内蒙古包头市2018-2019学年高一上学期期末考试物理试题

内蒙古包头市2018-2019学年高一上学期期末考试物理试题

‎2018—2019学年度第一学期高一年级期末教学质量检测试卷 物理 一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意。‎ ‎1.高中物理开始学习矢量，矢量的方向尤为重要。下图中静止物体A受力示意图正确的是（　　）‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．该图中重力方向应该竖直向下，选项A错误；‎ B．该图中F2的方向应该指向圆心，选项B错误；‎ C．该图中两球接触，但是无弹力，则球A只受重力和地面的支持力，选项C正确；‎ D．图中球A还受到墙面水平向右的支持力作用，选项D错误；‎ 故选C。‎ ‎2.一名人类宇航员到达某类地行星，在行星上完成自由落体运动实验，让一个质量为‎1kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5s内的位移是‎18m，则（　　）‎ A. 若改用‎2kg小球，会在更短时间内落地 B. 小球在第5s内的平均速度是 C. 该星球上的重力加速度为 D. 小球在5s内的位移是‎50m ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．自由落体运动的快慢与物体质量无关，故A错误。‎ BC．小球在第5s内的位移是‎18m，则第5s内的平均速度为：=‎18m/s，第5s内的平均速度等于4.5s末的速度，所以有：‎ 故BC错误。‎ D．小球在前5s内的位移是：‎ 故D正确。‎ 故选D。‎ ‎3.如图所示，两块相同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．‎ ‎4.‎ 如图所示，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°，运动员重为‎72kg．则轻绳给运动员的张力大小T为(g＝‎10m/s2)( )‎ ‎ ‎ A. 360N B. 360N C. 480N D. 1440N ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据平衡条件可得竖直方向：Tcos30°=mg，故细绳给人的张力为：，故C正确，ABD错误．‎ ‎5.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。‎ ‎6.一物体做直线运动，其加速度随时间变化的a—t图象如图所示．下列v—t图象中，可能正确描述此物体运动的是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由a—t图象知，0～0.5T时间内的加速度与T～2T时间内的加速度大小相等，方向相反，而对应时间内的v-t图象的斜率的绝对值相等，正负不同，可得D正确，ABC错误 二、不定项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。‎ ‎7.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．‎ ‎8.如图所示，物体放在物体上，物体放在光滑的水平面上，已知，‎ ‎.、间动摩擦因数物体上系一细线，细线能承受的最大拉力是，水平向右拉细线，下述中正确的是（取）（ ）‎ A. 当拉力时，静止不动 B. 当拉力时，相对滑动 C. 当拉力时，受到的摩擦力等于 D. 在细线可以承受的范围内，无论拉力多大，相对始终静止 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】水平面光滑，则当在A上施加力时，开始时AB相对静止，且沿地面滑动；假设绳子不断裂，则当绳子拉力增大到某一值时B物体会开始滑动，此时A、B之间达到最大静摩擦力．以B为研究对象，最大静摩擦力产生加速度，由牛顿第二定律得：μmAg=mBa；a=μg=‎6m/s2，以整体为研究对象，由牛顿第二定律得：F=（mA+mB）a=（6+2）×6N=48N；即当绳子拉力达到48牛时两物体才开始相对滑动．在细线可以承受的范围内，无论拉力多大，相对始终静止，所以AB错误，D正确．当拉力为16N时，AB相对静止，由F=（mA+mB）a′代入数据解得：a′=‎2m/s2，f=mBa′=2×2N=4N，故C正确．故选CD．‎ ‎【点睛】题属于动力学的临界问题，关键求出相对运动的临界加速度，判断在绳子拉力范围内是否发生相对运动，注意整体法和隔离法的运用．‎ ‎9.如图所示，用一段绳子把轻质小滑轮吊装在A点，一根轻绳跨过滑轮，绳的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，拉水桶的绳子与OA的夹角为。人拉绳沿水平面向左运动，把井中质量为m的水桶缓慢匀速提上来，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. 始终等于 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小 ‎【答案】AC ‎【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，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错误；‎ 故选AC。‎ ‎10.如图所示，斜面置于水平面上，水平面粗糙程度未知，斜面具有水平向左的初速度 ‎，空间存在水平向右吹来的风，风速恒定。风会对斜面产生作用力，假设风对斜面产生的所用力方向与弹力方向规则相同，大小，其中为斜面相对于风的速度，则斜面速度随时间变化的图像可能是（　　）‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D ‎ ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】令斜面的倾角为θ，风的速度为v，斜面的是速度为v1，斜面受力如图所示：‎ ‎ 根据牛顿第二定律有：‎ f+F∙cosθ=ma 即为：‎ μ（mg+F∙sinθ）+F∙cosθ=ma 由于风和斜面相向运动，所以有：‎ F=k（v+v1）‎ 斜面做减速运动，v1减小，所以斜面的加速度减小，斜面向左做加速度减小的减速运动直到速度为零，当速度为零时 F∙sinθ≤μ（mg+F∙cosθ）‎ 则物体静止不动。 当F•sinθ＞μ（mg+F•cosθ），斜面反向加速度，则摩擦力反向，此过程根据牛顿第二定律有：‎ F∙sinθ-μ（mg+F∙cosθ）=ma′‎ F=k△v=k（v-v′）‎ 由于斜面加速v′增加，所以F减小，斜面的加速度可能减小，当加速度减小到零时，斜面便匀速向右运动。 A．该图与结论相符，选项A正确；‎ B．该图与结论相符，选项B正确；‎ C．该图与结论不相符，选项C错误；‎ D．该图与结论不相符，选项D错误；‎ 故选AB。‎ 三、实验题：本题共2小题，共15分 ‎11.时间精确测量对于研究运动是至关重要的。某同学用电火花计时器（其打点周期）来测定自由落体的加速度。‎ ‎（1）下列器材中，实验中需要用到的有___________（只需填选项字母）。‎ A．毫米刻度尺 B．4～6V交流电源 C．天平 D．4~6V直流电源 ‎（2）如果在所选纸带上取某点为0号点，然后连续取出6段位移，相邻点之间的距离记为写出用以及T来表示重力加速度的计算式：____。‎ ‎（3）实验中由于纸带污损，如图所示为残留纸带上的一段，点为连续打出的，只能准确测量出两段长度，由此得到加速度的大小为___________。（计算结果保留三位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). A (2). (3). 9.65‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]．实验中要用毫米刻度尺测量纸带；电火花计时器要用220V交流电源；此实验不需要天平测质量；故只选A；‎ ‎（2）[2]．相邻点之间的距离为x1、x2、x3、x4、x5、x6，周期为T；根据结合逐差法可得重力加速度的计算式：‎ ‎；‎ ‎（3）[3]．由逐差法△x=gt2知，重力加速度 ‎12.历史上由于计时仪器的精度不够，科学家会将快速的运动“放慢”来研究。伽利略用自己的脉膊做计时仪器，借助斜面放慢了自由落体运动，类似的实验思想被用到许多实验中。如图甲所示为阿特武德机的示意图，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武德于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___________（用M、m、重力加速度g表示）；‎ ‎（2）若选定如图甲所示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．重物下落的距离及下落这段距离所用的时间 C．绳子的长度 D．滑轮半径 ‎（3）经过多次重复实验，得到多组、m数据，作出图像，如图乙所示，已知该图像斜率为，纵轴截距为b，则可求出当地的重力加速度_____，并可求出重物质量_____。（用k、b表示）‎ ‎【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 mg=（‎2M+m）a 解得：‎ ‎ ‎ ‎（2）[2]．根据，解得：‎ ‎ ‎ 因为，所以 ‎ ‎ 得 ‎ ‎ 根据知，需要测量物理量有：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AB正确。‎ ‎（3）[3][4]．因为，则 知图线斜率 ‎ ‎ 解得：‎ ‎ 。‎ 四、计算题：本题共三小题，共37分（应写出必要的文字说明、原始方程，受力分析）‎ ‎13.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 ‎14.质量为M的斜面倾角为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，若用与斜面也成θ角的力F拉木块沿斜面向上匀速上升，如图。求：‎ ‎（1）求木块与斜面的动摩擦因数μ；‎ ‎（2）求拉力F的大小。‎ ‎【答案】（1）μ=tanθ （2）mgsin2θ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）木块在斜面上匀速向下运动，有：‎ mgsinθ=μmgcosθ 即:‎ μ=tanθ ‎（2）匀速上滑时,平行斜面方向:‎ Fcosθ=mgsinθ+Ff ‎ 垂直斜面方向:‎ Fsinθ+FN=mgcosθ 其中:‎ Ff=μFN ‎ 联立解得: ‎ ‎=mgsin2θ ‎15.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，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，欲使圆柱体在运动中不离开V形槽，重物最大不能超过多少？‎ ‎（3）若不论多大，圆柱体都不能离开V形槽，求的取值范围。‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）方法一：三者保持相对静止，‎ 对 m‎1g–T=m‎1a 对M和m T=（M＋m）a 解得 方法二：对M，m，整体 对M，m 解得 ‎.‎ ‎（2）对m，小球与B点脱离接触时受力分析图 对整体 ‎.‎ ‎（3）对整体 整体加速度最大值不超过g，即 对m ‎ ‎