2018-2019学年高一物理上学期期末考试试题（含解析）.doc

2018-2019学年高一物理上学期期末考试试题（含解析）一、选择题1.下列说法中正确的是( )A. 伽利略认为重的物体比轻的物体下落快B. 牛顿发现并总结了弹簧弹力与形变量的关系C. 牛顿第一定律也称为惯性定律D. 速度的定义式表示的是t时刻的瞬时速度【答案】C【解析】【详解】A、伽利略认为重的物体和轻的物体下落一样快，亚里士多德认为重的物体比轻的物体下落快，故A错误；B、胡克发现并总结了弹簧弹力与伸长量的关系，故B错误；C、牛顿第一定律也称为惯性定律，故C正确；D、速度表达式表示t时间内的平均速度，当时间t变得很短，无限接近零时，我们认为此时的平均速度可看作某一时刻的速度即瞬时速度，采用的是极限思维法，故D错误。【点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一，同时要注意速度的表达式。2.在下列几种情况中，升降机绳索对同一悬挂物体拉力最小的是（ ）A. 以很大的速度匀速上升B. 以很小的速度匀速下降C. 以较小的加速度减速下降D. 以较小的加速度加速下降【答案】D【解析】【分析】首先要对货物进行受力分析，而后根据货物是处于什么样的状态，来判断出所受力的关系；【详解】A、物体以很大匀速上升或以很小的速度匀速下降时，物体做匀速直线运动，受的拉力与重力也是一对平衡力，所以拉力等于重力，故AB不符合题意；C、以较小的加速度减速下降时，加速度方向向上，物体处于超重状态，故拉力大于重力，故C不符合题意；D、以较小的加速度加速下降时，加速度方向向下，物体处于失重状态，故拉力小于重力，此时绳的拉力最小，故D符合题意，故选项D正确，选项ABC错误。【点睛】明确物体在保持静止状态或匀速直线运动状态时，受到的力一定是平衡力，同时掌握超重和失重现象。3.在水平地面上匀速向左运动的小车内，用绳子AB、BC栓住一个重球，如图所示，绳BC呈水平状态，绳AB的拉力为T1，绳BC的拉力为T2。若小车由匀速向左运动变为匀加速向左运动，但重球相对小车的位置不发生变化，则两绳的拉力与匀速时相比（ ）A. T1变大，T2变小B. T1不变，T2变小C. T1变大，T2变大D. T1变大，T2不变【答案】B【解析】【分析】本题以小球为研究对象，分析受力，根据牛顿第二定律得到绳AB的拉力和绳BC的拉力与加速度的关系，即分析两绳拉力的变化情况；【详解】以小球为研究对象，分析受力：重力mg、绳AB的拉力和绳BC的拉力，如图：设小车的加速度为a，绳AB与水平方向的夹角为，根据平衡条件以及牛顿第二定律得：，得到：， 可见，绳AB的拉力与加速度a无关，则保持不变。绳BC的拉力随着加速度的增大而减小，则变小，故B正确，ACD错误。【点睛】本题在正确分析受力的基础上，根据平衡条件以及牛顿第二定律，运用正交分解法研究两绳拉力的变化。4.如图所示，质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜面B上，现用大小均为F，方向相反的水平力分别推A和B，它们均在地面上静止不动，则( )A. B与地面之间可能存在摩擦力B. A与B之间可能存在摩擦力C. B对A的支持力一定大于mgD. B对A的支持力一定小于mg【答案】B【解析】【分析】先对A、B整体进行受力分析，根据平衡条件得到地面对整体的摩擦力，再对物体A受力分析，根据平衡条件求解B对A的支持力和摩擦力；【详解】A、对A、B整体受力分析，如图，受到重力（M+m）g、支持力N和已知的两个推力，对于整体，由于两个推力刚好的合力为零，故整体与地面间没有摩擦力，即B与地面之间没有摩擦力，故A错误； B、再对物体A受力分析，受重力mg、已知的推力F、斜面体B对A的支持力和摩擦力f，当推力F沿斜面分量大于重力的下滑分量时，摩擦力的方向沿斜面向下，如下图：当推力F沿斜面分量小于重力的下滑分量时，摩擦力的方向沿斜面向上，如下图：当推力F沿斜面分量等于重力的下滑分量时，摩擦力为零，如下图：根据共点力平衡的条件，运用正交分解法，可以得到：，由于与F大小未知，故B对A的支持力与mg的大小关系无法确定，故选项B正确，CD错误。【点睛】本题关键是对A、B整体受力分析，根据平衡条件得到地面对整体的摩擦力，然后再对物体A受力分析，再次根据平衡条件列式求解出各个力的情况。5.如图所示，轻质弹簧一端与固定在地面上的挡板相连，另一端与物块接触但不栓接，O点为弹簧在原长时物块的位置。物块压缩至A点由静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点。在物块从A到B运动的过程中，物块（ ）A. 加速度先减小后增大再不变B. 加速度先减小后不变C. 加速度先增大后减小再不变D. 加速度先增大后减小【答案】A【解析】【分析】弹力与摩擦力平衡的位置在AO之间，平衡位置处速度最大、加速度为零，根据牛顿第二定律以及受力情况进行分析即可；【详解】由于水平面粗糙且O点为弹簧在原长，开始时弹簧的弹力大于摩擦力，随着弹簧的弹力的减小则加速度减小，则当弹力与摩擦力平衡时的位置在OA之间，此时刻加速度最小为零，过此位置之后，弹簧弹力小于摩擦力，加速度开始反向增大，所以物块在从A到O的过程中加速度先减小后反向增大，过O点以后，物块与弹簧分离，物块水平方向只受到摩擦力作用，则加速度恒定，故选项A正确，BCD错误。【点睛】本题关键是抓住弹簧的弹力是变化的，分析清楚物体向右运动的过程中受力情况，从而判断出其运动情况，知道平衡位置速度最大、加速度为零。6.如图所示，固定的半球面右侧是光滑的，左侧是粗糙的，O点为球心，A、B为两个完全相同的小物块（可视为质点），小物块A静止在球面的左侧，受到的摩擦力大小为F1，对球面的压力大小为N1；小物块B在水平力F2作用下静止在球面的右侧，对球面的压力大小为N2，已知两小物块与球心连线和竖直方向的夹角均为，则 （ ）A. F1F2=cos21B. F1F2=sin21C. N1N2=cos21D. N1N2=sin21【答案】C【解析】【分析】分别对A、B两个相同的小物块受力分析，由受力平衡，求得所受的弹力，再根据牛顿第三定律，可得A、B分别对球面的压力大小之比。【详解】对物体A，受重力、支持力和摩擦力，如下图所示，将物块A的重力沿半径和切面方向分解，可得：，由牛顿第三定律可知：；对物体B，受推力、重力和支持力，如下图所示，将物块B的重力和F2分别沿半径方向和切面方向分解，由平衡条件可得：，解得：，由牛顿第三定律可知：；故有：，故选项C正确，ABD错误。【点睛】本题是共点力平衡问题，关键是受力分析，然后根据平衡条件列出方程进行求解即可。7.如图所示，静止于水平地面上的物块在竖直向上的恒力作用下竖直上升，经过一段时间，突然撤去该恒力，之后物块经相同时间落回地面。不计空气阻力，则该恒力与物块所受重力的大小之比为（ ） A. 2B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】设物体在撤去拉力时速度大小v，落地速度大小v；上升过程：x=t；下降过程：x=t；解得：v：v=1：2；由动量定理得：上升过程：（F-mg）t=mv；下降过程：-mgt=-mv-mv；联立解得：F：mg=4：3，故选C.【点睛】此题用动量定理解答，即方便又快捷，注意要能灵活运用动量定理得，注意正方向规定，理清各物理量的符号；此题还可以尝试用牛顿第二定律解答8.质量为m的A球和质量为2m的B球之间连接一个轻质弹簧，放在光滑的水平地面上。A紧靠墙壁，如图所示，今用恒力F作用于B球并向左挤压弹簧，达到静止状态时，突然将力撤去，撤去力F的瞬间 ( )A. A球的加速度为B. A球的加速度为零C. B球的加速度为D. B球的加速度为零【答案】BC【解析】【分析】先分析将力F撤去前弹簧的弹力大小，再分析将力F撤去的瞬间两球所受的合力，根据牛顿第二定律求解加速度；【详解】力F撤去前弹簧的弹力大小为F，将力F撤去的瞬间，弹簧的弹力没有变化，则A的受力情况没有变化，合力为零，即A的加速度为零；而B的合力即为弹簧的弹力，其大小等于F，根据牛顿第二定律得到B球的加速度为，故选项BC正确，AD错误。【点睛】瞬时问题是牛顿定律应用典型的问题，一般先分析状态变化前弹簧的弹力，再研究状态变化瞬间物体的受力情况，求解加速度，要抓住弹簧的弹力不能突变的特点。9.如图所示，一细线的一端固定于倾角为45的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线的另一端拴一质量为m的小球，重力加速度为g。当滑块以加速度a在水平面上做匀加速运动时，小球的受力情况和滑块A的加速度a的大小关系正确的是( )A. 若绳对小球恰好没有拉力，则滑块A一定有向右的加速度，且a=gB. 若绳对小球恰好没有拉力，则滑块A一定有向左的加速度，且a=gC. 若滑块A向左以a=g做匀加速运动时，绳对小球的拉力为D. 若滑块A向左以a=g做匀加速运动时，绳对小球的拉力为【答案】AC【解析】【分析】根据牛顿第二定律求出拉力为零时小球的加速度，当滑块A向左以a=g做匀加速运动时小球恰好没有脱离斜面飘起，再根据求解第二定律列式求解拉力的大小；【详解】A、若绳对小球恰好没有拉力，则对小球进行受力分析如图所示： 根据牛顿第二定律可知：，则，方向水平向右，故选项A正确，B错误；C、当滑块A向左以a=g做匀加速运动时，则小球的合力为：，方向水平向左，则对小球进行受力分析如图所示：则此时小球与斜面之间恰好没有弹力，则由图可知绳的拉力为：，故选项C正确，D错误。【点睛】解决本题的关键知道小球脱离斜面时的临界情况，结合牛顿第二定律进行求解。10.质量不等的两物块A和B其质量为mA和mB置于粗糙水平面上，两物体与水平面的动摩擦因数相同。如图所示，当用水平恒力F作用于左端A上，两物块一起加速运动时，AB间的作用力大小为N1，当水平恒力F作用于右端B上，两物块一起加速运动时，AB间作用力大小为N2，则（ ）A. 两次物体运动的加速度大小不相等B. C. D. 若水平面光滑，则【答案】BC【解析】【分析】先对整体分析求出加速度的大小，再隔离分析求出A、B间的作用力大小，从而求出作用力之和和作用力的比值；【详解】A、根据牛顿第二定律得对整体分析：，则两次物体运动的加速度大小相等，但是方向相反，故选项A错误；B、分别隔离B和A得：，则：同理可以得到：，则则得到，故BC正确；D、由于和不相等，所以即使水平面光滑，与也不相等，故选项D错误。【点睛】本题考查了牛顿第二定律的运用，关键掌握整体法和隔离法的使用，先整体求加速度，再隔离求出相互的作用力。11.如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为 M 的物体 A、B(B 物体与弹簧连接)，弹簧的劲度系数为 k，初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的 拉力 F 作用在物体 A 上，使物体 A 开始向上做加速度为 a 的匀加速运动，测得两个物体 的 v t 图像如图乙所示(重力加速度为 g)，则( )A. 施加外力前，弹簧的形变量为B. 外力施加的瞬间A、B 间的弹力大小为 M(ga)C. A、B 在 t1 时刻分离，此时弹簧弹力恰好为零D. 弹簧恢复到原长时，物体 B 的速度达到最大值【答案】ABD【解析】试题分析：施加F前，物体AB整体平衡，根据平衡条件，有：2Mg=kx；解得：；施加外力F的瞬间，对B物体，根据牛顿第二定律，有：F弹-Mg-FAB=Ma，其中：F弹=2Mg；解得：FAB=M（g-a），故A正确物体A、B在t1时刻分离，此时A、B具有共同的v与a；且FAB=0；对B：F弹-Mg=Ma；解得：F弹=M（g+a），故B错误B受重力、弹力及压力的作用；当合力为零时，速度最大，而弹簧恢复到原长时，B受到的合力为重力，已经减速一段时间；速度不是最大值；故C错误；B与弹簧开始时受到了A的压力做负功，故开始时机械能减小；故D错误；故选A。考点：牛顿第二定律；机械能守恒定律【名师点睛】本题关键是明确A与B分离的时刻，它们间的弹力为零这一临界条件；然后分别对AB整体和B物体受力分析，根据牛顿第二定律列方程及机械能守恒的条件进行分析。12.如图所示，水平传送带以4m/s逆时针匀速转动，A、B为两轮圆心正上方的点，AB=L1=2m，两边水平面分别与传送带上表面无缝对接，弹簧右端固定，自然长度时左端恰好位于B点。现将一小物块与弹簧接触(不栓接)，并压缩至图示位置然后释放，已知小物块与各接触面间的动摩擦因数均为=0.2，AP=L2=1m，小物块与轨道左端P碰撞后原速反弹，小物块最后刚好返回到B点时速度减为零。g=10m/s2，则下列说法正确的是( )A. 小物块第一次到A点时，速度大小一定等于B. 小物块第一次到A点时，速度大小一定等于4m/sC. 小物块离开弹簧时的速度一定满足D. 小物块离开弹簧时的速度一定满足【答案】BD【解析】【分析】由动能定理求出物体返回B点时速度为零的条件，然后分析物体以不同速度滑上传送带后的运动情况，看各选项的速度是否符合要求；【详解】A、设小物块到达P点的速度为v，反弹后运动到B点的速度为零，由动能定理得：小物块由A到P点过程中，由动能定理得：联立解得，故选项A错误，B正确；C、由题可知小物块在B点离开弹簧，若物体速度较大，一直做匀减速运动，整个过程中根据动能定理有：，解得；若速度较小，在AB上一直加速，到A点时恰好与带同速，有：解得，故小物块离开弹簧时的速度一定满足，故选项C错误，D正确。【点睛】分析清楚物体运动过程，应用动能定理、牛顿第二定律、运动学公式即可正确解题。二、实验题13. 一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图7所示。下列表述正确的是 Aa的原长比b的长Ba的劲度系数比b的大Ca的劲度系数比b的小D测得的弹力与弹簧的长度成正比【答案】B【解析】图象中的斜率表示劲度系数,可知a的劲度系数比b的大.B正确.与的截据表示原长则a的原长比b的短,A错.14.哈三中学生为探究加速度与合外力的关系，甲、乙、丙三个实验小组分别采用图1、图2、图3所示的实验装置,小车总质量用M表示（图1中M为小车和与小车固定连接的小滑轮的质量和，图2中M为小车与传感器的质量和），钩码总质量用m表示。重力加速度g已知，试回答下列问题:（1）甲、乙、丙三组实验中，必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是_(填 “甲”、“乙”、“丙”)。 （2）甲、乙、丙三组实验中必须满足“Mm”的实验小组是 _(填“甲”、“乙”、“丙”)。 （3）实验时各组同学的操作均正确，甲、乙、 丙三组同学作出的aF图线如图4所示(甲组同学所用F为弹簧测力计示数，乙组同学所用F为传感器读数)，则甲组实验对应的图线是_，乙组实验对应的图线是_，丙组实验对应的图线是_（填“A”、“B”、“C”）。 （4）实验时丙组同学操作正确，该组同学在保持小车质量不变的情况下，通过调整改变小车所受合力，多次实验，由实验数据作出的a-F图线如图5所示，则小车质量为_kg。【答案】 (1). 甲乙丙 (2). 丙 (3). A (4). B (5). C (6). 2;【解析】【分析】（1）本实验探究当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力的关系，三个实验小组都需要平衡摩擦力；（2）只有用重物的重力代替绳子的拉力，才需要满足；（3）若用重物的重力代替绳子的拉力，要满足，随着m的增大，不满足时，图象出现弯曲，还有两组根据绳子拉力相等时，加速度的大小来判断；（4）小车受到的合力等于重物的重力，根据图示图象求出小车的质量；【详解】（1）本实验探究当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力的关系，绳的拉力即为物体的合力，所以三个实验小组都需要平衡摩擦力，即甲乙丙都需要平衡摩擦力；（2）甲图小车受到的合外力则是测力计的2倍，乙图中小车受到的合外力是力传感器的示数，丙图通过钩码的总质量对应的重力代替绳子的拉力合外力，因此三组实验中只有丙需要满足小车的总质量M远大于所挂钩码的总质量m的条件；（3）根据装置可知，甲图中小车受到的拉力大于弹簧测力计的示数，乙图中受到的拉力等于力传感器的示数，当F相等时，甲组的加速度大，所以甲组对应A，乙组对应B，丙组用重物的重力代替绳子的拉力，要满足Mm，随着m的增大，不满足Mm时，图象出现弯曲，所以丙组对应的是C；（4）丙组平衡摩擦力后，小车加速下滑时由牛顿第二定律得：，则，由图5所示的a-F图线可知图象斜率：，则小车的质量：。【点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，同时要熟练应用所学基本规律解决实验问题。三、计算题15.如图所示，固定在水平面上的三角形劈倾角=37，顶端固定有轻质光滑定滑轮，斜面上放置一质量为M=5kg的物块(可视为质点)，通过平行斜面的轻绳跨过定滑轮系一质量为m=2kg的小球，物块恰好不下滑。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37=0.6，cos37=0.8，g取10m/s2） (1)物块与斜面间的动摩擦因数；(2)若剪断轻绳，物体经0.5s达到到斜面底端，求物块到达底端的距离s多大？【答案】（1）0.25（2）0.5m【解析】【分析】（1）对物块进行受力分析，根据平衡条件列出方程求解即可；（2）根据牛顿第二定律求解加速度，然后根据运动学公式进行求解；【详解】（1）对M和m进行受力分析如图所示：当M恰好要向下滑动时根据平衡条件，有：，对m：联立可以得到：；（2）剪断轻绳后对M根据牛顿第二定律得到：代入数据可以得到：根据运动公式可以得到：代入数据可以得到：。【点睛】本题考查物体的平衡条件以及牛顿第二定律的应用，注意求解加速度是解决运动和力的关键。16.中华人民共和国道路交通安全法实施条例第八十条 机动车在高速公路上行驶，车速超过每小时100公里时，应当与同车道前车保持100米以上的距离。若某高速公路上汽车允许的最大车速为108km/h(实际为110km/h为计算方便改为上述值)，某人驾驶汽车以最高限速行驶时发现前方100米处有一因汽车故障放置的三角架警示牌，马上刹车沿直线运动恰好停止在警示牌处。此汽车刹车时受到的阻力为车重的0.5倍，g取10m/s2（计算结果保留2位有效数字）求：此驾驶员的反应时间是多少？某次由于降雪导致刹车时受到阻力为车重时的0.125倍，为保证行驶安全即从发现问题到停止前进的最大距离为100米。在公路上车行驶的最大速度为多少千米/时？（设人在此种情况下的反应时间为0.6s）【答案】【解析】【分析】在司机的反应时间内，汽车做匀速直线运动，刹车后汽车做匀减速运动，由速度位移公式求匀减速行驶的距离，根据题意进行求解即可；【详解】初速度为：刹车时根据牛顿第二定律有：，则：设刹车位移为，根据速度与位移关系可以得到：则在反应时间内车仍然做匀速运动位移，则代入数据可以得到反应时间为：；刹车时根据牛顿第二定律有：，则 则减速运动的位移为：匀速运动位移为：，