2018-2019学年安徽省宿州市十三所重点中学高一上学期期末质量检测物理试题（解析版）

2018-2019学年安徽省宿州市十三所重点中学高一上学期期末质量检测物理试题（解析版）

‎2018-2019学年安徽省宿州市十三所重点中学高一上学期期末质量检测物理试题（解析版）‎ 一、单选题 ‎1.做自由落体运动的甲、乙两物体质量之比为1:3，下落高度之比1:2，甲乙同时下落，g取10m/s2，则（ ）‎ A. 下落加速度之比1:3 B. 下落过程中甲乙速度大小始终相等 C. 下落时间之比为1:2 D. 甲落地前，甲乙间距离逐渐增大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 自由落体运动的加速度均相同与质量无关，根据h=gt2判断时间关系；根据v=gt判断速度关系；‎ ‎【详解】由自由落体运动的规律知，自由落体运动快慢与物体的质量无关，故加速度相同，根据高度h=gt2关系即可求出时间之比1：，选项AC错误；根据速度v=gt可知下落过程中甲乙速度大小始终相等，选项B正确；甲落地前，甲乙始终在同一高度，间距不变，故D错误。故选B。‎ ‎2.一物体做匀变速直线运动，初速度v0=6m/s，第2s内位移为零，则物体的加速度大小是（ ）‎ A. 3m/s2 B. 4m/s2 C. 5m/s2 D. 6m/s2‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 物体第2s内位移为零，说明物体在第2s的中间时刻速度减为零，然后反向运动；根据速度时间关系可求加速度。‎ ‎【详解】根据运动的对称性可知，物体第2s内位移为零，可知物体运动1.5s时速度减为零，则根据逆向思维可得v0=at，解得，故选B.‎ ‎【点睛】此题关键是知道匀加速运动的对称性，速度减到零后反向运动；能用逆向思维分析末速度为零的问题.‎ ‎3.下列关于摩擦力的说法正确的是（ ）‎ A. 静止的物体一定受到静摩擦力 B. 滑动摩擦力方向一定与物体的运动方向相反 C. 一个物体受到滑动摩擦力的同时不可能还受到静摩擦力 D. 两个物体之间有摩擦力作用，则接触面之间一定存在弹力 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】静止的物体可能受到滑动摩擦力，例如物体在地面上滑动时，静止的地面受到滑动摩擦力，选项A错误；滑动摩擦力方向一定与物体的相对运动方向相反，选项B错误；一个物体受到滑动摩擦力的同时可能还受到静摩擦力，选项C错误；弹力是产生摩擦力的条件之一，则两个物体之间有摩擦力作用，则接触面之间一定存在弹力，选项D正确；故选D.‎ ‎4.下列说法正确的是（ ）‎ A. 合力、分力同时作用在同一物体 B. 分力不变，夹角增大，合力可能增大 C. 一个10N的力可以分解为两个大小都为100N的力 D. 合力的大小不可能与两分力大小同时相等 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 力是矢量，求两力的合力时要用平行四边形定则；根据几何关系及分力间的夹角可得出合力和分力可能的关系。‎ ‎【详解】分力和合力关系是等效替代，不是实际存在，则不可能阐述为同时作用在物体，故A错误；分力不变，夹角增大，合力越小，选项B错误；一个10N的力可以分解为两个大小都为100N的力，选项C正确；合力的大小可能与两分力大小同时相等，例如两个等大的力夹角为1200时，合力和分力相等，选项D错误；故选C.‎ ‎5.关于牛顿运动定律的说法正确的是（ ）‎ A. 牛顿第一定律提出了当物体的合外力为零时，物体将处于静止状态 B. 汽车速度越大，刹车后滑行的距离越长，所以惯性越大 C. 跳高时，运动员能跳离地面，是因为人对地面的压力大于地面对人的支持力 D. 在受到相同的作用力时，决定物体运动状态变化难易程度的唯一因素是物体的质量 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】牛顿第一定律提出了当物体的合外力为零时，物体将处于静止状态或者匀速直线运动状态，选项A错误；物体的惯性只与质量有关，与速度无关，选项B错误；跳高时，运动员能跳离地面，人对地面的压力与地面对人的支持力是一对作用和反作用力，则人对地面的压力等于地面对人的支持力，选项C错误；在受到相同的作用力时，决定物体运动状态变化难易程度的唯一因素是物体的质量，质量越大，运动状态不容易改变，选项D正确；故选D.‎ ‎6.如图为某建筑的半球体顶部，工人从图示位置缓慢爬向建筑最高点，则在爬行的过程中工人所受支持力FN 和摩擦力f变化说法正确的是（ ）‎ A. FN增大、f减小 B. FN增大、f增大 C. FN减小、f减小 D. FN减小、f增大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 以人为研究对象，对人进行受力分析，由共点力的平衡可分析人受到的摩擦力及支持力的变化．‎ ‎【详解】以人为研究对象，对人进行受力分析：受到重力mg、支持力FN及摩擦力f，三力作用下处于平衡状态，合力为零，由图得知摩擦力f=mgcosθ，则人缓慢向上爬动过程中，θ增大，f减小。FN=mgsinθ，则θ增大，FN变大，故A正确，BCD错误；故选A。‎ ‎7.如图所示，轻质且不可伸长的细绳两端分别固定在竖直杆M、N上的A、B两点，一重30N的物块C悬挂于轻质滑轮上且处于静止状态，，不计一切摩擦，则细绳的拉力为（ ）‎ A. 15N B. 18N C. 24N D. 25N ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 滑轮两边绳子的拉力相等，可知两边绳子与竖直方向的夹角相等，由平衡条件列出竖直方向的平衡方程即可.‎ ‎【详解】滑轮两边绳子的拉力相等，可知两边绳子与竖直方向的夹角相等均为α，对滑轮，由平衡条件可知：2Tcos530=mg，解得T=25N，故选D.‎ ‎【点睛】此题关键是知道同一根绳子上的拉力是相等的，滑轮两边绳子是对称的，结合正交分解法即可解答.‎ ‎8.如图所示，水平面上并排放置两物块，两物块和水平面间的动摩擦因数均为 μ=0.2。现用水平向右的力F=150N推m1，使两物体一起由静止开始做匀加速直线运动，测得前4s位移为32m，g取10m/s2，已知m2=15kg，则m1的质量为（ ）‎ A. 5kg B. 10kg C. 15kg D. 20kg ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 先根据s=at2求解加速度，然后由整体法列方程求解m2即可.‎ ‎【详解】前4s位移为32m，根据s=at2解得；对整体，根据牛顿第二定律： 带入数据解得m1=10kg，故选B.‎ 二、多选题 ‎9.如图，某同学站在体重计上称重，若把“下蹲”和“起立” 过程均简化成先加速后减速的过程，则下列说法正确的是（ ）‎ A. “下蹲”过程中体重计的示数先减小再增大 B. “下蹲”过程中体重计的示数先增大再减小 C. “起立”过程中体重计的示数先减小再增大 D. “起立”过程中体重计的示数先增大再减小 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 人从下蹲状态站起来的过程中，先向上做加速运动，后向上做减速运动，最后回到静止状态，根据加速度方向，来判断人处于超重还是失重状态．同理可判断“下蹲”过程弹簧秤读数的变化。‎ ‎【详解】“下蹲”过程中，人先向下做加速运动，后向下做减速运动，所以先处于失重状态后处于超重状态，体重计的示数先减小再增大，选项A正确，B错误；人从下蹲状态站起来的过程中，先向上做加速运动，后向上做减速运动，最后回到静止状态，人先处于超重状态后处于失重状态，体重计的示数先增大再减小，故C错误，D正确；故选AD。‎ ‎【点睛】弹簧秤读数的变化主要是看超重还是失重，而关键取决于加速度的方向：当物体的加速度向上时，处于超重状态；当加速度方向向下时，处于失重状态．‎ ‎10.斜面体固定在水平地面上，物块静止处于斜面上，分别给物块施加不同方向的力F作用使物块仍处于静止状态，则下列四幅图中物块受力个数可能是3个的是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 分别对物体受力分析，首先是重力、斜面的弹力和F，看看若没摩擦力三力是否能平衡即可。‎ ‎【详解】A图中，物块受重力、斜面的支持力和摩擦力以及力F的作用，选项A错误；B图中，物块受重力、斜面的支持力和摩擦力以及力F的作用，选项B错误；C图中，物块受重力、斜面的支持力以及力F的作用即可平衡，可能不受摩擦力，选项C正确；D图中，物块受重力、斜面的支持力以及水平力F的作用即可平衡，可能不受摩擦力，选项D正确；故选CD.‎ ‎11.如图，光滑水平面与水平传送带相接，传送带以速度v1=3m/s逆时针转动，物块与传送带间动摩擦因数μ=0.5，现物块以初速度v0=5m/s从A端滑上传送带，恰好不会从传送带B端滑下，g取10m/s2，则（ ）‎ A. 传送带长L=2.5m B. 物块在传送带上运动总时间t=2s C. 若传送带静止，物块仍以速度v0滑上传送带，将会以一定速度从B端滑离传送带 D. 若传送带以速度v2=5m/s顺时针转动，物块在传送带上运动总时间为0.5s ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 若传送带逆时针转动，则物块滑上传送带时先减速运动到达B端，然后反向加速，共速后再运动回到A端，根据运动公式进行计算；传送带以速度v2=5m/s顺时针转动，则物块滑上传送带就会与传送到相对静止.‎ ‎【详解】物体在传送带上一直做减速运动，加速度为，则传送带长，选项A正确；物体向右运动的时间；返回后先做加速运动，加速度仍为5m/s2，与传送带共速时用时间；位移；匀速运动的时间；共用时间t=t1+t2+t3=2.13s，选项B错误；若传送带静止，物块仍以速度v0滑上传送带，则物块将以同样的加速度做减速运动，仍然恰好到达传送带的B端，不会滑离传送带，选项C错误；若传送带以速度v2=5m/s顺时针转动，则物块滑上传送带就会与传送到相对静止，则物块在传送带上运动总时间为，选项D正确；故选AD.‎ ‎【点睛】传送带问题关键是先分析加速度方向，分析物体的运动情况，关键是分析物体与传送带共速后的运动情况.‎ ‎12.如下图所示，两个粗糙斜面固定在水平地面上，甲图中A滑块静止处于斜面上，乙图中B滑块以加速度a0沿斜面匀加速下滑，现分别对两滑块施加一竖直向下的压力F作用后，关于甲、乙两图中滑块的运动状态，下列说法正确的是（ ）‎ ‎ ‎ A. 甲图中A滑块仍会静止处于斜面上 B. 甲图中A滑块将会沿斜面向下运动 C. 乙图中B滑块仍以加速度a0沿斜面加速下滑 D. 乙图中B滑块会沿斜面匀加速下滑，且加速度大于a0‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 若物体在斜面上静止，列出加力F前的平衡方程，然后判断加力F后的运动状态；若物体在斜面上加速下滑，列出加力F前后的方程即可比较加速度变化.‎ ‎【详解】若甲图中A恰好处于静止状态，则A重力沿斜面的分量与最大静摩擦力相等，即mgsinθ=μmgcosθ，加上竖直向下的力F后，则仍然满足（mg+F）sinθ=μ（mg+F）cosθ，所以仍然静止，故A正确，B错误；若乙图中B可沿斜面匀加速下滑，则根据牛顿第二定律得：，加力F后B的加速度，加力F后加速度变大，故C错误，D正确。故选AD.‎ 三、填空题 ‎13.在“探究求合力的方法”实验中：‎ ‎（1）实验中需要的器材有：方木板、白纸、橡皮条、细绳套（两个）、三角板、图钉若干、铅笔、弹簧测力计，还需要的器材有____________。‎ ‎（2）某同学的实验结果如图所示，其中O为橡皮条与绳套结点的位置。图中_______是合力的理论值。‎ ‎（3）下列措施可以减少实验误差的是_______。‎ A．拉橡皮条的细绳套越短越好。‎ B．实验前先检查弹簧测力计的指针是否指零 C．在两个拉力同时拉橡皮条时要求两拉力间夹角越大越好 D．实验中尽量使橡皮条与木板板面平行且不接触 ‎【答案】 (1). （1）弹簧测力计 (2). （2）F (3). （3）BD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 做探究共点力合成的规律实验：我们是让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，测出两个力的大小和方向以及一个力的大小和方向，用力的图示画出这三个力，用平行四边形做出两个力的合力的理论值，和那一个力（实际值）进行比较。用平行四边形画出来的是理论值，和橡皮筋同线的那个是实际值。‎ ‎【详解】（1‎ ‎）做探究共点力合成的规律实验：我们是让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，测出两个力的大小和方向以及一个力的大小和方向，用力的图示画出这三个力，用平行四边形做出两个力的合力的理论值，和那一个力进行比较。所以我们需要的实验器材有：方木板（固定白纸），白纸（记录方向画图）、刻度尺（选标度）、绳套（弹簧秤拉橡皮条）、弹簧测力计（测力的大小）、图钉（固定白纸）、三角板（画平行四边形），橡皮条（让力产生相同的作用效果的）。则此实验中还需要的器材有弹簧测力计； （2）用平行四边形画出来的是理论值，和橡皮筋同线的那个是实际值，所以F是理论值；F′是真实值。 （3）为了便于确定拉力的方向，拉橡皮条的细绳要稍长一些，故A错误；弹簧秤使用前应先校零，即实验前先检查弹簧测力计的指针是否指零，故B正确；F1、F2方向间夹角大小适当即可，不是越大越好，故C错误；实验中尽量使橡皮条与木板板面平行且不接触，故D正确；故选BD.‎ ‎【点睛】在“验证力的平行四边形定则”实验中，我们要知道分力和合力的效果是等同的，这要求同学们对于基础知识要熟练掌握并能正确应用，加强对基础实验理解。‎ ‎14.如图为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置，其中小车质量为M，砝码质量为m，‎ ‎（1）按图示安装好实验装置后，调整木板的倾斜角度，使连接砝码盘（未放置砝码）的小车能沿长木板匀速下滑；这样做的目的是_______________。‎ ‎（2）在砝码盘中放入质量m=100g的砝码，打开电源后释放小车，得到一条记录小车运动情况的纸带如下图所示；‎ 若打点计时器使用频率为50Hz的交流电源，纸带中相邻计数点间还有四个点没有画出，由此可求出小车的加速度大小是 _________m/s2（结果保留两位有效数字）；以小车作为研究对象分析，不计纸带与打点计时器间的阻力，上述过程中小车的质量M=_______kg（结果保留两位有效数字）。‎ ‎（3）若某同学遗漏了（1）步骤，以小车加速度a为纵坐标，砝码质量m为横坐标，最终得到a-m图象可能是下图中的_________。‎ ‎【答案】 (1). （1）平衡摩擦力 (2). （2）0.50 (3). 2.0 (4). （3）丙 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）为使细线的拉力等于小车受到的合力，必须要平衡摩擦力；（2）根据∆x=aT2可得小车运动的加速度；根据F=Ma求解小车的质量；（3）若遗漏了平衡摩擦力的步骤，则当盘中砝码的质量m增加到一定值时小车才会有加速度.‎ ‎【详解】（1）按图示安装好实验装置后，调整木板的倾斜角度，使连接砝码盘（未放置砝码）的小车能沿长木板匀速下滑；这样做的目的是平衡摩擦力，使得细线的拉力等于小车受到的合力；‎ ‎（2）纸带中相邻计数点间还有四个点没有画出，则T=0.1s；根据∆x=aT2可得，小车运动的加速度；根据F=Ma可得；‎ ‎（3）若某同学遗漏了平衡摩擦力的步骤，则当盘中砝码的质量m增加到一定值时小车才会有加速度，可知图像丙正确；故选丙图。‎ ‎【点睛】知道实验原理与实验注意事项是解题的关键，必须要知道实验中关键的步骤，例如平衡摩擦力，为什么要平衡摩擦力，怎样平衡摩擦力，若不平衡摩擦力会造成什么结果等。‎ 四、计算题 ‎15.甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v-t图象如图所示。已知t=0时刻甲在乙前方，相距x0=7.2m，试求：‎ ‎（1）经过多长时间乙车追上甲车；‎ ‎（2）乙车追上甲车前两车相距最远距离。‎ ‎【答案】（1）12s（2）14.7m ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）当乙车追上甲车时，两车的位移相等；（2）当甲乙速度相等时，两车相距最远；‎ ‎【详解】（1）由图象知，乙车初速度v0=2m/s，加速度a乙=0.6m/s2 ‎ 设乙车追上甲车需要时间t，‎ 由位移关系 ‎ 得 t=12s或-2s（舍） ‎ ‎（2）当甲乙速度相等时，两车相距最远 由图 ‎ 此过程甲车位移 ‎ 乙车位移 ‎ 两车相距 ‎【点睛】追击和相遇问题，关键是抓住位移关系和速度关系；当两车相遇时，两车的位移相等；当两车速度相等时，相距最远或者最近；‎ ‎16.如图，质量m1=4kg的物块C悬挂在绳OA和OB的结点O上，OA偏离竖直方向α=370，OB沿水平方向，且与质量m2=30kg的木块B相连接，木块静止于倾角为θ=370.的固定斜面上，g取10m/s2，试求：‎ ‎（1）绳OA拉力大小；‎ ‎（2）物块对斜面的摩擦力大小和方向。‎ ‎【答案】（1）50N（2）204N，方向沿斜面向下 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）对结点O受力分析，根据合成法求解绳OA拉力大小；（2）物块B受力求解物块对斜面的摩擦力大小和方向。‎ ‎【详解】（1）对结点O受力分析可知， ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎（2）物块B受力如图所示，‎ 分析得 ‎ 由牛顿第三定律： ，方向沿斜面向下 ；‎ ‎17.如图，质量m=2kg的物体在水平拉力F作用下静止处于固定斜面上，斜面的倾角为，物体与斜面的动摩擦因数，g取10m/s2，若认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，试分析：‎ ‎（1）使物块能够沿斜面上滑所施加的最小拉力；‎ ‎（2）要使物块2s内由静止沿斜面向上运动4m，需施加多大拉力。‎ ‎【答案】（1）110N（2）130N ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）当物块所受静摩擦力沿斜面向下且达到最大静摩擦时物块上滑，对物块受力分析求解使物块能够沿斜面上滑所施加的最小拉力；（2）根据位移公式先求解加速度，根据牛顿第二定律列式求解拉力。‎ ‎【详解】（1）由题意知，当物块所受静摩擦力沿斜面向下且达到最大静摩擦时物块上滑，此时物块m受力如图所示，分析得：‎ ‎ ；‎ ‎ ‎ 又 ‎ 联立解得 ‎ ‎（2）由 解得 a=2m/s2, ‎ 此时物块m受力如图，由牛顿第二定律：‎ 得 ；‎ ‎ ‎ 联立得 =130N ‎18.如图，质量M=4kg的长木板静止处于粗糙水平地面上，长木板与地面的动摩擦因数μ1=0.1，现有一质量m=3kg的小木块以v0=14m/s的速度从一端滑上木板，恰好未从木板上滑下，滑块与长木板的动摩擦因数μ2=0.5，g取10m/s2，求：‎ ‎（1）木块刚滑上木板时，木块和木板的加速度大小；‎ ‎（2）木板长度；‎ ‎（3）木板在地面上运动的最大位移。‎ ‎【答案】（1）5m/s2 2m/s2（2）14m（3）12m ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）由题意知，冲上木板后木块做匀减速直线运动，木板由静止做匀加速度直线运动，根据牛顿第二定律求解加速度；（2）木块恰好未从木板滑下，当木块运动到木板最右端时，两者速度相等；根据位移关系求解木板的长度；（3）木块木板达到共同速度后将一起作匀减速直线运动，结合运动公式求解木板在地面上运动的最大位移.‎ ‎【详解】（1）由题意知，冲上木板后木块做匀减速直线运动，‎ 初速度 v0=14m/s，加速度大小 ‎ 木板由静止做匀加速度直线运动 即 ‎ 解得 ‎ ‎（2）木块恰好未从木板滑下，当木块运动到木板最右端时，两者速度相等。设此过程所用时间为t 即 ‎ 解得 t=2s ‎ 木块位移 ‎ 木板位移 ‎ 木板长度 ‎ ‎（3）木块木板达到共同速度后将一起作匀减速直线运动，分析得 木板位移 ‎ 总位移 ‎ ‎ ‎