2019-2020学年内蒙古北京八中乌兰察布分校高一上学期第二次调研考试物理试卷

2019-2020学年内蒙古北京八中乌兰察布分校高一上学期第二次调研考试物理试卷

乌兰察布分校 ‎2019-2020学年第一学期教学质量调研二 高一年级物理试题 ‎（命题人： 分值100分 时间 90分钟）‎ 注意事项：‎ ‎1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上。‎ ‎2. 将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。‎ ‎3. 考试结束后，将答题卡交回。‎ 一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）‎ 1. 一小球由静止释放自由下落,最后一秒内的位移为‎20m,不计空气阻力,取,下列说法正确的是    ‎ A. 小球运动的总时间为2s B. 小球着地的速度为 C. 小球着地的速度为 D. 小球释放的位置距地面的高度为‎45m 2. 在离地高h处,沿竖直方向向上和向下抛出两个小球,它们的初速度大小均为v,不计空气阻力,两球落地的时间差为(    )‎ A. B. C. D. ‎ 3. 甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动,它们的位移时间图象如图所示,由图象可以得出在内(    ) ‎ A. 甲、乙两物体始终同向运动 B. 4s时甲、乙两物体间的距离最大 C. 甲的平均速度等于乙的平均速度 D. 甲、乙两物体间的最大距离为‎6m 4. 甲、乙两物体同时从同一地点沿同一方向做直线运动的速度时间图象如图所示,则下列说法中正确的是    ‎ A. 两物体两次相遇的时刻是2s末和6s末 B. 4s末甲在乙前面 C. 在内,两物体相距最远的时刻是1s末 D. 乙物体先向前运动2s,随后向后运动 1. 某同学在开展研究性学习的过程中,利用加速度传感器研究某一物体以初速度做直线运动的加速度a随时间t变化的规律,并在计算机上得到了前4s内物体加速度随时间变化的关系图象,如图所示以物体的初速度方向为正方向则下列说法正确的是(    ) ‎ A. 物体在1s末速度方向改变 B. 物体在3 s末速度方向改变 C. 前4 s内物体的最大速度出现在第3 s末,大小为  D. 物体在第2 s末与第4 s末的速度大小相等,方向也相同 2. 如图所示,质量为m的木块在置于水平桌面的木板上滑行,木板静止,它的质量,已知木块与木板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为,那么木板所受桌面给的摩擦力大小是(    )‎ A. B. C. D. ‎ 3. 如图所示,质量为m的物体在恒力F的作用下沿天花板匀速滑动,F与水平方向的夹角为,物体与天花板之间的动摩擦因数为,则物体受到的摩擦力大小是(    )‎ A. B. C. D. ‎ 4. 如图所示,A,B两物体静止在粗糙水平面上,其间用一根轻弹簧相连,弹簧的长度大于原长。若再用一个从零开始缓慢增大的水平力F向右拉物体B,直到A即将移动,此过程中,地面对B的摩擦力和对A的摩擦力的变化情况是(    ) ‎ A. 先变小后变大 B. 先不变后变大 C. 先变大后不变 D. 先不变后变大 二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）‎ 5. 如图所示,两楔形物块A、B两部分靠在一起,物块B放置在水平地面上,物块A上端用绳子拴在天花板上,绳子处于竖直方向的伸直状态,A、B两物块均保持静止,则 A物体可能受到几个力的作用(    )‎ A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个 1. 如图所示,小圆环Q套在水平固定放置的横杆上,细绳上端与小圆环Q相连,下端吊着一重物P,开始时拉P的水平力为F,P和Q处于静止状态；现缓慢增大F,但在未拉动Q的过程中,关于细绳对环的拉力T、环对杆的弹力N和摩擦力f的变化情况是(    )‎ A. N增大 B. T增大 C. N不变 D. f增大 2. 如图所示,质量均为m的小球A,B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点,在外力F的作用下,小球A,B处于静止状态,若外力F在竖直面内旋转仍然使两小球处于静止状态,且悬线OA与竖直方向的夹角保持不变,则外力F的大小可能为(    )‎ A. B. C. D. mg 3. 如图所示,一条细线一端与地板上的物体B相连,另一端绕过质量不计的定滑轮与小球A相连,定滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的点,细线与竖直方向夹角为,则(    )‎ A. 无论物体B在地板上向左移还是向右移,只要距离足够小,角都将不变 B. 如果将物体B在地板上向右移动少许,B对地面的压力将增大 C. 增大小球A的质量,B对地面的摩擦力将增大 D. 悬挂定滑轮的细线的弹力可能等于小球A的重力 三、实验题（本大题共1小题，共9.0分）‎ 4. 某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验,将橡皮条一端固定在A点,另一端系上两根细绳及绳套,用两个弹簧测力计通过细绳套互成角度的拉动橡皮条,将结点拉到O点,如图甲所示。 ‎ 此时要记录下弹簧测力计a、b的示数、,________________以及O点的位置；‎ 图乙中是用一个弹簧测力计拉细绳套时,在白纸上根据实验结果画出的图示。F与中,方向一定沿AO方向的是________________；‎ 如图丙,使弹簧测力计b从水平位置开始顺时针缓慢转动至竖直方向,在这个过程中保持O点位置和弹簧测力计a的拉伸方向不变,则在整个过程中关于弹簧测力计a、b的读数变化是_________________。‎ A.a增大,b减小  减小,b增大  减小,b先增大后减小   减小,b先减小后增大 四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）‎ 1. ‎（12分）一只气球以的速度匀速竖直上升,某时刻在气球正下方距气球处有一小球以的初速度竖直上抛,g取,不计小球受到的空气阻力。‎ 不考虑上方气球对小球运动的可能影响,求小球抛出后上升的最大高度和时间？‎ 小球能否追上气球？若追不上,说明理由；若能追上,需要多长时间？ ‎ 2. ‎（11分）绳OC与竖直方向成角,O为质量不计的光滑滑轮,已知物体B重1000N,物体A重400N,物块A和B均静止求： 物体B所受地面的摩擦力和支持力分别为多大？ 绳的拉力为多大？ ‎ 1. ‎（20分）如图所示,物体A、B叠放在倾角的斜面上斜面保持不动,质量为,并通过跨过光滑滑轮的细线相连,细线与斜面平行两物体的质量分别,, B与斜面间的动摩擦因数,问：认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力,g取,‎ 如果A、B间动摩擦因数,为使A能平行于斜面向下做匀速运动,应对A施加一平行于斜面向下的多大F的拉力？此时斜面对地面的压力N多大？‎ 如果A、B间摩擦因数不知,为使AB两个物体一起静止在斜面上,AB间的摩擦因数应满足什么条件． ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 高一期中考试 答案和解析 ‎【答案】‎ ‎1. C 2. A 3. C 4. A 5. D 6. A 7. A 8. D 9. ABC 10. BCD 11. CD 12. BC ‎ ‎13. 两个力的方向；‎ ‎；‎ ‎。‎ ‎ ‎ ‎14. 解：小球抛出后上升的最大高度, 小球上升的时间． 气球和小球速度相等经历的时间, 此时气球的位移,小球的位移, 因为,知小球不能追上气球． 答：小球抛出后上升的最大高度为‎20m,时间为2s． 小球不能追上气球． ‎ ‎15. 解：由于物体A保持静止,故：； 对物体B受力分析,受重力、拉力、支持力和静摩擦力,如图所示： 由于,则OC必为的角平分线,故与水平方向的夹角为 根据平衡条件,有：, 得：, 对滑轮受力分析,受三个拉力,如图所示： ‎ 根据平衡条件,有：； 答：物体B所受地面的摩擦力为,支持力为800N； 绳的拉力为 ‎ ‎16. 解：对A,根据平衡条件,有：, 对B,同样根据平衡条件,有：, 可解得：； 利用整体法：； 根据牛顿第三定律得到压力大小为； 由受力分析可知,一定存在A有下滑趋势,B有上滑趋势． 对A：, 对B：, 解得最小值：, 则：； 答：应对A施加一平行于斜面向下的2N的拉力,此时斜面对地面的压力N为； 为使AB两个物体一起静止在斜面上,AB间的摩擦因数应满足． ‎ ‎【解析】‎ ‎1. 【分析】 本题关键明确自由落体运动的运动性质,然后根据运动学公式列式求解。 根据最后1s内的位移等于总位移减去内的位移,t为小球落地的时间,求解总时间,根据求解高度,平均速度等于总位移除以总时间。 【解答】 最后1s内的位移,解得：, 根据得：小球释放点距地面的高度,故AD错误； 落地时速度,故B错误,C正确。 故选C。‎ ‎2. 【分析】 小球都作匀变速直线运动,机械能守恒,可得到落地时速度大小相等,根据运动学公式表示运动时间,得到落地时间差。 本题关键要明确两球运动中机械能守恒,要理清过程中的速度关系,写出相应的公式,分析运动的关系。 【解答】 由于不计空气阻力,两球运动过程中机械能都守恒,设落地时速度为,则由机械能守恒定律得： 则得：,所以落地时两球的速度大小相等。 对于竖直上抛的小球,将其运动看成一种匀减速直线运动,取竖直向上为正方向,加速度为,则运动时间为： 对于竖直下抛的小球,运动时间为： 故两球落地的时间差为： 故A正确,BCD错误。 故选A。‎ ‎3. 【分析】 根据图象可知两物体同时同地出发,位移图象的斜率等于速度,通过分析两物体的运动情况,‎ 来分析两者的最大距离。 本题关键掌握位移图象的基本性质：横坐标代表时刻,而纵坐标代表物体所在的位置,图象的斜率等于物体运动的速度,斜率的正负表示速度的方向,质点通过的位移等于x的变化量。 【解答】 A.图象的斜率等于速度,可知在内,甲、乙都沿正向运动,两者同向运动。内,甲沿负向运动,乙仍沿正向运动,两者反向运动,故A错误； BD．内两者同向运动,甲的速度较大,两者距离逐渐增大,2s后甲反向运动,乙仍沿原方向运动,两者距离逐渐减小,则2s时甲、乙两物体间的距离最大,最大距离为,故BD错误； C.由图知在内甲乙的位移都是‎2m,平均速度相等,故C正确。 故选C。‎ ‎4. 【分析】 图象中图线与坐标轴围成图形的面积表示位移,判断2s和6s内两物体位移是否相等即可判断是否相遇；图线上某点对应纵轴坐标的正负表示运动方向。 图象中图线的斜率表示加速度,图线与坐标轴围成图形的面积表示位移；根据面积关系即可以得出位移关系。 【解答】 A.时乙的位移为,甲的位移为,两者位移相同,又是从同一地面出发,故2s末时二者相遇,同理可判断6s末二者也是相遇,故A正确； B.4s时甲的位移为,乙的位移为：,甲的位移小于乙的位移,故甲在乙后面,故B错误； C.1s末两物体相距的距离等于一个小三角形的面积,而4s末两物体相距的距离等于之间上方三角形的面积,明显4s末二者的距离最大,故C错误； D.乙的速度一直为正,说明其运动方向始终未发生变化,故D错误。 故选：A。‎ ‎5. 【分析】 根据加速度图象,分析物体的运动情况,即可判断速度最大的时刻,根据图象的“面积”大小等于速度变化量,求出第3s末物体的速度。 本题关键有两点：一要正确分析物体的运动情况；二抓住图象的“面积”求出速度的变化量,得到第3s末的速度。 【解答】 分析物体的运动情况：在内物体沿正方向做加速运动,在内沿正方向做减速运动,故在第3s末物体的速度最大,1s末、3s末速度方向都没有改变,故AB错误； C.图象的“面积”大小等于速度变化量,则在前3s内物体速度的变化量为：,所以3s末的速度为：,故C错误； D.由图象可知,前2s内和前4s的图象的“面积”相等,则速度变化量相等,所以物体在第2s末与第4s末的速度大小相等,方向也相同,故D正确。 故选D。‎ ‎6. 【分析】 先对小滑块受力分析,受重力、长木板的支持力、拉力F和向右的滑动摩擦力；再对长木板受力分析,受到重力、小滑块的对长木板向下的压力、小滑块对其向左的滑动摩擦力、地面对长木板的支持力和向右的静摩擦力；然后根据共点力平衡条件判断。 滑动摩擦力与正压力成正比,而静摩擦力随外力的变化而变化,故静摩擦力通常可以根据共点力平衡条件求解,或者结合运动状态,然后根据牛顿第二定律列式求解。 【解答】 对小滑块受力分析,受重力mg、长木板的支持力、拉力F和向右的滑动摩擦力,有：,,解得：；再对长木板受力分析,受到重力Mg、小滑块的对长木板向下的压力 ‎、小滑块对其向左的滑动摩擦力、地面对长木板的支持力和向右的静摩擦力,根据共点力平衡条件,有：,解得：,故A正确,故BCD错误。 故选A。‎ ‎7. 【分析】 对物体受力分析,受推力、重力、支持力、摩擦力而做匀速运动,根据平衡条件用正交分解法列式求解． 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． 选择恰当的方法,往往可以使问题简化,常用方法有：正交分解法；相似三角形法；直角三角形法；隔离法与整体法；极限法． 【解答】 解：A、B、对物体受力分析,将推力F正交分解,如图 根据共点力平衡条件 水平方向 则物体受到摩擦力大小故A正确,B错误． C、D、竖直方向 摩擦力大小,故C错误,D错误． 故选：A．‎ ‎8. 【分析】 先分析刚开始弹簧所处状态,根据平衡条件判断刚开始摩擦力的方向,若再用一个从零开始缓慢增大的水平力F向右拉物体B,再对AB进行受力分析,即可判断。 本题解题的关键是对AB两个物体进行正确的受力分析,知道当B没有运动时,弹簧弹力不变,当B运动而A为运动时,弹力变大,难度适中。 【解答】 刚开始弹簧处于伸长状态,对A的作用力向右,对B的作用力向左,而AB均静止,所以刚开始的方向水平向右,方向水平向左,当用一个从零开始缓慢增大的水平力F向右拉物体B时,刚开始,未拉动B,弹簧弹力不变,不变,减小；当F等于弹簧弹力时,等于零,F继续增大,反向增大,当增大到最大静摩擦力时,B物体开始运动,此后变为滑动摩擦力,不发生变化,故AB错误； 而弹簧被拉伸,弹力变大,A仍静止,所以变大,所以对A的摩擦力先不变,后变大,故C错误,D正确。 故选D。‎ ‎9. 解：对A物体分析,若绳子的拉力等于A的重力,则A对B没有压力；故A可能受两个力； 若拉力小于重力,则AB间有弹力的作用,根据共点力的平衡条件可知,若AB间没有摩擦力,则A不可能平衡；故AB间一定有摩擦力；故A受4个力； 若拉力为零,则物体受重力、支持力和摩擦力而处于平衡状态；可能受三个力； 故选：ABC． 隔离对A分析,根据平衡条件判断绳子拉力的有无再分情况讨论AB间受力情况,‎ 则可判断物体可能的受力情况． 本题考查共点力的平衡条件,要注意隔离法的正确应用；同时明确有摩擦力时一定有弹力．‎ ‎10. 【分析】 先以重物P为研究对象,分析受力情况,根据平衡条件分析细绳的拉力和水平力F如何变化,再以圆环Q、物体P及轻绳整体为研究对象,根据平衡条件分析环对杆的弹力N和摩擦力f的变化情况。 本题是力平衡中动态变化分析问题,关键是灵活选择研究对象,正确分析物体的受力情况,通过列式分析。 【解答】 以重物P为研究对象,分析受力情况,如图1所示,根据平衡条件得： , 缓慢增大F时,增大,减小,则T增大。 再以圆环Q、物体P及轻绳整体为研究对象,分析受力情况,作出力图如图2所示。根据平衡条件得： 杆对环的支持力,总重力G不变,则N保持不变。 杆对环的摩擦力,可知,f增大,由牛顿第三定律知,环对杆的摩擦力f增大。 所以BCD正确、A错误； 故选BCD。‎ ‎11. 【分析】 对AB两球整体受力分析,受重力G,OA绳子的拉力T以及拉力F,其中重力大小和方向都不变,绳子的拉力方向不变大小变,拉力的大小和方向都变,根据共点力平衡条件,利用平行四边形定则作图可以得出拉力的最小值和最大值． 本题是三力平衡问题中的动态分析问题,其中一个力大小和方向都不变,一个力方向不变、大小变,第三个力的大小和方向都变,根据共点力平衡条件,集合平行四边形定则作出力的图示,得到未知力的变化情况． 【解答】 对AB两球整体受力分析,受重力,OA绳子的拉力T以及拉力F,三力平衡,将绳子的拉力T和拉力F合成,其合力与重力平衡,如图 当拉力F与绳子的拉力T垂直时,拉力F最小,最小值为,即mg； 由于拉力F的方向具有不确定性,因而从理论上讲,拉力F最大值可以取到任意值,故CD正确。 故选CD。‎ ‎12. 【分析】 先对小球A受力分析,根据平衡条件求解细线的拉力；再对滑轮受力分析,结合平衡条件进行分析即可。 本题关键是灵活选择研究对象,根据平衡条件列式分析。从系统中选取一部分其中的一个物体或两个物体组成的整体,少于系统内物体的总个数进行分析,‎ 隔离法的原则是选取受力个数最少部分的来分析。 【解答】‎ A.对小球A受力分析,受重力和拉力,根据平衡条件有：；如果将物体B在地板上向右移动稍许,则增加,对滑轮分析,受三个拉力,如图所示： 根据平衡条件,,故一定增加,故A错误； B.对滑块受力分析,受重力、支持力、拉力和静摩擦力,根据平衡条件,竖直方向,有：,水平方向,有：,其中,如果将物体B在地板上向右移动少许,增大,故N增大,根据牛顿第三定律,压力也增大,故B正确； C.增大小球A的质量m,系统可能平衡,B对地面的摩擦力将增大,故C正确； D.由于,弹力F与两个拉力T的合力平衡,而,根据平行四边形定则知,悬挂定滑轮的细线的弹力F不可能等于小球A的重力,故D错误。 故选BC。‎ ‎13. 【分析】 “验证力的平行四边形定则”的实验原理是：记录用两个弹簧拉橡皮筋时拉力以及用一个弹簧拉橡皮筋时拉力的大小和方向后,选用相同的标度将这三个力画出来,画出来的合力是实际值,然后根据平行四边形画出合力的理论值,通过比较实际值和理论值的关系来进行验证,明确了实验原理即可知知道实验中需要记录的物理量； 真实画出来的合力是真实值,用平行四边形画出来的是理论值,真实值一定沿橡皮筋的方向,理论值不一定沿橡皮筋的方向； 点0受到三个力作用处于平衡状态,保持O点的位置,说明一个拉力大小和方向不变,a弹簧秤的拉伸方向不变,说明一个拉力方向不变,判断另一拉力变化情况,因此利用“图示法”可正确求解。 “验证力的平行四边形定则”实验原理是找出两个分力以及合力的大小和方向,利用平行四边形画出理论值,比较理论值和实际值之间的关系,结合实验原理解答；本题是三力平衡问题中的动态分析问题,关键受力分析后,作出示意图,然后运用力的平行四边形定则进行分析讨论。 【解答】 根据实验原理知,在“验证力的平行四边形定则”实验中要记录下弹簧测力计a、b的示数、,两个力的方向以及O点的位置； 真实画出来的合力是真实值,用平行四边形画出来的是理论值,真实值一定沿橡皮筋的方向,理论值不一定沿橡皮筋的方向,所以方向一定沿AO 方向的是； 对点O受力分析,受到两个弹簧的拉力和橡皮条的拉力,如图,‎ 其中橡皮条长度不变,其拉力大小不变,oa弹簧拉力方向不变,ob弹簧拉力方向和大小都改变根据平行四边形定则可以看出b的读数先变小后变大,a的读数不断变小,故ABC错误,D正确。 故选D。 故答案为：两个力的方向；；。‎ ‎14. 根据速度位移公式求出小球上升的最大高度,结合速度时间公式求出上升的时间． 根据速度时间公式求出速度相等经历的时间,根据位移关系判断小球是否追上气球． 本题考查了运动学中的追及问题,知道速度大者减速追速度小者,速度相等时,若不相撞,则有最小距离知道判断是否追上,即可判断速度相等时是否追上．‎ ‎15. 本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。 对物体B受力分析,受重力、拉力、支持力和静摩擦力,根据平衡条件列式求解； 同一根绳子张力处处相同,对滑轮受力分析,受三个拉力,根据平衡条件求解OC绳的拉力。‎ ‎16. 先物体A受力分析,受重力、拉力、支持力、细线的拉力、滑动摩擦力,根据平衡条件列式；再对B物体受力分析,受重力、压力、支持力、细线的拉力、物体A对B的滑动摩擦力和斜面的滑动摩擦力,根据平衡条件列式；联立求解拉力F；再对ABC整体分析,受重力、重力、支持力和地面的静摩擦力,根据平衡条件,对竖直方向列式求解支持力,根据牛顿第三定律得到压力大小； 间的摩擦因数如果过大,则AB一定不会发生相对滑动,故应该是得到该动摩擦因数的最小值,当动摩擦因数最小时,应该是A有下滑趋势,然后分别对A、B减小受力分析,根据平衡条件列式分析． 本题是力平衡问题,关键是通过隔离法和整体法灵活选择研究对象进行分析,第是临界问题,考虑动摩擦因数最小的临界情况即可； 隔离法与整体法： 整体法：以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解在许多问题中用整体法比较方便,但整体法不能求解系统的内力； 隔离法：从系统中选取一部分其中的一个物体或两个物体组成的整体,少于系统内物体的总个数进行分析隔离法的原则是选取受力个数最少部分的来分析； 通常在分析外力对系统作用时,用整体法；在分析系统内各物体之间的相互作用时,用隔离法有时在解答一个问题时要多次选取研究对象,需要整体法与隔离法交叉使用．‎