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高一期末质量监测·物理参考答案
说明:
本解答给出的非选择题答案仅供参考,若考生的解法(或回答)与本解答(答案)不同,
但只要合理,可参照评分标准酌情给分
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合
题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选
对但不全的得3分,有选错的得0分。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B C D C C B AB ABC AC
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.【答案】(1)B (2)右 (3)1.20 (4)换用质量远大于小盘和砂子总质量的小车
或减小小盘和砂子的总质量(只要建议合理即可给分) (每空2分)
12.【答案】(1)0.6 (2)1.2 1.5 (3)Q (每空2分)
13.【答案】(1)10N (2)20N
【解析】分别对小球A和木块B 受力分析如图所示
m g T
(1)对小球A,处于平衡状态,由相似三角形有 A (3分)
2R 1.5R
解得T=10 N (1分)
(2)对木块B,处于平衡状态,水平方向有F=f+Tcos θ (2分)
竖直方向有m g=N+Tsin θ (2分)
B
又f=μN (1分)
解得F=20 N (1分)
14.【答案】(1)0.5 (2)1.2s
【解析】(1)小包裹做匀加速直线运动时,有a=μg (1分)
v
与传送带共速用时t (1分)
1 a
v2
位移x (1分)
1 2a
匀速运动时有x =vt (1分)
2 2
且有t +t =2 s
1 2
x +x =3.6m (1分)
1 2
解得μ=0.5 (1分)
(2)小包裹刚放上传送带做匀加速直线运动时,有a =gsinθ+μgcos θ=10 m/s2 (1分)
1
第 1 页 共 8 页v
用时t 0.2 s
3 a
1
v2
位移x 0.2 m (1分)
3 2a
1
由于mgsinθ>μmgcos θ,小包裹会继续做匀加速直线运动,有a =gsinθ-μgcos θ=2 m/s2(1分)
2
1
且有x vt a t2 L x (1分)
4 4 2 2 4 2 3
解得t =1 s(另一解t =-3s 舍去) (1分)
4 4
故小包裹运送到B端的时间t=t +t =1.2 s (1分)
3 4
15.【答案】(1)0.1 (2)1.8s (3)8.1m
【解析】(1)前1s 内,对滑块A,有mg ma (1
1 1
分)
32
由v-t图像可得a m/s2 1 m/s2 (1分)
1 1
解得 0.1 (1分)
1
(2)前1s 内,对木板B 有F mg 2mg ma (1分)
1 2 2
4
由v-t图像可得a m/s2 4 m/s2 (1分)
2 1
解得木板B和地面间的动摩擦因数 0.2 (1分)
2
1s 后,对木板B 有mg 2mg ma (1分)
1 2 3
解得a 5m/s2 (1分)
3
v
木板B向右减速用时t B 0.8 s (1分)
2 a
3
由于mg 2mg ,之后木板B 保持静止 (1分)
1 2
故木板B的运动总时间t t t 1.8 s (1分)
1 2
v
滑块A减速到零的时间为t 0 3 st 1.8 s,故上述结果合理
A a
1
v2
(3)滑块A继续向左减速到零,减速总位移为x 0 4.5 m (2分)
1 2a
1
1
木板B的总位移x v t 3.6 m (2分)
2 2 B
所以木板B的最短长度为 L x x 8.1 m (1分)
1 2
第 2 页 共 8 页高一期末质量监测·物理答案详解
1.【答案】B
【立意】以年轻人喜欢的蹦极运动为背景,考查自由落体运动的基本规律、牛顿第一、二、
三定律。
1
【解析】物体的惯性大小由质量决定,与速度大小无关,故A 项错误;由x gt2 45 m,
2
解得t=3 s,故B 项正确;游客经过C 点时受到的合力为零(加速度为零),故游客经过C
点时速度最大,故C 项错误;游客对弹性绳的拉力和弹性绳对游客的拉力是作用力和反作用
力,大小总是相等,故D 项错误。
【拓展】分析O→B→C→D 过程的绳的拉力、游客的加速度和速度大小的变化规律。
【点评】应理解惯性大小由质量决定,与速度大小无关,掌握自由落体运动的基本规律,能
结合牛顿第二定律分析力和运动的关系。
2.【答案】B
【立意】以歼—35战斗机在“福建”号航空母舰降落为背景,考查匀变速直线运动的基本规
律的应用,解题时应注意刹车陷阱问题。
v 60 10 10
【解析】歼—35战斗机从着舰到停止用时t s s<4 s,所以4s 内的位移与 s内
a 18 3 3
v 60 10
的位移相同,即x t m100 m,故B 项正确。
2 2 3
【拓展】求停止前最后1s 的位移,求全程的平均速度等。
【点评】应熟悉匀变速直线运动的基本规律的正确应用。
3.【答案】C
【立意】以灯笼为研究对象,考查平衡问题中的隔离法和整体法。
F
【解析】设每个灯笼的重力为mg,对灯笼2,下面的轻绳和竖直方向的夹角为α,有tan ,
mg
3F F
对灯笼1和2整体,上面的轻绳和竖直方向的夹角为
,有tan ,联立可得α=β,
2mg
因两根轻绳等长,由几何关系可知,灯笼2正好处于悬点正下方,故C 项正确。
【拓展】要产生A 选项的情景,左右水平拉力之比为多少?
【点评】对解决平衡问题,应熟悉隔离法和整体法。
4.【答案】D
【立意】以斜面上的两球为分析对象,考查物体平衡中的隔离法和整体法的应用、牛顿第二
定律(瞬时性)以及牛顿第三定律的理解。
第 3 页 共 8 页mg
【解析】对A球有 kxmgsin30,解得弹簧的压缩量x ,故A项错误;对B 球有
2k
F 2mgcos30 3mg ,再由牛顿第三定律可知,B球对斜面的压力大小为 3mg ,故B
Ny
项错误;撤去挡板瞬间,弹簧的弹力不变,A球所受合力为零,加速度为零,故C 项错误;
撤去挡板前,对A、B 两球整体分析得,挡板对B球的支持力大小F 3mgsin301.5mg,
Nx
3g
撤去挡板瞬间,F 消失,其他力不变,对B球有1.5mg=2ma,解得a ,故D项正确。
Nx 4
【拓展】如果斜面不固定,靠摩擦静止在地面上,问撤去挡板前地面对斜面是否有摩擦力?
撤去挡板后地面对斜面是否有摩擦力?
【点评】应掌握物体平衡中的隔离法和整体法、牛顿第二定律以及牛顿第三定律的应用。
5.【答案】C
【立意】以演员吊威亚(钢丝)为背景,考查运动的合成和分解以及对超重失重的理解。
【解析】如图所示,将车速v分解为沿着钢丝方向的速度v 和垂直于钢丝方向的速度v ,v
// //
与演员的速度大小相等,即v v vcos,车速v不变,θ不断减小,则v 不断增大,即
演 // 演
演员有竖直向上的加速度,处于超重状态,故A、B项错误;当θ=37°时,演员的速度大小
为v 3.2 m/s,故C 项正确,D项错误。
演
【拓展】为确保演员匀速上升,轨道车应加速还是减速运动?
【点评】应掌握运动的合成和分解在求关联速度的应用,掌握超重失重的条件。
6.【答案】C
【解析】根据曲线运动的特点可知,速度矢量与合力矢量分别在运动轨迹的两侧,合力方向
指向轨迹的凹侧,由于运动员的速度在逐渐减小,所以合力方向与速度方向之间的夹角大于
90,故C项正确。
7.【答案】B
【立意】以神舟二十一号载人飞船返回舱在陆场过程为研究对象,考查牛顿第二定律的应用。
【解析】取竖直向下为正方向,发动机工作时,有v2 v2 2ax,解得返回舱的加速度大小
2 1
v2 v2 72 12
a 1 2 m/s2 24 m/s2,由牛顿第二定律得mg4F m a ,解得每台发动机工
2x 21
第 4 页 共 8 页作时对返回舱的推力大小F 2.55104 N,故B 项正确。
【拓展】把下降距离改为下降时间又如何解?
【点评】应熟悉牛顿第二定律的基本应用(已知受力求运动和已知运动求受力)。
8.【答案】AB
【立意】以漂流船在玻璃直滑道上作匀加速直线运动为例,考查匀加速直线运动的规律和重
要推论
x 57
【解析】漂流船通过B点时的速度大小v AC m/s3 m/s,故A项正确;根据ΔxaT2
B 2T 22
x x 75
可知,漂流船的加速度大小a BC AB m/s2 0.5 m/s2,故C 项错误;B点距斜面顶
T2 22
v2
端的距离x B 9 m,A点距斜面顶端的距离x =x -x =4 m,故B 项正确;漂流船通过C
B 2a A B AB
点时的速度大小v v aT 4 m/s,故D项错误。
C B
【拓展】求A点速度;过C 点后再过2s 的运动位移
【点评】应掌握匀加速直线运动的规律和重要推论
9.【答案】ABC
【解析】垂直河岸方向有d v t,可得渡河的时间t=10s,河水流速减小,垂直河岸方向的
2
分运动不变,即渡河时间不变,故A、B项正确;因为v >v ,所以小船不能垂直到达河的正
1 2
对岸,但仍存在最短航程,当v 与v 垂直时,航程最短,如图所示:
2 合
v d v
此时船头与河岸上游夹角θ满足cos θ= 2 ,最短航程为x 1 d 40 m,C 项正
v min cos v
1 2
确,D 项错误。
10.【答案】AC
【立意】考查牛顿第二定律的应用,分析临界问题(分离情景),加速度—时间图像的应用。
【解析】当两木块之间的弹力为零时,两木块即将分开,此时二者的加速度相同,设为a,
对木块A有8-t-μm g=m a,对木块B有2+t-μm g=m a,或对两木块整体有
A A B B
8-t+2+t-μm g-μm g=(m +m )a,解得a=1m/s2,t=6 s,可见前6s 内,两木块整体受到
A B A B
第 5 页 共 8 页的合外力不变,加速度大小始终为1m/s2,6s 末两木块开始分离,故A、C 项正确;1s 末,
对木块B有2+t+F -μm g=m a,可得两木块之间的弹力大小F =5N,故B 项错误;6s 后,
AB B B AB
1 1
对木块B有2+t-μm g=m a,即a t ,其加速度—时间图像如图所示,a-t 图像与t轴
B B 4 2
12
围成的面积表示速度变化量,则10s 末木块B的速度大小v 16 4 m/s12 m/s,
B 2
故D 项错误。
【拓展】求分离时的速度和位移。
【点评】应熟悉牛顿第二定律的应用:隔离法和整体法、分析临界问题(分离情景、打滑情
景等),加速度-时间图像的拓展学习。
11.【答案】(1)B (2)右 (3)1.20 (4)换用质量远大于小盘和砂子总质量的小车
或减小小盘和砂子的总质量(只要建议合理即可给分) (每空2分)
【立意】考查实验:研究物体加速度与质量的关系。
【解析】(1)刻度尺用于测纸带上小车的位移,天平用于测小车、小盘和砂子的质量,电源
与打点计时器用于在纸带上打点,不需要弹簧测力计,故B 项正确。
(2)由图乙可知小车向左做加速运动,故需向右移动小木块降低斜面倾角,直至小车做匀速
直线运动。
(3)由题意可知,相邻计数点间的时间间隔T=0.1 s,根据逐差法可得,小车的加速度
x x x x 11.2112.408.8010.01 102
a 3 4 1 2 m/s2 1.20 m/s2。
2T
2
20.1
2
(4)图像弯曲是由于小盘和砂子失重带来的影响不可忽略,因此避免或减小该系统误差需满
足小车的质量远大于小盘和砂子的总质量,保证小车每次运动时受到绳子的拉力大小几乎不
变(只要建议合理即可给分)。
【拓展】打C 点时的速度。
【点评】对研究物体加速度与力和质量的关系这个实验中的原理、仪器、步骤、数据处理、
结论和误差分析应熟悉。
12.【答案】(1)0.6 (2)1.2 1.5 (3)Q (每空2分)
【解析】
v v 0.45
(1)根据平行四边形定则,有tan37 ,则v m/s0.6 m/s。
v 2 tan37 3
2
4
L 0.9
(2)在竖直方向上运动的时间为t s2 s,则玻璃管在水平方向上运动的距离为
v 0.45
第 6 页 共 8 页xv t 0.62 m1.2 m;红蜡块相对地面的位移大小为s L2 x2 1.5 m。
2
(3)若红蜡块在A点匀速上浮的同时,使玻璃管水平向右做匀加速直线运动,根据运动的合
成与分解,运动的轨迹偏向合外力的方向,则应该是图乙中的Q。
13.【答案】(1)10N (2)20N
【立意】考查物体的平衡中的隔离法、相似三角形求解法和正交分解法。
【解析】分别对小球A和木块B 受力分析如图所示
m g T
(1)对小球A,处于平衡状态,由相似三角形有 A (3分)
2R 1.5R
解得T=10 N (1分)
(2)对木块B,处于平衡状态,水平方向有F=f+Tcos θ (2分)
竖直方向有m g=N+Tsin θ (2分)
B
又f=μN (1分)
解得F=20 N (1分)
【拓展】已知半球面的质量(比如5kg),半球面不固定,求半球面此时对地面的摩擦力和
压力。
【点评】应熟悉处理平衡问题的各种解法:隔离法、整体法、相似三角形求解法、正交分解
法、图解法等。
14.【答案】(1)0.5 (2)1.2s
【立意】以水平和倾斜传送带为模型,考查牛顿第二定律的应用。
【解析】(1)小包裹做匀加速直线运动时,有a=μg (1分)
v
与传送带共速用时t (1分)
1 a
v2
位移x (1分)
1 2a
匀速运动时有x =vt (1分)
2 2
且有t +t =2 s
1 2
x +x =3.6m (1分)
1 2
解得μ=0.5 (1分)
(2)小包裹刚放上传送带做匀加速直线运动时,有a =gsinθ+μgcos θ=10 m/s2 (1分)
1
v
用时t 0.2 s
3 a
1
v2
位移x 0.2 m (1分)
3 2a
1
由于mgsinθ>μmgcos θ,小包裹会继续做匀加速直线运动,有a =gsinθ-μgcos θ=2 m/s2(1分)
2
第 7 页 共 8 页1
且有x vt a t2 L x (1分)
4 4 2 2 4 2 3
解得t =1 s(另一解t =-3s 舍去) (1分)
4 4
故小包裹运送到B端的时间t=t +t =1.2 s (1分)
3 4
【拓展】水平和倾斜中,小包裹与传送带的划痕各为多少?
【点评】传送带模型是高中物理中的重要模型,应熟悉牛顿第二定律在这种模型中的应用。
15.【答案】(1)0.1 (2)1.8s (3)8.1m
【立意】以木板木块为模型,考查牛顿第二定律的应用。
【解析】
(1)前1s 内,对滑块A,有mg ma (1分)
1 1
32
由v-t图像可得a m/s2 1 m/s2 (1分)
1 1
解得 0.1 (1分)
1
(2)前1s 内,对木板B 有F mg 2mg ma (1分)
1 2 2
4
由v-t图像可得a m/s2 4 m/s2 (1分)
2 1
解得木板B和地面间的动摩擦因数 0.2 (1分)
2
1s 后,对木板B 有mg 2mg ma (1分)
1 2 3
解得a 5m/s2 (1分)
3
v
木板B向右减速用时t B 0.8 s (1分)
2 a
3
由于mg 2mg ,之后木板B 保持静止 (1分)
1 2
故木板B的运动总时间t t t 1.8 s (1分)
1 2
v
滑块A减速到零的时间为t 0 3 st 1.8 s,故上述结果合理
A a
1
v2
(3)滑块A继续向左减速到零,减速总位移为x 0 4.5 m (2分)
1 2a
1
1
木板B的总位移x v t 3.6 m (2分)
2 2 B
所以木板B的最短长度为 L x x 8.1 m (1分)
1 2
【拓展】AB 都停止后,为了让滑块A从木板B 上滑落,求应该施加多大的水平向右的拉力?
【点评】木板木块模型是高中物理中的重要模型,应熟悉牛顿第二定律在这种模型中的应用。
第 8 页 共 8 页