天津南开中学物理高一上期末考试试题含解析

天津南开中学物理高一上期末考试试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、质点在恒力F的作用下，由O运动到A点的轨迹如图所示，在A点时的速度方向与x轴平行,则恒力F的方向可能沿图示中的A.F3的方向、F4的方向 B.F1的方向、F2的方向C.F1的方向、F3的方向 D.F2的方向、F4的方向2、A、B两物体都做匀速圆周运动，在A转过45°角的时间内，B转过了60°角，则A物体的角速度与B的角速度之比为（）A.1:1 B.4:3C.3:4 D.16:93、体育课上一学生在水平篮球场上拍篮球，如图所示，在篮球与地面作用时，地面给篮球的弹力的方向为A.竖直向上 B.斜右上C.斜左上 D.竖直向下4、一辆汽车在教练场上沿着平直道路行驶，以x表示它相对于出发点的位移，汽车在0~40s内的x-t图像如图所示。则A.汽车在0~10s内做匀加速运动B.汽车在0~20s内的位移大小为30mC.汽车在30s时的速度大小为15m/sD.汽车在40s时的位移最大5、做曲线运动的物体，在运动过程中一定在变化的物理量是()A.加速度 B.动能C.速度 D.合外力6、下列关于物理学史、物理学研究方法的叙述中，正确的是（）A.用质点来代替实际物体是采用了微元法B.牛顿根据斜面实验，提出了牛顿第一定律C.是采用比值法定义的D.伽利略借助实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律7、一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动,小球通过细绳与车顶相连.小球某时刻正处于如图所示状态.设斜面对小球的支持力为N,细绳对小球的拉力为T,关于此时刻小球的受力情况,下列说法正确的()A.若小车向左运动,N可能为零 B.若小车向左运动,T可能为零C.若小车向右运动,N不可能为 D.若小车向右运动,T不可能为零8、如图所示，用与竖直方向成θ角（θ＜45°）的倾斜轻绳a和水平轻绳b共同固定一个小球，这时绳b的拉力为F1，现保持小球在原位置不动，使绳b在原竖直平面内逆时针转过θ角，绳b的拉力为F2，再逆时针转过θ角固定，绳b的拉力为F3，则()A.B.C.绳a的拉力先减小后增大D.绳a的拉力一直减小9、质量为2kg的质点在x-y平面上做曲线运动,在x方向上的速度图象和y方向上的位移图象如图所示,下列说法正确的是()A.质点的初速度为5m/sB.2s末质点速度大小为6m/sC.质点做曲线运动的加速度大小为3m/s2D.质点所受的合力为3N10、静止在水平地面上的小车，质量为，在水平拉力的作用下做直线运动，内匀加速前进了，在这个过程中取（）A.动摩擦因数是 B.摩擦力大小是C.小车加速度的大小是 D.小车加速度的大小是二、实验题11、（4分）“验证力的平行四边形定则”实验中，（1）下列关于实验的注意事项中，正确的一项是_______A．用两弹簧测力计拉橡皮筋时，两弹簧测力计的示数必须相同B．实验中，两次橡皮筋拉长后的结点O的位置一定要相同C．由作图法得到的合力F和实验测量得到的一定完全重合（2）当用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点到达某一位置O。这时除了读出两个弹簧测力计的示数，还需要记下结点O的位置和细绳的_______。（3）实验中两个弹簧秤与一个弹簧秤拉橡皮条的效果相同体现在_____。A．两根弹簧秤的拉力大小之和等于一根弹簧秤拉力大小B．两根弹簧秤的拉力大小之差等于一根弹簧秤拉力大小C．两次都将橡皮条拉伸相同的长度D．两次都将橡皮条下端结点拉到同一位置（4）本实验采用的科学方法是_______A．理想实验法B．控制变量法C．等效替代D．建立物理模型法（5）某次实验中，拉OC细绳的弹簧秤指针位置如图所示，其读数为_______N；图中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是______12、（10分）如图所示，一个质量为M长为L的圆管竖直放置，顶端塞有一个质量为m的弹性小球，，球和管间的滑动摩擦力和最大静摩擦力大小均为。管从下端离地面距离为H处自由落下，运动过程中，管始终保持竖直，每次落地后向上弹起的速度与落地时速度大小相等，不计空气阻力，重力加速度为g。求：（1）管第一次落地弹起时管和球的加速度；（2）管第一次落地弹起后，若球没有从管中滑出，则球与管刚达到相同速度时，管的下端距地面的高度；（3）管第二次弹起后球没有从管中滑出，L应满足什么条件。三、计算题：解答应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13、（9分）如图所示，质量m=1kg的物体静止在粗糙水平地面上A点。物体在斜向上与水平方向夹角α=37°的恒力F作用下，从A点开始运动，到达B点时立即撤去拉力F，物体最后滑到C点静止。物体开始一段时间及隔一段时间后的v-t的图象如图。g取10m/s2，sinα=0.6，cosα=0.8。求：（1）动摩擦因数μ；（2）恒力F的大小（保留2位有效数字）；（3）0~1.8s内物体位移s的大小。14、（14分）如图，质量为m的重球，由细绳悬挂而放在斜面上，斜面光滑，倾角θ=30°，细绳与竖直方向夹角也为30°，求细绳受到的拉力及斜面受到的压力？15、（13分）如图所示，升降机以加速度a匀加速上升，质量为m的物块A置于升降机内倾角为α的固定斜面上，并相对斜面静止，重力加速度为g．试求：物块A受到支持力、摩擦力的大小分别为多少？

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、A【解析】由于物体做的是曲线运动，根据物体做曲线运动的条件可知，合力与速度不在同一条直线上，同时物体的受力的方向指向运动轨迹弯曲的方向，所以力不可能沿F1、F2，可能沿沿F3、F4；故A正确，BCD错误2、C【解析】由角速度的定义式可知故选C。3、A【解析】支持力是弹力，方向总是垂直于接触面，并指向被支持物．所以地面给篮球的弹力的方向为竖直向上，A正确考点：考查了弹力方向的判断【名师点睛】弹力的方向与物体形变的方向相反．弹力有三种：压力、支持力和拉力，压力和支持力与接触面，轻绳的拉力沿着绳子指向绳收缩的方向4、B【解析】A．根据位移-时间图象的“斜率”等于速度，知倾斜的直线运动表示匀速直线运动，汽车在0-10s内做匀速运动，故A错误。B．汽车在0-20s内的位移大小为：△x=30m-0=30m，故B正确。C．根据位移-时间图象的“斜率”等于速度，得汽车在30s时的速度大小为：故C错误。D．由图象可知，汽车在40s时的位移为零，回到出发点，故D错误。故选B。5、C【解析】既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，它的速度肯定是变化的；而匀速圆周运动的速率是不变的，平抛运动的合力、加速度是不变的【详解】AD．平抛运动也是曲线运动，但是它的合力为重力，加速度是重力加速度，是不变的，故AD错误B．匀速圆周运动的速度的大小是不变的，即速率是不变的，其动能也不变，故B错误C．物体既然做曲线运动，那么它的速度方向肯定是不断变化的，所以速度一定在变化，故C正确故选C【点睛】曲线运动不能只想着匀速圆周运动，平抛也是曲线运动的一种，可以是合外力不变的匀变速曲线运动，也可可以是合外力变化的匀速率圆周运动6、CD【解析】A．用质点来代替实际物体是采用了理想模型法，A错误；B．在伽利略研究的基础上，牛顿提出了牛顿第一定律，B错误；C．公式是采用比值法定义的，C正确；D．伽利略借助实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律，D正确。故选CD。7、AB【解析】若小车向左运动做减速运动，则加速度向右，小球受重力及绳子的拉力可以使小球的加速度与小车相同，故此时N为零，故A正确；若小球向左加速运动，则加速度向左，此时重力与斜面的支持力可以使合力向左，则绳子的拉力为零，故B正确；同理可知当小球向右时，也可能做加速或减速运动，故加速度也可能向右或向左，故N和T均可以为零，故CD均错误；故选AB点睛：力是改变物体运动状态的原因，故物体的受力与加速度有关，和物体的运动方向无关，故本题应讨论向左加速和减速两种况8、BD【解析】本题考查共点力的平衡及动态平衡【详解】对小球进行受力分析如图所示，根据三角形法则有由几何关系，可知F2与轻绳a垂直时，此时拉力最小，故有，即B选项正确，在轻绳b逐渐向上转动过程中可以看出轻绳b中的拉力逐渐变小，故D选项正确综上所述，本题正确答案选BD9、AD【解析】A．x轴方向初速度为vx=3m/s，y轴方向初速度质点的初速度选项A正确；B．2s末质点速度大小为选项B错误；C．质点做曲线运动加速度大小为选项C错误；D．质点所受的合力为F=ma=3N选项D正确；故选AD。10、AD【解析】根据匀加速直线运动位移时间公式求出加速度，根据牛顿第二定律求解摩擦力的大小，根据求解动摩擦因数【详解】根据，解得：根据牛顿第二定律得：F-f=ma解得：f=50-10=40N，则故选AD【点睛】本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用，要求同学们能正确对物体进行受力分析，并能正确利用滑动摩擦力公式分析求解二、实验题11、①.B②.方向③.D④.C⑤.2.60⑥.【解析】（1）[1]A．适当使二力大些，并不需要两弹簧测力计的示数相同，A错误；B．要保证两个弹簧称的拉力与一个弹簧称的拉力效果相同，橡皮条要沿相同方向伸长量相同，则O点的位置应固定，B正确；C．由于实验存在误差，由作图法得到的合力F和实验测量得到的不一定完全重合，C错误；故选B。（2）[2]当用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点到达某一位置O，这时除了读出两个弹簧测力计的示数，还需要记下结点O的位置和细绳的方向；（3）[3]用两个弹簧秤拉橡皮条，使橡皮条的结点拉到位置O；若只用一个弹簧秤拉，要产生相同的效果，必须是：把橡皮条的结点拉到相同的位置O，ABC错误，D正确；故选D。（4）[4]该实验采用了“等效替代”法即要求两次拉橡皮筋时，要使橡皮筋产生的形变相同，即拉到同一位置，本实验采用的科学方法是等效替代法，C正确，ABD错误；故选C。（5）[5]由图可知，弹簧秤的读数为2.60N；[6]F是通过作图的方法得到合力的理论值，而是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力。故方向一定沿AO方向的是。12、（1），竖直向下；，竖直向上；（2）；（3）【解析】（1）管第一次落地弹起时，求和管的受力情况如图所示根据牛顿第二定律可知，管的加速度加速度方向向下球的加速度加速度方向向上（2）取竖直向下为正方向，球与管第一次碰地时速度的速度解得碰地后管的速度球的速度若球好没有从管中滑出，设经过时间，球管速度相同，则有解得故管从弹起经这段时间的位移为即管的下端距地面的高度为（3）球与管达到共速后，由于球与管将以速度、加速度竖直上升到最高点，上升的高度为因此，管第一次落地弹起后上升的最大高度共速时球运动位移则球与管发生相对位移当管与球从Hm再次下落，第二次落地弹起中，发生的相对位移由第一次可类推知所以管第二次弹起后，球不会滑出管外的条件是即应满足条件三、计算题：解答应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13、（1）0.5；（2）9.1N；（3）7.3m【解析】(1)B到C过程水平方向仅受摩擦力作用，设加速度为a2，由图可知=-5m/s2，由牛顿第二定律，解得动摩擦因数：μ=0.5；(2)A到B过程加速度为a1，=5m/s2，根据牛顿第二定律可得：，故恒力F的大小F=N≈9.1N；(3)加速运动到B时间为t1，到B点时速度为vB，所以有加速：，减速：，得：，vB=7m/s0-1.4s及1.4s-1.8s内位移之和：，0~1.8s内物体的位移大小为：s=7.3m。14、、【解析】以球为研究对象，分析受力，作出力图如图