【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）

【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．‎ ‎ ‎