内蒙古包头市百灵庙中学2019-2020学年高一上学期期末考试物理试题

内蒙古包头市百灵庙中学2019-2020学年高一上学期期末考试物理试题

内蒙古包头市百灵庙中学2019-2020学年度第一学期高一年级期末教学质量评估检测物理试卷 一、选择题 ‎1.如图所示，细绳竖直拉紧，小球和光滑斜面接触，则小球受到的力是（ ）‎ A. 重力、绳的拉力 B. 重力、绳的拉力、斜面的弹力 C. 重力、斜面的弹力 D. 绳的拉力、斜面的弹力 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】以小球为研究对象，小球受到重力和绳子的拉力两个力。斜面对小球没有弹力，假设斜面对小球有弹力，则弹力方向必定沿垂直斜面向上方向，这样小球受到重力、绳子的拉力和支持力，三个力的合力不可能为零，小球将开始运动，与题矛盾，故斜面对小球没有弹力。故A正确,BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎2.某人站在一台秤上，在他猛地下蹲的全过程中，台秤的读数（ ）‎ A. 先变大后变小，最后等于他的重力 B. 变大，最后等于他的重力 C. 先变小后变大，最后等于他的重力 D. 变小，最后等于他的重力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】人先是加速下降，有向下的加速度，此时的人对体重计的压力减小，后是减速下降，有向上的加速度，此时的人对体重计的压力增加，最后静止等于他的重力，故C正确，ABD错误。‎ 故选C。‎ ‎3.一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验：让一个小球从一定的高度自由下落，测得在第5 s内的位移是‎18 m，则 A. 小球在2 s末的速度是‎20 m/s B. 小球在第5 s内的平均速度是‎3.6 m/s C. 小球在5 s内的位移是‎50 m D. 小球在第2 s内的位移是‎8 m ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设星球表面的重力加速度为g,因为小球在第5 s内的位移是‎18 m，则：‎ ‎，解得g=‎4m/s2，小球在2 s末的速度是：，故A错误；小球在第5 s内的平均速度是，故B错误；小球在5 s内的位移是‎50m，故C正确；小球在第2 s内的位移是，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎4.如图是一名登山运动员攀登陡峭雪壁的情形，如果认为峭壁的平面是竖直的平面，冰面是光滑的，腿与峭壁面是垂直的，轻绳与壁面的夹角为30°，运动员重‎72kg。则轻绳给运动员的张力大小T为(g＝‎10m/s2)( ) ‎ A. 360N B. 360N C. 1440N D. 480N ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】对运动员受力分析如图所示：‎ 根据平衡条件，水平方向：‎ N=Tsin30°‎ 竖直方向：‎ Tcos30°=mg 故细绳给人的张力为：‎ ‎。‎ A．360N。与上述结论不符，故A错误；‎ B．360N。与上述结论不符，故B错误；‎ C．1440N。与上述结论不符，故C错误；‎ D．480N。与上述结论相符，故D正确；‎ 故选D。‎ ‎5.如图所示，在做“探究力平行四边形定则”的实验时，用M、N两个测力计通过细线拉橡皮条的结点，使其到达O点，此时α+β=90°，然后保持M的示数不变，而使α角减小，为保持结点位置不变，可采用的办法是 A. 增大N的示数同时减小β角 B. 增大N的示数同时增大β角 C. 减小N的示数同时减小β角 D. 减小N的示数同时增大β角 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】要保证结点不动，应保证合力不变，则由平行四边形定则可知，合力不变，M方向向合力方向靠拢，‎ ‎ 根据图象可知，则N的拉力应减小，同时应减小角，故C正确，ABD错误．‎ ‎6.如图所示，一小球（可视为质点）沿斜面匀加速下滑，依次经过A、B、C三点，已知，，小球经过AB和BC两段所用的时间均为2s，则小球经过A、B、C三点时的速度大小分别是（　　）‎ A. ‎12m/s，‎13m/s，‎14m/s B. ‎10m/s，‎14m/s，‎18m/s C. ‎8m/s，‎12m/s，‎16m/s D. ‎6m/s，‎12m/s，‎18m/s ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据△x=at2得：‎ B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则有：‎ 则C点的速度为：‎ vC=vB+at=12+3×2=‎18m/s A点的速度为：‎ vA=vB-at=12-3×2=‎6m/s A．‎12m/s，‎13m/s，‎14m/s，与结论不相符，选项A错误；‎ B．‎10m/s，‎14m/s，‎18m/s，与结论不相符，选项B错误；‎ C．‎8m/s，‎12m/s，‎16m/s，与结论不相符，选项C错误；‎ D．‎6m/s，‎12m/s，‎18m/s，与结论相符，选项D正确；‎ 故选D。‎ ‎7.如图所示，两块相同的木块被竖直的木板夹住保持静止状态，设每一木块的质量为m，则两木块间的摩擦力大小为：（ ）‎ A. 0 B. 0.5mg C. mg D. 2mg ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】设每一块砖的重力为G，一侧木板对砖的摩擦力大小为f1，两块砖之间的摩擦力大小为f2．根据平衡条件得, 对整体，有：‎2f1=‎2G，得f1=G．对A砖，有：f1+f2=G．解得f2=0．即两砖间摩擦力为零，故A正确，BCD错误．故选A.‎ ‎【名师点睛】本题是解题关键是如何选择研究对象，采用整体法和隔离法相结合处理，简单方便．‎ ‎8.在粗糙的水平面上，物体在水平推力作用下由静止开始作匀加速直线运动，作用一段时间后，将水平推力逐渐减小到零，则在水平推力逐渐减小到零的过程中（ ）‎ A. 物体速度逐渐减小，加速度逐渐减小 B. 物体速度先增大后减小，加速度先增大后减小 C. 物体速度逐渐增大，加速度逐渐减小 D. 物体速度先增大后减小，加速度先减小后增大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 物体在水平推力作用下由静止开始作匀加速直线运动，物体水平方向受到推力和滑动摩擦力。水平推力从开始减小到与滑动摩擦力大小相等的过程中，物体受到推力大于摩擦力，物体做加速度，合力减小，加速度减小；此后，推力继续减小，推力小于滑动摩擦力，合力与速度方向相反，物体做减速运动，合力反向增大，加速度反向增大。故物体速度先增大后减小，加速度先减小后增大；故ABC错误，D正确；‎ 故选D。‎ ‎9.一物体做直线运动，其加速度随时间变化的a-t图像如图所示。下列v-t图像中，可能正确描述此物体运动的是（ ）‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】在内，物体沿加速度方向做匀加速运动，v－t图象是倾斜的直线，在内，加速度为0，物体做匀速直线运动，v－t图象是平行于t轴的直线，在T～2T内，加速度反向，物体做匀减速直线运动，时刻速度为零。反向加速。故ABC错误，D正确；‎ 故选D。‎ ‎10.某登山索道与水平方向的夹角为，当载人的车厢加速向上运动时，人对厢底的压力为其体重的1.25倍，人与车厢保持相对静止，如图所示。那么车厢对人的摩擦力是人体重的多少倍（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由于人对车厢底的正压力为其重力的1.25倍，所以在竖直方向上有 代入数据解得 设水平方向上的加速度为a水，则有 所以有 对人受力分析可知，在水平方向上摩擦力作为合力产生加速度，即为 故C正确，ABD错误；‎ 故选C。‎ ‎11.t＝0时，甲乙两汽车从相距‎70 km的两地开始相向行驶，它们的v－t图象如图所示．忽略汽车掉头所需时间．下列对汽车运动状况的描述正确的是 ‎ ‎ A. 在第1小时末，乙车改变运动方向 B. 在第2小时末，甲乙两车相距‎10 km C. 在前4小时内，乙车运动加速度的大小总比甲车的大 D. 在第4小时末，甲乙两车相遇 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图可知，2小时内乙车一直做反方向的运动，1小时末时开始减速但方向没有变，A错误；‎ B．图象与时间轴围成的面积为汽车运动的位移，则可知，2小时内，甲车正向运动的位移为；而乙车反向运动，其位移大小为，因两车相向运动，且初始时刻相距‎70km，则2小时末时，两车还相距‎10km，B正确；‎ C．图象的斜率表示加速度，由图可知，乙车的图象斜率总是大于甲车的图象的斜率，故乙车的加速度总比甲车的大，C正确；‎ D．4小内甲车的总位移为‎120km，而乙车的总位移为，即乙车的位移为正方向的‎30km，两车原来相距‎70km，4小时末时，甲车离出发点‎120km，而乙车离甲车的出发点70+‎30km=‎100km，故此时甲乙两车不相遇，故D错误．‎ ‎12.如图所示，用力F 拉着三个物体在光滑的水平面上一起运动，现在中间物体上加上一个小物体，在原拉力F不变的条件下四个物体仍一起运动，那么连接物体的绳子张力和未放小物体前相比（ ）‎ A. Ta减小 B. Ta不变 C. Tb减小 D. Tb增大 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】设最左边的物体质量为m，最右边的物体质量为m′，整体的总质量为M，则整体的加速度为 对最左边的物体分析，有 对最右边的物体分析，有 解得 在中间物体上加上一个小物体，M增大，则整体的加速度a减小，因为m、m′不变，可知，Ta减小，Tb增大。故AD正确，BC错误。‎ 故选AD。‎ ‎13.如图所示，物体A放在物体B上，物体B放在光滑水平面上，已知mA=‎6kg，mB=‎2kg，A、B间动摩擦因数μ=0.2。A物体上系一细线，细线能承受的最大拉力是20N，水平向右拉细线，下述结论中正确的是（g取‎10m/s2）（ ）‎ A. 当拉力0＜F＜12N时，A静止不动 B. 当拉力F＞12N时，A相对B滑动 C. 当拉力F＝16N时，B受到A的摩擦力等于4N D. 在细线可以承受的范围内，无论拉力F多大，A相对B始终静止 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】由于地面光滑，所以只要F不为零，AB一起运动，当A、B发生相对运动时的加速度为 则发生相对运动时最大拉力为 知在绳子承受最大拉力范围内，A、B始终保持静止，当F=16N时，整体的加速度为 则B对A的摩擦力为 故AB错误，CD正确；‎ 故选CD ‎14.如图所示，用一段绳子把轻质滑轮吊装在A点，一根轻绳跨过滑轮，绳一端拴在井中的水桶上，人用力拉绳的另一端，滑轮中心为O点，人所拉绳子与OA的夹角为β，拉水桶的绳子与OA的夹角为α．人拉绳沿水平面向左运动，把井中质量为m的水桶匀速提上来，人的质量为M，重力加速度为g，在此过程中，以下说法正确的是(　　)‎ A. α始终等于β B. 吊装滑轮的绳子上的拉力逐渐变大 C. 地面对人的摩擦力逐渐变大 D. 地面对人的支持力逐渐变大 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、同一根绳子拉力相等，设为F，根据平衡条件可知，垂直于OA绳上的力平衡（如图甲所示），则Fsinβ=Fsinα，则α始终等于β，故A正确．‎ B、把井中质量为m的水桶匀速提上来，桶受力平衡，则吊装滑轮的绳子上的拉力始终等于重力，保持不变，故B错误．‎ C、以人为研究对象进行受力分析（如图乙所示），‎ 摩擦力f=Fcosθ，人在向左运动过程中，绳子拉力不变，但绳子与水平方向的夹角θ减小，绳子拉力在水平方向的分力增大，地面对人的摩擦力逐渐变大，故C正确．‎ D、对人在竖直方向根据平衡条件可得，地面对人的支持力N=mg-Fsinθ，人在向左运动过程中，绳子拉力不变，但绳子与水平方向的夹角θ减小，绳子拉力在竖直方向的分力减小，地面对人的支持力变大，故D正确．‎ 故选ACD．‎ ‎【点睛】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．‎ ‎15.从离地面H高处自由下落小球a，同时在它正下方H地面处以速度v0竖直上抛另一小球b，不计空气阻力，则以下说法正确的是（ ）‎ A. 若，两球在空中相遇时b球速度为零 B. 若，小球b一定能在上升过程中与a球相遇 C. 若，小球b一定能在下落过程中与a球相遇 D. 若，小球b和a不会在空中相遇 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】设经过时间t物体a、b在空中相遇，a做自由落体运动的位移 b做竖直上抛运动的位移为 由几何关系有 联立以上各式解得 小球b上升的时间 小球b运动的总时间为 A．若，则 相遇时间 此时b球刚上升到最高点，速度为零，故A正确；‎ B．若小球b在上升过程中与a球相遇，则 解得 故B正确；‎ C．若下落过程相遇，则 即 得 故C错误；‎ D．若，小球b落回地面的时间 即时，小球b和a相遇点在地面上，所以若，小球b和a不会在空中相遇，故D正确。‎ 故选ABD。‎ 二、实验填空题 ‎16.某同学用电火花计时器（其打点周期T=0.02s）来测定自由落体加速度。‎ ‎(1)下列器材中，实验中需要用到的有_____________（选填答案标号）‎ A．毫米刻度尺 B．4～6V交流电源 C．天平 D．纸带 ‎(2)实验中取纸带上的一段，如图所示，点1、2、3…9是连续打出的点，只能准确测量出两段长度，由此得到加速度的大小为__________m/s2。（计算结果保留三位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). AD (2). ‎9.65m/s2‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]使用电火花计时器测重力加速度实验中，需要刻度尺测量纸带是的长度，电火花计时器需要使用220V的交流电源，不需要低压交流电源，实验中不需要测量质量，所以天平不需要，故AD正确，BC错误；‎ 故选AD；‎ ‎(2)[2]由逐差法知，重力加速度 ‎。‎ ‎17.如图甲所示为阿特伍德机的示意图，它是早期测量重力加速度的器械，由英国数学家和物理学家阿特伍德于1784年制成。他将质量均为M的两个重物用不可伸长的轻绳连接后，放在光滑的轻质滑轮上，处于静止状态。再在一个重物上附加一质量为m的小物块，这时，由于小物块的重力而使系统做初速度为零的缓慢加速运动并测出加速度，完成一次实验后，换用不同质量的小物块，重复实验，测出不同m时系统的加速度。‎ ‎(1)所产生的微小加速度可表示为a=___________（用M、m、重力加速度g表示）；‎ ‎(2)若选定如图甲左侧重物从静止开始下落的过程进行测量，想要求出重物的质量M，则需要测量的物理量有_________（只需填选项字母）‎ A．小物块的质量m B．重物下落的距离h及下落这段距离所用的时间t C．绳子的长度 D．滑轮半径 ‎(3)经过多次重复实验，得到多组a、m数据，作出图象，如图乙所示。已知该图象斜率为k，纵轴截距为b，则可求出当地的重力加速度g=___，并可求出重物质量的表达式M=___。‎ ‎【答案】 (1). (2). AB (3). (4). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]对整体分析，根据牛顿第二定律得 解得 ‎(2)[2]根据得 因为，所以 得 根据知，需要测量的物理量有：小重物的质量m，重物下落的距离及下落这段距离所用的时间，故选AB；‎ ‎(3)[3][4]因为，则 知图线斜率 解得：‎ ‎。‎ 三、计算题 ‎18.如图所示，质量为的物体在与水平方向成的拉力的作用下，在动摩擦因数为的水平面上由静止开始运动，（，，）求： ‎ ‎（1）物体的加速度多大？‎ ‎（2）2s末物体的位移多大？‎ ‎（3）5s后撤去F物体还能运动多远？‎ ‎【答案】（1）‎7.2m/s （2）‎14.4m （3）‎‎324m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据受力分析 解得 ‎（2）由解得 ‎（3）时，由 撤去F 解得 ‎19.如图所示，质量为M的斜劈倾角为θ，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在斜面上时正好匀速下滑。如果用与斜面成α角的力F拉着木块沿斜面匀速上滑。（重力加速度为g）‎ ‎(1)求物体与斜面间的动摩擦因数μ；‎ ‎(2)求拉力F的大小。‎ ‎【答案】(1)μ=tanθ；(2)。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)未加拉力F时，以m为研究对象，受力分析如图所示 根据平衡条件得 滑动摩擦力，联立可得 ‎；‎ ‎(2)在拉力作用下匀速上滑时，受重力、拉力、支持力和摩擦力，如图所示：‎ 根据共点力平衡条件，有：平衡斜面方向 垂直斜面方向 其中，解得 ‎。‎ ‎20.如图所示，光滑水平面上质量为m光滑圆柱体放在质量为M且形状对称的顶角为α的V形槽中。截面如图所示，它们的左边接触处为A。用一细绳拴住V形槽，细绳平行于桌面，另一端通过定滑轮垂下一重物m1，不计各种摩擦及滑轮质量。求解以下问题：（重力加速度为g）‎ ‎(1)若三者保持相对静止，求系统的加速度和绳上的拉力；‎ ‎(2)若α=，欲使圆柱体在运动中不离开V形槽，重物m1最大不能超过多少？‎ ‎(3)若不论m1多大，圆柱体都不能离开V形槽，求α的取值范围。‎ ‎【答案】(1)，；(2)；(3)α<。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据牛顿第二定律对重物m1有：‎ 对m、M整体有：‎ 联立解得 ‎；‎ ‎(2)以圆柱体为研究对象，圆柱体在运动中恰好不离开V形槽时，受力如图所示。‎ 根据牛顿第二定律有 得：‎ 结合得：‎ ‎；‎ ‎(3)圆柱体恰好不能离开V形槽时，有：‎ 得 结合得：‎ 若am＞g，则不论m1多大，圆柱体都不能离开V形槽，由 可得：‎ ‎。‎