【物理】江西省南昌市二中2019-2020学年高一上学期期中考试试题 (解析版)

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【物理】江西省南昌市二中2019-2020学年高一上学期期中考试试题 (解析版)

江西省南昌市二中2019—2020学年度上学期期中考试 高一物理试卷 一.选择题 ‎1.下列哪一句话可从牛顿第一定律演绎得出(  )‎ A. 质量是物体惯性的量度 B. 物体的运动需要力来维持 C. 速度与物体本身惯性无关 D. 物体有保持原有运动状态的特性 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】一切物体在不受外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。静止状态或匀速直线运动状态是指原来静止的将保持静止状态,原来运动的将保持匀速直线运动状态。‎ A. 质量是物体惯性的量度与分析不符,故A错误。‎ B. 物体的运动需要力来维持与分析不符,故B错误。‎ C. 速度与物体本身惯性无关与分析不符,故C错误。‎ D. 物体有保持原有运动状态的特性与分析相符,故D正确。‎ ‎2.如图所示,光滑水平面上静止着一辆小车,酒精灯及试管固定在小车支架上构成小车整体,在酒精灯燃烧一段时间后塞子喷出。下列说法正确的是 (  )‎ A. 由于塞子的质量小于小车的质量,喷出时塞子受到的冲击力将大于小车受到的冲击力 B. 由于塞子的质量小于小车的质量,喷出时塞子受到的冲击力将小于小车受到的冲击力 C. 塞子喷出瞬间,小车对水平面的压力大于小车整体的重力 D. 若增大试管内水的质量,则小车整体惯性不变 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.根据牛顿第三定律可知,喷出时塞子受到的冲击力和小车受到的冲击力大小相等,方向相反,故AB错误;‎ C. 塞子喷出瞬间,试管内的气体对小车有斜向左下的作用力,所以小车对水平面的压力大于小车自身的重力,故C正确;‎ D. 若增大试管内水的质量,则小车整体惯性增大,因为惯性只与质量有关,故D错误。‎ ‎3.一运动员参加高空跳水比赛,自运动员离开跳台开始计时,在t2时刻运动员以速度v2入水,选竖直向下为正方向,不计空气阻力,其速度随时间变化的规律如图所示,下列结论正确的是(  )‎ A. 在0~t2时间内,运动员的加速度方向发生变化 B. 在t3时刻,运动员浮出水面 C. 在0~t2时间内,运动员的平均速度大小为 D. 在t2~t3时间内,运动员的平均速度大小为 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 在0~t2时间内,图象的斜率不变,加速度不变,方向和大小都不变,故A错误。‎ B. 在t2时刻运动员以速度v2入水,t2~t3时间内,运动员向下减速到零,在t3时刻,在水下最深,故B错误。‎ C. 在0~t2时间内,运动员做匀变速直线运动,则其平均速度,故C正确。‎ D. 在t2~t3时间内,图像面积代表位移,运动员的位移小于匀减速直线运动的位移,则平均速度,故D错误。‎ ‎4.如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下静止P点。设滑块所受支持力为FN,OF与水平方向的夹角为θ, 下列关系正确的是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】物体处于平衡状态,对物体受力分析,根据共点力平衡条件,可求出支持力和水平推力.‎ 对小滑块受力分析,受水平推力F、重力G、支持力FN、根据三力平衡条件,将受水平推力F和重力G合成,如图所示,由几何关系可得,,A正确.‎ ‎5.如图所示,斜面小车M静止在光滑水平面上,紧贴墙壁.若在斜面上放一物体m,再给m施加一竖直向下的恒力F,M、m均保持静止,则小车受力的个数为(  )‎ A. 3 B. 4 C. 5 D. 6‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】先对物体m受力分析,受到重力、向下的恒力F、支持力和静摩擦力,根据平衡条件,支持力和静摩擦力的合力、重力和恒力F的合力是一对平衡力,根据牛顿第三定律,m对M的压力和静摩擦力的合力竖直向下;再对M受力分析,受重力、m对它的垂直M向下的压力和沿斜面向下的静摩擦力,同时地面对M有向上的支持力,共受到4个力;‎ A.3与分析不符,故A错误。‎ B.4与分析相符,故B正确。‎ C.5与分析不符,故C错误。‎ D.6与分析不符,故D错误。‎ ‎6. 如图所示,轻杆 A端用铰链固定墙上,B端吊一重物.通过轻绳跨过定滑轮用拉力F将B端缓慢上拉,滑轮O在A点正上方(滑轮大小及摩擦均不计),且OA>AB,在AB杆达到竖直前 A. 拉力F增大 B. 拉力F大小不变 C. 杆的弹力增大 D. 杆的弹力大小不变 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析:以B点为研究对象,分析受力情况:重物的拉力T(等于重物的重力G)、轻杆的支持力N和绳子的拉力F,作出力图如图:‎ 由平衡条件得知,N和F的合力与T大小相等,方向相反,根据三角形相似可得:‎ 又T=G,解得:,;使∠BAO缓慢变小时,AB、AO保持不变,BO变小,则N保持不变,F变小.故D正确,ABC错误.故选D。‎ 考点:物体的平衡 ‎7.如图,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑。已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A与B的质量之比为(  )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】对A、B整体分析,受重力、支持力、推力和最大静摩擦力,根据平衡条件,有:‎ F=μ2(m1+m2)g,再对物体B分析,受推力、重力、向左的支持力和向上的最大静摩擦力,根据平衡条件,有:水平方向:F=N,竖直方向:m2g=f,其中:f=μ1N,联立有:m2g=μ1F,联立解得:‎ A. 与分析不符,故A错误。‎ B. 与分析不符,故B错误。‎ C. 与分析相符,故C正确。‎ D. 与分析不符,故D错误。‎ ‎8.如图,楔形物块A静置在水平地面上,其斜面粗糙,斜面上有小物块B.用平行于斜面的力F拉B,使之沿斜面匀速上滑.现改变力F的方向至与斜面成一定的角度,仍使物体B沿斜面匀速上滑.在B运动的过程中,楔形物块A始终保持静止.关于相互间作用力的描述正确的有(  )‎ A. A对B的摩擦力可能不变 B. 拉力F可能增大 C. 物体B对斜面的作用力不变 D. 地面受到的摩擦力大小可能变大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.拉力F平行斜面向上时,先对物体B受力分析如图 根据平衡条件,有平行斜面方向:F=f+mgsinθ,垂直斜面方向:N=mgcosθ,其中:f=μN,‎ 解得:F=mg(sinθ+μcosθ),f=μmgcosθ,拉力改变方向后,设其与斜面夹角α,根据平衡条件,有平行斜面方向:,垂直斜面方向:‎ 其中:,解得:,,滑动摩擦力减小,拉力F可能变大,也可能减小,故A错误B正确。‎ CD. 对物体A受力分析,受重力、支持力、B对A压力、B对A的滑动摩擦力、地面对A的静摩擦力,如图;‎ 根据平衡条件,水平方向上有:f静=Nsinθ+fcosθ,结合前面AB选项分析可知,当拉力改变方向后,N和f都减小,故f和N的合力一定减小(B对A的力就是f和N的合力),静摩擦力也一定减小,故CD错误;‎ ‎9.下列关于合力的叙述中正确的是(  )‎ A. 两个力夹角为θ(0≤θ≤π),它们的合力随θ增大而增大 B. 合力是原来几个力的等效代替,合力的作用效果与分力的共同作用效果相同 C. 合力的大小总不会比分力的代数和大 D. 不是同时作用在同一物体上的力也能进行力的合成的运算 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 由平行四边形定则可得,当夹角增大时,它们的合力随夹角的增大而减小,故A错误;如果一个力与几个力的效果相同,则这一个力称为那几个力的合力,故合力与分力具有效果相同的性质,故B正确;两个力的合力小于两力的代数和而大小两力差的绝对值,即合力的大小总不会比分力的代数和大,故C正确;力的合成是建立在效果相同的基础之上的,若两力作用在不同物体上,则不能进行力的合成运算,故D错误;故选BC.‎ ‎10.四个完全相同的轻质弹簧测力计,外壳通过绳子分别与四个完全相同的物体相连,挂钩一端施加沿轴线方向的恒力F,以下四种情况中关于弹簧测力计读数的说法正确的是(  )‎ A. 如果图甲中的物体静止在水平地面上,那么弹簧测力计的读数可能小于F B. 如果图乙中的物体静止在斜面上,那么弹簧测力计的读数一定等于F C. 如果图丙中的物体静止在粗糙水平地面上,那么弹簧测力计的读数一定等于F D. 如果已知图丁中水平地面光滑,那么弹簧测力计的读数一定等于F ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 图甲中的物体静止在水平地面上,根据平衡原理,那么弹簧秤的读数等于F,故A错误;‎ BC. 不论物体静止在斜面上,还是静止在粗糙水平地面上,由平衡条件,可知,弹簧秤的读数一定等于F,故BC正确;‎ D. 已知图丁中水平地面光滑,虽物体的质量未知,但弹簧秤的读数与F的大小仍相等,因为弹簧是轻质的,不考虑质量,故D正确;‎ ‎11.自高为H的塔顶自由落下A物体的同时,B物体自塔底以初速度v0竖直上抛,且A、B两物体在同一直线上运动.重力加速度为g,下面说法正确的是(  )‎ A. 若,则两物体在B上升过程中相遇 B. 若,则两物体在地面相遇 C. 若,则两物体相遇时B正空中下落 D. 若,则两物体恰好在落地瞬间相遇 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】若B球正好运动到最高点时相遇,则有:B速度减为零所用的时间:‎ ‎,,,,解得:,当ab两球恰好在落地时相遇,则有:,此时A的位移,解得:。‎ A. 若,则两物体在B上升过程中相遇,故A正确。‎ B. 若,则两物体在B球正好运动到最高点时相遇,故B错误。‎ C. 若,则两物体相遇时B正在空中下落,故C正确。‎ D. 若,则两物体恰好在落地瞬间相遇,故D错误。‎ ‎12.将一个半球体置于水平地面上,半球的中央有一光滑小孔,上端有一光滑的小滑轮,柔软光滑的轻绳绕过滑轮,两端分别系有质量为的物体(两物体均可看成质点,m2悬于空中)时,整个装置处于静止状态,如图所示。已知此时与半球体的球心O的连线与水平方向成53°角(sin53°=0.8,cos53°=0.6),与半球面的动摩擦因数为0.5,并假设所受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则在整个装置处于静止的前提下,下列说法正确的是(  )‎ A. 无论的比值如何,地面对半球体的摩擦力都不为零 B. 当时,半球体对m1的摩擦力垂直于图中的虚线向上 C. 当时,半球体对m1的摩擦力的方向垂直于图中的虚线向下 D. 当时,半球体对m1的摩擦力的方向垂直于图中的虚线向上 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 对半球体m1、m2整体进行受力分析,只受重力和支持力一对平衡力,相对地面并无运动趋势,故不受摩擦力,故A错误;‎ B. 若半球体对m1的摩擦力为零,对m1受力分析,如图 将重力正交分解,根据共点力平衡条件得到:x方向:T-m1gcos53°=0,y方向:N-m1gsin53°=0,‎ 据题意:T=m2g,解得:,故B错误。‎ C. 当时,有m2g>m1gcos53°,即绳子的拉力大于重力的下滑分力,m2有上滑趋势,摩擦力沿切线向下,故C正确;‎ D. 当时,有m2g<m1gcos53°,即绳子的拉力小于重力的下滑分量,m2有下滑趋势,摩擦力沿切线向上,故D正确;‎ 二、实验题 ‎13.“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.‎ ‎(1)图乙中的F与两力中,方向一定沿AO方向的是_______.‎ ‎(2)在验证力的平行四边形定则过程中,根据画图结果橡皮筋弹力的理论值为________(F与). ‎ ‎(3)本实验采用的科学方法是________.‎ A.理想实验法 ‎ B.等效替代法 C.控制变量法 ‎ D.建立物理模型法 ‎(4)某同学在做该实验时认为: ‎ A.拉橡皮条的细绳长一些,实验效果较好 B.拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应与木板相距较近且与木板平面平行 C.橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置O时,拉力要适当大些,且拉力和的夹角越大越好 D.在实验中O点位置不能变 E.OB及OC细绳不可以用弹性绳代替 其中不正确的是________(填入相应的字母).‎ ‎【答案】 (1). (2). F (3). B (4). CE ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)图乙中的F与F′中,F是由平行四边形得出的,而F′是通过实验方法得出的,其方向一定与橡皮筋的方向相同,一定与AO共线的是 F′.‎ ‎(2)根据以上分析可知,在验证力的平行四边形定则过程中,根据画图结果橡皮筋弹力的理论值为F。‎ ‎(3)合力与分力的作用效果相同,所以本实验采用的科学方法是等效替代法,故ACD错误B正确。‎ ‎(4)A.在实验中要减小拉力方向的误差,应让标记同一细绳方向的两点尽量远些,故细绳应该长一些,故A正确不符合题意;‎ B. 为了减小实验误差,在拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应与木板相距较近且与木板平面平行,故B正确不符合题意。‎ C. 两个拉力的夹角过大,合力会过小,量取理论值时相对误差变大,夹角太小,会导致作图困难,也会增大偶然误差,故C错误符合题意;‎ D. 为了保证两次拉橡皮条的作用效果相同,在实验中O点位置不能变,故D正确不符合题意.‎ E. 细绳是表明方向用的,可以用弹性绳代替,故E错误符合题意.‎ ‎14.某同学获得一张生活中竖直向上抛出小球的频闪照片图,已知频闪仪每隔0.05s闪光一次,图中所标数据为实际距离,t1时刻对应位置为小球抛出点.当地重力加速度大小取9.8m/s2,小球质量m=1.0kg(本题所有结果均保留三位有效数字).由频闪照片上的数据计算t3时刻小球的速度大小v3=________ m/s,小球上升的加速度大小约为________ m/s2,根据实际运动情况小球被抛出时的初速度大小v0=________m/s,小球能上升的最大高度为hmax=________ m.‎ ‎【答案】 4.48 10.0 5.48 1.50‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】)做匀变速直线运动的中间时刻t3的瞬时速度应为t2和t4之间的平均速度,即 同理t4时刻小球的速度大小 加速度大小 t1到t3过程 根据速度位移关系式 三.计算题 ‎15.如图所示,水平面上有一重为的物体,受到和的水平力作用而保持静止,已知物体与水平面间的动摩擦因数,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:‎ ‎(1)物体所受的摩擦力的大小与方向;‎ ‎(2)若只将撤去,物体受到的摩擦力的大小和方向.‎ ‎【答案】(1)7 N 水平向右  (2)6 N 水平向左 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 由于 F1-F2=13-6=7N<fm 所以物体处于静止状态,所受摩擦力为静摩擦力:故有:‎ f1=F1-F2=7N 方向水平向右.‎ ‎(2) 因为 F2=6N<fm 物体保持静止,故所受静摩擦力为:‎ f2=F2=6N 方向水平向左 ‎16.如图所示,水平细杆上套一环A,环A与球B问用一不可伸长轻质绳相连,质量分别为mA=0.40kg和mB=0.30kg,由于B球受到水平风力作用,使环A与球B一起向右匀速运动。运动过程中,绳始终保持与竖直方向夹角=30°,重力加速度g取10m∕s2,求:‎ ‎(1)B球受到的水平风力大小;‎ ‎(2)环A与水平杆间的动摩擦因数。‎ ‎【答案】(1)N;(2)0.25‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)对球B受力可得,它受重力、拉力和风力的作用,三力平衡;则根据平衡条件可知F=mBgtanθ=3N×=N;‎ ‎(2)对AB整体分析,它做匀速直线运动,故它们受平衡力,在水平方向上受力平衡,即f=F=N;由滑动摩擦力公式可知μ==0.25‎ ‎17.如图所示,质量为m的物体连接在置于水平面上的劲度系数为k的竖直轻弹簧上。一根弹性细绳跨过定滑轮与物体连接。当弹性细绳没有拉力时,其端点位于M位置。当缓慢拉细绳直到端点到N位置时,弹簧对物体的拉力大小恰好等于物体的重力。已知这种弹性细绳的弹力与伸长量成正比,比例系数为k',重力加速度大小为g, 求:‎ ‎(1)当弹性细绳没有拉力时,弹簧的形变量。‎ ‎(2)把弹性细绳端点从M拉到N的过程中,物体上升的高度。‎ ‎(3)M、N间的距离。‎ ‎【答案】(1)(2)(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)弹性细绳没有拉力时,对物体有:mg=kx1‎ 解得弹簧的形变量为:‎ ‎(2) 把弹性细绳端点从M拉到N点时,弹簧的伸长量:‎ 所以该过程中物体A上升的高度为:‎ ‎(3) 把弹性细绳端点从M拉到N点时,弹性细绳伸长的长度为:‎ 根据几何关系可得M、N间的距离为:‎ ‎18.如图所示,质量为m的匀质细绳,一端系在天花板上的A点,另一端系在竖直墙壁上的B点,平衡后最低点为C点。现测得AC段绳长是CB段绳长的n倍,且绳子B端的切线与墙壁的夹角为α。试求绳子在C处和在A处的弹力分别为多大。(重力加速度为g)‎ ‎【答案】TC=mgtanα;TA=mg。‎ ‎【解析】‎ 试题分析:对CB段受力分析,受重力、墙壁的拉力、AC绳子对其向左的拉力,如图所示:‎ 根据平衡条件,有:,‎ 联立解得:绳子在C处弹力大小;‎ 再对AC绳子受力分析,受重力、BC绳子对其向右的拉力,墙壁的拉力,如图所示:‎ 根据平衡条件,有:,,‎ 解得:绳子在A处的弹力大小。‎ ‎19.一水池水深H=0.8 m.现从水面上方h=0.8 m高处由静止释放一质量为m=0.1 kg的硬质球体,测得球体从释放到落至水池底部用时t=0.6 s.已知球体直径远小于水池深度,不计空气及水的阻力,取g=10 m/s2,求:‎ ‎(1)通过计算判断球体在水中做什么运动?‎ ‎(2)从水面上方多高处静止释放小球,才能使小球落至池底所用时间最短。‎ ‎(3)在第(2)问条件下,请计算出最短时间的数值。‎ ‎【答案】(1)匀速运动 (2)0.4 m (3)s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设小球落至水面所用时间为t1,在水中运动做匀变速运动,加速度为a,则 h=gt12,v=gt1,H=v(t-t1)+a(t-t1)2‎ 解得a=0,则小球水中做匀速运动.‎ ‎(2)设释放点距水面距离为s,则ts=,vs=,t′=+‎ 由数学知识知,当=‎ 时t′最小,即s==0.4 m ‎(3)最短时间tmin=+=‎ ‎ ‎
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