辽宁省沈阳市郊联体学年高一上学期期末考试物理试题含详解.docx

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辽宁省沈阳市郊联体学年高一上学期期末考试物理试题含详解

2019年5月

2018-2019学年辽宁省沈阳市郊联体高一（上）期末物理试卷

一、选择题

1.“物理思维”在学习中具有重要作用，下列关于“物理思维”描述不合理的是

A.“质点”模型的建立是一种“抽象思维”过程

B.处理“连接体”问题时，常采用“整体法”和“隔离法”

C.“力的合成与分解”采用“等效替代”的思维方法

D.“牛顿第一定律”是牛顿根据大量实验验证基础上提出的

【答案】D

“质点”模型的建立是一种“抽象思维”过程，选项A正确；处理“连接体”问题时，常采用“整体法”和“隔离法”相结合，选项B正确；“力的合成与分解”采用“等效替代”的思维方法，选项C正确；“牛顿第一定律”不能通过实验来验证，选项D错误；此题选择不合理的选项，故选D.

2.2018年9月11日杭黄高铁全线联调联试的正式开始，标志着离杭黄高铁线路开通的时间更近了。

该条线路通车后，杭州至黄山有望由过去陆路交通的3小时车程（杭瑞高速）缩短至1.5小时，上海至黄山也有望在3小时内抵达。

杭黄高铁运营长度为286.8公里。

设计最高时速可达250km/h。

下列说法正确的是（　　）

A.1.5小时是指时刻

B.250km/h指瞬时速度

C.运营长度286.8公里指的是位移

D.研究高铁列车完全通过短隧道的时间，列车可看成质点

【答案】B

【详解】1.5小时是指时间，选项A错误；250km/h指瞬时速度，选项B正确；运营长度286.8公里指的是路程，选项C错误；研究高铁列车完全通过短隧道的时间，列车的长度不能忽略，不可看成质点，选项D错误；故选B.

3.A、B两个物体在水平面上沿同一直线从同一位置同时运动，它们的速度时间图象如图所示。

B物体仅在摩擦力作用下做匀减速运动，加速度大小为2m/s2，A做匀速直线运动。

则A与B速度相同时所用时间是（　　）

A.2sB.2.5sC.4sD.3s

【答案】D

【分析】

根据速度时间图象中，斜率表示加速度，交点表示两物体速度相同列式求解即可。

【详解】根据速度时间图象中，斜率表示加速度，交点表示两物体速度相同可知：

代入数据解得：

t＝3s，故ABC错误，D正确；故选D。

【点睛】本题考查速度时间图象，关键是要掌握图象中斜率表示加速度，面积表示位移，交点表示该时刻两物体速度相同。

4.用水平外力F将物体压在竖直墙壁上保持静止不动，物体的重力为10N，物体与墙壁间的动摩擦因数µ=0.2，物体与墙壁间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（）

A.F可能为40N

B.如果F为100N，则物体受到的摩擦力为20N

C.增大F的数值，物体与墙壁间的摩擦力保持不变

D.撤去水平力F，物体与墙壁间的摩擦力保持不变

【答案】C

【详解】若最大静摩擦力为10N，根据fm=μF可知F=50N，可知F至少为50N，不可能为40N，选项A错误；如果F为100N>50N，则物体处于静止状态，此时物体受到的摩擦力等于重力，为10N，选项B错误；物体与墙壁之间的摩擦力等于重力大小，则增大F的数值，物体与墙壁间的摩擦力保持不变，选项C正确；撤去水平力F，物体与墙壁间的压力为零，则摩擦力变为零，选项D错误；故选C.

【点睛】此题关键是明确物体的受力情况和运动情况，结合平衡条件和力的性质进行分析；知道静摩擦力和滑动摩擦力的求解方法不同.

5.如图所示，一物块在斜向下的推力F的作用下沿光滑的水平地面向右运动，那么A受到的地面的支持力与推力F的合力方向是（　　）

A.水平向右B.向上偏右C.向下偏左D.竖直向下

【答案】B

【分析】

物体受重力，支持力，拉力，根据力的分解和合成即可判断出A受到的地面的支持力与拉力F的合力方向．

【详解】对物体受力分析可知，其受重力，支持力，拉力在竖直方向

，支持力与F在竖直方向的分力的合力为

，方向向上，F在水平方向的分力

，水平向右，故合力

，方向向上偏右，B正确．

【点睛】本题是力的合成的问题，合力一定在两分力之间，本题需要把F分解后再合成，进而找出合力方向．

6.如图所示，一个铁架台放在水平地面上，其上用轻质细线悬挂一个小球，开始时细线竖直．现将水平力F作用于小球上，使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置，铁架台始终保持静止．则在这一过程中（）

A.水平拉力F先变小后变大

B.铁架台所受地面的摩擦力变大

C.铁架台对地面的压力变大

D.细线的拉力不变

【答案】B

【详解】AD、对小球受力分析，受拉力F、重力和细线的拉力T，如图所示：

根据平衡条件，有：

F=mgtanθ

T=mg/（cosθ）

随着θ的增加，F增大，T也增大，故A错误，D错误；

BC、对小球和铁架台整体受力分析，受拉力F、重力（M+m）g、支持力和摩擦力，根据平衡条件，有：

f=F=mgtanθ

N=（M+m）g

故f增大，N不变，故B正确，C错误；

故选：

B.

【点睛】先对小球受力分析，根据平衡条件列式分析各个力的变化情况；再对小球和铁架台整体受力分析，根据平衡条件分析地面的支持力和摩擦力情况．

7.物体的惯性大小取决于（　　）

A.物体的运动速度B.物体的质量

C.物体的加速度D.物体受到的合力

【答案】B

【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，故B正确，A、C、D错误；

故选B。

8.下列各组仪器，用来测量国际单位制中的三个力学基本物理量的是（）

A.米尺、弹簧秤、压强计

B.米尺、天平、秒表

C.米尺、测力计、打点计时器

D.量筒、天平、秒表

【答案】B

国际单位制总力学基本量为时间、质量和长度，用秒表测量时间，用天平测量质量，用刻度尺即米尺测量长度，故B正确．

9.北京时间2016年9月15日晚10时04分，中国在酒泉卫星发射中心用“长征二号F—T2”火箭将“天宫二号”空间实验室成功发射升空，顺利入轨并正常开展各项科研活动，如图．关于“天宫二号”与火箭起飞的情形，下列叙述正确的是（）

A.“天宫二号”进入运行轨道之后，与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力

B.运载火箭尾部向下喷气，喷出的气体对火箭产生反作用力，火箭获得向上的推力

C.运载火箭尾部喷出的气体对空气产生作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行的动力

D.运载火箭飞出大气层后，由于没有空气，火箭虽向下喷气，但无法获得前进的动力

【答案】AB

【详解】卫星进入运行轨道之后，与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力，即地球对卫星的引力和卫星对地球的引力，故A正确；火箭尾部向下喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向上的推力，故B正确，C错误；火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭向后喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向上的推力，故D错误；故选AB.

10.如图所示，小球用两根轻质橡皮条悬吊着，且AO呈水平状态，BO跟竖直方向的夹角为α，那么在剪断某一根橡皮条的瞬间，小球的加速度情况是（　　）

A.不管剪断哪一根，小球加速度均是零

B.剪断AO瞬间，小球加速度大小a＝gtanα

C.剪断BO瞬间，小球加速度大小a＝gcosα

D.剪断BO瞬间，小球加速度大小a＝

【答案】BD

以小球为研究对象，剪断橡皮条前其受力情况如图，

根据平衡条件得AO绳的拉力大小为：

，BO绳的拉力大小为：

若剪断AO瞬间，FA=0，而FB不变，则此瞬间小球所受的合力大小等于

，方向与原来FA相反，所以加速度大小为：

；

剪断BO瞬间，FB=0，而FA不变，则此瞬间小球所受的合力大小等于

，方向与原来FB相反，所以加速度大小为：

；故BD正确，AC错误；

故选BD

【点睛】本题是瞬时问题，先分析橡皮条剪断前小球的受力情况，再分析剪断橡皮条瞬间小球的受力情况，抓住橡皮条与弹簧类似的特性：

弹力不能突变，根据牛顿第二定律求解瞬间的加速度。

11.质量为m的物体，沿倾角为θ，质量为M的斜面匀速下滑，如图所示，若物体与斜面间的动摩擦因数为μ1，斜面与水平地面间的动摩擦因数为μ2，物体下滑过程中，斜面仍静止在地面上，下述正确的是（　　）

A.斜面不受地面的摩擦力作用

B.斜面受到地面的摩擦力的方向一定平行地面向左

C.地面对斜面的支持力小于（m+M）g

D.地面对斜面的支持力等于（m+M）g

【答案】AD

【详解】以整体为研究对象，分析受力情况：

总重力（M+m）g、地面的支持力N。

则由平衡条件可知：

N＝（M+m）g，地面对斜面的摩擦力为0，故AD正确，BC错误。

故选AD。

【点睛】本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：

确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。

注意整体法和隔离法的应用。

12.如图，穿在水平直杆上质量为m的小球开始时静止．现对小球沿杆方向施加恒力F0，垂直于杆方向施加竖直向上的力F，且F的大小始终与小球的速度成正比，即F＝kυ（图中未标出）．已知小球与杆间的动摩擦因数为μ，已知小球运动过程中未从杆上脱落，且F0＞μmg．下列说法正确的是（　　）

A.小球先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动直到静止

B.小球先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速运动，直到最后做匀速运动

C.小球的最大加速度为

D.恒力F0的最大功率为

【答案】BCD

【分析】

对小球受力分析，根据牛顿第二定律表示出加速度，分析加速度的变化情况，进而分析运动情况，恒力的功率等于力乘以速度．

【详解】刚开始运动，加速度

，当速度v增大，加速度增大，当kv=mg时加速度最大值为

；当速度v增大到符合kv＞mg后，加速度

，当速度v增大，加速度减小，当a2减小到0，做匀速运动，故A错误，BC正确；匀速运动的速度最大，且F0＝μ（kvm﹣mg），则小球的最大速度为

，所以最大功率为

，故D正确；故选BCD.

二、填空題

13.在探究“物体质量一定时加速度与力的关系”的实验中，某兴趣小组对教材介绍的实验方案进行了优化，设计了如图所示的实验装置。

其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量（滑轮质量不计）。

（1）.依据优化后实验原理图，该实验______（填“需要”或“不需要”）将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力；实验中______（填“一定要”或“不必要”）保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M；

（2）.该同学在实验中得到如图（a）所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为____m/s2（结果保留两位有效数字）。

（3）.如图（b）所示，以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的a－F图象是一条直线，求得直线的斜率为k，则小车的质量为______。

【答案】

（1）.需要

（2）.不必要（3）.0.50（4）.

【分析】

（1）只有平衡摩擦力，弹簧秤的拉力的2倍才等于小车的合外力；小车所受拉力可由弹簧测力计测出，实验不需要控制砂和砂桶质量远小于小车质量。

（2）根据匀变速直线运动的推论：

△x=at2求出加速度大小。

（3）根据题意，应用牛顿第二定律求出图象的函数表达式，然后分析答题。

【详解】

（1）依据优化后实验原理图，该实验需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，这样才能使得弹簧秤的拉力的2倍等于小车的合外力；由于有弹簧测力计测量拉力的大小，则实验中不必要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M；

（2）频率为50Hz，则周期为0.02s，由于两计数点间还有四个点没有画出，相邻计数点的时间间隔为0.1s，由△x=aT2可得：

a=

m/s2=0.478m/s2。

（3）根据牛顿第二定律：

2F=Ma，则a=

F，则

=k,解得M=

。

14.不同的运动项目对运动鞋摩擦力的要求不同，某研究性学习小组测量“不同类型的运动鞋底与木板之间动摩擦因数的大小”，他们先测出每只不同类型运动鞋的质量，再往质量小的鞋子里均匀摆放砝码，使鞋子（连同鞋里砝码）的质量均相等。

接着用弹簧测力计先后匀速拉动不同类型的运动鞋，使它们沿水平木板滑动，读取各次弹簧测力计的示数。

（1）探究中“使鞋子（连同鞋里砝码）的质量均相等”，这是采用了哪种方法_____。

（填“等效法”，“微元法”，“放大法”“控制变量法”）

（2）测量时，某组同学是沿水平方向匀速拉动放在水平木板上的鞋，则弹簧测力计拉力的大小_____（填“大于”、“小于”或“等于”）运动鞋所受滑动摩擦力的大小。

【答案】

（1）.控制变量法

（2）.等于

【分析】

（1）滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关。

探究滑动摩擦力跟压力大小关系时，接触面粗糙程度不变；探究滑动摩擦力跟接触面粗糙程度的关系时，控制压力大小不变；

（2）弹簧测力计拉动鞋子时，弹簧测力计示数显示拉力大小，要使滑动摩擦力等于拉力，保持鞋子进行匀速直线运动，根据平衡条件间接获得滑动摩擦力大小。

【详解】

（1）探究不同类型的运动鞋底在相同平面上滑动时摩擦力的大小，实际上是探究滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度的关系，要控制压力大小相等，鞋子放在水平面上，鞋子的质量相等时，鞋子对接触面的压力相等，这种方法是控制变量法；

（2）弹簧测力计拉动鞋子时，弹簧测力计示数显示拉力大小，鞋子只有匀速直线运动时，滑动摩擦力等于拉力。

15.一个质量10kg的物体，沿着倾角37°（与水平面夹角）的固定斜面由静止开始匀加速下滑，在3s的时间内下滑的路程18m求：

（sin37＝0.6，cos37＝0.8）

（1）物体下滑的加速度多大？

（2）物体和斜面间的动摩擦因数？

【答案】

（1）4m/s2；

（2）0.25。

【分析】

（1）物体下滑时做初速度为零的匀加速直线运动，根据位移公式x＝

at2求物体下滑的加速度。

（2）分析物体的受力情况，根据牛顿第二定律和摩擦力公式求物体和斜面间的动摩擦因数。

【详解】

（1）物体下滑时做初速度为零的匀加速直线运动，根据x＝

at2得

a＝4m/s2

（2）根据牛顿第二定律得，mgsinθ﹣f＝ma

解得f＝mgsinθ﹣ma＝100×0.6﹣10×4N＝20N。

根据f＝μFN＝μmgcosθ

解得μ＝0.25

【点睛】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，根据运动情况可以确定受力情况。

16.如图所示，A、B两物体的质量分别为m、2m，弹簧的劲度系数都为k，弹簧两端与两物体连接。

原来A、B都处于静止状态，现用竖直向上的拉力向上拉A，使A以大小为a的加速度匀加速上升。

已知弹簧长度在弹性限度内变化，重力加速度为g。

求：

（1）B刚好离开地面时，A上升的总高度。

（2）B刚好离开地面时，作用在A上的拉力大小。

【答案】

（1）h=

；

（2）F=3mg+ma

（1）开始弹簧比原长缩短x1，A处于静止，有mg=kx1①

B刚好离开地面时弹簧比原长伸长x2，有2mg=kx2②

A上升的总高度h=x1+x2③

解得

④

（2）B刚好离开地面时，对A，有F-mg-kx2=ma⑤

解得作用在A上的拉力大小F=3mg+ma⑥

17.一长木板放在水平地面上向右运动，在t＝0时刻其速度为v0＝10m/s，此时将一相对于地面静止的木块轻放到木板右端上。

木板和木块的质量均为1kg，木块与木板间动摩擦因数μ1＝0.4，木板与地面间动摩擦因数μ2＝0.6，木块始终在木板上，重力加速度g＝10m/s2．求：

（1）经过多长时间木块速度增加到与木板相同？

此段时间内木块的位移多大？

（2）从t＝0时刻到木板停止运动时，木板运动的总时间是多少？

【答案】

（1）0.5s，0.5m；

（2）0.75s。

【分析】

（1）根据牛顿第二定律求得两者的加速度，根据运动学公式求得运动的时间和木块的位移；

（2）达到共同速度后，木板的加速度大于炭块的加速度，根据牛顿第二定律求得加速度，利用运动学公式求得通过的位移，即可求得.

【详解】

（1）由牛顿第二定律得木块在木板上加速度为：

a1＝

＝μ1g＝4m/s2

木板的加速度大小为：

a2＝

＝16m/s2

根据速度公式可知：

v＝a1t1＝v0﹣a2t1

解得：

t1＝0.5s，v＝2m/s

在0.5s内木块运动的位移为：

x1＝

＝0.5m

（2）达到共同速度后，地面对木板的摩擦力阻碍木板运动。

若物块与木板以共同速度运动，其加速度为a，由牛顿运动定律得：

2μ2mg＝2ma，

代入数据解得：

a＝6m/s2

因μ1mg小于ma，所以木块和木板不能共速运动，木块受摩擦力方向将变化，设木块和木板的加速度大小分别为a1′和a2′，

则由牛顿第二定律，对木块有：

μ1mg＝ma1′

对木板有：

2μ2mg﹣μ1mg＝ma2′

解得：

a1′＝4m/s2a2′＝8m/s2

由运动学公式有：

vt＝v0﹣at2

解得：

t2＝0.25s

则木板运动的总时间为：

t＝t1+t2＝0.75s

【点睛】本题的难度在于，要正确分析物体之间的相对运动，把每个物体的运动、受力情况分析清楚，从而正确判断物体相对运动经历的时间。