2018-2019学年吉林省实验中学高一上学期期末考试物理试题（解析版）

2018-2019学年吉林省实验中学高一上学期期末考试物理试题（解析版）

‎2018-2019学年吉林省实验中学高一上学期期末考试物理试题（解析版）‎ 一．选择题 ‎1.一辆汽车在水平公路上沿曲线由 M向 N 行驶，速度逐渐减小。图中分别画出了汽车转弯所受合力F的四种方向，其中可能正确的是（ ）‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】汽车从M点运动到N，做曲线运动，则合力指向曲线的凹向方向；汽车同时减速，所以沿切向方向有与速度相反的合力；F与速度的方向的夹角要大于90°，所以选项ABD错误，选项C正确。故选C。‎ ‎【点睛】解决此题关键是要沿半径方向上和切线方向分析汽车的受力情况，在水平面上，减速的汽车受到水平的力的合力在半径方向的分力使汽车转弯，在切线方向的分力使汽车减速，知道了这两个分力的方向，也就可以判断合力的方向了．‎ ‎2.如图所示，质量均为m的A、B两球，由一根劲度系数为 的轻弹簧连接静止于半径为R的光滑半球形碗中，弹簧水平，两球间距为R且球半径远小于碗的半径。则弹簧的原长为（ ）‎ A. ＋R B. ＋R C. ＋R D. ＋R ‎【答案】D ‎【解析】‎ 以A球为研究对象，小球受三个力：重力、弹力和球壳的支持力如图所示：‎ ‎ 由平衡条件，得到： 解得： 根据几何关系得：，则，所以 故弹簧原长，故D正确，ABC错误。‎ 点睛：对A球受力分析后根据平衡条件得到弹簧的弹力，根据胡克定律求解出压缩量；根据几何关系得到弹簧的长度，相加得到弹簧的原长。‎ ‎3.一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动.开始刹车后的第1 s内和第2 s内位移大小依次为9 m和7 m.则刹车后6 s内的位移是（ ）‎ A. 20 m B. 24 m C. 25 m D. 75 m ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：汽车的加速度为：，根据，则，解得：v0="12m/s" ,故物体停止的时间：，刹车后7s内的位移是6s内的位移，选项C正确。‎ 考点：匀变速运动的规律.‎ ‎4.广州塔，昵称小蛮腰，总高度达600米，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t＝0时由静止开始上升，a－t图象如图所示（以竖直向上为正方向）。则下列相关说法正确的是（ ）‎ A. t＝4.5 s时，电梯处于失重状态 B. 5 55 s时间内，绳索拉力最小 C. t＝59.5 s时，电梯处于超重状态 D. t＝60 s时，电梯速度恰好为零 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 当物体的加速度向上时，处于超重状态．当加速度向下时，处于失重状态．加速度a=0时物体处于平衡状态，根据加速度的正负分析物体的状态。‎ ‎【详解】A项：据题，电梯在t=0时由静止开始上升，加速度向上，电梯处于超重状态，此时加速度a＞0，t=4.5s时，a＞0，电梯也处于超重状态，故A错误；‎ B项：5 55s时间内，a=0，电梯处于平衡状态，绳索拉力等于电梯的重力，应大于电梯失重时绳索的拉力，所以这段时间内绳索拉力不是最小，故B错误；‎ C项：t=59.5s时，a＜0，加速度方向向下，电梯处于失重状态，故C错误；‎ D项：根据a-t图象与坐标轴所围的面积表示速度的变化量，由几何知识可知，60s内a-t图象与坐标轴所围的面积为0，所以速度的变化量为0，而电梯的初速度为0，所以t=60s时，电梯速度恰好为0．故D正确。‎ 故应选：D。‎ ‎【点睛】超重和失重现象可以运用牛顿运动定律进行分析理解，产生超重的条件是：物体的加速度方向向上；产生失重的条件：物体的加速度方向向下．要知道a-t图象“面积”的物理意义：a-t图象与坐标轴所围的面积表示速度的变化量。‎ ‎5.如图所示，一倾角为45°的斜面固定于竖直墙上，为使一光滑的铁球静止，需加一水平力F，且F通过球心，下列说法正确的是（ ）‎ A. 球一定受墙的弹力且水平向左 B. 球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上 C. 球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上 D. 斜面和竖直墙之间可能没有弹力 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题意可知，小球处于平衡状态；则可知小球所受各力的合力为零；对小球进行受力分析，小球受重力、推力、竖直墙的支持力及斜面对小球的支持力；可采用分解法将斜面支持力向水平方向和竖直方向分解，分别列出水平和竖直方向上的平衡方程，分情况进行讨论即可求解。‎ ‎【详解】A项：对小球进行受分析，如图所示：‎ 若压力F等于N2水平向上的分力时，小球对竖直面没有压力，故N1有可能为零，故A错误；‎ B、C项：由小球的受力分析可知，如果小球不受斜面的弹力，即小球受到mg，F，N1三力的作用，小球不可能平衡，所以小球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上，故B正确，C错误；‎ D项：对小球和斜面为整体受力分析可知，在水平方向有推力F，所以斜面和竖直墙之间一定有弹力且方向向左，故D错误。‎ 故应选：B。‎ ‎【点睛】在解答平衡类的问题时，在注意准确的进行受力分析；而物体处于平衡状态时是指物体所受合力为零，若力为三个一般采用合成的方式，若力为三个以上，一般采用正交分解的方式，列出平衡方程即可求解。‎ ‎6.如图所示，A、B、C三个小球质量均为m，A、B之间用一根没有弹性的轻质细绳连在一起，B、C之间用轻弹簧拴接，整个系统用轻质细线悬挂在天花板上并且处于静止状态。现将A上面的细线剪断，使A的上端失去拉力，若已知重力加速度为g，则在剪断细线的瞬间，A、B、C三个小球的加速度大小分别是（ ）‎ A. g，g，0‎ B. g，2g，0‎ C. g，g，g D. 1.5g，1.5g，0‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据平衡求出弹簧的弹力大小；在剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，对三个小球分别受力分析，根据牛顿第二定律求出A、B、C的加速度大小。‎ ‎【详解】开始A、B、C处于静止，隔离对C分析，弹簧的弹力F弹=mg 剪断A上面的细线，在该瞬间弹簧的弹力不变，隔离对AB分析，AB的加速度均为 ，C所受的合力为零，加速度为零。故D正确，A、B、C错误。‎ 故选：D。‎ ‎【点睛】‎ 本题是力学中的瞬时问题，关键是先根据平衡条件求出各个力，然后根据牛顿第二定律列式求解加速度；同时要注意轻弹簧的弹力与形变量成正比，来不及突变，而细线的弹力是由微小形变产生的，故可以突变。‎ ‎7.一个人在岸上以恒定的速度υ，通过定滑轮收拢牵引船上的绳子，如图所示，当船运动到某点，绳子与水平方向的夹角为α时，船的运动速度为（ ）‎ A. v B. ‎ C. υcosα D. υtanα ‎【答案】B ‎【解析】‎ 船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度，如图：‎ 根据平行四边形定则有，．故B正确，ACD错误。 点睛：解决本题的关键知道船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度。‎ ‎8.五个质量相等的物体置于光滑水平面上，如图所示，现向右施加大小为F、方向水平向右的恒力，则第2个物体对第3个物体的作用力等于（ ）‎ A. F B. F C. F　‎ D. F ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 先对整体运用牛顿第二定律求出整体的加速度，再对前2个物体运动牛顿第二定律即可。‎ ‎【详解】设每个物体的质量为m，对整体运用牛顿第二定律得：‎ ‎ ‎ 对前2个物体运用牛顿第二定律得：‎ ‎ ‎ 解得： ‎ 故选：C。‎ ‎【点睛】本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用，主要整体法和隔离法的应用。‎ ‎9.如图所示，水平地面上的物体A，在斜向上的拉力F的作用下，向右做匀速运动，则下列说法中正确的是（ ）‎ A. 物体A可能只受到三个力的作用 B. 物体A一定受到四个力的作用 C. 物体A受到的滑动摩擦力大小为Fcos θ D. 物体A对水平面的压力大小一定为Fsin θ ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 受力分析时注意弹力和摩擦力一定在物体与其它物体的接触面上进行分析，注意弹力、摩擦力产生的条件，在本题中将拉力按照作用效果正交分解后，结合运动情况和摩擦力和弹力的产生条件对木块受力分析，得出结论。‎ ‎【详解】A、B项：物体一定受重力，拉力F产生两个作用效果，水平向右拉木块，竖直向上拉木块，由于木块匀速直线运动，受力平衡，水平方向必有摩擦力与拉力的水平分量平衡，即一定有摩擦力，结合摩擦力的产生条件可知则必有支持力，因而物体一定受到四个力，故A错误，B正确；‎ C项：根据物体处于平衡状态可知，水平方向有：f=Fcosθ，故C正确；‎ D项：据物体处于平衡状态可知，竖直方向有：FN=mg-Fsinθ，故D错误。‎ 故应选：BC。‎ ‎【点睛】对物体受力分析通常要结合物体的运动情况，同时本题还要根据弹力和摩擦力的产生条件分析。‎ ‎10.甲、乙两车在一平直公路上同向行驶，其速度－时间图象如图所示。下列说法正确的是（ ）‎ A. 乙车做曲线运动 B. 0 10 s内，乙车的位移大于甲车的位移 C. t＝10 s时，两车可能相遇 D. 0 10 s内，必有某一时刻甲、乙两车的加速度相同 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ A、乙车一直沿正方向运动，速度方向不变，做直线运动，A错误：‎ B、在v-t图象中，面积表示位移，0 10s内，乙车的位移大于甲车的位移，B正确；‎ C、两车的初始位置不确定，时可能相遇，C正确；‎ D、在v-t图象中，图象的斜率表示加速度，在乙图线中会有一点切线的斜率与甲图线平行，斜率相等，加速度相等，D正确；‎ 故选BCD。‎ ‎11.如图所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其竖直方向的v－t图象如图所示，同时人顶着杆沿水平地面运动的x－t图象如图所示。若以地面为参考系，下列说法正确的是（ ）‎ ‎ ‎ A. 猴子的运动轨迹为直线 B. 猴子在2 s内做匀变速曲线运动 C. 猴子在2 s内的加速度大小为4 m/s2‎ D. t＝0时猴子的速度大小为8 m/s ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 猴子参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀减速直线运动，通过运动的合成，判断猴子相对于地面的运动轨迹以及运动情况。求出t=2s时刻猴子在水平方向和竖直方向上的分加速度，根据平行四边形定则，求出猴子相对于地面的加速度。‎ ‎【详解】A、B项：由乙图知，猴子竖直方向上做匀减速直线运动，加速度竖直向下。由丙图知，猴子水平方向上做匀速直线运动，则猴子的加速度竖直向下，与初速度方向不在同一直线上，故猴子在2s内做匀变速曲线运动，故A错误，B正确；‎ C项：v-t图象的斜率等于加速度，则知猴子的加速度大小为：，因此加速度大小为4 m/s2，故C正确；‎ D项：x-t图象的斜率等于速度，则知猴子水平方向的初速度大小为vx=4m/s，竖直方向分速度vy=8m/s，t=0时猴子的速度大小为：，故D错误。‎ 故选：BC。‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道猴子参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀加速直线运动，会运用运动的合成分析物体的运动轨迹和运动情况。‎ ‎12.如图所示为粮袋的传送装置，已知A、B两端间的距离为L，传送带与水平方向的夹角为θ，工作时运行速度为v，粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ，正常工作时工人在A端将粮袋放到运行中的传送带上.设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度大小为g。关于粮袋从A到B的运动，以下说法正确的是（ ）‎ A. 粮袋到达B端的速度与v比较，可能大，可能小也可能相等 B. 粮袋开始运动的加速度为g(sinθ－μcosθ)，若L足够大，则以后将以速度v做匀速运动 C. 若μ≥tanθ，则粮袋从A端到B端可能是一直做匀加速运动 D. 不论μ大小如何，粮袋从Α到Β端一直做匀加速运动，且加速度a≥gsinθ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动，到达B点时的速度小于v；可能先匀加速运动，当速度与传送带相同后，做匀速运动，到达B点时速度与v相同；也可能先做加速度较大的匀加速运动，当速度与传送带相同后做加速度较小的匀加速运动，到达B点时的速度大于v；粮袋开始时受到沿斜面向下的滑动摩擦力，加速度为g（sinθ+μcosθ）．若μ≥tanθ，粮袋从A到B可能一直是做加速运动，也可能先匀加速运动，当速度与传送带相同后，做匀速运动。‎ ‎【详解】A项：袋在传送带上可能一直做匀加速运动，到达B点时的速度小于v；可能先匀加速运动，当速度与传送带相同后，做匀速运动，到达B点时速度与v相同；也可能先做加速度较大的匀加速运动，当速度与传送带相同后做加速度较小的匀加速运动，到达B点时的速度大于v；故A正确；‎ B项：粮袋开始时受到沿斜面向下的滑动摩擦力，大小为μmgcosθ，根据牛顿第二定律得到，加速度a=，故B错误；‎ C项：若μ≥tanθ，粮袋从A到B可能一直是做匀加速运动，也可能先匀加速运动，当速度与传送带相同后，做匀速直线运动，故C正确；‎ D项：由上分析可知，粮袋从A到B不一定一直匀加速运动，故D错误。‎ 故应选：AC。‎ ‎【点睛】本题考查分析物体运动情况的能力，而要分析物体的运动情况，首先要具有物体受力情况的能力．传送带问题，物体的运动情况比较复杂，关键要考虑物体的速度能否与传送带相同。‎ 二．实验题 ‎13.某同学尝试用橡皮筋等器材验证力的平行四边形定则，他找到两条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端与细绳连接，结点为O，细绳下挂一重物，两橡皮筋的另一端也都连有细绳。实验时，先将一条橡皮筋的另一端的细绳固定在墙上的钉子A上，另一条橡皮筋任其下垂，如图甲所示；再将另一条橡皮筋的另一端的细绳固定在墙上的钉子B上，如图乙所示。‎ ‎（1）为完成实验，下述操作中必需的是________.‎ A．两橡皮筋的另一端连接的细绳a、b长度要相同 B．要测量橡皮筋的原长 C．要测量图甲和图乙中橡皮筋的长度 D．要记录图甲中结点O的位置及过结点O的竖直方向 E．要记录图乙中结点O′的位置及过结点O′的竖直方向 ‎（2）对该实验“两条相同的橡皮筋”的要求的理解正确的是________.‎ A．橡皮筋的材料和原长相同即可 B．橡皮筋的材料和粗细相同即可 C．橡皮筋的材料、原长和粗细均要相同 ‎【答案】 (1). (1)bce；　 (2). (2)c；‎ ‎【解析】‎ ‎（1）a、两橡皮筋的另一端连接的细绳a、b长度不一定要相同．故a错误；bc、两条橡皮筋遵守胡克定律，要测量拉力可以通过测量橡皮筋的长度和原长，得到橡皮筋的伸长量，研究拉力与伸长量的倍数来根据比例作力的图示．故bc正确．de、为了正确作出合力与分力的图示，必须记下O点的位置及过结点O的竖直方向，故d错误，e正确．故选bce．（2）该实验测量拉力可以通过测量橡皮筋的长度和原长，得到橡皮筋的伸长量，研究拉力与伸长量的倍数来根据比例作力的图示．所以橡皮筋的材料、原长和粗细均要相同，故abd错误，c正确．故选c．‎ ‎【点睛】本实验是通过作合力与分力图示的方法来验证平行四边形定则，需要测量合力与分力的大小，由于没有弹簧测力计，橡皮筋遵守胡克定律，可测量橡皮筋的长度和原长来确定合力与分力的大小关系．‎ ‎14.为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图所示的实验装置：‎ ‎（1）以下实验操作正确的是________.‎ A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在砝码及砝码盘的牵引下恰好做匀速运动 B．调节滑轮的高度，使细线与木板平行 C．先接通电源后释放小车 D．实验中小车的加速度越大越好 ‎（2）在实验中，得到一条如图所示的纸带，已知相邻计数点间的时间间隔为T＝0.1 s，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出分别为3.09 cm、3.43 cm、3.77 cm、4.10 cm、4.44 cm、4.77 cm，则小车的加速度a＝________ m/s2。(结果保留两位有效数字)‎ ‎（3）有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度a与所受外力F的关系，他们在轨道水平及倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条a－F图线，如图所示。图线______是在轨道倾斜情况下得到的(填“①”或“②”)；小车及车中砝码的总质量m＝______ g。‎ ‎【答案】 (1). BC; (2). 0.34; (3). ①; (4). 0.5;‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）平衡摩擦力就是让小车在无拉力的作用下做匀速直线运动，让重力沿斜面的分力等于小车受到的摩擦力．所以平衡时应为：将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，故A错误；为了使绳子拉力代替小车受到的合力，需要调节滑轮的高度，使细线与木板平行，故B正确；使用打点计时器时，先接通电源后释放小车，故C正确；试验中小车的加速度不是越大越好，加速度太大，纸带打的点太少，不利于测量，故D错误．故选BC ‎（2）由匀变速运动的规律得：s4-s1=3aT2；s5-s2=3aT2；s6-s3=3aT2；‎ 联立得：（s4+s5+s6）-（s1+s2+s3）=9aT2‎ 解得：，‎ ‎（3）由图象可知，当F=0时，a≠0．也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力时木板的右端垫得过高．所以图线①是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的．根据F=ma得a-F图象的斜率 =1/m，由a-F图象得图象斜率 =2，所以m=0．5 g．‎ 考点：探究加速度与力、质量的关系 三．计算题 ‎15.已知水平地面上的木箱质量为20 g，用大小为100N的水平力推木箱，恰好能使木箱匀速前进。若用同样大小的力与水平方向成37°角斜向上拉木箱，如图所示，使木箱由静止开始运动，(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，求：‎ ‎（1）木箱和地面间的动摩擦因数的大小；‎ ‎（2）木箱加速度的大小；‎ ‎（3）木箱在最初2s时间内发生的位移大小。‎ ‎【答案】（1）0.5（2）0.5m/s2（3）1m ‎【解析】‎ ‎（1）当用水平力推木箱，如图所示：‎ 木箱匀速运动时滑动摩擦力：，所以；‎ ‎（2）木箱加速运动时，如图所示 ‎　‎ 水平方向由牛顿第二定律知：‎ 竖直方向：‎ 代入数据联立解得：；‎ ‎（3）根据匀变速直线运动的位移与时间的关系可知：‎ 点睛：解答本题的关键是分析物体的受力情况，画出力图，根据平衡条件或牛顿第二定律进行求解即可。‎ ‎16.如图所示，还没有安装玻璃的窗子上、下沿间的高度H＝1.6 m，墙的厚度d＝0.4 m。某人在离墙壁距离L＝1.4 m，距窗子上沿高h＝0.2 m处的P点，将可视为质点的小物体以速度v垂直于墙壁水平抛出，小物体直接穿过窗口并落在水平地面上（ g=10 m/s2），求v的取值范围。‎ ‎【答案】3 m/s＜v＜7 m/s.‎ ‎【解析】‎ 小物体做平抛运动，恰好擦着窗子上沿右侧穿过时v最大，此时有 ， 代入解得 恰好擦着窗口下沿左侧时速度v最小，则有， 解得： 故v的取值范围是：。‎ 点睛：解决本题的关键明确临界条件，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活解答。‎ ‎17.如图所示，质量M＝1 g的木板A静止在水平地面上，在木板的左端放置一个质量m＝1 g的铁块B(‎ 大小可忽略)，铁块与木块间的动摩擦因数μ1＝0.3，木板长L＝1m，用F＝5N的水平恒力作用在铁块上，g取10m/s2。‎ ‎(1)若水平地面光滑，计算说明铁块与木板间是否会发生相对滑动；‎ ‎(2)若木板与水平地面间的动摩擦因数μ2＝0.1，求铁块运动到木板右端所用的时间。‎ ‎【答案】（1）不发生相对滑动；‎ ‎（2）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）假设不发生相对滑动 对AB整体（1）‎ 对A（2）‎ 由（1）（2）得 ‎（2）对B（3）‎ A（4）‎ ‎（5）‎ ‎（6）‎ ‎（7）‎ 解得 考点：牛顿第二定律的综合应用 ‎【名师点睛】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，抓住A、B的位移关系，结合A、B的加速度，运用运动学公式的进行求解。‎ ‎ ‎