湖南省桃江县一中物理高一第一学期期末学业水平测试试题含解析

湖南省桃江县一中物理高一第一学期期末学业水平测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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，力传感器记录了两个物体间的作用力和反作用力的变化图线，根据图线可以得出的结论是A.作用力大时，反作用力小B.作用力和反作用力大小的变化始终同步C.作用力和反作用力作用在同一个物体上D.此时两个物体都处于静止状态2、有三个力F1、F2和F3其大小分别为3N、4N和5N，其合力的最大值为和最小值分别为多少牛（）A.10N,0N B.12N,2NC.10N,2N D.12N,0N3、下列哪组单位全部是国际单位制中的基本单位A.千克、秒、牛顿B.千克、米、秒C.克、千米、秒D.牛顿、克、米4、下列关于物体的运动状态与所受外力的关系的叙述，正确的有A.当物体所受合外力不变时，其运动状态一定不变B.当物体所受合外力为零时，物体一定静止C.物体作变速运动时，一定有外力作用D.物体的运动方向总是和它所受合外力方向相同5、在初中已经学过，如果一个物体在力F的作用下沿着力的方向移动一段距离L，这个力对物体做的功是W=FL，我们还学过，功的单位时焦耳（J），由功的公式和牛顿第二定律可知，焦耳（J）与基本单位米（m）、千克（kg）、秒（s）之间的关系是（）A. B.C. D.6、下面是摘自上个世纪美国报纸上的一篇文章：阿波罗登月火箭在脱离地球飞向月球的过程中，宇航员通过无线电与在家中上小学的儿子汤姆通话。宇航员：“汤姆，我们现在已关闭了火箭上所有的发动机，正向月球飞去。”汤姆：“你们关闭了所有的发动机，那么靠什么力量推动火箭向前运动呢？”宇航员犹豫了半天，说：“我想大概是伽利略在推动火箭向前运动吧。”若不计天体对火箭的引力，由上述材料可知下列说法错误的是（）A.汤姆问话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”B.宇航员答话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”C.宇航员答话所体现的物理思想是“物体运动不需要力来维持”D.宇航员答话的真实意思是火箭正在依靠惯性飞行7、跳高运动员从地面起跳的瞬间,下列说法中正确的是（）A.运动员对地面的压力大于运动员受到的重力B.运动员对地面的压力大小等于运动员受到的重力C.地面对运动员的支持力大于运动员受到的重力D.地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力8、如图所示，弹簧下端悬一滑轮，跨过滑轮的细线两端系有A、B两重物，mB=2kg，不计线、滑轮质量及摩擦，则A、B两重物在运动过程中，弹簧的示数可能为：（g=10m/s2）（）A.40N B.60NC.80N D.100N9、物体做匀变速直线运动,从运动开始计时,在时间t内的平均速度满足=1+t(各物理量均为国际单位),则()A.物体的初速度为零B.物体的加速度为1m/s2C.3s末物体的速度为7m/sD.第3s内物体的位移为6m10、关于物体运动的加速度，下列说法正确的是（）A.速度越大，加速度越大B.速度变化量大，加速度不一定大C.末速度越大，加速度越大D.速度变化越快，加速度越大11、如图所示，一个人用双手握紧竖直放置的半圆形支架静止悬于空中．若手臂OP、OQ的拉力分别是FP、FQ，手臂OP保持水平不动，在手臂OQ缓慢移动到OQ’位置的过程中，下列说法正确的是A.FP变大 B.FP变小C.FP与FQ的合力始终不变 D.FP与FQ的合力变大12、如图所示，A、B两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上，两细线与水平方向夹角分别为60°和45°，A、B间拴接的轻质弹簧恰好处于水平状态，则下列判断正确的是（）A.A、B的质量之比为1：B.A、B所受弹簧弹力大小之比为：C.悬挂A、B的细线上拉力大小之比为：1D.快速撤去弹簧的瞬间，A、B的瞬时加速度大小之比为1：二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，某同学采用如图所示的装置（1）本实验采用的实验方法是：_____A．控制变量法B．转换法C．理想实验法D．等效替代法（2）该同学在小车质量保持不变的前提下，测得小车的加速度a与拉力F的多组对应数据：作出a﹣F图如图所示，图线不过原点的原因是：_____14、（10分）用如图甲所示装置验证牛顿第二定律（1）实验前平衡小车与木板间摩擦力的做法是：把实验器材安装好，先不挂砂桶，将小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器．用垫木把木板一端垫高，接通打点计时器，让小车以一定初速度沿木板向下运动，并不断调节木板的倾斜度，直到小车拖动纸带沿木板做_________（填“加速”、“减速”或“匀速”）运动（2）在研究物体加速度与力的关系时，应保持不变的是_______（填选项前的字母）A．小车的总质量B．砂和桶的总质量（3）实验中打出的一条纸带的一部分如图乙所示．纸带上标出了连续的3个计数点A、B、C，相邻计数点之间还有4个点没有标出．打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上．则打点计时器打B点时，小车的速度vB=__________m/s．多测几个点的速度作出v–t图像，就可以算出小车的加速度（4）“细线作用于小车的拉力F近似等于砂和桶所受的重力mg”是有条件的．若把实验装置设想成如图丙所示的模型：水平面上的小车，用轻绳跨过定滑轮使之与盛有砂的小桶相连．已知小车的质量为M，砂和桶的质量为m，重力加速度为g，不计摩擦与空气阻力．请通过推理说明，当满足什么条件时，细线作用于小车的拉力F近似等于砂和桶所受的重力mg_______________？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，一水平面与一斜面连接，斜面倾角为37°，质量m=2kg的物体（可看成质点）静止于水平面上的A点，A点到斜面底端B点的距离L1=3m，斜面上C点到B点的距离L2=4.8m，物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5．现物体在恒力F=20N作用下从A点运动到C点，恒力F与水平方向夹角也是37°，物体经过连接点B时速度大小不变．（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）物体到达B点时的速度大小；（2）物体从A点到C点的时间16、（12分）民航客机的机舱一般都设有紧急出口，发生意外情况的飞机在着陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一个由气囊构成的斜面，机舱中的人可沿该斜面滑行到地面上，如图所示．某机舱离气囊底端的竖直高度AB＝3.0m，气囊构成的斜面长AC＝5.0m，CD段为与斜面平滑连接的水平地面．若人从气囊上由静止开始滑下，人与气囊间的动摩擦因数为μ1＝0.5，人与地面间的动摩擦因数为μ2＝0.4．不计空气阻力，g＝10m/s2．求：(1)人在气囊上滑下时的加速度大小；(2)人滑到气囊底端时的速度大小(答案可带根号)；(3)站在距气囊底端正前方2.0m处的救护人员能否被从气囊上滑下的人撞到？17、（12分）公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离．当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰．通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s．当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时，安全距离为120m．设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的，若要求安全距离仍为120m，求汽车在雨天安全行驶的最大速度

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【解析】从图上可以看出作用力和反作用力关于时间轴对称即大小相等，一正一负即方向相反．作用力和反作用力互为施力物体和受力物体【详解】根据题图可以看出作用力和反作用力关于时间轴对称即大小相等，一个力大于0，另一个力小于0，故说明作用力和反作用力一正一负，即方向相反．故A错误B正确．作用力和反作用力只能作用在不同的物体上，故C错误．无论物体静止还是运动，作用力和反作用力的关系都不改变．故D错误故选B【点睛】理解基本概念是学好物理的前提和基础，只有充分理解牛顿第三定律才能顺利解决本题2、D【解析】当这三个力作用在同一物体上，并且作用在同一直线上，方向相同，三个力的合力最大．如果三个力不在同一直线上，夹角可以变化，当两个较小力的合力大小等于第三个力，方向相反时，合力为零，此时三个力的合力的最小【详解】当三个力作用在同一直线、同方向时，三个力的合力最大，即F=4N+3N+5N=12N；当三个力作用在一个物体上，不在一条直线，并且夹角可以改变，总能使物体处于静止状态，故此时三个力的合力为零，即它们合力的最小值为0；故选D【点睛】当多个力合成时，它们作用在同一直线上、同方向时，合力最大；求最小合力时，先考虑合力为零的情况3、B【解析】千克、米、秒都是国际单位制中的基本单位；而牛顿是导出单位；克不是国际单位制中的基本单位；故选B.4、C【解析】A.当物体所受合外力不变时，如果合外力不为零，则加速度不为零，运动状态会发生改变，故A错误B.当物体所受合外力为零时，加速度为零，故物体不一定静止，可能匀速运动，故B错误C.物体作变速运动时，有加速度，则一定有外力作用，故C正确D.物体的运动方向是速度方向可能与所受合外力方向不同，如做曲线运动的时候，故D错误5、B【解析】单位制包括基本单位和导出单位，规定的基本量的单位叫基本单位，由物理公式推导出的但为叫做导出单位【详解】根据W=FL可得，所以1J=1N•m，根据牛顿第二定律F=ma可知，力的单位为：1N=1kg•m/s2，故ACD错误；所以有：1J=kg•m2/s2，故B正确．所以B正确，ACD错误【点睛】物理公式不仅确定了各个物理量之间的关系，同时也确定了物理量的单位之间的关系，根据物理公式来分析物理量的单位即可6、B【解析】A．汤姆说：“你们关闭了所有推动机，那么靠什么力量推动火箭向前运动？”，想表达的真实意思是“火箭的运动需要力来维持”，故A正确，不符合题意。BCD．由题意知，宇航员说大概是伽利略在推动飞船向前运动，真实意思是根据伽利略的理论，“火箭的运动不需要力来维持”，火箭正在依靠惯性飞行，而不是伽俐略用力推动着火箭向前运动，故B错误，符合题意，CD正确，不符合题意。故选B。7、AC【解析】运动员在起跳过程中运动员的加速度竖直向上，根据牛顿第二定律可知运动员所受合力竖直向上，故地面对运动员的支持力大于运动员的重力；地面对运动员的支持力和运动员对地面的压力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反；故AC正确，BD错误。故选AC。【名师点睛】解决本题的关键知道作用力和反作用力大小相等，方向相反。人之所以能起跳，是因为地面对运动员的支持力大于运动员的重力，产生向上的加速度。运动员能够挑起的原因是地面的支持力大于运动员的重力，即运动员所受合力竖直向上。地面对运动员的支持力和运动员对地面的压力是作用力和反作用力，大小相等，方向相反。8、AB【解析】当mB＞mA时，B向下做加速运动，处于失重状态，细线的拉力T＜mBg，弹簧的示数为F=2T＜2mBg=40N．当mB=mA时，弹簧的示数为F=2T=2mBg=40N．当mB＜mA时，B向上做加速运动，处于超重状态，细线的拉力T＞mBg，两物体的加速度大小a＜g，所以根据牛顿第二定律得知：细线的拉力T＜2mBg，弹簧的示数为F=2T＜4mBg=80N．故A、B正确，C、D错误．故选AB.点睛：此题中由于A的质量不确定，分析两个物体的质量相等和不等两种情况研究弹簧的示数．两个物体的质量相等时，根据平衡条件求解弹簧的示数．当两个物体的质量不等时，根据牛顿第二定律分析细线拉力的范围，得到弹簧示数的范围，再进行选择9、CD【解析】AB．根据可得，与=1+t比较可知，v0=1m/s，a=2m/s2，则选项AB错误；C．3s末物体的速度为选项C正确；D．第3s内物体的位移为选项D正确；故选CD。10、BD【解析】A.速度越大，速度变化不一定快，加速度不一定大，故A错误；B.根据知，速度变化量越大，加速度不一定大，故B正确；C.末速度大，速度变化不一定快，加速度不一定大，故C错误；D.加速度是反映速度变化快慢的物理量，速度变化越快，加速度越大，故D正确；11、BC【解析】以人为研究对象，分析受力情况，运用作图法分析FP与重力的大小关系．人保持静止状态，则知FP与FQ的合力始终大小不变．由图判断FP与FQ的变化情况【详解】以人为研究对象，分析受力情况如图所示：人保持静止状态，则知FP与FQ的合力与重力G大小相等、方向相反，保持不变，故C正确；由图看出FP的大小在减小，FQ的大小也在减小，故AD错误，B正确．所以BC正确，AD错误【点睛】本题是动态平衡问题，运用图解法比较直观，也可以运用函数法进行研究12、CD【解析】A．对A、B两个物体受力分析，如图所示：A、B都处于静止状态，受力平衡，则有：对物体A：得：对物体B，有：得：所以：，故A错误；B．同一根弹簧弹力相等，故B错误；C．对A物体，细线拉力：对B物体，细线拉力：得：，故C正确；D．快速撤去弹簧的瞬间，物体AB将以悬点为圆心做圆周运动，刚撤去弹簧的瞬间，将重力分解为沿半径和沿切线方向，沿半径合力为零，合力沿切线方向对A物体：得：对B物体：得：联立得：，故D正确；故选：CD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、①.A②.没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足【解析】该实验采用的是控制变量法研究加速度、质量、合力三者之间的关系；探究加速度与拉力的关系实验时，要平衡摩擦力，根据图象即可确定误差原因【详解】（1）该实验是探究加速度与力、质量的三者关系，研究三者关系必须运用控制变量法；故A正确，BCD错误（2）由图可知，当F达到一定值时物体才开始产生加速度，则说明存在摩擦力，即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足【点睛】究加速与力的关系实验时，要平衡摩擦力、应根据纸带求出小车的加速度，掌握实验的实验注意事项是正确解题的关键14、①.匀速②.A③.④.【解析】（1）实验前平衡小车与木板间摩擦力，先不挂砂桶，接好打点计时器和纸带，用垫木把木板一端垫高，接通打点计时器，让小车以一定初速度沿木板向下运动，并不断调节木板的倾斜度，直到小车拖动纸带沿木板做匀速运动为止；（2）本实验采用控制变量法，在研究物体加速度与力的关系时，应保持小车的总质量不变，故选项A正确，B错误；（3）由于相邻计数点之间还有4个点没有标出，所以相邻计数点的时间间隔为，根据匀变速运动的中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可知，B点速度大小为：；（4）对M根据牛顿第二定律