【物理】江西省南昌市新建一中2019-2020学年高一上学期期末考试试题 (解析版)

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【物理】江西省南昌市新建一中2019-2020学年高一上学期期末考试试题 (解析版)

江西省南昌市新建一中2019-2020学年 高一上学期期末考试试题 一、选择题(12小题,1--8为单项选择题,9--12为多项选择题)‎ ‎1.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=4t+t2(m)(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )‎ A. 第1s内的位移是4m B. 前2s内的平均速度是6m/s C. 任意相邻1s内的位移差都是1m D. 任意1s内的速度增量都是1m/s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.将t=1s代入到,得第1s内的位移为x=5m,A错误;‎ B.前2s内的平均速度,B正确;‎ C.将,与匀变速直线运动的位移公式,对照可得:,则任意相邻1s内的位移差是,C错误;‎ D.任意1s内的速度增量,D错误;‎ ‎2.物体的惯性大小取决于它(  )‎ A. 所受合外力的大小 B. 加速度的大小 C. 质量的大小 D. 速度的大小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】一切物体都具有惯性,惯性是物体本身的一种基本属性,其大小只与质量有关,质量越大、惯性越大;惯性的大小和物体是否运动、是否受力以及运动的快慢是没有任何关系的,ABD,C正确。‎ ‎3.如图所示,有一质量不计的杆AO,长为R,可绕A自由转动.用绳在O点悬挂一个重为G的物体,另一根绳一端系在O点,另一端系在以O点为圆心的圆弧形墙壁上的C点.当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB移动过程中(保持OA与地面夹角θ不变),OC绳所受拉力的大小变化情况是 A. 逐渐减小 B. 逐渐增大 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】对O点受力分析: G的向下的拉力,绳子OC的拉力,如图:‎ 由于杆可绕A点自由转动,所以两拉力的合力方向应沿杆指向A.‎ 由图可知,当C点沿圆弧向上移动的过程中,OC与OA之间的夹角先增大到90,然后又大于90,根据垂直杆方向两力的分力平衡,设OC与杆夹角为α,则:‎ 当OC与OA之间夹角为90时,绳子OC对A点的拉力最小.‎ 所以点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB移动过程中,OC绳所受拉力的大小变化情况是先减小后增大.‎ A. 逐渐减小,与推导结果不符,故A错误;‎ B. 逐渐增大,与推导结果不符,故B错误;‎ C. 先减小后增大,与推导结果符合,故C正确;‎ D. 先增大后减小,与推导结果不符,故D错误.‎ ‎4.重40N的物体在斜面上匀速下滑,斜面倾角为37°,则下列正确的是(sin37°=0.6,cos37°=0.8)(  )‎ A. 物体对斜面的压力为40N B. 物体与斜面间的摩擦力为32N C. 物体与斜面间的动摩擦因数为0.6‎ D. 要使物体沿斜面匀速上滑,应平行斜面向上施加一48N的推力 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】对物体进行受力情况分析:重力mg、支持力N和滑动摩擦力f A.由平衡条件得知,支持力大小为:,则物体对斜面的压力大小为32N,A错误;‎ B.匀速下滑时,沿斜面方向根据共点力的平衡条件可得:‎ B错误;‎ C.动摩擦因数为:,C错误;‎ D.当对物体施加一个沿着斜面向上的推力时恰能匀速上滑,则有:,D正确。‎ ‎5.把自由落体运动总路程从上到下分成相等的两段,则上、下两段路程的平均速度之比为( )‎ A. 1∶4 B. (-1)∶1 C. 1∶ D. 1∶(-l)‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】把它下落高度分为相等的两段时,设总位移为2x,根据,得通过第一个x位移的时间为,同理,得通过第二个x位移的时间为,根据,得:,B正确,ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎6.传送带被广泛地应用于机场和火车站,如图所示为一水平传送带装置示意图.绷紧的传送带AB始终保持恒定的速率运行,将行李无初速度地放在A处.设行李与传送带之间的动摩擦因数为μ,A、B间的距离为.则 A. 行李在传动带上始终做匀加速直线运动 B. 行李在传送带上始终受到向右的摩擦力 C. 行李在传送带上可能有一段时间不受摩擦力 D. 行李在传送带上的时间一定小于 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC.行李开始在传送带上向右做匀加速直线运动,如果当行李的速度等于传送带速度时,行李的位移小于传送带的长度,然后行李与传送带相对静止做匀速直线运动,行李做匀速直线运动时不受摩擦力,故AB错误,C正确;‎ D.由牛顿第二定律可知,行李的加速度:,如果:,则行李在传送带上始终做匀加速直线运动,位移为,由匀变速直线运动的位移公式:‎ 得行李的运动时间:,如果:,则行李在传送带上先做匀加速直线运动后做匀速直线运动,行李匀加速的位移:,匀速的位移:‎ 行李的运动时间:,由此可知,行李在传送带上的时间不一定小于,D错误。‎ ‎7.用细绳AO、BO吊一重物,两绳子能承受的最大力均为100N,绳与竖直方向夹角分别为30°和60°,如图所示。若使绳子不断,最多能悬挂重物重量为( )‎ ‎ ‎ A. N B. N C. N D. 200N ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】以重物为研究对象,受力如图所示:‎ ‎ ‎ 由平衡条件得:‎ ‎①‎ ‎②‎ 由式①可知:‎ 当TBC=100N时,‎ AC将断;‎ 当TAC=100N时,‎ BC不断;‎ 故当TAC=100N时悬挂重物的重最大,将TAC=100N,代入式②,解得 综上分析,最多能悬挂重物重量为,ACD错误;B正确。‎ 故选B。‎ ‎8.如图所示,一个质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为30°。则( )‎ A. 滑块一定受到三个力作用 B. 弹簧一定处于压缩状态 C. 斜面对滑块的支持力大小可能为零 D. 斜面对滑块的摩擦力大小一定等于 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.弹簧与竖直方向的夹角为30°,所以弹簧的方向垂直于斜面,因为弹簧的形变情况未知,所以斜面与滑块之间的弹力大小不确定,所以滑块可能只受重力、斜面支持力和静摩擦力三个力的作用而平衡,也可能有弹簧的弹力,A错误;‎ B.弹簧对滑块可以是拉力,故弹簧可能处于伸长状态,B错误;‎ C.由于滑块此时受到的摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力(等于),不可能为零,所以斜面对滑块的支持力不可能为零,C错误;‎ D.静摩擦力一定等于重力的下滑分力,故为,D正确。‎ 故选D。‎ ‎9.如图所示,一小球自空中自由落下,与正下方的直立轻质弹簧接触,直至速度为零的过程中,关于小球运动状态的下列几种描述中,正确的是( )‎ A. 接触后,小球作减速运动,加速度的绝对值越来越大,速度越来越小,最后等于零 B. 接触后,小球先做加速运动,后做减速运动,其速度先增加后减小直到为零 C. 接触后,速度为零的地方就是弹簧被压缩最大之处,加速度为零的地方也是弹簧被压缩最大之处 D. 接触后,小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 从小球下落到与弹簧接触开始,一直到小球速度为零的过程中,小球受竖直向下的重力和弹簧对小球竖直向上的弹力.‎ 开始时弹簧的弹力小于重力,小球受到的合力向下,加速度向下,速度也向下,做加速运动;随着弹簧压缩量的增大,弹簧弹力增大,合力越来越小,加速度越来越小,做加速度减小的加速运动.‎ 当弹簧弹力等于小球重力时,合力为零,加速度为零,速度达到最大值.‎ 之后弹簧弹力大于小球重力,合力向上,加速度向上,速度向下,做减速运动;随着弹簧压缩量的增大,弹簧弹力增大,合力越来越大,加速度越来越大,做加速度增大的减速运动直至速度为零到达压缩最大之处.‎ 综上,B项正确.‎ ‎10.如图所示,A、B球的质量相等,弹簧的质量不计,倾角为θ的斜面光滑,系统静止时,弹簧与细线均平行于斜面,在细线被烧断的瞬间下列说法正确的是( )‎ A. 两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为gsinθ B. B球的受力情况未变,瞬时加速度为零 C. A球的瞬时加速度沿斜面向下,大小为2gsinθ D.‎ ‎ 弹簧有收缩的趋势,B球的瞬时加速度向上,A球的瞬时加速度向下,A、B两球瞬时加速度都不为零 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】系统原来静止,根据平衡条件可知:‎ 对B球有:F弹=mgsinθ 对A球有:F绳=F弹+mgsinθ,‎ 细线被烧断的瞬间,细线的拉力立即减为零,但弹簧的弹力不发生改变,则:‎ B球受力情况未变,瞬时加速度为零;‎ 对A球,根据牛顿第二定律得:‎ 方向沿斜面向下.‎ A.两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为gsinθ,与结论不相符,选项A错误;‎ B.B球的受力情况未变,瞬时加速度为零,与结论相符,选项B正确;‎ C.A球的瞬时加速度沿斜面向下,大小为2gsinθ,与结论相符,选项C正确;‎ D.弹簧有收缩的趋势,B球的瞬时加速度向上,A球的瞬时加速度向下,A、B两球瞬时加速度都不为零,与结论不相符,选项D错误;‎ ‎11.放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示。取重力加速度g=10m/s2。由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为( )‎ A. m=0.5kg B. μ=0.4 C. m=1kg D. μ=‎ ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】由v-t图像可知物块在4-6s内做匀速直线运动,根据F-t图像可知这个过程中F=2N,根据二力平衡可得:f=F=2N,由v-t图像可知物块在2-4s内做匀加速直线运动,且图像的斜率表示加速度,即,根据F-t图像可知这个过程中 ‎=3N,根据牛顿第二定律有:,解得m=0.5kg,因为,解得μ=0.4,综上分析可知,AB正确,CD错误。‎ 故选AB。‎ ‎12.如图所示,两个完全相同的小车质量均为M,放在光滑的水平面上,小车横梁上用细线各悬挂一质量均为m的小球,若对甲中的小车施加水平向左的恒力F1,对乙中小球m施加水平向右的恒力F2,稳定后整个装置分别以大小为a1、a2的加速度做匀加速直线运动,两条细线与竖直方向的夹角均为θ,细线的拉力分别为T1、T2,地面对小车的支持力分别为N1、N2,则下列判断正确的是( )‎ A. T2>T1 B. N1=N2‎ C. D. ‎ ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】先对乙图中情况下的整体受力分析,受重力、支持力和拉力,根据牛顿第二定律,有:,再对乙图中情况下的小球受力分析,如图 根据牛顿第二定律,有,,由以上三式可解得:‎ ‎,,再对甲图中小球受力分析,如图 由几何关系得:,,则有:,故拉力,‎ 对整体分析有:,由于,所以,在竖直方向上有:,所以,‎ A.综上分析,A错误;‎ B.综上分析,B正确;‎ CD.综上分析,C正确,D错误;‎ 故选BC。‎ 二、实验题(2小题)‎ ‎13.有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则.在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三段绳子的拉力F1、F2和F3,回答下列问题:‎ ‎(1)改变钩码个数,实验能完成的是( )‎ A.钩码个数N1=N2=2,N3=4‎ B.钩码的个数N1=N3=3,N2=4‎ C.钩码的个数N1=N2=N3=4‎ D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=5‎ ‎(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是( )‎ A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向 B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度 C.用量角器量出三段绳子之间的夹角 D.用天平测出钩码质量 ‎(3)根据实验原理及操作,在作图时,你认为图中________是正确的.(填“甲”或“乙”)‎ ‎【答案】 (1). BCD (2). A (3). 甲 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)对O点受力分析 OA 、OB、OC分别表示三个力的大小,由于三共点力处于平衡,所以OC等于OD.因此三个力的大小构成一个三角形.‎ A.以钩码的个数表示力的大小,只能两分力沿直线时才能构成三角形,不符合实验方法,故A错误,不符合题意;‎ B.以钩码的个数表示力的大小,则三力为边构成等腰三角形,故B正确,符合题意;‎ C.以钩码的个数表示力的大小,则三力为边构成等边三角形,故C正确,符合题意;‎ D.以钩码的个数表示力的大小,则三力为边构成直角三角形,故D正确,符合题意.‎ ‎(2) 为验证平行四边形定则,必须作受力图,所以先明确受力点,即标记结点O的位置,其次要作出力的方向并读出力的大小,最后作出力的图示,因此要做好记录,是从力的三要素角度出发,要记录砝码的个数和记录OA、OB、OC三段绳子的方向,故最重要的一个步骤是A;‎ ‎(3)以O点为研究对象,的是实际作用效果在OC这条线上,由于误差的存在,的理论值要与实际值有一定偏差,故甲图符合实际,乙图不符合实际.‎ ‎14.“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如下图所示.‎ ‎(1)下列说法正确的是_____________.‎ A.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力 B.实验时应先释放小车后接通电源 C.本实验砝码及砝码盘B的质量应远大于小车A的质量 D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作图象 ‎(2)某同学在实验中.打出一条纸带如图所示,他选择了几个计时点作为计数点,相邻两计数点间还有4个计时点没有标出,其中S1= 7.06cm、S2=7.68cm、S3=8.30cm、S4=8.92cm,纸带加速度的大小是_____m/s2.(保留两位有效数字)‎ ‎(3)某同学将长木板右端适当垫高,其目的是_____________.但他把长木板的右端垫得过高,使得倾角过大.用a表示小车的加速度,F表示细线作用于小车的拉力.他绘出的a - F关系图象是______‎ A、 B、‎ C、 D、‎ ‎【答案】 (1). D (2). 0.62 (3). 平衡摩擦力 C ‎【解析】‎ ‎【详解】解(1) A、实验前要平衡摩擦力,每次改变小车质量时,不需要重新平衡摩擦力,故选项A错误;‎ B、实验时应先接通电源,然后再释放小车,故选项B错误;‎ C、在砝码及砝码盘B的质量远小于小车A的质量时,小车受到的拉力近似等于砝码及砝码盘受到的重力,故选项C错误;‎ D、应用图象法处理加速度与质量关系实验数据时,为了直观,应作图象,故选项D正确;‎ 故选选项D;‎ ‎(2) 利用逐差法可得:,解得;‎ ‎(3) 将长木板右端适当垫高,其目的是平衡摩擦力;把长木板的右端垫得过高,使得倾角过大,小车所受重力平行于木板的分力大于小车受到的摩擦力,小车受到的合力大于细线的拉力,在小车不受力时,小车已经具有一定的加速度,图象不过原点,在a轴上有截距,因此他绘出的关系图象是选项C;‎ 三、计算题(4小题)‎ ‎15.如图所示,倾角θ=30°的光滑斜面的下端与水平地面平滑连接(可认为物体在连接处速率不变).一个质量为m的小物体(可视为质点),从距地面h=3.2m高处由静止沿斜面下滑.物体与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.4,重力加速度g=10m/s2,求:‎ ‎(1)物体下滑到达斜面底端A时速度vA的大小;‎ ‎(2)物体在水平地面上滑行的时t。‎ ‎【答案】(1);(2)2s。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)物体由静止沿光滑斜面下滑过程,在沿斜面方向上,由牛顿第二定律有:‎ 代入数据解得:‎ 设物体由静止沿斜面下滑经时间t1至底端A处,根据速度位移公式有:‎ 代入数据得:vA=8m/s ‎(2)物体在地面作匀减速运动,设加速度大小为,由牛顿第二定律有:‎ 解得:m/s2‎ 根据速度时间公式有:‎ 代入数据得:t=2s ‎16.如图所示,用绳拴住木棒AB的A端,使木棒在竖直方向上静止不动,在悬点A端正下方有一点C距A端0.8m.若把绳轻轻剪断,测得A、B两端通过C点的时间差是0.2s,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力.求:‎ ‎ (1)木棒AB的长度?‎ ‎(2)D为AB棒上的一点,若AD、DB两段通过C点的时间相同,求AD=?‎ ‎【答案】(1)0.6m;(2)0.35m。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设木棒的长度为,绳子剪断后木棒自由下落,故可将A、B两端分别看做自由下落的质点,它们下落到C点所用时间分别为,依题意有:‎ m s 解得:m,s,s ‎(2)由于AD、DB两段通过C点的时间相同,则根据 可得:‎ s 而且:‎ m 联立解得:m ‎17.如图所示,粗糙水平地面上放置一个截面为半圆的柱状物体A,A与墙之间再放一光滑圆球B,整个装置处于平衡状态.已知A,B两物体的质量分别为M和m,半圆球B同半圆的柱状物体半径均为r,已知A的圆心到墙角距离为2r,重力加速度为g.求:‎ ‎(1)物体受到地面的支持力大小;‎ ‎(2)物体受到地面的摩擦力.‎ ‎【答案】(1);(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)(2)对B受力分析如图:‎ 由几何关系得:‎ 解得:θ=30°‎ 由平衡条件得:‎ 联立解得:‎ 对A、B整体,受力分析如图所示.‎ 由平衡条件得:‎ 摩擦力的方向水平向左。‎ ‎18.如图,已知斜面倾角30°,物体A质量mA=0.4kg,物体B质量mB=0.7kg,H=0.5m.B从静止开始和A一起运动,B落地时速度v=2m/s.若g取10m/s2,绳的质量及绳的摩擦不计,求:‎ ‎(1)物体A与斜面间的动摩擦因数.‎ ‎(2)物体A沿足够长的斜面滑动的最大距离.‎ ‎【答案】(1)(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】分别对A和B进行受力分析,如图.‎ ‎(1)对A、B列运动方程,对A有:‎ T – mAgsinθ-f=mAa1; FN=mAgcosθ ; f=μFN 对B有:mBg-T=mBa1‎ 整合以上各式得:mBg-mBa - mAgsinθ -μmAgcosθ=ma1(1)‎ 对B的运动情况,有:v2=2a1H(2)‎ 由(1)(2)代入数据得a1=4m/s2,μ=0.17‎ ‎(2)B落地后,绳子松弛,不再对A有拉力T的作用,此时A有mAgsinθ+f=mAa2;FN=mAgcosθ ; f=μFN整理得:a2=6.5m/s2,方向沿斜面向下,因此A继续沿斜面向上做匀减速运动,位移为x=v2/2a2=4/13m.物体沿斜面滑动的最大距离为s=x+H=21/26m.‎ ‎ ‎
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