2018-2019学年高一物理上学期期末考试试题（含解析） (VIII).doc

2018-2019学年高一物理上学期期末考试试题（含解析） (VIII)一、选择题1.甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动，其速度时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t2时刻并排行驶，下列说法正确的是（ ）A. 两车在t1时刻也并排行驶B. t1时刻甲车在后，乙车在前C. 甲车的加速度大小先增大后减小D. 乙车的位移先减小后增大【答案】B【解析】【分析】根据速度时间图线能分析出汽车的运动规律，通过图线与时间轴围成的面积大小表示位移判断哪个汽车在前。通过图线的斜率判断加速度的变化。【详解】已知在t2时刻，两车并排行驶，在t1-t2时间内，甲图线与时间轴围成的面积大，则知甲通过的位移大，可知t1时刻，乙车在前，甲车在后，两车没有并排行驶。故A错误、B正确。图线切线的斜率表示加速度，可知甲车的加速度先减小后增大。故C错误。速度时间图象与坐标轴围成面积表示位移可知，乙车位移一直增大，故D错误。故选B。【点睛】解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义，知道图线与时间轴围成的面积表示位移，图线的切线斜率表示瞬时加速度。2.如图所示，乙图中斜面体固定不动。物体P、Q在力F作用下一起沿F方向运动，运动过程中P、Q始终保持相对静止。关于物体P所受的摩擦力，下列说法正确的是（ ）A. 如果两图中的P、Q都做匀速运动，则两图中P均受摩擦力，方向与F方向相同B. 如果两图中的P、Q都做匀速运动，则甲图中P不受摩擦力，乙图中P受摩擦力，方向和F方向相反C. 如果两图中的P、Q都做加速运动，则两图中P均受摩擦力，方向与F方向相同D. 如果两图中的P、Q都做加速运动，则甲图中P受的摩擦力方向与F方向相反，乙图中P受的摩擦力方向与F方向相同【答案】C【解析】【分析】甲图因两物体均做匀速直线运动，故受力平衡，根据共点力平衡条件可判断摩擦力的有无及方向。乙图因两物体均做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可判断摩擦力的有无及方向。【详解】甲中P做匀速直线运动，而甲中P物体不受外力，故甲中P没有相对于Q的运动趋势，故甲中P不受摩擦力；乙中P也是平衡状态，但P的重力使P有一沿斜面下滑的趋势，故Q对P有向上摩擦力，故P受与F方向相同的摩擦力；故AB错误；如果甲中P做匀加速直线运动，则甲中Q有相对于P向右运动的趋势，故甲中P受摩擦力方向向左，方向与F方向相同；乙中P也是做加速运动，但P的重力使P有一沿斜面下滑的趋势，故Q对P有向上摩擦力，故P受与F方向相同的摩擦力。故C正确，D错误。故选C。【点睛】静摩擦力的有无及方向判断是摩擦力中的重点，一般是根据共点力的平衡或牛顿第二定律进行分析；必要时可以采用假设法。3.物体静放在水平桌面上，则（ ）A. 物体对桌面的压力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力B. 物体所受的重力与桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力C. 物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一性质的力D. 物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对作用力、反作用力【答案】D【解析】【分析】二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力；若这两个力大小相等，方向相反，且作用在一条直线上，这两个力就是一对平衡力主要的判断依据是看这两个力是不是作用在同一个物体上【详解】物体的重力是作用在物体上的力，支持力也是作用在这个物体上的力，这两个力大小相等、方向相反且作用在同一直线上，所以这两个力是一对平衡力，故A正确，B错误；物体对桌面的压力不是重力，它们的施力物体、受力物体、作用点都不相同，这两力性质也不同，故C错误；物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对作用力和反作用力，故D错误；故选A。【点睛】本题要正确区分作用力与反作用力和平衡力，一个明显的区别就是作用力与反作用力作用在两个物体上，而一对平衡力作用在同一物体上4.如图所示，汽车在岸上用轻绳拉船，若汽车行进速度为v，拉船的绳与水平方向夹角为，则船速度为（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】将船的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于v，根据平行四边形定则求出船的速度。【详解】将小船的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解，如图所示，平行绳子的分速度等于人拉绳子的速度可得：v=vcos，代入数据，故C正确，ABD错误。【点睛】本题主要考查了运动的合成与分解，解决本题的关键知道船的速度是沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，会根据平行四边形定则对速度进行合成。5.如图所示，质量为m的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为30的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态。当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为（ ）A. 0B. gC. gD. g【答案】D【解析】【分析】木板撤去前，小球处于平衡状态，合力为零，根据共点力平衡条件求出木板对小球的支持力，撤去木板瞬间，支持力消失，弹力和重力不变，求出合力后即可求出加速度【详解】木板撤去前，小球处于平衡状态，受重力、支持力和弹簧的拉力，如图；根据共点力平衡条件，有：F-Nsin30=0；Ncos30-G=0；解得： ；木板AB突然撤去的瞬间，支持力消失，重力和拉力不变，则小球的合力大小等于原来的支持力N，方向与N反向，故加速度为：，故选D。【点睛】本题的关键要抓住木板AB突然撤去的瞬间弹簧的弹力没有来得及变化，对物体受力分析，求出合力，再求加速度6.物体m恰好沿静止的斜面匀速下滑，现用力F作用在m上，力F过m的重心，且方向竖直向下，则( )A. 斜面对物体的支持力减小B. 斜面对物体的摩擦力不变C. 物体将不能沿斜面匀速下滑D. 物体仍保持匀速下滑【答案】D【解析】【分析】对物体进行受力分析，根据共点力平衡条件分析F对物体受力的影响，并可得出各力的变化及物体运动状态的变化【详解】对物体受力分析，建立直角坐标系并将重力分解，如图所示：在不加F时，根据共点力的平衡可知：mgsin=mgcos；即有：sin=cos加上压力F时，同理将F分解，则有：x轴：FX=f-（mg+F）siny轴：FN=（mg+F）cos又f=FN=（mg+F）cos则FX=（F+mg）cos-（mg+F）sin由得知，斜面对物体的支持力增大了。由得知，斜面对物体的摩擦力增大了。故A B错误；因sin=cos，虽然支持力和摩擦力均变大，由得知，物体沿斜面方向的合力仍然为零，故物体仍能保持匀速直线运动状态。故C错误，D正确。故选D。【点睛】本题中因为F与重力同向，也可以理解为物体的重力增大，由看出，此式与重力无关，也与F无关，物体仍然匀速下滑7.如图所示，位于竖直平面内的圆周与水平面相切于M点，与竖直墙相切于点A，竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为60，C是圆环轨道的圆心。已知在同一时刻，甲、乙两球分别从A、B两点由静止开始沿光滑倾斜直轨道运动到M点。丙球由C点自由下落到M点。则()A. 甲球最先到达M点B. 乙球最先到达M点C. 丙球最先到达M点D. 三个球同时到达M点【答案】C【解析】【分析】对于三个小球，根据几何关系分别求出各个轨道的位移，根据牛顿第二定律求出加速度，再根据匀变速直线运动的位移时间公式求出运动的时间，从而比较出到达M点的先后顺序；【详解】对于AM段，有几何关系得位移为x1R，由牛顿第二定律得加速度为：，根据x=at2得：对于BM段，有几何关系得位移x2=2R，加速度为：a2=gsin60=g，根据x=at2得：对于CM段，位移x3=R，加速度a3=g，根据x=at2得：比较式可得：t2t1t3即丙球最先到达M点，乙球最后到达M点，故ABD错误，C正确；故选C。【点睛】解决本题的关键根据牛顿第二定律求出各段的加速度，运用匀变速直线运动的位移时间公式进行求解8.将一个质量为1kg的小球竖直向上抛出，最终回到抛出点，运动过程中所受的阻力大小恒定，方向与运动方向相反，该过程的v-t图像如图所示，g取10m/s2.下列说法正确的是（ ）A. 小球所受重力和阻力大小之比为5:1B. 小球上升过程与下落过程所用时间之比为2 :C. 小球落回到抛出点时的速度大小为2m/sD. 小球下落过程中，受到向上的空气阻力，处于超重状态【答案】AB【解析】【分析】根据速度时间图线得出向上做匀减速直线运动的加速度大小，结合牛顿第二定律求出阻力的大小，再根据牛顿第二定律求出下降的加速度，抓住上升的高度和下降的高度相等，结合位移时间公式得出运动的时间之比。根据速度时间图线得出上升的位移，从而得出下降的位移，结合速度位移公式求出小球落到抛出点时的速度。根据加速度的方向判断超失重。【详解】由速度时间图线可知，小球上升的加速度大小为：a1=m/s2=12m/s2，根据牛顿第二定律得：mg+f=ma1，解得阻力为：f=ma1-mg=12-10N=2N，则重力和阻力大小之比为：mg：f=5：1，故A正确。小球下降的加速度为：，根据x=at2得：，因为加速度之比为3：2，则上升和下降的时间之比为2：故B正确。小球上升的最大高度为：x=224m=24m，根据v2=2a2x得小球落回到抛出点时的速度大小为：，故C错误。下落过程中，加速度方向向下，则小球处于失重状态，故D错误。故选AB。【点睛】本题考查了牛顿第二定律和速度时间图线的综合运用，要知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，通过牛顿第二定律和运动学公式求出阻力是解决本题的关键。9.如图所示，将两个质量均为m的小球a、b用细线相连悬挂于O点， 用力F拉小球a,使整个装置处于平衡状态，且悬线Oa与竖直方向的夹角=300，则F的大小（ ）A. 可能为mgB. 可能为mgC. 可能为mgD. 可能为mg【答案】CD【解析】试题分析：把两个小球看做一个整体，则整体受重力2mg，绳子的拉力T和拉力F，根据三角形法则，当力F与绳子垂直时，此时力F最小，最小值为mg，可见力F的数值不能低于mg，选项A、B均错误，选项D是可能的，因此选项D正确。考点：本题考查整体法，考查力的大小的讨论。10.下列说法正确的是（ ）A. 赛车的质量不是很大，却安装着强劲的发动机，可以获得很大的惯性B. 高大的桥要造很长的引桥，从而减小桥面的坡度，目的是增加车辆重力垂直桥面方向的分力，保证行车方便与安全C. 传送带靠静摩擦力把货物送到高处D. 汽车轮胎的花纹会影响轮胎受到的摩擦力。地面与轮胎间的摩擦力越大汽车越容易启动，刹车也越容易【答案】CD【解析】【详解】惯性的大小只与物体的质量有关，与力没有关系，故A错误；高大的桥要造很长的引桥，从而减小桥面的坡度，这样可以减小车辆重力沿桥面方向的分力，保证行车方便与安全，故B错误；传送带与物体之间存在静摩擦力，静摩擦力作为动力，靠静摩擦力把货物送到高处，故C正确；地面与轮胎间的摩擦力越大汽车越容易启动，而刹车也越容易，故D正确；故选CD.11.如图所示，质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体，与物体1相连接的绳与竖直方向成角。则（ ）A. 车厢的加速度为gsinB. 绳对物体1的拉力为m1g/cosC. 底板对物体2的支持力为（m2-m1）gD. 物体2所受底板的摩擦力为m2gtan【答案】AB【解析】试题分析：AB、由题以物体1为研究对象设绳子拉力为则，则，B正确；由牛顿第二定律有：，则，A错误CD、以物体2为研究对象竖直方向有：，则，C错误；水平方向有：，D正确故选BDFf考点：牛顿运动定律的应用点评：中等难度。解决此题的关键是，正确选择研究对象，进行受力分析，由平衡条件和牛顿第二定律列方程。12.水平地面上的物体受到的水平拉力F作用，F随时间t变化的关系如图所示，物体速度v随时间t变化的关系如图所示， ， 根据图中信息可以确定（ ）A. 物块的质量为2.5kgB. 物块与水平地面间的动摩擦因数=0.9C. 物块在第2s内的摩擦力方向和第3s内的摩擦 力方向相同D. 01s内物块所受摩擦力为0【答案】BC【解析】【分析】通过0-1s物体处于静止，根据匀加速直线运动的公式即可求出1-2s内以及2-3s内物体的加速度，通过牛顿第二定律求出物体的质量以及求出动摩擦因数由物块在第2s内和第3s内的速度方向判断摩擦力的方向，由共点力平衡求出物体在0-1s内受到的摩擦力【详解】匀加速直线运动的加速度为：，做减速运动时的加速度为：，根据牛顿第二定律得：F2-f=ma1，F3-f=ma2，联立得：m=0.5kg；f=4.5N；动摩擦因数：故A错误，B正确；物块在第2s内和第3s内的速度方向均沿正方向，可知在第2s内和第3s内的摩擦力方向相同，选项C正确；物体在0-1s内没有运动，说明处于平衡状态，则物体受到的摩擦力等于拉力的大小，即等于2N故D错误。故选BC。二实验题13.在“验证力的平行四边形定则”的实验中，需要将橡皮条的端固定在水平木板上，橡皮条的另一端系两根细绳，细绳端带有绳套，先用两个弹簧秤分别勾住绳套并互成角度地拉橡皮条，把椽皮条的结点拉到某一位置O并记下该点的位置：再用一个弹簧秤将橡皮条的结点拉到同一位置O点。(1)某同学认为在此过程中必须要求满足的是_A.两根细绳必须等长B.橡皮条应与两绳夹角的角平分线在同一直线上 C.在使用弹簧秤时要使弹簧秤与木板平面平行D.用两个弹簧秤同时拉细绳时要使两个弹簧秤的示数相等(2)三位同学选用不同橡皮条进行实验，所用弹簧测力计的量程均为05 N，他们都把橡皮条的一端固定在木板上的A点，如图所示，用F1和F2表示拉力的方向和大小。甲同学，F1和F2的方向互相垂直，F1=3.0N、F2=3.5N；乙同学，F1和F2方向的夹角为60，F1=F2=4.0N:丙同学，F1和F2的方向的夹角为120，F1=F2=4.0N。这三位同学中操作不合适的是_同学，理由是_【答案】 (1). (1)C (2). (2)乙； (3). 合力超出了弹簧测力计的量程【解析】（1）细线的作用是能显示出力的方向，所以不必须等长，故A错误；两细线拉橡皮条时，只要确保拉到同一点即可，不一定橡皮条要在两细线的夹角平分线上，故B错误；在拉弹簧秤时必须要求弹簧秤与木板平面平行，否则会影响力的大小，故C正确；在不超过弹簧秤量程的前提下，各力的取值应该适当大些，误差小点，但不需要相等，故D错误故选C.（2）对于甲同学，合力F甲= 4.7N对于乙同学F乙=24cos305N，对于丙同学，F丙=4N可见操作不合适的是乙同学，因为他的两个力的合力超过了弹簧测力计的量程点睛:解决本题的关键知道“互成角度的两个力的合成”实验的原理，知道用两根弹簧秤拉和用一根弹簧秤拉，都必须将绳子的结点拉到同一点，保证产生相同的作用效果14.探究学习小组欲探究物体的加速度与力、质量的关系，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，图中小车的质量用M表示，钩码的质量用m表示。要顺利完成该实验：(1)要使细线的拉力约等于钩码的总重力，应满足的条件是_(2)如图是实验中得到的条纸带，A 、B、C、D、E、F为6个相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未标出。打点计时器每隔0.02s打个点，利用图中给出的数据可求出小车的加速度a=_m/s2 (结果保留2位有效数字）（3）某同学经过测量，计算得到如下数据，请在a-F图中做出小车加速度与所受的合外力的关系图像_ .（4）由图像可看出，该实验存在较大的误差，产生误差的主要原因是_【答案】 (1). Mm； (2). 0.50； (3). ； (4). 未平衡摩擦力；【解析】【分析】（1）根据FT=Mmg可知必需平衡摩擦力且要满足Mm；（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；（3）根据描点作图法，将点平滑连线，即可求解；（4）图线不通过坐标原点，当F为某一值时，加速度为零，知平衡摩擦力不足。【详解】（1）为使小车所受合外力等于细线的拉力，所以必需有小车的重力沿轨道的分力等于轨道对小车的摩擦力，所以做实验时必需平衡摩擦力。以砂桶作为研究对象有mg-FT=ma；以小车作为研究对象有FT=Ma；联立以上两式可得FT=M；要绳子的拉力等于砂桶的总的重力，即M=mg，故=1，则有Mm；（2）由于相邻两计数点间还有4个点未画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s。根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2得x5-x1=4aT2；解得：。（3）根据表格数据，作出a与F的坐标，进行一一描点，然后平滑连线，即如图所示；（4）从图象可以看出当有了一定的拉力F时，小车的加速度仍然是零，小车没动说明小车的合力仍然是零，即小车还受到摩擦力的作用，说明摩擦力还没有平衡掉，或者是平衡摩擦力了但是平衡的还不够，没有完全平衡掉摩擦力，所以图线不通过坐标原点的原因是实验前该同学未平衡（或未完全平衡）摩擦力。【点睛】掌握实验原理是正确解决实验题目的前提条件；实验时要平衡摩擦力，平衡摩擦力不足或过平衡摩擦力都是错误的。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。三、计算题15.如图所示，质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角.质量为m的光滑球B放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，则地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少？【答案】（1） （2） 【解析】【分析】正确选择研究对象，对其受力分析，根据力的合成方法结合平衡条件列出平衡等式解题。【详解】选取A和B整体为研究对象，它受到重力（M+m）g，地面支持力N，墙壁的弹力F和地面的摩擦力f的作用（如图所示）而处于平衡状态。根据平衡条件有：N-（M+m）g=0F=f可得：N=（M+m）g。再以B为研究对象，它受到重力mg，三棱柱对它的支持力NB，墙壁对它的弹力F的作用（如图所示），而处于平衡状态，根据平衡条件有：NB cos=mgNBsin=F解得：F=mgtan300=mg所以有：f=F=mg。【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。16.如图所示，一质量为1 kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角为30。现小球在F=30N的竖直向上的拉力作用下，从A点静止出发向上运动，已知杆与球间的动摩擦因数=。求：(1)小球运动的加速度(2)4s内的位移【答案】（1） （2）40m【解析】【分析】首先分析撤去前小球的受力情况：重力、拉力，杆的支持力和滑动摩擦力，采用正交分解法，根据牛顿第二定律求出加速度。再用同样的方法求出撤去后小球的加速度，运用运动学公式求出4s内的位移。【详解】（1）在力F作用时有：（F-mg）sin30-（F-mg）cos30=ma1 a1=5 m/s2 （2）4s内的位移：s =at2=542m=40m【点睛】牛顿定律和运动学公式是解决力学的基本方法。关键在于分析物体的受力情况和运动情况。当物体受力较多时，往往采用正交分解法求加速度。17.水平抛出一个物体，当抛出1秒后，它的速度方向与水平方向成45角，落地时，速度方向与水平方向成60角，（g取10m/s2）。求：（1）初速度（2）水平射程（结果保留两位有效数字）（3）抛出点距地面的高度【答案】（1）10m/s（2）17m(3)15m【解析】【分析】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将1秒后的速度进行分解，根据vy=gt求出竖直方向上的分速度，再根据角度关系求出平抛运动的初速度；将落地的速度进行分解，水平方向上的速度不变，根据水平初速度求出落地时的速度；根据落地时的速度求出竖直方向上的分速度，运用vy=gt求出运动的时间，再根据x=v0t求出水平射程再根据h=gt2求出抛出点距地面的高度.【详解】（1）如图，水平方向vx=v0，竖直方向vy=gt，1s时速度与水平成45角，即=45因为tan450=所以v0=vy初速度：v0=gt=101=10m/s。（2）落地时，所以落地竖直速度 解得t=s水平射程： （3）抛出点距地面的高度【点睛】解决本题的关键知道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知道分运动和合运动具有等时性，掌握竖直方向和水平方向上的运动学公式18.如图所示，物块A、木板B的质量均为m10 kg，不计A的大小，B板长L3 m。开始时A、B均静止。现使A以某一水平初速度从B的最左端开始运动。已知A与B、B与水平面之间的动摩擦因数分别为10.3和20.1，g取10 m/s2。若物块A刚好没有从B上滑下来，则A的初速度多大？【答案】 m/s【解析】【分析】若物块A刚好没有从B上滑下来，临界情况是A滑到B最右端时和B速度相同，根据牛顿第二定律结合运动学公式求出A的初速度【详解】A在B上向右匀减速，加速度大小a1=1g=3m/s2，木板B向右匀加速a2=1m/s2，由题意，A刚好没有从B上滑下来，则A滑到B最右端时和B速度相同，设为v，得时间关系位移关系解得v02m/s；【点睛】解决本题的关键能够正确地进行受力分析，分析两物体的运动情况，知道当两者共速是恰好不滑出木板的临界条件，运用牛顿第二定律结合运动学公式灵活求解