新疆2018-2019学年石河子二中高一上期末物理试卷

第 1 页，共 13 页 2018-2019 学年新疆石河子二中高一（上）期末物理试卷 一、单选题（本大题共 9 小题，共 27.0 分） 1. 在物理学史上，通过“理想实验”推翻“力是维持物体运动的原因”这个观点的物 理学家和建立惯性定律的物理学家分别是（ ） A. 亚里士多德、伽利略 B. 伽利略、牛顿 C. 牛顿、爱因斯坦 D. 爱因斯坦、亚里士多德 2. 以下对加速度的理解正确的是（ ） A. 加速度是增加的速度 B. 加速度是描述速度变化快慢的物理量 C. 2 比 2 小 D. 加速度方向与初速度方向一定相同 3. 质点做匀变速直线运动的位移 x 与时间 t 的关系式为 x=5t+t2（各物理量均采用国际 制单位），则该质点（ ） A. 质点运动的初速度大小为 B. 任意 1s 内的速度增量都是 1C. 任意相邻的 1s 内的位移差都是 1m D. 前 2s 内的平均速度是 4. 我们乘电梯上高层楼房时，从起动到停止的过程中，我们分别所处的状态是（ ） A. 先失重，正常，后超重 B. 先超重，失重，后正常 C. 先正常，超重，失重 D. 先超重，正常，后失重 . 大小分别为 5N、7N 和 9N 的三个力合成，其合力 F 的大小的范围是（ ） A. 2 2댳 B. 3 21 C. 댳 2댳 D. 댳 21 . 木块沿斜面匀速下滑，对木块受力分析，正确的是（ ） A. 木块受重力和斜面对它的支持力 B. 木块受重力、斜面对它的支持力和摩擦力 C. 木块受重力、斜面对它的支持力、摩擦力和下滑力 D. 木块受重力、斜面对它的支持力、摩擦力、下滑力和压力 7. 如图所示，木块静止在斜木板上。木板倾角α缓慢增大 的过程中（木块始终未发生相对滑动），木块所受的 支持力和摩擦力的变化情况是（ ） A. 支持力增大，摩擦力增大 B. 支持力 减小，摩擦力增大 C. 支持力增大，摩擦力减小 D. 支持力减小，摩擦力减小 . 如图所示，质量 m=10kg 的物体在水平面上向左运动， 物体与水平面间的动摩擦因数为 0.2，与此同时物体受 到一个水平向右的推力 F=20N 的作用，则物体产生的加 速度是（g 取为 10m/s2）（ ） A. 0 B. 4 2 ，水平向右 C. 2 2 ，水平向左 D. 2 2 ，水平向右 9. 如图所示，人在河岸上用轻绳拉船．某时刻人的速度为 v， 船的速度为 v1，绳与水平方向的夹角为θ，则下列有关速度的 合成或分解图正确的是（ ） 第 2 页，共 13 页 A. B. C. D. 二、多选题（本大题共 4 小题，共 16.0 分） 1댳. A、B 两个相同的物体并排放在光滑的水平桌面上如图所示， 现以力 F 推动 A、B 一起向右运动，则对 B 的受力分析正确 的是（ ） A. B 受重力、支持力 B. B 受重力、支持力、A 给它的弹力作用 C. B 受重力、支持力、摩擦力 D. B 受的支持力是地面发生形变而产生的 11. 如图所示，两质量均为 m 的 A、B 小球用轻绳相连，整体用轻弹簧竖 直悬挂，且 A 球与弹簧相连。现剪断轻绳，剪断的瞬间，A、B 两球的 加速度大小分别为（ ） A. B. 2C. D. 2 12. 物体以某一初速度沿一固定的足够长的粗糙斜面向上滑动，物体除受到重力和斜面 对它的作用外不受其他力的作用，则此物体运动的速度一时间图象可能是下列图中 的（ ） A. B. C. D. 13. 关于平抛运动，下列说法中正确的是（ ） A. 平抛运动的轨迹是曲线，所以平抛运动是变速运动 B. 平抛运动是一种匀变速曲线运动 C. 平抛运动的水平射程 x 由初速度 댳 决定，与下落的高度 h 无关 D. 平抛运动的落地时间 t 由初速度 댳 决定， 댳 越大，t 越大 三、填空题（本大题共 1 小题，共 4.0 分） 14. 某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，根据测量结果 在白纸上画出如图所示的图，其中 O 为橡皮筋与细绳的结点．则 图中的______ 是 F1 和 F2 的合力的理论值；______是 F1 和 F2 的 合力的实际测量值． 四、实验题探究题（本大题共 1 小题，共 6.0 分） 第 3 页，共 13 页 1. 某同学在做“测匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车 拖动的纸带的运动情况．在纸带上确定出 A、B、C、D、E、F、G 共 7 个计数点， 相邻两点间的距离如图，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为 0.10s． （1）计算 A 到 D 的平均速度 =______m/s （2）计算出打下B点时小车的瞬时速度（小数点后保留两位有效数值）vB=______m/s （3）试计算小车运动的加速度 a=______m/s2． 五、计算题（本大题共 4 小题，共 47.0 分） 1. 如右图所示，在倾角 a=37°的斜面上有一块竖直放置的挡板， 在挡板和斜面之间放有一个 m=2kg 的光滑圆球，处于平衡状 态． （1）试画出球体的受力图； （2）求出球体对档板和斜面的压力．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g 取 10m/s2） 17. 如图所示，水平面上有一重 40N 的物体，受到 F1=12N 和 F2=6N 的水平力作用而保 持静止．已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2，求： （1）此时物体所受的摩擦力多大？ （2）将 F1 撤去后，物体所受的摩擦力为多大？ （3）将 F2 撤去后，物体所受的摩擦力为多大？ 1. 文昌清澜跨海大桥将于 2012 年 8 月竣工．工人在一小山丘某 处挥铲平整土地，设某石块离开铲后做平抛运动，落地点离 抛出点的水平距离 x=3m，竖直高度 h=4.9m，如图所示．重力 加速度 g=9.8m/s2．求： （1）石块下落的时间 t （2）石块做平抛运动的初速度 v0． 第 4 页，共 13 页 19. 如图，质量为 40kg 的物体受到与水平面成 37°、大 小为 200N 的拉力 F 作用，从静止开始运动。力 F 作用 t1=3s 后撤去。已知物体与水平地面的动摩擦 因数μ=0.2，sin37°≈0.6，cos37°≈0.8，g 取 10m/s2．求： （1）力 F 作用过程，物体的加速度大小 a1 （2）撤去 F 后，物体在水平面上运动的时间 t2 第 页，共 13 页 答案和解析 1.【答案】B 【解析】 解：在物理学史上，正确认识运动与力的关系并且推翻“力是维持运动的原因” 的物理学家和建立惯性定律的物理学家分别是伽利略和牛顿。 故选：B。 根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可． 本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论 要加强记忆，这也是考试内容之一． 2.【答案】B 【解析】 解：A、加速度不是增加的速度，在数值上等于单位时间内速度的增量。故 A 错误。 B、加速度是描述物体速度变化快慢的物理量。故 B 正确。 C、加速度的大小是加速度的绝对值，则-8m/s2 比 5m/s2 大。故 C 错误。 D、在加速直线运动中，加速度方向与初速度方向相同；在减速直线运动中， 加速度方向与速度方向相反。故 D 错误。 故选：B。 加速度不是增加的速度，而表示速度变化快慢。加速度的大小是加速度的绝 对值。加速度方向可与初速度方向相同，也可相反。 加速度的物理意义是表示物体速度变化的快慢，加速度越大，速度变化越快。 加速度方向与速度方向无关。 3.【答案】A 【解析】 解：A、根据 x=v0t+ =5t+t2 得质点的初速度 v0=5m/s，质点的加速度 a=2m/s2，故 A 正确， B、根据 x=v0t+ =5t+t2 得得质点的加速度 a=2m/s2，则任意 1s 内的速度增 第 页，共 13 页 量 △ v=at=2×1m/s=2m/s，故 B 错误。 C、任意相邻 1s 内的位移差 △ x=at2=2×1m=2m，故 C 错误。 D、前 2s 内的位为：移 x2=5×2+4m=14m，则前 2s 内的平均速度为： = = =7m/s，故 D 错误。 故选：A。 根据匀变速直线运动的位移时间公式得出质点的初速度和加速度，结合位移 表达式得出质点在第 2s 内的位移和前 2s 内的位移，从而得出前 2s 内的平均 速度。根据加速度，结合加速度的定义式求出任意 1s 内的速度增加量，根据 连续相等时间内的位移之差是一恒量求出任意相邻 1s 内的位移之差。 解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用， 有时运用推论求解会使问题更加简捷 4.【答案】D 【解析】 解：乘电梯上高层楼房时，从起动到停下来，具体的运动过程是：开始时先向 上加速，加速度向上，超重；稳定后匀速直线，加速度为零，正常；停止时，向 上减速，加速度向下，失重。 所以整个过程是：先超重，正常，后失重。 故选：D。 超重：即物体的加速度向上．失重：即物体的加速度向下．分析运动过程的加 速度向上还是向下进行判断． 该题属于对超重与失重的考查，判断物体超重还是失重，关键是看物体的加 速度是向上还是向下，不用看物体向那个方向运动． 5.【答案】D 【解析】 解：当三个力的方向相同时，合力最大，F 合=5+9+7N=21N； 5N 和 7N 两个力的合力大于等于 2N，小于等于 12N，而 9N 在这合力范围内， 第 7 页，共 13 页 所以三个力的合力能为零； 则合力的最小值为 0．合力范围为：0～21N，故 ABC 错误，D 正确。 故选：D。 当三个力同向时，合力最大；判断合力的最小值看合力能否为零，若能为零， 最小值是0．若不能为零，则最小值等于较小的两个力同向与较大的一个力反 向而得到的合力。 解决本题的关键掌握求三个力的合力范围的方法，三个力同向，合力最大。 最小值看合力是否能为零。 6.【答案】B 【解析】 解：木块受到重力、弹力、摩擦力，下滑力是重力的一个分力，不需要单独分 析。压力是物体对斜面的作用力，不是木块受到的力。 故选：B。 分析：对木块进行受力分析，知道物体受到重力、弹力、摩擦力，不分析下滑 力． 本题考查分析受力情况的能力，一般按重力、弹力和摩擦力的顺序进行受力 分析，不分析物体的施力． 7.【答案】B 【解析】 解：木板倾角由α缓慢增大过程中，物体一直保持静止，故物体的合力为零， 则有 垂直斜面方向上：FN=Mgcosα，因α增大，FN 减小； 沿斜面方向上：Ff=Mgsinα，因α增大，Ff 增大。故 B 正确，ACD 错误。 故选：B。 由题意，木板倾角θ由缓慢减小的过程中，物体一直相对斜面静止；根据物体 垂直于木板方向力平衡，得到支持力 FN 和重力、θ的关系式。根据沿斜面方向 的平衡关系可求得摩擦力的变化。 第 页，共 13 页 本题考查共点力平衡条件的应用，对于摩擦力，要根据物体的状态，区分是 静摩擦力还是滑动摩擦力，静摩擦力由平衡条件研究。 8.【答案】B 【解析】 解：在水平地面上向左运动，竖直方向受重力、支持力，竖直方向上物体没有 加速度，重力与支持力的合力为零； 水平方向上物体受到水平向右的推力和水平向右的滑动摩擦力。 水平向右的推力 F=20N 滑动摩擦力 f=μN=μmg=0.2×10×10N=20N， 所以合力大小为 F 合=（20+20）N=40N，方向水平向右， 根据牛顿第二定律得：a= = m/s2=4m/s2，水平向右； 故选：B。 先对物体进行受力分析，确定出滑动摩擦力的大小和方向，从而求出其合力， 再运用牛顿第二定律求出物体的加速度。 处理这类问题的基本思路是，先分析物体的受力情况求出合力，再根据牛顿 第二定律求出加速度。本题中容易出错的是滑动摩擦力方向的判断，很多同 学易受外力方向的影响而判断错误。 9.【答案】C 【解析】 解：船的运动分解如图： 将小船的速度v 分解为沿绳子方向的v1 和垂直于绳子方向的v2，则：v1=vcosθ； 当小船靠近岸时，θ变大，所以 cosθ逐渐减小；即：在岸边拉绳的速度逐渐减小。 第 9 页，共 13 页 故 C 正确，A、B、D 错误。 故选：C。 将小船的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，在沿绳子方向上的分速 度等于拉绳子的速度． 进行运动的合成与分解时，注意物体的实际运动是合运动，按照平行四边形 进行分解即可． 10.【答案】BD 【解析】 解：A、在水平推力的作用下，物体 A、B 一起匀加速滑动，对于 B 受力分析： 重力、地面支持力、A 对 B 的水平推力。故 B 正确；AC 错误； D、根据弹力产生原理可知，B 受的支持力是地面发生形变而产生的，故 D 正 确； 故选：BD。 用水平力 F 推 A，使 A、B 两木块一起沿水平桌面匀加速滑动，对各自进行受 力分析，分别从重力、弹力等角度去分析，注意没有摩擦力． 考查学会受力分析，通常从重力、弹力、摩擦力角度去分析，同时强调受力的 研究对象，注意弹力的产生原理． 11.【答案】AC 【解析】 解：剪断轻绳前，对 A、B 整体：由平衡条件知弹簧的拉力为：F=2mg。 剪断轻绳的瞬间，绳子上的拉力立即减为零，弹簧的弹力不变，所以对 A 有： F-mg=maA，得：aA=g，方向向上。 对 B，只受重力，有：aB=g，方向向下。 故选：AC。 剪断轻绳的瞬间，绳子上的拉力立即减为零，而弹簧的伸长量没有来得及发 生改变，故弹簧的弹力不变，再分别对 A、B 两个小球运用牛顿第二定律，即 可求得加速度。 第 1댳 页，共 13 页 本题是瞬时问题，解题时要注意在剪断绳子的瞬间，绳子上的力立即减为 0， 而弹簧的弹力不发生改变，再结合牛顿第二定律解题。 12.【答案】BD 【解析】 解：ABC、物体可能先向上匀减速运动，后向下匀加速运动。上滑过程有： mgsinθ+f=ma1，下滑过程有：mgsinθ-f=ma2，由此可知 a1＞a2，则上滑过程 v-t 图象的斜率绝对值比下滑过程的大，故 AC 错误，B 正确。 D、物体可能先向上匀减速运动，然后停在最高点。故 D 正确。 故选：BD。 物体可能先向上匀减速运动，后向下匀加速运动。也可能先向上匀减速运动， 然后停在最高点。在物体上滑和下滑过程中，根据牛顿第二定律比较加速度 大小，然后根据位移大小相等，利用运动学公式比较上滑和下滑时间的大小。 根据图象的斜率表示加速度，来分析即可。 解决本题的关键要根据牛顿第二定律分析加速度的大小，知道 v-t 图象的斜 率表示加速度。要考虑各种可能的情况，不要漏解。 13.【答案】AB 【解析】 解：A、平抛运动的轨迹是曲线，加速度不变，做匀变速运动，故 A、B 正确。 C、平抛运动的水平射程 x= ，与初速度和高度有关，故 C 错误。 D、根据 h= 得，t= ，时间由高度决定，与初速度无关，故 D 错误。 故选：AB。 平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，在水平方向上做匀速直线运动， 在竖直方向上做自由落体运动，结合运动学公式分析判断． 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道运 动的时间由高度决定，与初速度无关． 第 11 页，共 13 页 14.【答案】F F′ 【解析】 解：本实验采用了“等效法”，F1 与 F2 的合力的实际值测量值为一个弹簧拉绳 套时的弹簧的弹力大小和方向，而理论值是通过平行四边形定则得到的 值．所以 F 是 F1 和 F2 的合力的理论值，F′F1 和 F2 的合力的实际测量值． 故答案为：F，F′． 该实验采用了“等效法”，由于实验误差的存在，导致 F1 与 F2 合成的实际值与 与理论值存在差别． 要解答本题应熟练掌握实验的目的及原理，根据实验的原理分析实验． 15.【答案】0.44 0.40 0.80 【解析】 解：（1）A 到 D 的平均速度： = = =0.44m/s； （2）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得： vB= = =0.40m/s； （3）根据匀变速直线运动的推论公式 △ x=at2 可以求出加速度的大小， 可得： a= = = =0.80m/s2； 故答案为：（1）0.44；（2）0.40；（3）0.80． （1）根据纸带上的数据，应用平均速度公式即可求出平均速度． （2）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 B 点时小车的瞬时速度大小． （2）根据匀变速直线运动的推论公式 △ x=aT2 可以求出加速度的大小． 要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中 要加强基础知识的理解与应用，同时注意有效数字的保留． 第 12 页，共 13 页 16.【答案】解：（1）球体受力如图所示 球受到斜面的支持力为 N1，球受到挡板的压力为 N2； （2）小球的受力分析如图所示，由共点力的平衡条件可得： N2=N1sin37° ① G=N1cos37° ② 根据牛顿第三定律，球对挡板的压力 N'2=N2③ 球体对斜面的压力 N'1=N1④ 联合以上各式解得：N'2=15N 方向水平向左 N'1=25N 方向垂直于斜面向下 答：（1）球体的受力图如图所示； （2）球体对档板的压力为 15N，球体对斜面的压力 25N． 【解析】 （1）球受重力、斜面的支持力和挡板的支持力； （2）先根据平衡条件求解两个支持力，再根据牛顿第三定律得到两个压力． 本题关键对球受力分析后根据平衡条件列式求解，基础题． 17.【答案】解：物体所受最大静摩擦力为：fm=μG=8（N） （1）由于 F1-F2=6N＜fm 所以物体处于静止状态，所受摩擦力为静摩擦力： 故有：f1=F1-F2=6N，方向水平向右． （2）因为 F2=6N＜fm，物体保持静止， 故所受静摩擦力为：f2=F2=6N，方向水平向左 （3）因为 F1=12N＞fm，所以物体相对水平面向左滑动， 故物体受的滑动摩擦力：f3=μG=8N，方向水平向右． 【解析】 在求摩擦力的大小时，要先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力，然后根据公式 求解摩擦力的大小． 摩擦力问题是高中物理的重点和难点，对于摩擦力的分析一定注意判断是动 摩擦力还是静摩擦力，即注意根据运动状态进行分析． 18.【答案】解：（1）石块在竖直方向上做自由落体运动，根据 h= 1 2 gt2 得： t= 2 = 24.9 9. s=1s （2）在水平方向上做匀速直线运动，根据 x=v0t 得： v0= = 3 1 m/s=3m/s 第 13 页，共 13 页 答： （1）石块下落的时间为 1s． （2）石块做平抛运动的初速度为 3m/s． 【解析】 （1）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动， 根据高度求出石块下落的时间 t． （2）结合水平位移和时间求出平抛运动的初速度 v0． 解决本题的关键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 动学公式灵活求解． 19.【答案】解：（1）力 F 作用过程，物体做匀加速直线 运动，受力如图。 根据牛顿第二定律 水平方向有 Fcos37°-f=ma1 竖直方向有 Fsin 37°+N=mg 又 f =μN 解得： 1 2. 2（2）力 F 撤去时，物体的速度 v=a1t1=2.6×3=7.8m/s 撤去力 F 后匀减速过程，由牛顿第二定律有： f′=μmg=ma2 v=a2t2 解得：t2=3.9s 答：（1）力 F 作用过程，物体的加速度大小 a1 为 2.6m/s2。 （2）撤去 F 后，物体在水平面上运动的时间 t2 为 3.9s。 【解析】 （1）对物体受力分析，抓住竖直方向上力平衡，在水平方向上有合力，结合牛 顿第二定律求出物体的加速度大小 a1。 （2）由 v=at 求出撤去 F 时物体的速度。撤去 F 后物体做匀减速直线运动直至 停止，由牛顿第二定律求加速度，再由速度时间公式求物体在水平面上运动 的时间 t2。 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，要知道加速度是联系力 学和运动学的桥梁，在动力学问题是必求的量，要注意撤去 F 后，摩擦力的大 小发生了变化，但动摩擦因数不变。