福建省厦门第一中2019-2002高一物理上学期期中模拟试题（带解析Word版）

厦门市第一中学 2019-2002 学年高一上物理期中模拟试卷 1 一、选择题 1.关于摩擦力，下列说法正确的是( ) A. 相互压紧的粗糙物体间总有摩擦力作用 B. 有弹力必定有摩擦力，有摩擦力必定有弹力 C. 摩擦力既可以是阻力，也可以是动力 D. 由 ，可知动摩擦因数 μ 与摩擦力 f 成正比，与正压力 N 成反比 【答案】C 【解析】 【详解】A.摩擦力产生的条件：接触面粗糙；相互接触挤压；有相对运动或相对运动趋势。 可见，互压紧的粗糙物体间,不一定有摩擦力。故 A 错误； B.弹力产生的条件：相互接触挤压；摩擦力产生的条件：接触面粗糙；相互接触挤压；有相 对运动或相对运动趋势。可见，有摩擦力，必有弹力；有弹力，不一定有摩擦力。故 B 错误； C.摩擦力阻碍的是相对运动，也就是摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反， 即摩擦力既可以是阻力，也可以是动力，故 C 正确； D.动摩擦因数由接触面决定，与摩擦力 f 正压力 N 无关，故 D 错误； 2. 关于重心的说法，正确的是 （ ） A. 物体的重心一定在物体上 B. 形状规则 物体其重心一定在其几何中心 C. 舞蹈演员在做各种优美动作时，其重心的位置不变 D. 用一根细线悬挂的静止物体，细线方向一定通过物体的重心 【答案】D 【解析】 试题分析：物体的重心不一定在物体上，例如篮球，A 错误；形状规则、质量分布均匀的物体 其重心在几何中心，B 错误；物体重心的位置与形状及质量分布有关，C 错误；用一根细线悬 挂的静止物体，根据二力平衡得：细线方向一定通过物体的重心，D 正确。 考点： 3. 如图所示，木块沿粗糙竖直墙下落，则木块受力情况是（ ） 的 f N µ =A. 只受重力 B. 受到重力和摩擦力 C. 受到重力和弹力 D. 受到重力、摩擦力和弹力 【答案】A 【解析】 试题分析：由于木块与墙壁间没有发生挤压，没有发生形变，故木块与墙壁间没有弹力；没 有弹力也就没有摩擦力，所以木块只受重力作用，故 A 正确；B、C、D 错误 考点：本题考查受力分析。 4.从地面竖直向上抛出的物体，其匀减速上升到最高点后，再以与上升阶段一样的加速度匀 加速落回地面．图中可大致表示这一运动过程的速度图象是 (　 　) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 竖直上抛运动分为升过程和下降过程，上升过程和下降过程速度方向相反，所以对应的图象 应在 t 轴上方和下方，竖直上抛运动中物体的加速度始终竖直向下，等于当地的重力加速度 g，所以图形应该是一条倾斜的直线，故选项 A 正确。 点睛：解决图象问题，首先要看清纵横坐标的物理含义，然后推导出因变量随自变量之间的 关系再根据题设条件进行判定。 5.如图所示各种情况下，a、b 两者之间一定有弹力的是（ ） 。A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 试题分析：假设两球间有弹力，则小球将向两边运动，与题矛盾，故 ab 间无弹力；故 A 错 误．若两球间无弹力，则两个都将向下摆动，与题矛盾，说明 ab 间有弹力；故 B 正确．假设 两球间有弹力，则 a 受力不平衡，故 ab 间无弹力；故 C 错误．假设 b 对 a 球有弹力，方向必 定水平向右，则 a 球共受三个力：竖直向下的重力、竖直向上的拉力和水平向右的弹力，三 个力的合力不可能为零，则小球 a 不可能处于静止状态，与题矛盾，故 ab 间一定没有弹力； 故 D 错误．故选 B。 考点：弹力 【名师点睛】本题考查了弹力产生的条件，产生弹力的条件有两个，一是接触，二是发生弹 性形变；解题时关键要灵活选择解题的方法，条件法和假设法都要掌握。 6.一木块放在水平桌面上，在水平力 F1=10N、F2=2N 的共同作用下处于静止状态，若撤去力 F1，则木块在水平方向上受到的合外力为( ) A. 10N 向左 B. 6N 向右 C. 2N 向左 D. 0 【答案】D 【解析】 【详解】木块开始在水平方向受三个力而平衡，则有: ； 物体处于静止状态，则说明物体受到的最大静摩擦力大于 8N；撤去 F1 后，外力为 2N，故物体 仍能处于平衡，故合力一定是零；故 ABC 错误，D 正确； 7.材料相同质地均匀的木块 a、b 固定在水平面上，如图所示。可视作质点的子弹以初速度 v0 1 2 10-2N=8Nf F F−= =沿水平方向从 a 左端射入，恰能从 b 右端射出，已知 b 的长度是 a 长度的二倍，设子弹在木 块中运动的加速度相同，则子弹开始进入 b 时的速度大小是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】采用逆向思维，子弹做初速度为零 匀加速直线运动，根据 v2=2ax，解得： ，可得子弹进入 b 和进入 a 的速度之比为 ，可得： ，故 B 正确， ACD 错误。 8.如图所示，有黑白两条毛巾交替折叠地放在地面上，白毛巾的中部用细线与墙连接着，黑 毛巾的中部用细线拉住。设细线均水平，欲使黑白毛巾分离开来，若每条毛巾的质量均为 m、 毛巾之间及其与地面之间的动摩擦因数均为 μ，则讲黑毛巾匀速拉出需施加的水平拉力 F 值 为( ) A. 2μmg B. 3μmg C. 4μmg D. 5μmg 【答案】D 【解析】 【详解】以黑毛巾为研究对象，其水平受力如图所示： 的 0 2 3 v 0 6 3 v 0 1 3 v 0 6 2 v 2v ax= 2 : 3 0 6 3bv v=由竖直方向的受力平衡可知，最上面的接触面间的正压力 ， 摩擦力 ， 同理可知上面第二个接触面的摩擦力 ， 第三个接触面的摩擦力 地面与毛巾接触面上的摩擦力 故匀速拉出时拉力 ， 故选项 D 正确，ABC 错误； 9.关于弹力，下列说法中正确的是( ) A. 发生形变的物体一定有弹力 B. 某物体产生的弹力，其方向一定与该物体弹性形变的方向相反 C. 轻杆所产生的弹力不一定沿着轻杆所在的直线 D. 一本书放在水平桌面上，书受向上的弹力，是因为桌面发生了向下的弹性形变 【答案】BCD 【解析】 【详解】A.弹性形变的话有弹力产生，非弹性形变（又叫塑性形变或者范性形变）是不产生 弹力的，故 A 错误； B.弹力的方向总是总是与恢复形变的方向相同，也就是一定与该物体弹性形变的方向相反。 故 B 正确； C.轻杆所产生的弹力可以指向各个方向，不一定沿着轻杆所在的直线，故 C 正确； 1 1 2N mg= 1 1 1 2f N mgµ µ= = 2f mgµ= 3 3 2f mgµ= 4 2f mgµ= 1 2 3 4 5F f f f f mgµ= + + + =D.放在桌面上的木块受到的弹力，是由于桌面发生微小形变，要恢复原状态而产生的弹力。 故 D 正确； 10.下列哪组力作用在物体上，有可能使物体处于平衡状态（ ） A. 3N，4N，8N B. 7N，9N，6N C. 4N，7N，8N D. 3N，5N，1N 【答案】BC 【解析】 【分析】 物体处于平衡状态，合力为零，两个大小不变的共点力的合力范围是：|F 1-F2|≤F 合 ≤F1+F2．三个大小不变的共点力的合力最小值能否为零要看任意一个力的大小是否在其他两 个力的合力范围之内． 【详解】物体处于平衡状态，合力为零，A 中 3N，4N 的合力范围是 1N≤F 合≤7N，8N 不在其 范围之内，所以 3N，4N，8N 合力的最小值为 1N．故 A 错误。B 中 7N，9N 的合力范围是 2N≤F 合≤16N，6N 在其范围之内，7N，9N，6N 合力的最小值为 0N．故 B 正确。C 中 4N、7N 的合力 范围是 3N≤F 合≤11N，8N 在其范围之内，4N，7N，8N 合力的最小值为 0N．故 C 正确。D 中 3N，5N 的合力范围是 2N≤F 合≤8N，1N 不在其范围之内，3N，5N，1N 合力的最小值为 1N．故 D 错误。故选：BC。 【点睛】本题关键要明确两个共点力的合力的范围，同时要明确三力平衡时，任意两个力的 合力与第三个力等值、反向、共线． 11.家乐福、沃尔玛等大型超市为方便顾客，经常安装有倾斜的无台阶式自动扶梯，由于节能 减排的考虑，在没有乘客时，自动扶梯以较小的速度匀速运行，当乘客站立时，自动扶梯经 过先加速再匀速两个阶段运行，设乘客一上扶梯即与扶梯相对静止，则当乘客踏上原来空无 一人斜向上运行的自动扶梯时( ) A. 扶梯加速运行时，对乘客的摩擦力为滑动摩擦力 B. 扶梯匀速运行时，对乘客没有摩擦力 C. 在此情境下，扶梯在加速和匀速阶段对乘客的摩擦力均为静摩擦力 D. 扶梯匀速运行时，对乘客的摩擦力方向沿扶梯向上 【答案】CD 【解析】 【详解】A.扶梯加速运行时，乘客与电梯相对静止，没有发生相对滑动，所以，受到的摩擦力是静摩擦力；故 A 错误； B.扶梯匀速运行时，乘客站在斜面上，始终受摩擦力作用，否则由于重力作用，人将沿斜面 滑下来，故 B 错误； C.无论加速还是匀速，乘客与电梯都是相对静止，都没有发生相对滑动，所以，受到的摩擦 力是静摩擦力；故 C 正确； D.由于扶梯匀速运行，摩擦力与支持力方向的合力与重力平衡，而摩擦力一定平行于接触面， 故摩擦力一定沿扶梯向上，故 D 正确； 12.如图所示，物体 P 放在粗糙水平面上，左边用一根轻弹簧与竖直墙相连，物体静止时弹簧 的长度大于原长。若再用一个从 0 开始逐渐增大的水平力 F 向右拉 P，直到拉动，那么在 P 被 拉动之前的过程中，弹簧对 P 的弹力 FT 的大小和地面对 P 的摩擦力 Ff 的大小的变化情况是 ( ) A. 弹簧对 P 的弹力 FT 保持不变 B. 弹簧对 P 的弹力 FT 先不变后增大 C. 地面对 P 的摩擦力始终增大 D. 地面对 P 的摩擦力先减小后增大 【答案】AD 【解析】 【详解】由题意可知，放在粗糙水平面上，静止时弹簧的长度大于原长，则弹簧对 P 的拉力 向左，由于粗糙水平面，因此同时受到水平向右的静摩擦力。当再用一个从零开始逐渐增大 的水平力 F 向右拉 P，直到把 P 拉动前过程中，物体 P 受到的静摩擦力从向右变为水平向左。 所以其大小先减小后增大。在物体被拉动之前，弹簧的长度没有发生变化，所以弹簧的弹力 保持不变。故只有 AD 正确，BC 错误； 二、实验题： 13.已知两共点力大小分别为 F1=3.0N，F2=2.5N，其方向如图所示，请用 1cm 代表 1N，用作图 法作出这两个共点力的合力，并可由图可量出其大小为________N.(保留一位小数)【答案】5.3 【解析】 【详解】用平行四边形，作出合力 图示，然后量出，平行四边形的对角线为 4.2cm，所以合 力为 4.2N; 14.某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了几条较为理想的纸带，并在每条纸带上 每 5 个计时点取一个计数点，依打点先后编为 0、1、2、3、4、5.由于不小心，纸带被撕断， 部分缺失，如图所示。请根据给出的 A、B、C、D 四段纸带回答： （1）从纸带 A 上撕下的那段应该是 B、C、D 三段纸带中的_______（填字母代号） （2）打纸带 A 时，物体的加速度大小是_______m/s2；打计数点 1 时，物体的速度大小是 ______m/s。 【答案】 (1). C (2). 0.6 (3). 0.33 【解析】 【详解】（1）[1]根根据匀变速直线运动的特点有： ， 的 12 01 6cmx x− =， ， 由此可知 C 段与此最接近，所以属于纸带 A 的是 C 图，故选：C； （2）[2][3]纸带上每 5 个连续计时点取一个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔 ， 根据运动学公式 得 ， 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上 1 点时 小车的瞬时速度大小： ； 15.某小组想测出木块与长木板之间的动摩擦因数 μ，但仅有一根劲度系数未知的弹簧，经过 思考，该小组按如下步骤进行实验： ①如图 a，测出轻弹簧的自然长度 l0； ②如图 b，将木块悬挂在弹簧的下端，静止时测出弹簧的长度 l1； ③为测出木块与木板之间的动摩擦因素，该小组设计了如图 c 和图 d 两种方案。其中图 c 方 案为：固定木板，用弹簧拉着木板匀速运动；图 d 方案为：将弹簧一端连接木板，另一端固 定在墙壁上，拉动长木板使之向左水平运动。两种方案所测得的弹簧长度均记为 l。 （1）比较图 c 和图 d 的两种方案，你认为图______方法更好。 （2）根据测出的物理量，木块与长木板之间动摩擦因数的表达式为 μ=_________。 【答案】 (1). d (2). 【解析】 【详解】（1）[1]比较两种实验方案的操作过程可以看出，图 C 中的物体在弹簧测力计作用下 很难控制它一直做匀速直线运动，弹簧秤的示数不稳定，而图 d 中拉动的是木板，木板运动 45 12 =3 6cm=18cmx x− × 45 12= +18cm=54cmx x =0.1sT 2=x at 2 2 2 2 0.036-0.03= = m/s =0.6m/s0 1 xa t ∆ ． 02 1 0.03 0.036= = m/s=0.33m/s2 2 0.1 xv t × ＋ 2 0 1 0 L L L L − −的速度不影响摩擦力的大小，稳定时弹簧测力计与木块相对于地静止，此时读数更准确．所 以，更合理的方案是图 d； （2）[2]设物体的质量为 m，据图中的平衡条件可知， ， 由于弹簧的弹力和滑动摩擦力是一对平衡力，所以有： ， 又 ， 联立以上解得： ； 三、计算题： 16.质量 m=1kg 的物体静置于水平地面上，与地面的动摩擦因数为 μ=0.2，与地面的最大静摩 擦力为 fm=3N，现用原长为 L0=12cm，劲度系数为 k=100N/m 的轻弹簧水平向右拉该物体，重力 加速度 g=10m/s2，求： （1）当弹簧长度为 L1=14.5cm 时，地面对物体的摩擦力； （2）当用弹簧拉着该物体向右匀速运动时，弹簧的总长度。 【答案】(1)2.5N;(2)14cm; 【解析】 【详解】（1）当弹簧长度为 L1=14.5cm 时，由胡克定律得: 由于 ，所以物体仍然静止，受到的摩擦力为静摩擦力，由二里平衡可知： ； （2）当物体向右匀速运动时，受力平衡，受到的摩擦力为滑动摩擦力，而拉力等于滑动摩擦 力，故： , 又： ( )1 0mg k L L= − ( )1 0F f k L L= = − =f mgµ 2 0 1 0 L L L L µ −= − ( ) ( ) -2 1 0 100 14.5-12 10 N=2.5NF k L L= − = × × mF f＜ 2.5Nf F= = 2 =0.2 1 10N=2NF f mgµ= = × ×滑， 所以求得： 17.如图，轻绳的两端 A、B 固定在天花板上，两端与竖直方向的夹角分别为 37°和 53°，OC 段挂着一个物体，质量为 5kg。（g=10m/s2，sin37°=0.6；cos37°=0.8）求： （1）OC 绳中拉力的大小 （2）AO 绳中与 BO 绳的拉力大小。 【答案】（1）50N(2)40N,30N 【解析】 【详解】(1)对物体 C 进行受力分析,受到一个向下的重力，和一个向上的拉力，由于物体静 止，所以受力平衡，故; (2)由受力分析可知，AC 绳上的拉力，和 BC 绳上的拉力的合力等于 OC 绳上的力，作出它们的 合力，由图可知： ， ； 18.如图，A 与 B 两滑块叠放在水平面上，已知 A 与 B 的质量分别为mA=1kg，mb=2kg，A 与 B 间 的动摩擦因数 μ1=0.3，B 与水平面间的动摩擦因数μ2=0.4。在用水平拉力 F 把 B 向左匀速拉 出。 ( )2 2 0F k L L= − 2 14cmL = 5 10N=50NOCT mg= = × 1 cos37 50 0.8N=40NAC OCT T T= = = × 2 sin37 50 0.6N=30NBC OCT T T= = = ×（1）请在答卷图中作出 B 物体的受力分析； （2）求出此过程中地面对物体 B 的摩擦力； （3）求出水平拉力 F 的大小。 【答案】(1) (2)12N;(3)15N 【解析】 【详解】解：（1） （2）对 B 进行受力分析，则有： ， 滑动摩擦力 ， 由以上两式代入数据解得 ， （3）A 对 B 的滑动摩擦力 ， 且 ， 1 A BN G G+= 1 1Bf Nµ= 1 12Nf = 1 2Af Nµ= 2 = AN GB 做匀速运动，则有 ， 由以上三式代入数据解得 ； 19.如图所示， 公路上一辆汽车以 v1=10m/s 的速度匀速行驶，汽车行至 A 点时，司机看见有 人从距公路 30 m 的 C 处开始以 v2=3m/s 的对地速度正对公路匀速跑去，并挥手示意要乘车， 司机见状经 0.6s 的反应时间后开始刹车，汽车作匀减速运动，结果车刚停在 B 点时，人同时 到达 B 点，求：AB 的距离。 【答案】53m 【解析】 【详解】人从 C 点跑到 B 点所用的时间为： ， 汽车从 A 到 B，有： ； 20.如图所示， 劲度系数为 k1 为 100N/m 的轻质弹簧 C 与物体 AB 固定在一起，A、B 质量分别 为 m1=1kg，m2=2kg，现用细绳跨过定滑轮，将物体 A 与另一轻弹簧 D 连接，此时弹簧 D 处于原 长，且右端恰在 A 点。现将弹簧 D 的右端由 A 沿水平方向缓慢拉到 b 点。此时物体 B 即将离 开地面。已知 a、b 间距离为 0.4m，重力加速度 g 取 10m/s2，求： （1）初始状态时，弹簧 C 的形变量。 （2）物体 B 即将离开地面时，物体 A 上升的高度； （3）弹簧 D 的劲度系数 k2。 1 2F f f= + 15NF = 2 30 s=10s3 st v = = ( ) ( )1 1 1 110 0.6+ 10 10-0.6 m=53m2 2ABx v t v t t= ∆ + − ∆ = × × ×【答案】（1）10cm;(2)30cm;(3)75N/m 【解析】 【详解】(1)初始状态时，弹簧 D 处于原长，拉力为零，对于 A 受力平衡，A 受到向下的重力， 和 C 向上的弹力，故: ； （2）物体 B 即将离开地面时，物体 A 上升的高度等于弹簧 C 的改变量，这时弹簧 C 的伸长量 为： ； 故物体 A 上升 高度为： ； （3）物体 B 即将离开地面时，对 A 进行受力分析，受到弹簧 C 向下的拉力，弹簧 D 向上的拉 力，故： ， 故： ； 的 1 1 1 1 10 m=0.1m=10cm100 m gx k ×= = 2 2 1 2 10 m=0.2m=20cm100 m gx k ×= = 1 2 10 20cm=30cmx x x= + = + 1 2 1 2 abk x m g k x+ = 1 2 1 2 100 0.2+1 10= = N/m=75N/m0.4ab k x m gk x + × ×