2024届上海市交大嘉定物理高一第一学期期末联考试题含解析

2024届上海市交大嘉定物理高一第一学期期末联考试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、如图所示，质量分别为M、m的两个物体A和B，用跨过定滑轮的细线相连，有一外力使B物体静止在粗糙的水平桌面上，且桌面上方细线与桌面平行，B与桌面的动摩擦因数为μ．若撤去作用在B上的外力，使Ａ、Ｂ从静止开始运动，此时B物体的加速度大小为a；若将作用在B上的外力变为水平向左的恒力F，使B物体向左做匀加速运动的加速度大小a´=2，重力加速度为g，则所加外力F的大小为（）A B.C. D.2、物体同时受到同一平面内的三个共点力作用，下列几组力中，可能使物体处于平衡状态的是（）A.5N、7N、8NB.2N、3N、6NC.1N、5N、10ND.10N、8N、1N3、如图所示，恒力F大小与物体重力相等，物体在恒力F的作用下，沿水平面做匀速运动，恒力F的方向与水平成θ角，那么物体与桌面间的动摩擦因数为（）A. B.C. D.4、两个物体甲和乙，质量分别为m甲=2.0kg，m乙=1.0kg，甲从10m高，乙从5m高处同时做自由落体运动，其中g=10m/s2，下列判断正确的是：（）A.由，而，因此两者同时着地B.两者落地的速度之比为C.两者落地的速度之比为D.两者落地的时间之比为5、如图所示，物块A、B叠放在粗糙的水平桌面上，水平外力F作用在B上，使A、B一起沿水平桌面向右加速运动．设A、B之间的摩擦力大小为f1，B与水平桌面间的摩擦力大小为f2，保持A、B相对静止，逐渐增大F，则()A.f1不变、f2变大B.f1变大、f2不变C.f1和f2都不变D.f1和f2都变大6、如图，固定斜面，CD段光滑，DE段粗糙，A、B两物体叠放在一起从C点由静止下滑，下滑过程中A、B保持相对静止，则A.在CD段时,A受重力、支持力、摩擦力作用B.在DE段时,A一定做减速运动C.在DE段时,A一定受到摩擦力作用D.整个下滑过程中，A、B均处于加速状态7、在一个已知力的分解中，下列情况具有唯一解的是()A.已知两个分力的方向，并且不在一条直线上 B.已知两个分力的大小C.已知一个分力的大小和另一个分力的方向 D.已知一个分力的大小和方向8、如图所示，放在水平面上的物体A用轻绳通过光滑定滑轮连接另一物体B并静止，这时A受到水平面的支持力为FN，摩擦力为Ff，若把A水平向右移动一些后，A仍静止，则（）A.FN将增大B.Ff将增大C.轻绳拉力将减小D.物体A所受合力将增大9、将力F分解为两个不为零的力，下列情况具有唯一解的是（）A.已知两个力的方向，并且不在同一直线上B.已知一个分力的大小和另一分力的方向C.已知两个力的大小D.已知一个分力的大小和方向10、如图甲所示是网球发球机，某次室内训练时将发球机放在距地面一定的高度，然后向竖直墙面发射网球．假定网球以速度水平射出，碰到墙面时速度与水平方向夹角为，轨迹如图乙所示，若不考虑空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.碰到墙面前，网球在空中运动时间为B.碰到墙面前网球下降高度为C.碰到墙面时，网球的速度大小为D.网球发球机出球口与墙面间水平距离为11、小船静止在平静湖面上，抓住通过固定在岸边滑轮且系在船头的轻绳把小船拉向岸边，开始时轻绳与湖面夹角不为零，假设小船受水的阻力大小不变，小船在匀速缓慢靠近岸边的过程中A.轻绳的拉力不断增大B.轻绳的拉力大小不变C.船受的浮力减小D.船受的浮力增大12、某国际天文研究小组观测到了一组双星系统，它们绕二者连线上的某点做匀速圆周运动，双星系统中质量较小的星体能“吸食”质量较大的星体的表面物质，达到质量转移的目的．根据大爆炸宇宙学可知，双星间的距离在缓慢增大，假设星体的轨道近似为圆，则在该过程中()A.双星做圆周运动的角速度不断减小B.双星做圆周运动的角速度不断增大C.质量较大的星体做圆周运动的轨道半径减小D.质量较大的星体做圆周运动的轨道半径增大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）14、（10分）三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）如图所示，质量M=8kg的小车放在光滑水平面上，在小车左端加一水平推力F=8N，当小车向右运动的速度达到1.5m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m=2kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数为0.2，小车足够长．求：（1）小物块刚放上小车时，小物块及小车的加速度各为多大？（2）经多长时间两者达到相同的速度？共同速度是多大？（3）从小物块放上小车开始，经过t=1.5s小物块通过的位移大小为多少？（取g=10m/s2）16、（12分）如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两极板的长度L=80cm，两板间的距离d=20cm。电源电动势E=28V，内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电的小球从A、B两金属板左端正中间位置M处以初速度v0=8m/s水平向右射入两板间，恰能从上极板B板右侧边缘射出．若小球带电量为q=1×10-2C，质量为m=2×10-2kg，不考虑空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求此时：（1）滑动变阻器接入电路的阻值；（2）电源的输出功率。17、（12分）如图所示，AB为竖直转轴，细绳AC和BC的结点C系一质量为m=2kg的小球，其中BC=1m，两绳能承担的最大拉力相等且为F=40N，小球随转轴以一定的角速度转动，AC和BC均拉直，此时∠ACB=53°，ABC能绕竖直轴AB匀速转动，而C球在水平面内做匀速圆周运动(取)，求:(1)当小球的角速度增大时，通过计算判断AC和BC哪条绳先断；(2)一条绳被拉断后，转动的角速度继续增加，为了让小球能够做圆周运动，则小球的最大线速度为多少？

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、B【解题分析】撤去作用在B上的外力，根据牛顿第二定律分别对A、B进行分析，求出加速度a；当B物体向左做匀加速运动的加速度大小a´=2时，同样根据牛顿第二定律分别对A、B进行分析，可解得所加外力F的大小【题目详解】若撤去作用在B上的外力，根据牛顿第二定律对A有：Mg-F1=Ma，对B有：F1-mg=ma，解得a=；若将作用在B上的外力变为水平向左的恒力F，使B物体向左做匀加速运动的加速度大小a´=2，根据牛顿第二定律对B有：F-mg-F2=ma´，对A有：F2-Mg=Ma´，解得所加外力F的大小：F=3Mg-mg，故A、C、D错误，B正确故选：B2、A【解题分析】A、5N与7N合成时合力的范围为，当合力为8N时与第三个力合成，得到最小值为0N，则物体处于平衡状态，故A正确；B、2N和3N合成时合力的范围为，当合力取5N时与第三个力合成，总合力最小为1N，则物体不能处于平衡状态，故B错误；C、1N和5N合成时合力的范围为，合力不可能为10N，故与第三个力不可能平衡，故C错误；D、10N和8N合成时合力的范围为，合力不可能为1N，故与第三个力不可能平衡，故D错误3、D【解题分析】物体受到重力、水平面的支持力、摩擦力和恒力F作用而做匀速运动，根据平衡条件，应用正交分解求出滑动摩擦因数【题目详解】物体受到重力、水平面的支持力、摩擦力和恒力F作用，作出受力图如图根据平衡条件得Fcosθ=f；FN=mg+Fsinθ；又f=μFN，F=mg；联立解得．故选D【题目点拨】本题是力平衡问题，关键是分析物体的受力情况，作出力图，列方程即可求解4、D【解题分析】甲乙两物体均做自由落体运动，根据自由落体公式即可判断下落时间与落地速度的比值【题目详解】甲乙两物体均做自由落体运动，由可知，下落时间，只与高度有关，而，则下落时间比为，故A错误，D正确；由可知，落地速度之比为，故BC错误5、B【解题分析】根据牛顿第二定律得：对A物体：，对整体：，可见，当F增大时，加速度a增大，f1变大；而，μ、mA、mB都不变，则f2不变，故B正确，A、C、D错误；故选B【题目点拨】水平外力F逐渐增大，A、B都保持相对静止，加速度相同，根据牛顿第二定律分别以A和整体为研究对象，分析摩擦力f1和f2的大小变化情况6、C【解题分析】A．CD段光滑，把AB看成一个整体可得加速度为：，隔离对A分析，有：mAgsinθ+fA=mAa，解得：fA=0，可知A受重力和支持力两个力作用，故A不符合题意；BCD．DE段粗糙，一定存在摩擦力，对整体，如果重力的下滑分力大于滑动摩擦力，整体是加速下滑；如果重力的下滑分力等于滑动摩擦力，整体是匀速下滑；如果重力的下滑分力小于滑动摩擦力，整体是减速下滑，故BD不符合题意，C符合题意。故选C。7、AD【解题分析】根据平行四边形定则可知，如果力的分解唯一的，则以合力F为邻边的平行四边形定则只有一个，或只能画出一个三角形，根据以上分析可知，已知一个力的大小和方向或已知两个力的方向，力F的分解是唯一的，故AD正确，BC错误故选AD.8、AB【解题分析】AB．对A受力分析并正交分解如图：由平衡条件得：FN+mgsinθ=MgFf=mgcosθ把A向右移动一些后，θ将变小：所以：Ff=mgcosθ会变大，FN=Mg-mgsinθ也将变大;故AB均正确;C．设物体的质量为m，物体A的质量为M：物体始终处于静止状态，所以绳子对物体的拉力始终等于mg，故轻绳的拉力不变，故C错误;D．物体仍保持静止，故A受力始终平衡，合力始终为零，故D错误。故选AB。9、AD【解题分析】因合力F一定，若已知两个力的方向，并且不在同一直线上，则分解的结果是唯一的，选项A正确；已知一个分力的大小和另一分力的方向，分解的结果可能有两种，选项B错误；已知两个力的大小，分解的结果可能有两种，选项C错误；已知一个分力的大小和方向，则另一个分力一定是唯一的，选项D正确；故选AD.10、CD【解题分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度求出落地的竖直分速度，结合平行四边形定则求出小球的初速度和着地的速度.本题中要注意水平射程是不变的，故速度越大，时间越短.【题目详解】A、小球落地时沿竖直方向和水平方向上的分速度大小分别为，又：联立可得：，故A错误；B、小球下落得高度：故B错误；C、小球落地时沿竖直方向的分速度大小为，小球的速度：故C正确；D、网球发球机出球口与墙面间水平距离为：故D正确.故选CD.【题目点拨】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，注意两个方向上物体的运动性质不同，但时间相同，结合平行四边形定则进行求解即可.11、AC【解题分析】对小船进行受力分析，受重力、浮力、绳子的拉力，阻力做匀速直线运动，根据共点力平衡判断绳子的拉力和浮力的变化【题目详解】小船的受力情况如图所示．据平衡条件知：F浮+Fsinθ=G，Fcosθ=f，则拉力F=，小船向岸边运动时，角θ增大，F增大，故A正确，B错误；浮力F=G-Fsinθ，因为F增大，sinθ增大，所以浮力F减小，故C正确，D错误．故选AC【题目点拨】解决本题的关键掌握共点力平衡，知道小船在做匀速直线运动时，所受合力为0，根据θ角的变化，判断力的变化12、AD【解题分析】根据双星的运动的角速度向心力大小相等有：，，联立可得：，，所以A、D正确；B、C错误考点：本题考查天体运动二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、14、三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）2m/s2，0.5m/s2（2）1s，2m/s（3）2.1m【解题分析】(1)利用牛顿第二定律求的各自的加速度；(2)根据匀变速直线运动的速度时间公式以及两物体的速度相等列式子求出速度相等时的时间，在将时间代入速度时间的公式求出共同的速度；(3)根据先求出小物块在达到与小车速度相同时的位移，再求出小物块与小车一体运动时的位移即可【题目详解】(1)根据牛顿第二定律可得小物块的加速度：m/s2小车的加速度：m/s2(2)令两则的速度相等所用时间为t，则有：解得达到共同速度的时间：t=1s共同速度为：m/s(3)在开始1s内小物块的位移m此时其速度：m/s在接下来的0.5s小物块与小车相对静止，一起做加速运动且加速度：m/s2这0.5s内的位移：m则小物块通过的总位移:m【题目点拨】本题考查牛顿第二定律的应用，解决本题的关键理清小车和物块在整个过程中的运动情况，然后运用运动学公式求解．同时注意在研究过程中正确选择研究对象进行分析求解16、（1）12Ω；（2）27W【解题分析】（1）小球在极板间做类平抛运动水平方向：竖直方向代入数据解得对小球，根据牛顿第二定律有代入数据解得：极板间电场强度为两极板间的电压为：电路电流为：变阻器接入电路的阻值为：（2）电源的路端电压为：电源的输出功率为17、（1）BC绳先断．（2）4.3m/s【解题分析】（1）当小球线速度增大时，BC逐渐被拉直，小球线速度增至BC刚被拉直时，对小球进行受力分析，合外力提供向心力，求出A绳的拉力，线速度再增大些，TA不变而TB增大