宁夏长庆高级中学高一物理第一学期期末综合测试试题含解析

宁夏长庆高级中学高一物理第一学期期末综合测试试题请考生注意：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：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、两个物体A和B，质量分别为m1和m2，互相接触放在光滑水平面上，如图所示，对物体A施以水平的推力F，则物体A对物体B的作用力等于（）A. B.C.F D.2、下列有关物理知识的叙述中正确的是（）A.牛顿最早提出力不是维持物体运动的原因B.力学单位制中的3个基本单位是kg、N、sC.力的国际单位牛顿是根据牛顿第一定律定义的D.伽利略将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动3、我们见过在砂轮上磨刀具的情形。当刀具与快速旋转的砂轮接触时，就会看到一束火星从接触点沿着砂轮的切线飞出，这些火星是刀具与砂轮接触时擦落的炽热微粒，对此现象，下列描述中错误的是（）A.火星微粒由于惯性而做匀速直线运动B.火星微粒被擦落时的速度为零，所以做自由落体运动C.火星微粒飞出的方向就是砂轮跟刀具接触处的速度方向D.火星微粒都是从接触点沿着砂轮的切线方向飞出的4、物体受到三个共点力的作用，以下四个选项中分别是这三个力的大小，其中不可能使该物体保持平衡状态的是（）A.3N，4N，6N B.5N，5N，2NC.2N，4N，6N D.1N，2N，4N5、用如图所示装置研究摩擦力的变化规律，把木块放在水平长木板上，在弹簧测力计的指针下轻放一个小纸团，它只能被指针向左推动．用弹簧测力计沿水平方向拉木块，使拉力由零缓慢增大．下列说法正确的是A.木块开始运动前，摩擦力可以用公式计算B.该实验装置可以记录最大静摩擦力大小C.木块开始运动前，拉力小于摩擦力D.当拉力达到某一数值时木块开始移动，运动过程中木块受到的摩擦力会越来越大6、如图所示，物体A放在水平桌面上，通过水平细绳绕过光滑定滑轮悬挂一个重为8N的物体B，且已知物体A与桌面间的最大静摩擦力为3N．要使A静止，需加一水平向左的力F1，则力F1的取值可以为()A.4NB.7NC.12ND.11N7、如图所示，重80N的物体A放在倾角为30°的粗糙斜面上，有一根原长为10cm，劲度系数为1000N/m的弹簧，其一端固定在斜面底端，另一端放置物体A后，弹簧长度缩短2cm．现用一弹簧测力计沿斜面向上拉物体，若物体与斜面间最大静摩擦力为25N，当弹簧的长度仍然缩短2cm时，弹簧测力计读数可能为A.10N B.20NC.50N D.60N8、屋檐上水滴下落过程可以看作自由落体运动，g取10m/s2，则水滴在空中下落过程中（）A.水滴第1秒内下落的距离是5mB.水滴第1秒内下落的距离是10mC.水滴第1秒末的速度是5m/sD.水滴第1秒内的平均速度是5m/s9、如图所示，斜面体静止于水平地面上，光滑的A球分别与斜面体和竖直墙面接触，且处于静止状态，已知球A和斜面体的质量均为m，斜面的倾角为，重力加速度为g．则A.A球对斜面的压力大小为mgB.斜面对A球的支持力大小为C.地面对斜面体的支持力大小为2mgD.地面对斜面体的摩擦力的大小10、在平直公路上行驶的a车和b车，其位移—时间（x–t）图象分别为图中直线a和曲线b，已知b车的加速度恒定且等于–1m/s2，t=3s时，直线a和曲线b刚好相切，则A.a车做匀速运动且其速度为va=m/sB.b车的初速度为0C.t=0时，a车和b车的距离4.5mD.t=3s时，a车和b车相遇，此时速度相等二、实验题11、（4分）跳绳是一种健身运动，设某运动员的质量是50kg，他1min跳绳180次.假定在每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的2/5，则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是______W.（g=10m/s2)12、（10分）“用DIS研究加速度与力的关系”的实验装置如图a所示，实验中用所挂钩码的重量作为细线对小车的拉力F，通过增加钩码的数量，多次测量，可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a—F图线，如图b所示。(1)图线_________（填“①”或者“②”）是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的。(2)在轨道为斜面情况下，轨道倾斜的角度为θ=370，则小车与轨道面的动摩擦因数μ=______________（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）。(3)在轨道水平时，小车运动的阻力F1=_________N。(4)图b中，拉力F较大时，a—F图线明显弯曲，产生误差，为避免此误差可采取的措施是_________（填选项字母）A．调整轨道的倾角，在未挂钩码时使小车能在轨道上匀速运动B．增加钩码数量的同时在小车上增加砝码，使钩码的总质量始终远小于小车的总质量C．将无线力传感器捆绑在小车上，再将细线连在力传感器上，用力传感器读数代替钩码的重力D．更换实验中使用的钩码规格，采用质量较小的钩码进行上述实验三、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＝4kg、长L＝2.25m的木板静止在水平面上，质量m＝2kg的滑块（可看做质点）从木板的左端以速度v0开始向右运动，滑块刚好没有从木板上滑下，已知木板与地面、滑块与木板间的动摩擦因数分别为µ1＝0.1和µ2＝0.4，取g＝10m/s2(1)分别求开始时木板和滑块的加速度大小(2)求滑块的初速度v0的大小(3)求木板运动的最大位移并在图乙中画出滑块整个运动过程中的v－t图象.14、（14分）某兴趣小组为探究“新型智能ER材料对物体运动的影响”，设计了如图所示的实验装置，有一个固定在水平地面上的透气圆筒．筒中有一原长L＝0.2m、劲度系数k＝50N/m的轻弹簧，其一端固定，另一端连接一质量为m＝0.2kg的滑块A.圆筒内壁涂有一层智能ER材料．它可以调节滑块与筒壁间的阻力．开始时滑块静止，弹簧处于原长，ER材料对其阻力为零．滑块B(大小略小于筒的直径)与A相距L，质量也为m，与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.5，水平向右的恒力F＝3N将B从静止推至a处并与A结合，粘合后速度为粘合前B滑块速度的一半；AB一起向右做匀减速运动(粘合时间忽略不计，F始终作用在B上)，当粘合体右移至距a处d1＝0.08m的c处时速度减为零．忽略空气阻力，重力加速度g＝10m/s2.求：(1)B滑到a处时的速度大小；(2)B从初始位置运动到c处的时间；(3)粘合体右移至距a处d2＝0.03m时ER材料对粘合体的阻力大小15、（13分）力的传感器可以把它受力的大小随时间变化的情况由计算机屏幕显示出来，因此在高中物理实验中有着广泛的应用．如图甲所示，某研究小组利用力传感器以及一端带滑轮的长木板、小车、砝码以及打点计时器等做“探究加速度与力、质量的关系”的实验（1）关于平衡摩擦力，下列说法中正确的有__（填正确选项前的字母）A．调节滑轮的高度，使细线与水平桌面平行B．应将沙桶挂上，但桶里不要注入沙子C．每次改变小车质量，都要重新平衡摩擦力D．应使小车沿倾斜的木板做匀速直线运动（2）图乙是实验中得到的一条纸带，、、、、、、为相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有4个点没有标出，现量出、和、间距离分别为和．已知打点计时器打连续两个点之间的时间为，则小车的加速度__．（结果取三位有效数字）（3）在保持小车和小车内砝码总质量不变的情况下，测得的加速度与力的传感器的数据如下表．0.1960.3920.4420.7840.98004800.9801411.932.44请利用上表中实验数据，在图丙中作出关系图象（）（4）在（3）中，小车内砝码的质量为，根据所画图象求得小车的质量为__．（结果保留两位有效数字）

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、B【解析】根据牛顿第二定律，对整体可得对B分析，则有故选B。2、D【解析】A．伽利略最早提出力不是维持物体运动的原因，A错误；B．力学单位制中的3个基本物理量是质量、长度、时间，对应的基本单位是、、，B错误；C．力的国际单位牛顿是根据牛顿第二定律定义的，其公式为C错误；D．伽利略将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动，D正确。故选D。3、B【解析】做曲线运动的物体的速度方向沿物体运动轨迹的切线方向。【详解】A．微粒在擦落前做圆周运动，擦落后由于惯性要沿着原来的速度方向继续运动，微粒飞出的方向就是砂轮上跟刀具接触处的速度方向；微粒由于惯性而沿着离开砂轮时的切线方向，即速度方向飞出，故A正确；B．微粒被擦落时的速度不为零，微粒的运动不是自由落体运动，故B错误；CD．微粒飞出的方向就是砂轮上跟刀具接触处的速度方向，即从接触点沿着砂轮的切线方向飞出的，故CD正确。本题选择错误的，故选B。4、D【解析】由题意可知，当物体受到三个力的作用时，物体处于平衡状态，此时的合力为0；任意二力的合力与第三个力等值、反向，其合外力为0，物体处于平衡状态．D选项1N和2N的合理大于等于1N，小于等于3N，不可能与4N的力平衡，故选D考点：力的合成与分解5、B【解析】明确最大静摩擦力的定义，知道当物体刚好开始滑动时拉力等于物体间的最大静摩擦力.【详解】由题意可知，开始时木块保持不动，木块受静摩擦力，不可以用公式计算，根据平衡条件可知摩擦力始终等于拉力，故摩擦力大小随拉力的增大而增大；而当增大拉力达到某一大小时，木块开始滑动，此时说明木块恰好达到最大静摩擦力；而由于滑动摩擦力要小于最大静摩擦力，所以木块移动后拉力将减小，运动过程中木块受到的摩擦力保持不变，根据纸团的位置即可记录下最大静摩擦力，故B正确，ACD错误【点睛】本题考查静摩擦力的性质，知道物体保持不动时，拉力大小等于摩擦力，而物体刚好开始滑动时，拉力等于最大静摩擦力，一般情况下滑动摩擦力要小于最大静摩擦力.6、BD【解析】先隔离B受力分析根据平衡条件求出绳子拉力大小，然后隔离A受力分析，当与绳子拉力的合力小于等于最大静摩擦力物体即可保持静止；【详解】A、当，摩擦力为，即物体不可能静止，故A错误；B、当时，摩擦力为，物体仍能静止，且静摩擦力的方向向左，故B正确；C、当，摩擦力为，即物体不可能静止，故C错误；D、当时，摩擦力为，即刚好达到最大值且方向向右，物体恰好静止不动，故D正确【点睛】解决本题的关键静摩擦力大小和方向的可变性，也可以判断出临界情况的静摩擦力的方向和大小然后根据平衡条件求解出的范围然后选择7、AB【解析】根据共点力平衡和胡克定律求出未施加拉力时静摩擦力的大小和方向，弹簧的长度不变，抓住拉力和静摩擦力的合力不变，结合最大静摩擦力求出测力计拉力的范围【详解】施加拉力前，物体受到四个力的作用而平衡：重力G、垂直斜面向上的支持力N、沿斜面向上的摩擦力f和弹簧对物体施加沿斜面向上的弹力T，受力如图：其中T=kx=1000×0.02N=20N，根据平衡条件可求出，f=Gsin30°-T=20N，方向沿斜面向上；施加拉力F后，弹簧长度不变，说明物体仍然静止，并且弹簧对物体施加的弹力大小和方向不变，若摩擦力沿斜面向上，则F+f+T=Gsin30°，即F+f=20N，拉力F≥0即可使物体平衡；摩擦力f随着F增大而减小，当F=20N时，f=0；若F＞20N，摩擦力沿斜面向下，因为物体没有滑动，所以F+T＜Gsin30°+fm，代入数据可得，F＜45N，所以测力计读数在0～45N之间，故AB正确，CD错误【点睛】解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解；在解题时要注意摩擦力可能向上也可能向下8、AD【解析】AB．水滴做自由落体运动，由速度公式可知第1s末下落的位移为：A正确，B错误；C．由速度公式可得1s末的速度为：C错误；D．由平均速度的定义，1s内的平均速度为：D正确。故选AD。9、CD【解析】先以小球为研究对象，分析受力情况，作出力图，由平衡条件得到斜面对球的支持力与的关系式；再对球和斜面整体研究，根据平衡条件，分析地面对斜面的支持力和静摩擦力【详解】以球为研究对象，它受到重力mg，斜面对它的支持力，墙壁对它的弹力F的作用而处于平衡状态，如右图所示根据平衡条件有：；，解得：，，故AB错误；以整体为研究对象，受到重力，地面支持力N，墙壁的弹力F和地面的静摩擦力f的作用而处于平衡状态．如左图所示．根据平衡条件有：，故地面受到的压力大小为：，水平方向：，故CD正确．故选CD【点睛】正确选择研究对象，对其受力分析，运用平衡条件列出平衡等式解题．要注意多个物体在一起时，研究对象的选取10、CD【解析】A、x-t图象的斜率代表速度，a的图象为倾斜的直线，斜率为恒定值，故a车做匀速直线运动，速度大小为，A错误；B、t=0时刻，b曲线的切线斜率不为零，故b车的初速度不为零，B错误；C、t=3s时，直线a和曲线b刚好相切，故此时b车的速度为．t=0到t=3s内，b车做匀减速直线运动，可做逆向处理，则t=0到t=3s内，b车的位移为，故t=0时刻，b车的初始坐标为．所以在t=0时刻，a、b两车相距4.5m，C正确；D、x-t图象的交点代表相遇，又因两曲线在t=3s时，刚好相切，瞬时速度刚好相同，则D正确二、实验题11、75【解析】由跳跃时间可算出腾空时间，下落时间为腾空时间的一半，进而由自由落体规律得到腾空高度和起跳速度．由腾空高度可算出克服重力的功，进而得到平均功率跳一次的时间是，人跳离地面向上做竖直上抛，到最高点的时间为；此过程克服重力做功为，跳绳时克服重力做功做功的功率为：；12、①.①②.0.5③.0.5④.C【解析】(1)[1]由图象可知，当时，。也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力时木板的右端垫得过高。所以图线①是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的。(2)[2]根据图象时，，根据牛顿第二定律即解得(3)[3]图线②是在轨道水平时做的实验，由图象可知：当拉力等于时，加速度恰好为零，即刚好拉动小车，此时(4)[4]随着钩码的数量增大到一定程度时图(b)的图线明显偏离直线，造成此误差的主要原因是所挂钩码的总质量太大，而我们把用钩码所受重力作为小车所受的拉力，所以消除此误差可采取的简便且有效的措施应该测量出小车所受的拉力，即在钩码与细绳之间放置一力传感器，得到力的数值，再作出小车运动的加速度和力传感器读数的关系图象，故选C。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)4m/s2，0.5m/s2；(2)4.5m/s(3)【解析】（1）由牛顿第二定律求开始时木板和滑块的加速度大小；（2）滑块刚好没有从木板上滑下，滑到木板右端时，两者速度相等，由速度关系和位移关系分别列式，可求出运动时间和滑块的初速度v0的大小；（3）滑块和木板共速后一起向右做匀减速运动，由牛顿第二定律求出加速度，再由速度公式求出滑行时间，即可画出v-t图象【详解】解：（1）对滑块，由牛顿第二定律得：，解得：对木板，由牛顿第二定律得：，解得：（2）滑块刚好能滑到木板右端时，两者速度相等，则又解得：t1=1s，v0=4.5m/s（3）两者速度相等时对木板，有，解得：此后两者一起向前减速运动，由牛