湖北省部分重点中学高一物理上学期期末考试试题（含解析）新人教版.doc

湖北省部分重点中学2012-2013学年度上学期高一期末考试物 理 试 卷 本试卷分第一卷和第二卷两部分。考试时间：90分钟，满分110 分。第一卷（选择题 共48分）一、单项选择题（本题共小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确）1关于作用力和反作用力，下列说法中正确的是a. 作用力和反作用力一定是同性质的力b. 作用力和反作用力作用在同一物体上 c. 作用力和反作用力大小相等、方向相反，是一对平衡力d. 机车牵引车厢加速前进时，机车对车厢的拉力大于车厢对机车的拉力【答案】a【解析】a、作用力与反作用力是物体间的相互作用，力产生的本质原因是一样的，故a正确；b、由牛顿第三定律可知，作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，但不在同一物体上，故b错误；c、作用力和反作用力作用在两个物体上，不是同一个受力物体，所以不是一对平衡力，故c错误；d、机车对车厢的拉力和车厢对机车的拉力是一对作用力和反作用力，二者等大，故d错误。【考点】牛顿第三定律2如图1所示，光滑水平面上，水平恒力f拉小车和木块一起做加速运动，小车质量为m，木块质量为m，它们共同加速度为a，木块与小车间的动摩擦因数为。则在运动过程中 a.木块受到的摩擦力为mg b.木块受到的合力为 f c.小车受到的摩擦力为 d.小车受到的合力为【答案】c【解析】把小车和木块看成一个整体，根据牛顿第二定律得：a、木块水平方向只受静摩擦力，根据牛顿第二定律得：，故a错误；b、对木块运用牛顿第二定律得：，故b错误；c、木块水平方向只受静摩擦力，根据牛顿第二定律得：，故c正确；d、对小车运用牛顿第二定律得：f车合=ma，故d错误。【考点】牛顿第二定律3如图2所示，质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为，斜面的倾角为30，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为 amg和mg bmg和mgcmg和mg dmg和mg【答案】a【解析】物体受力分析如图所示，将重力沿斜面方向及垂直斜面的方向进行分解，则可得：摩擦力支持力故选a。【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解4汽车在水平地面紧急刹车时所受到的阻力是车重的倍。如图3所示，给出了两辆汽车紧急刹车时的刹车距离x与刹车前车速v的关系曲线，则1和2的大小关系为a12 d条件不足，不能比较 【答案】c【解析】根据牛顿第二定律，有：mg=ma，解得a=g；根据速度位移关系公式，有：v2=2ax；联立得到：v2=2gx，由图象得到，当x相同时，v2v1，结合表达式可知，越大则v越大，故21；故选c。【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像；滑动摩擦力5如图4甲所示，两物体a、b叠放在光滑水平面上，对物体a施加一水平力f，ft关系图象如图乙所示两物体在力f作用下由静止开始运动，且始终相对静止，则a两物体做匀变速直线运动b两物体沿直线做往复运动cb物体所受摩擦力的方向始终与力f的方向相同dt2 s到t3 s这段时间内两物体间的摩擦力逐渐减小【答案】c【解析】a、f在变化，有可知，两物体的加速度也在变化，所以两物体的运动不是匀变速，故a错误；b、在0-2s内整体向右做加速运动，加速度先增大后减小；2-4s内加速度反向，做减速运动，因为两段时间内受力是对称的，所以4s末速度变为零，在0-4s内一直向右运动，然后又重复以前的运动，故b错误；c、对整体分析，整体的加速度与f的方向相同，b物体所受的合力等于摩擦力，故摩擦力的方向与加速度方向相同，即与f的方向相同，故c正确；d、在2s3s这段时间内，f逐渐增大，整体加速度逐渐增大，隔离对b分析，b的合力逐渐增大，即b所受的摩擦力逐渐增大，故d错误。【考点】牛顿第二定律6如图5所示，质量为m的球置于斜面上，被一个固定在斜面上的竖直挡板挡住现用一个力f拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是a若加速度足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零b若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零c斜面和挡板对球的弹力的合力等于mad斜面对球的弹力不仅有，而且是一个定值【答案】d【解析】小球受到：重力mg、斜面的支持力fn2、竖直挡板的水平弹力fn1，设斜面的倾斜角为 则竖直方向有：fn2cos=mg因为mg和不变，所以无论加速度如何变化，fn2不变且不可能为零，故b错，d对；水平方向有：fn1-fn2sin=ma因为fn2sin0，即使加速度足够小，竖直挡板的水平弹力也不可能为零，故a错； 斜面和挡板对球的弹力的合力即为竖直方向的fn2cos与水平方向的力ma的合成，因此大于ma，故c错误；故选d。【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用7在地面上固定一块竖直的挡板a，另一块挡板b与水平面成角，如图6所示。在两块挡板之间放一个质量为m的光滑球体。当角增大时，a. 斜面b对球的支持力逐渐增大b. 斜面b对球的支持力逐渐减小c. 挡板a对小球的弹力先减小后增大d. 挡板a对小球的弹力先增大后减小【答案】a【解析】以球体为研究对象，其受力情况如图，根据平衡条件得：竖直挡板对球的弹力， 斜面对球的支持力当增大时，挡板a对球体的弹力f1变大，挡板b对球体的弹力f2变大；故选a。【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用8如图7所示，一个质量为m的小球被两根位于竖直方向的弹簧l1、l2连接处于静止状态，弹簧l1的上端和弹簧l2的下端均被固定，两根弹簧均处于伸长状态。若在弹簧l1连接小球的a点将弹簧剪断，在刚剪断的瞬间小球的加速度为3g(g为重力加速度)。若不从a点剪断弹簧，而从弹簧l2连接小球的b点将弹簧剪断，刚剪断瞬间小球的加速度大小为a. g b. 2gc. 1.5g d. 3g【答案】b【解析】对静止状态时，由平衡条件得在a点剪断弹簧，由牛顿第二定律得在b点剪断弹簧，由牛顿第二定律得解得，故选b【考点】共点力平衡；牛顿第二定律二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）9一个物体做匀变速曲线运动，以下说法正确的是 （a）物体的速度方向在时刻改变 （b）物体的速度方向总是沿着曲线的切线方向 （c）物体所受合外力的方向与速度方向始终一致 （d）物体所受合外力的方向与加速度方向始终一致 【答案】abd【解析】ab、物体做的是曲线运动，物体运动的速度方向是沿着轨迹的切线的方向，所以物体的速度的方向一定是在不断的改变的，故a正确b正确；cd、由牛顿第二定律可知，物体的加速度方向与所受合外力方向一致，故c错误d正确。【考点】曲线运动10关于惯性，下列说法正确的是a惯性是物体固有的属性，惯性越大的物体，它的运动状态越难改变b同一物体运动时的惯性大于静止时的惯性c“嫦娥一号”卫星在地球上的惯性与它绕月球飞行时的惯性相同（燃料消耗忽略不计）d各种机床和发电机的底座做得很笨重，目的是增大惯性【答案】acd【解析】a、质量是惯性的量度，而力是改变运动状态的原因，由牛顿第二定律可知质量越大，运动状态越难改变，故a正确；bcd、物体的惯性只与物体的质量有关，与所处于的运动状态无关，故b错误cd正确。【考点】惯性11关于力学单位制，下列说法正确的是a、kg 、 m/s 、 n是导出单位 b、kg 、 m 、 s 是基本单位 c、在国际单位制中，质量的单位可以是kg,也可以是gd、只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是：f=ma【答案】bd【解析】m kg s a k mol cd 这七个量是基本单位a、千克是质量的单位，是基本单位；故a错误；b、如上，故b正确；c、在国际单位制中，质量的单位只能利用kg，故c错误；d、牛顿第二定律表达式为f=kma，只有在国际单位制中，k才取1，表达式才能写成f=ma；故d正确；故选d。【考点】力学单位制12. 在光滑水平面上有一物块受水平恒力f的作用而运动，在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧，如图8所示，当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中，下列说法正确的是a. 物块接触弹簧后即做减速运动b. 物块接触弹簧后先加速后减速c. 当弹簧处于压缩量最大时，物块的加速度不等于零d. 当物块的速度为零时，它所受的合力不为零【答案】bcd【解析】物体与弹簧接触前做匀加速直线运动；物体与弹簧接触后，弹簧弹力不断增大，开始阶段弹簧弹力小于推力f，合力向右，加速度向右，物体做加速度不断减小的加速运动；当加速度减小为零时，速度达到最大；接下来物体由于惯性继续向右运动，弹力进一步变大，且大于推力，合力向左，加速度向左，物体做加速度不断变大的减速运动，当速度减为零时，加速度最大；故选bcd。【考点】牛顿第二定律第二卷（非选择题 共62分）三、实验与探究（本题共3小题，共18分）13（4分） 如图 9 所示是自行车传动装置的示意图，若脚蹬匀速转一圈需要时间 t ，已数出大齿轮齿数为 48 ，小齿轮齿数为 16 ，要知道在此情况下自行车前进的速度，还需要测量的物理量是 （填写该物理量的名称及符号） 。用这些量表示自行车前进速度的表达式为 v = 【答案】 后轮半径 r 6r/t 【解析】链轮齿数为48，飞轮齿数为16，可知两轮的半径比为3：1链轮的角速度，链轮与飞轮的线速度大小相等，可知角速度之比为1：3，所以飞轮的角速度，后轮的角速度与飞轮的角速度相同，则只要知道后轮的半径r，即可求出自行车的速度。【考点】线速度、角速度和周期、转速14、在探究加速度与力、质量的关系实验中 （1）（4分）某组同学用如图10所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到力的关系。下列措施中不需要和不正确的是a.首先要平衡摩擦力，使小车受到合力就是细绳对小车的拉力。b.平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动。c.每次改变拉小车拉力后都需要重新平衡摩擦力d.实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力e. 实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源（2）（4分）根据实验得出的数据，画出af图像如图10所示，正确的af图线应如图11中的图线1所示，有同学作出图线如图10中的图线2所示，其实验过程中不符合实验要求的是 ，有同学作出的图线如图10中的图线3所示，其实验过程中不符合实验要求的是 （选填项目序号）a.实验中未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力（或倾角过小） b.实验中平衡摩擦力时木板垫得过高（或倾角过大）c.实验中绳子拉力方向没有跟平板平行 d.实验中小车质量发生变化e. 实验中未满足塑料桶总质量远小于小车总质量的条件【答案】（1）b c e （2）b ae 【解析】（1）a、实验时首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力；b、平衡摩擦力的方法就是，小车与纸带相连，小车前面不挂小桶，把小车放在斜面上给小车一个初速度，看小车能否做匀速直线运动；c、每次改变拉小车的拉力后都不需要重新平衡摩擦力；d、实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力是正确的；e、实验中应先接通电源，后放开小车；故选bce。（2）由图象可知，a-f图象在a轴上有截距，这是由于平衡摩擦力过度造成的；故选b。和横轴有交点，说明平衡摩擦力不够，即倾角过小；图像的后一部分不是直线说明塑料桶的质量过大，不能满足mm的条件；故选ae。【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系15（6分）做“研究平抛物体的运动”的实验时，如果实验时记录下铅垂线的方向（即y轴的方向）但忘记记下小球抛出点的位置，描出如图12所示的轨迹，其中为小球离开槽口后某一时刻的位置，则小球平抛的初速度为 小球抛出点的坐标x= cm，y= cm。（计算时102）【答案】2.0m/s 20 5 【解析】（1）在竖直方向上得，则小球平抛运动的初速度（2）a点在竖直方向上的分速度，则运动的时间。水平方向上的位移，竖直方向上的位移所以开始做平抛运动的位置坐标x=0.20.40.2m=-20cm， y0.150.2m0.05m=5cm【考点】研究平抛物体的运动四、论述与计算（本题共4小题，共44分。解答必须写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）16（10分）一网球运动员在离开网的距离为12处沿水平方向发球，发球高度为24，网的高度为09取10m/，不考虑空气阻力（1）若网球在网上035处越过，求网球的初速度（2）若按上述初速度发球，求该网球落地点到网的距离【答案】24 s4.6m【解析】（1）球做平抛运动。以表示初速度，表示网球开始运动时离地面的高度（即发球高度），1表示网球开始运动时与网的水平距离（即运动员离开网的距离），1表示网球通过网上的时刻，表示网球通过网上时离地面的高度，由平抛运动规律得到、，得，=24（2）以2表示网球落地的时刻，2表示网球开始运动的地点与落地点的水平距离，表示网球落地点与网的水平距离，由平抛运动规律得到消去2，得16.6，所以网球落地点到网的距离s=s2-s1=4.6m【考点】平抛运动17. （9分）如图 13 所示，质量为 m 的支座上有一水平细轴。轴上套有一长为 l 的细绳，绳的另一端栓一质量为 m 的小球，让球在竖直面内做匀速圆周运动，当小球运动到最高点时，支座恰好离开地面，则此时小球的线速度是多少？【答案】【解析】对支座m，由牛顿运动定律，有： - 对小球m，由牛顿第二定律，有： - 联立 式可解得：【考点】牛顿第二定律；向心力18（12分）质量为2kg的物体在水平推力f的作用下沿水平面作直线运动，一段时间后撤去f，其运动的v-t图像如图14所示。g取10m/s2，求：(1)物体与水平面间的运动摩擦系数；(2)水平推力的大小；(3)内物体运动位移的大小。【答案】0.2 6n 46m【解析】（1）设物体做匀减速直线运动的时间为t2、初速度为v20、末速度为v2t、加速度为a2，则：设物体所受的摩擦力为ff，根据牛顿第二定律，有：、联立得：（2）设物体匀加速直线运动的时间为t1、初速度为v10、末速度为v1t、加速度为a1，则：根据牛顿第二定律，有联立得：（3）根据vt图像围成的面积得【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像；滑动摩擦力19(13分)如图15所示，质量为m的小球p位于距水平地面高度h处，在水平地面的上方存在一定厚度的“减速区域”，如图中的虚线部分。当小球进入 “减速区域”后将受到竖直向上的恒定作用力f，f=5mg，f对小球的作用刚好使从静止释放的小球不与水平地面接触。h=25m，g=10ms2。不考虑空气阻力。求： (1)“减速区域”的厚度h=? (2)小球从静止释放后能否再回到p点?若能，求小球从静止释放到返回p点经历的时间；若不能，说明理由。【答案】 能再回到p点 t【解析】（1）物体在下落的过程中，先做自由落体运动，在做匀减速直线运动后，速度为零，设“减速区域”的厚度为h在做自由落体运动的过程中有： 在“减速区域”内做匀减速直线运动后，速度为0由牛顿第二定律有： 由运动公式有： 解得： （2）小球从静止释放后能再回到p点，小球在上升的过程中，先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动，在加速运动的过程中，有： =0.5s 在减速运动过程中，有： =2s 则小球从静止释放到返回p点所经历的时间为 t=2(12) 【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系湖北省部分重点中学2012-2013学年度上学期高一期末考试物 理 答 题 卡学校_姓名_考号_班级_题号一、二三四总分16171819分数一、二选择题（124分=48分）题号123456789101112答案acaccdababdacdbdbcd三、实验与探究（共18分）13 后轮半径 r （2分） 6r/t （2分）14.（1） b c e （4分） （2） b （2分） a e （2分）15. 2.0m/s （2分） -20 （2分） -5 （2分）四、论述与计算（本题共4小题，共44分。解答必须写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）16.（10分）解：根据题中说明，该运动员发球后，网球做平抛