项目的学校纪录，他的成绩分别是是9.84s和20.30s.关于某同学的的叙述正确的是( )

A该同学100m的平均速度约为10.16m/s.

B该同学在100m和200m短跑中，位移分别是100m和200m.

C该同学的200m短跑的平均速度约为9.85m/s.

D该同学起跑阶段加速度与速度都为零。

【答案】A

【考点】平均速度;位移与路程.

【解析】解：A、平均速度为：，A正确

B、位移是从始位置指向末位置的有向线段，200m的比赛有弯道，位移小于200m，B错误

C、由B知该同学的200m短跑的平均速度小于，C错误

D、该同学起跑阶段加速度不为零，速度为零，D错误

故选：A

2.如图甲所示为一质点运动的速度时间图象，曲线为一正弦曲线的上半部，如图所示乙是位移时间图像，曲线为一半圆。则在甲图中质点在0～t1时间内与乙图中质点在0-8s时间内，说法正确的是 ()

A.甲乙图像的曲线均表示质点的运动轨迹。

B.乙图中质点在8s时刻离出发点最远。

C.甲图质点运动的加速度先增大后减小。

D.图乙质点运动的过程中速度最小。

【答案】D

【考点】vt图像和xt图像的应用

【解析】 A.甲乙图像的曲线均不表示质点的运动轨迹，只表示速度或者位移随时间的变化;B.乙图中质点在8s时刻刚好回到出发点，因为纵坐标为零。C.甲图质点运动的加速度先减小后增大，做图像的切线，看斜率的大小。

3.如图所示，a、b两条曲线是汽车a、b在同一条平直公路上行驶时的速度一时间图像。已知在t2时刻两车相遇，下列说法正确的是

A. t1时刻两车也相遇

B. t1时刻a车在前，b车在后

C. a车速度先增大后减小，b车速度先减小后增大

D. a车加速度先增大后减小，b车加速度先减小后增大

【答案】C

【考点】匀变速直线运动的图像.

【解析】解：A、在t2时刻，两车相遇，在t1-t2时间内，a图线与时间轴围成的面积大，则a的位移大，可知t1时刻，b车在前，a车在后.故A、B错误.

C、由图线可知，a车的速度先增大后减小，b车的速度先减小后增大.故C正确.

D、图线切线的斜率表示加速度，可知a车的加速度先减小后增大，b车的加速度先减小后增大.故D错误.

故选：C.

4.自高为h的塔顶自由落下一物体a,与此同时物体b从塔底以初速度v0竖直向上抛,且a、b两物体在同一直线上运动,下列说法中不正确的是 ( )

A.若v0 ,则两物体在b上升过程中相遇

B.若v0= ,则两物体在地面相遇

C.若

D.若v0 ,则两物体不可能在空中相遇

【答案】B

【考点】竖直上抛运动;自由落体运动.

【解析】解：若b球正好运动到最高点时相遇，则有：

B速度减为零所用的时间

②，

③

由 ④

由①②③④解得

当ab两球恰好在落地时相遇，则有：

此时A的位移

解得：

A、若，则两物体在b上升途中相遇，故A正确;

B、若，则b球正好运动到最高点时相遇，故B错误;

C、若，则两物体在b下降途中相遇，故C正确;

D、若，则两物体不可能在空中相遇，故D正确.

本题选不正确的，故选：B

5.如图所示，物体A靠在竖直墙壁上，物体A、B在竖直向上的外力F作用下，一起匀速向上运动，则( )

A.物体A一定受到墙壁的弹力作用

B.物体B对物体A的作用力垂直A的斜面向上

C.物体A受重力、物体B的弹力和摩擦力作用

D.外力F一定大于A、B两物体的重力之和

【答案】C

【考点】物体的弹性和弹力;摩擦力的判断与计算.

【解析】解：先对AB整体受力分析，由平衡条件知，

竖直方向：F=GA+GB

水平方向，不受力，故墙面无弹力

隔离A物体，必受重力、B对A的弹力和摩擦力作用，受三个力，故A错误，B也错误，C正确;

D、从整体角度受力分析，由平衡条件可知，外力F一定等于A、B两物体的重力之和，故D错误

故选：C.

6.如图2-4-26所示，有5 000个质量均为m的小球，将它们用长度相等的轻绳依次连接，再将其左端用细绳固定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球静止.若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为45.则第2 011个小球与2 012个小球之间的轻绳与水平方向的夹角的正切值等于().

A.2 0115 000 B.2 9895 000 C.2 0112 089 D.2 0892 011

【答案】C

【考点】共点力平衡的条件及其应用

【解析】解：以5000个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图1所示，根据平衡条件得

F=5000mg

再以2015个到5000个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图2所示，则有

故选A

7.在固定于地面的斜面上垂直斜面安放一块挡板，截面为1/4圆的柱状物体甲放在斜面上，半径与甲半径相等的光滑球体乙被夹在甲与挡板之间，球体乙没有与斜面接触而处于静止状态，如图所示.在球心O1处对甲实施一个平行于斜面下的力F，使甲沿斜面方向缓慢地移动，直至甲与挡板接触为止，设乙对挡板的压力为F1，甲对斜面的压力为F2，则在此过程中()

A.F1缓慢增大，F2缓慢增大 B、F1缓慢增大，F2缓慢减小

C.F1缓慢减小，F2缓慢减小 D、F1缓慢减小，F2始终不变

【答案】D

【考点】共点力平衡的条件及其应用

【解析】解：先对物体乙受力分析，受重力、挡板的支持力和甲物体的支持力，如图

根据平衡条件，结合几何关系可以看出挡板的支持力不断减小，根据牛顿第三定律，球甲对挡板的压力不断减小，故A错误，B错误;

再对甲与乙整体受力分析，受重力、斜面的支持力、挡板的支持力和已知力F，如图

根据平衡条件，有

x方向：F+(M+m)gsin-F1=0

y方向：F2-(M+m)gcos=0

解得：

F2=(M+m)gcos

结合牛顿第三定律，物体乙对斜面的压力不变，故C错误，D正确;

故选D.

8.如图所示，是某同学站在压力传感器上，做下蹲起立的动作时记录的力随时间变化的图线。由图线可知，该同学的体重约为650 N，除此以外，还可以得到以下信息()

A.该同学做了一次下蹲-起立的动作，且下蹲后约2 s起立

B.该同学做了两次下蹲-起立的动作

C.下蹲过程中人一直处于失重状态

D.下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态

【答案】A

【考点】超重和失重.

【解析】解：A、人下蹲动作分别有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大速度后再减速下降超重对应先失重再超重，起立对应先超重再失重，对应图象可知，该同学做了一次下蹲-起立的动作，由图象看出两次超重的时间间隔就是人蹲在地上持续的时间，约2s，故A正确，B错误;

C、下蹲过程既有失重又有超重，且先失重后超重，C、D均错误;

故选：A

9.如图A所示，一质量为m的小球系于长度分别为l1、l2的两根细线上，l1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为，l2水平拉直，小球处于平衡状态。如图B所示，现将图A中的细线l1改为长度相同、质量不计的轻弹簧。关于下列说法正确的是( )

A.在图A中，若剪断水平的绳子l2,小球的加速度a=g tg。

B.在图A中，若剪断绳子l1, 小球的加速度是a=g 。

C.在图B中，若剪断水平的绳子l2,小球的加速度a=gSin

D.剪断水平的绳子l2，两者的加速度是相同并且绳子与弹簧l1是可以等效的。

【答案】B

【考点】牛顿第二定律.

【解析】解：A、将细线l2从中间剪断后，甲球做圆周运动，剪断细线的瞬间，加速度方向沿轨迹的切线方向，由牛顿第二定律得：

mgsin=ma，

解得：a=gsin故A错误;

B、在图A中，若剪断绳子l1，小球先做自由落体运动，再做圆周运动，故剪断绳子l1，小球的加速度是a=g，故B正确;

C、弹簧的弹力不可突变，将细线l2从中间剪断瞬间，对乙球，由牛顿第二定律得：

mgtan=ma，

解得：a=gtan，故C错误;

D、由AC可知，D错误;

故选：B

10.如图所示，oa、ob是竖直平面内两根固定的光滑细杆，o、a、b、c位于同一圆周上，c为圆周的最高点，a为最低点。每根杆上都套着一个小滑环，两个滑环都从o点无初速释放，用t1、t2分别表示滑环到达a、b所用的时间，则下列关系正确的是：( )

(A)t1 = t2 ;(B)t1

(C)t1 (D)无法确定，需要讨论。

【答案】C

【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.

【解析】解：以O点为最高点，取合适的竖直直径oa作等时圆，交ob于c，如图所示，显然o到a、c才是等时的，比较图示位移oboc，故推得t1

故选：C.

二实验题(12分)

11.(8分)在测定匀变速直线运动的加速度的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间。计时器所用电源的频率为50Hz，图为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点，用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离如图所示(单位：cm)。由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的即时速度大小v4=________m/s，(3分)小车的加速度大小a=________m/s2。(5分)(保留三位有效数字)

【答案】0.405，0.756.

【考点】探究小车速度随时间变化的规律.

【解析】解：由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，

根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上4点时小车的瞬时速度大小.

设0到1之间的距离为x1，以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6，

根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，

得：x4-x1=3a1T2

x5-x2=3a2T2

x6-x3=3a3T2

为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值

得：

即小车运动的加速度计算表达式为：

故答案为：0.405，0.756.

12.(4分)某同学采用如图1所示的装置探究物体的加速度与所受合力的关系.用砂桶和砂的重力充当小车所受合力F;通过分析打点计时器打出的纸带，测量加速度a.分别以合力F 和加速度a作为横轴和纵轴，建立坐标系.根据实验中得到的数据描出如图2所示的点迹，结果跟教材中的结论不完全一致.该同学列举产生这种结果的可能原因如下：

(1)在平衡摩擦力时将木板右端垫得过高;

(2)没有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力时将木板右端垫得过低;

(3)测量小车的质量或者加速度时的偶然误差过大;

(4)砂桶和砂的质量过大，不满足砂桶和砂的质量远小于小车质量的实验条件.

通过进一步分析，你认为比较合理的原因可能是

【答案】 (1)、(4)

【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系.

【解析】解：根据实验中得到的数据描出如图2所示的点迹，作出图象如图所示：

(1)、图线不经过原点，当拉力为零时，加速度不为零，知平衡摩擦力过度，即长木板的末端抬得过高了.故(1)正确，(2)错误;

(4)、曲线上部出现弯曲现象，随着F的增大，即砂和砂桶质量的增大，不在满足砂和砂桶远小于小车的质量，因此曲线上部出现弯曲现象.故(4)正确，(3)错误.

故选：(1)、(4)

三计算题(解题要求：书写整洁，写出必要的过程与步骤，否则酌情给分)

13(10分)一个物体做初速度不为零的匀加速直线运动，通过连续两段位移大小分别为x1和x2。所用的时间分别为t1、t2，

求(1)物体运动的加速度a的大小。

(2)物体在t2时间末的速度大小。

【答案】(1)物体运动的加速度a的大小为

(2)物体在t2时间末的速度大小为

【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;

【解析】解：(1)设前一段时间t1的中间时刻的瞬时速度为v1，后一段时间t2的中间时刻的瞬时速度为v2.所以：

①

②

③

联立①②③得：

(2)物体在t2时间末的速度大小

答：(1)物体运动的加速度a的大小为

(2)物体在t2时间末的速度大小为

14、如图所示，质量的物体，以的初速度沿粗糙的水平面向右运动，物体与地面间的动摩擦因数 ;同时物体受到一个与运动方向相反的的力作用，经过，撤去外力，求物体滑行的总位移。

【答案】物体滑行的总位移为9.25m.

【考点】牛顿第二定律

【解析】解：设以初速度的方向(向右)为正方向，由牛顿第二定律：

物体从10m/s的初速度到速度减为零所用的时间和位移分别为

在F作用后2s，由于FFf，物体将反向(向左)做加速度运动，加速度为

再经过1s，物体从初速度为零做反向加速运动，位移为s2，则

当F撤去后，物体在摩擦阻力作用下做匀减速运动，运动方向还足向左，其加速度为

F撤去时物体具有的速度v=a2t2=-11m/s=-1m/s

继续运动的位移为s3，则

所以，物体运动的总位移为s=s1+s2+s3=10-0.5-0.25m=9.25m

答：物体滑行的总位移为9.25m.

15.2015年11月，我国舰载机在航母上首降成功.设某一舰载机的质量为m=2.5104 kg，速度为v0=42 m/s，若仅受空气阻力和甲板阻力作用，舰载机将在甲板上以a0=0.8 m/s2的加速度做匀减速运动，着舰过程中航母静止不动.

(1)舰载机着舰后，若仅受空气阻力和甲板阻力作用，航母甲板至少多长才能保证舰载机不滑到海里;

(2)为了使舰载机在有限长度的跑道上停下来，甲板上设置了阻拦索让舰载机减速，同时考虑到舰载机挂索失败需要复飞的情况，舰载机着舰时不关闭发动机.图1所示为舰载机勾住阻拦索后某一时刻的情景，此时发动机的推力大小为F=1.2105 N，减速的加速度a1=20 m/s2，此时阻拦索夹角=106，空气阻力和甲板阻力保持不变.求此时阻拦索承受的张力大小.(已知：sin 53=0.8，cos 53=0.6)

【答案】(1)飞机着舰后，若仅受空气阻力和甲板阻力作用，航母甲板至少1102.5m才能保证飞机不滑到海里;

(2)此时阻拦索承受的张力大小为5105 N;

【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系.

【解析】解：(1)由运动学公式2a0S0=v02得：

代入数据可得：S0=1102.5m;

(2)飞机受力分析如图所示：

由牛顿第二定律有：

2FTcos+f-F=ma

其中FT为阻拦索的张力，f为空气和甲板对飞机的阻力;

飞机仅受空气阻力和甲板阻力时：

f=ma0

联立上式可得：