湖北省孝感市高级中学2018_2019学年高一物理上学期期中试题（含解析）.docx

孝感高中20182019学年度高一上学期期中考试物理试题一、选择题1.雨滴在空气中下落，当速度比较大的时候，它受到的空气阻力与其速度的二次方成正比，与其横截面积成正比，即FfkSv2，则比例系数k的单位是 ()A. kg/m4 B. kg/m3 C. kg/m2 D. kg/m【答案】B【解析】表达式Ff=kSv2中：Ff、S、v的单位分别为N，m2、m/s，又1N=1kgm/s2，则得：1kgm/s2=1km2m2/s2，所以k的单位为 kg/m3，故B正确，ACD错误故选B.点睛：本题是信息题，根据力学单位制求出比例系数的单位，关键要掌握各个物理量的单位，知道1N=1kgm/s22.在粗糙的水平面上，用与水平方向成角斜向下的力F推物体，使物体产生的加速度为a，撤掉F，改用F1=Fcos的水平力推物体，则物体产生的加速度A. 仍为a B. 大于aC. 小于a D. 无法确定【答案】B【解析】【分析】用与水平方向成角斜向下方的力F推物体时，F有向下的分力，故摩擦力等于，当用的水平力推物体时摩擦力为，由牛顿第二定律即可比较加速度的大小【详解】用与水平方向成角斜向下方的力F推物体时，F有向下的分力，故摩擦力等于，由牛顿第二定律得：；当用的水平力推物体时摩擦力为，由牛顿第二定律得：；比较得；故选B。【点睛】分析两种情况下物体的受力情况，得出两种情况下的摩擦力大小关系，再根据牛顿第二定律比较加速度的大小，学生特别容易犯的错误就是认为两种情况下摩擦力不变。3.体育器材室里，篮球摆放在图示的球架上。已知球架的宽度为d，每只篮球的质量为m，直径为D，不计球与球架之间摩擦，则每只篮球对一侧球架的压力大小为（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】以任意一只篮球为研究对象，分析受力情况如图所示，设球架对篮球的支持力N与竖直方向的夹角为由几何知识得： ，根据平衡条件得：2Ncos=mg解得：N=，则得篮球对球架的压力大小为：N=N=所以D正确、ABC错误；故选D4.如图所示，物块 A，B，C 质量分别是为 m，2m，3m。A 与天花板间，B 与 C 之间用轻 弹簧相连。当系统平衡后，突然把 AB 间绳子烧断，在绳断瞬间 A，B，C 的加速度（以向 下为正方向）分别为A. g，g，g B. -5g，2.5g，0C. -5g，2g，0 D. -g，2g，3g【答案】B【解析】试题分析：AB间绳烧断前，由平衡条件得知，下面弹簧的弹力大小为F1=mCg=3mg，上面弹簧的弹力大小为F2=（mA+mB+mC）g=6mg，AB间绳的拉力大小为T=（mB+mC）g=5mgAB间绳烧断前，两根弹簧的弹力都没有变化，则对A：此瞬间A所受的合力大小与原来绳子的拉力T大小相等，方向相反，即方向向上，则-5mg=maA，得aA=-5g对B：此瞬间B所受的合力大小与原来绳子的拉力T大小相等，方向相反，即方向向下，则5mg=2maB，得aB=25g对C：由于弹簧的弹力没有变化，则C的受力情况没有变化，所以aC=0故选B。考点：牛顿第二定律5.如图所示，有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑，AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连，并在某一位置平衡（如图），现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力N、摩擦力f和细绳上的拉力T的变化情况是( ) A. N不变，T变大，f不变 B. N不变，T变小，f变小C. N变小，T变大，f不变 D. N变大，T变小，f变小【答案】B【解析】【详解】以两环组成的整体，分析受力情况如图1所示。根据平衡条件得，N=2mg保持不变。再以Q环为研究对象，分析受力情况如图2所示。设细绳与OB杆间夹角为，由平衡条件得，细绳的拉力，NOB=mgtan，P环向左移一小段距离时，减小，cos变大，T变小，tan变小，NOB变小，则f变小。故选B。6.如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为20N、完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量为1kg的物块，在水平地面上，当小车做匀速直线运动时，两弹簧秤的示数均为10N，当小车作匀加速直线运动时，弹簧秤甲的示数变为8N，这时小车运动的加速度大小是（ ）。 A. B. C. D. 【答案】B【解析】试题分析：因弹簧的弹力与其形变量成正比，当弹簧秤甲的示数由10N变为8N时，其形变量减少，则弹簧秤乙的形变量必增大，且甲、乙两弹簧秤形变量变化的大小相等，所以，弹簧秤乙的示数应为12N物体在水平方向所受到的合外力为：F=T乙-T甲=12N-8N=4N根据牛顿第二定律，得物块的加速度大小为，小车与物块相对静止，加速度相等，所以小车的加速度为4m/s2故B正确，ACD错误故选：B考点：牛顿第二定律；胡克定律.【名师点睛】本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用；关键是分析物体的受力情况，因为两弹簧的长度之和一定，故两弹簧的长度变化量是相等的，即弹簧秤甲的力减小量跟弹簧秤乙的弹力增加量相同；此题意在考查学生对基本规律的应用.7.如图所示，用力F拉着三个物体在光滑的水平面上一起运动，现在中间物体上加一个小物体，仍让它们一起运动，且原拉力F不变，那么中间物体两端绳上的拉力Ta和Tb的变化情况是（ ）。A. Ta增大 B. Ta不变C. Tb增大 D. Tb不变【答案】A【解析】【分析】三个物体一起运动，说明它们的加速度是一样的，分析物体A、C的受力，由牛顿第二定律分析两个拉力的变化情况；【详解】以三个物体组成的整体为研究对象，拉力F不变，整体所受的合外力不变，加上一小物体后总质量增大，则整体的加速度a减小。对物体A分析，由牛顿第二定律有，因为加速度a减小，所以减小。对物体C分析，由牛顿第二定律有：，解得：，由于加速度a减小，则增大，故A正确，BCD错误。【点睛】解决本题的关键能够正确地选择研究对象，灵活运用整体法和隔离法对物体进行受力分析，由牛顿第二定律进行求解。8.如图所示，光滑斜面倾角为30，轻绳一端通过两个滑轮与A相连，另一端固定于天花板上，不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量已知物块A的质量为m，连接A的轻绳与斜面平行，挂上物块B后，滑轮两边轻绳的夹角为90，A、B恰保持静止，则物块B的质量为()A. B. C. M D. 2m【答案】A【解析】试题分析：同一条绳子上的拉力相等，对B分析，当两条绳子的夹角为90时，绳子的拉力为，对A分析，在沿斜面方向上有：A受到最大静摩擦力，重力沿斜面向下的分力和绳子的拉力，故有，解得，A正确考点：考查了共点力平衡条件的应用【名师点睛】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，然后根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解，如果物体受到三力处于平衡状态，则可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据角度列式求解，9.如图所示，让物体分别同时从竖直圆上的P1、P2处由静止开始下滑，沿光滑的弦轨道P1A、P2A滑到A处，P1A、P2A与竖直直径的夹角分别为1、2。则 ( ) A. 物体沿P1A、P2A下滑加速度之比为sin1sin2B. 物体沿P1A、P2A下滑到A处的速度之比为cos1cos2C. 物体沿P1A、P2A下滑的时间之比为11D. 若两物体质量相同，则两物体所受的合外力之比为cos1cos2【答案】BCD【解析】分别以两个物体为研究对象，只受到重力和支持力的作用，重力沿斜面向下的分力提供加速度，所以加速度大小之比为cos1：cos2，A错；由匀变速直线运动，求得到达A点速度之比为cos1：cos2，C对；由v=at可求得运动时间之比为1:1，C对；同理合力之比为cos1：cos210.如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上，一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是() A. 小球刚接触弹簧瞬间速度最大B. 从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上C. 从小球接触弹簧到到达最低点，小球的速度先增大后减小D. 从小球接触弹簧到到达最低点，小球的加速度先增大后减小【答案】CD【解析】试题分析：小球刚接触弹簧瞬间具有向下的速度，开始压缩弹簧时，重力大于弹力，合力竖直向下，加速度方向竖直向下，与速度方向相同，小球做加速度运动，当小球所受的弹力大于重力时，合力竖直向上，加速度竖直向上，与速度方向相反，小球开始做减速运动，则当弹力与重力大小相等、方向相反时，小球的速度最大，故AB错误；由上分析可知，从小球接触弹簧到到达最低点，小球的速度先增大后减小，故C正确；由以上分析可知，小球加速度先减小后增大，故D错误。考点：牛顿第二定律【名师点睛】本题是含有弹簧的问题，关键要抓住弹簧弹力的可变性，根据小球的受力情况，分析小球的运动情况，判断什么时刻小球的速度最大，根据牛顿第二定律分析小球的加速度的方向。11.如图所示，一个m=3kg的物体放在粗糙水平地面上，从t=0时刻起，物体在水平力F作用下由静止开始做直线运动，在03s时间内物体的加速度a随时间t的变化规律如图所示已知物体与地面间的动摩擦因数处处相等则( )A. 在03s时间内，物体的速度先增大后减小B. 3s末物体的速度最大，最大速度为C. 2s末F最大，F的最大值为12ND. 前2s内物体做匀变速直线运动，力F大小保持不变【答案】B【解析】由图可知，在03s内始终加速，3s末速度最大，最大为图象围成“面积”，即，A错误，B正确；动摩擦因素未知，不能计算动摩擦力大小，因而不能确定拉力F的大小，C错误；但滑动摩擦力不变，02s加速度变大，则拉力大小变大，D错误选B.【点睛】加速度时间图象主要考查的是：图线与时间轴围成的面积表示速度，并结合牛顿第二定律进行分析求解.12.如图所示，已知物块A、B的质量分别为m1=4kg，m2=1kg，AB间的动摩擦因数为1=0.5，A与地面间的动摩擦因数2=0.5在水平力F的推动下要使A、B一起运动而B不滑动，则力F大小可能是（ ）A. 50N B. 100N C. 125N D. 150N【答案】CD【解析】【详解】由于AB一起向右运动，具有相同的加速度，以B为研究对象，受向下的重力、A对B向右的弹力N和A对B向上的摩擦力f，由于B相对A静止，所以m2g=f，f=2N，据牛顿第二定律得：N=m2a联立以上各式得：a20m/s2 N20N再以AB整体为研究对象，受重力、地面的支持力、摩擦力和F，据牛顿第二定律得：F-f1=（m1+m2）a且f1=1（m1+m2）g联立以上各式代入数据得：F125N，即当F125N，即可满足题意，故AB错误，CD正确。故选CD。【点睛】灵活应用整体法和隔离法是解题的核心，注意AB物体相对静止时，找出之间的弹力关系是解题的关键二、实验题13.在课外活动小组进行研究性学习的过程中，某研究小组设计了一个实验来探究求合力的方法用两只弹簧测力计A、B把小圆环拉到某一位置O，这是AO、BO间夹角AOB90，如图所示，现不改变弹簧测力计A的拉力方向，使其拉力减小，要使小圆环仍被拉到O点，应调节弹簧测力计B的拉力大小及角在下列调整方法中，可行的是_。A. 增大B的拉力，增大角 B. 增大B的拉力，角不变C. 增大B的拉力，减小角 D. B的拉力大小不变，增大角【答案】A【解析】【详解】该题本质上考查了物体的动态平衡，由题意可知：保持O点位置不动，即合力大小方向不变，弹簧测力计A的方向不变，大小减小，作出平行四边形，可以得到，角在增大，B的拉力在变大；故选A；14.某实验小组利用如图所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时物体的加速度与质量之间的关系做实验时，将滑块从图所示位置由静止释放，由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为t1、t2；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x，用游标卡尺测得遮光条宽度d.则滑块经过光电门1时的速度表达式v1_；滑块加速度的表达式a_(以上表达式均用已知字母表示) 【答案】 (1). (2). 【解析】【详解】滑块经过光电门1时的速度表达式v1=；经过光电门2时的速度表达式v2=；则加速度：.三、计算题15.如图所示，水平固定倾角为30 的光滑斜面上有两质量均为m 的小球A 、B ，它们用劲度系数为k 的轻质弹簧连接，现对B 施加一水平向左推力F 使A 、B 均静止在斜面上，此时弹簧的长度为l，求：（1）弹簧原长； （2）推力为F 的大小【答案】(1)；(2) 【解析】【详解】以整体为研究对象，受力分析，系统处于平衡状态，沿斜面方向有：Fcos30=2mgsin30以A为研究对象沿斜面方向有重力沿斜面分析的分力等于弹簧的弹力：kx=mgsin30x=l-l0解得F=mg，由得：l0=l-。【点睛】对于连接体问题注意整体与隔离法的应用，正确选取研究对象然后受力分析，根据所处状态列方程求解16.如图所示，mA=1kg，mB=2kg，A、B间静摩擦力的最大值是5N，水平面光滑。用水平力F拉B，求：（1）当拉力大小为F=12 N时，A、B的加速度各多大？（2）当拉力大小为F=20 N时，A、B的加速度各多大？【答案】（1）aA=aB=4 m/s2 （2）aA=5 m/s2，aB=7.5 m/s2【解析】【详解】若两物体恰好相对静止时，对物体A以及整体的最大加速度为： 此时：F=(mA+mB)a0=15N（1）若F=12N15N，则两物体相对滑动，此时A的加速度aA=5 m/s2；对B运用牛顿第二定律得：【点睛】本题是整体法和隔离法的应用，关键是先找到恰能使两个物体产生相对滑动的F的临界值，然后判断当F取不同值时两物体是否产生滑动，从而再进行解答17.如图甲所示，一固定的粗糙斜面的倾角为37，一物块m=5kg在斜面上，若用F=50N的力沿斜面向上推物块，物块能沿斜面匀速上升，g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8（1）求物块与斜面间的动摩擦因数；（2）若将F改为水平向右推力F（如图乙），则F为多大时才能使物块沿斜面匀速运动（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）【答案】（1）（2）