1、陕西省西安市铁一中2019-2020第一学期高一年级物理期中考试试卷时间：100分钟 满分：100分 一选择题（每题4分，共48分。1-8题为单选题，9-12题为多选题，少选得一半分，多选和错选得0分）1. 一物体做直线运动，其加速度随时间变化的at图象如图所示下列vt图象中，可能正确描述此物体运动的是A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】由at图象知，00.5T时间内的加速度与T2T时间内的加速度大小相等，方向相反，而对应时间内的v-t图象的斜率的绝对值相等，正负不同，可得D正确，ABC错误2. 将一个小球以初速度v0竖直向上抛出去，加速度大小为g，当小球速度大小减为0时，所用时
2、间是（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】规定初速度的方向为正方向，若滑块的末速度与初速度方向相同，则有：t=故B正确故选B。3. 两个力F1和F2间的夹角为，两个力的合力为F以下说法正确的是（）A. 若F1和F2大小不变，角越小，合力F就越小B. 合力F总比分力中的任何一个力都大C. 合力F可能比分力中的任何一个力都小D. 如果夹角不变，F1大小不变，F2增大，合力F就必然增大【答案】C【解析】【详解】A若F1和F2大小不变，角越小，合力F越大，故A错误；BC由力的合成方法可知，两力合力的范围|F1F2|F合F1+F2，所以合力有可能大于任一分力，也可能小于任一分力，还可能与
3、两个分力都相等，故B错误，C正确；D如果夹角不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F可能减小，也可能增加，故D错误；故选：C。4. 如图所示，一重为10 N的球固定在支杆AB的上端，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为7.5 N，则AB杆对球的作用力() A. 大小为7.5 NB. 大小为10 NC. 方向与水平方向成53角斜向右下方D. 方向与水平方向成53角斜向左上方【答案】D【解析】【详解】对小球进行受力分析可得，AB杆对球的作用力F和绳的拉力的合力与小球的重力等大反向，可得F方向斜向左上方，其大小，故B正确；令AB杆对小球的作用力与水平方向夹角为，可得：，53，故D正确，
4、ABC错误5. 如图所示，两个等大、反向的水平力F分别作用在物体A和B上，A、B两物体均处于静止状态若各接触面与水平地面平行，则A、B两物体各受几个力？（ ）A. 3个、4个B. 4个、4个C. 4个、5个D. 4个、6个【答案】C【解析】先对物体AB进行整体受力分析，水平方向：两个等大、反向的水平力F1和F2正好处于平衡，所以物体B不受地面的摩擦力，对A物体进行受力分析：物体A受到重力、拉力F2、支持力和B给的摩擦力，在四个力的作用下处于平衡状态，故A受4个力物体B受到受到重力、拉力F1、支持力、A给的摩擦力和压力，所以物体B受5个力的作用，故C正确，ABD错误6. 如图所示，两梯形木块A、
5、B叠放在水平地面上，A、B之间的接触面倾斜A与天花板之间的细绳沿竖直方向，则关于两木块的受力，下列说法正确的是()A. A、B之间一定存在摩擦力作用B. A可能受三个力作用C. B可能受到地面的摩擦力作用D. B受到地面的支持力一定大于B的重力【答案】B【解析】【详解】对A进行受力分析，则A可能受绳子的拉力、重力而处于平衡；此时AB间没有相互的挤压，故没有摩擦力，故A错误；若木块对绳子没有拉力，则此时A受重力、支持力及摩擦力而处于平衡，故B正确；对整体受力分析可知，整体不受水平方向的推力作用，故B不受地面的摩擦力，故C错误；若出现A中情况，此时A对B没有压力，故B只受重力和支持力而处于平衡；此
6、时支持力等于B的重力，故D错误。7. 如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与地面间的动摩擦因数为，现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】对木块1研究。木块1受到重力、弹簧的拉力、地面的支持力和摩擦力。根据平衡条件弹簧的弹力Fm1g又由胡克定律得到弹簧伸长的长度x所以两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是S+x m1g故选A。8. 如图所示，由两种材料做成的半球面固定在水平地面上，球右侧面是光滑的，左侧面粗糙，O点为球心，A、B是两个相
7、同的小物块（可视为质点），物块静止在左侧面上，物块B在图示水平力F作用下静止在右侧面上，A、B处在同一高度，AO、BO与竖直方向的夹角均为，则A、B分别对球面的压力大小之比为（）A. sin2:1B. sin:1C. cos2:1D. cos:1【答案】C【解析】【详解】分别对A、B两个相同的小物块受力分析如图由平衡条件得:同理 则：故选C。9. 如图所示，一光滑小球静止放置在光滑半球面的最底端，利用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球，在推动过程中挡板保持竖直，则在小球运动的过程中（该过程小球未脱离球面），木板对小球的推力F1，半球面对小球的支持力F2的变化情况正确的是（）A. F1减小
8、B. F1增大C. F2减小D. F2增大【答案】BD【解析】【详解】对小球受力分析，受重力、挡板向右的支持力和半球面的支持力，如图根据平衡条件解得：F1mgtan由于不断增加，故F1增大、F2增大，故BD正确；故选：BD。10. 如图所示，质量分别为m和M的两物体P和Q叠放在倾角为的固定斜面上，P、Q之间的动摩擦因数为1，Q与斜面间的动摩擦因数为2当它们从静止开始沿斜面匀速滑下时，两物体始终保持相对静止，则物体P受到的摩擦力大小为（）A. mgsinB. 1mgcosC. 2mgcosD. （1+2）mgcos【答案】AC【解析】【详解】对PQ整体受力分析，受到重力、支持力和滑动摩擦力，如图
9、 根据牛顿第二定律，有（m+M）gsin2（m+M）gcos（M+m）a解得ag（sin2cos） 再对P物体受力分析，受到重力mg、支持力和沿斜面向上的静摩擦力，根据牛顿第二定律，有mgsinFfma 而由题意可知，a=0，故解得Ff2mgcos同时由平衡关系有Ffmgsin故选：AC。11. 如图所示，质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点，在外力F的作用下，小球A、B处于静止状态若要使两小球处于静止状态且悬线OA与竖直方向的夹角保持30不变，则外力F的大小（）A. 可能为B. 可能为C. 可能为D. 可能为mg【答案】BCD【解析】【详解】对AB两球整体受力分析，受重
10、力G2mg，OA绳子的拉力T以及拉力F，三力平衡，将绳子的拉力T和拉力F合成，其合力与重力平衡，如图 当拉力F与绳子拉力T垂直时，拉力F最小，最小值为（2m）gsin30，即mg；由于拉力F的方向具有不确定性，因而从理论上讲，拉力F最大值可以取到任意值；题中BCD的值都大于mg，故都有可能；故选：BCD。12. 如图所示，三角形ABC是固定在水平面上的三棱柱的横截面，A30，B37，C处有光滑小滑轮，质量分别为m1、m2的两物块通过细线跨放在AC面和BC面上，且均处于静止状态，已知AC面光滑，物块2与BC面间的动摩擦因数0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则两物块的质量比m1m2可能是A. 3
11、5B. 11C. 21D. 52【答案】ABC【解析】【详解】若m1最小，则m2受到摩擦力沿斜面向上，根据共点力的平衡条件可得：m1gsin30+m2gcos37=m2gsin37，解得：；若m1最大，则m2受到的摩擦力沿斜面向下，根据共点力的平衡条件可得：m1gsin30=m2gcos37+m2gsin37，解得：，所以满足条件的两个物体质量之比为：，则两物块的质量比m1：m2可能是ABC故选ABC【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.三实
12、验题（共10分）13. 某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图： (1)如果没有操作失误，图乙中的与两力中，方向一定沿AO方向的是_；(2)本实验采用的科学方法是_；A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法(3)实验时，主要的步骤是：A. 在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；B用图钉把橡皮条的一端固定在板上的点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；C用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡
13、皮条伸长，结点到达某一位置，记录下点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；D按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力和的图示，并用平行四边形定则求出合力F；E. 只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力的图示；F. 比较和的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。上述步骤中，有重要遗漏的步骤的序号是_和_；遗漏的内容分别是_和_。【答案】 (1). (2). B (3). C (4). E (5). C中应加上“记下两条细绳的方向” (6). E中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置”【解析】【详解】(1)由一个弹簧测力计拉橡
14、皮条至点的拉力一定沿方向；而根据平行四边形定则作出的合力，由于误差的存在，不一定沿方向，故一定沿方向的是。(2)一个力的作用效果与两个力的作用效果相同，它们的作用效果可以等效替代，故B正确。(3)根据“验证力的平行四边形定则”实验的操作规程可知，有重要遗漏的步骤的序号是C、E。在C中未记下两条细绳的方向，E中未说明是否把橡皮条的结点拉到同一位置。三计算题（共42分，14题10分，15题8分，16题8分，17题8分，18题8分）14. 交通路口是交通事故的多发地，驾驶员到交通路口时应格外小心现有甲、乙汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为v09 m/s当两车快要
15、到一十字路口时，甲车司机看到绿灯已转换成黄灯，立即紧急刹车，乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车已知甲车紧急刹车的加速度大小a15 m/s2，乙车紧急刹车的加速度大小a24.5 m/s2，乙车司机的反应时间t0.5 s(即乙车司机看到甲车刹车后0.5 s才开始刹车)，则：（1）若甲车司机看到黄灯时车头距离警戒线9 m，他采取上述措施能否避免闯红灯？（2）为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车在行驶过程中应保持多大距离？【答案】（1）甲车司机能避免闯红灯（2）5.4 m【解析】【分析】（1）根据速度位移公式求出甲车速度减为零的位移，判断是否闯红灯（2）因为在运动过程中，乙车的速度始终大于甲
16、车的速度，所以在甲车速度减为零前，之间的距离一直减小，分别求出甲乙两车速度减为零的位移，从而得出刹车过程中不相撞保持的距离【详解】（1）根据速度位移公式得，v2=2a1x1，解得可知甲车能避免闯红灯（2）因为乙车刹车的加速度大小小于甲车的加速度大小，可知在整个过程中，乙车的速度都大于甲车的速度，即两者的距离逐渐减小乙车刹车速度减为零的位移，乙车在反应时间内的位移x乙=vt=90.5m=4.5m，甲车速度减为零的位移可知保证两车不相撞，两车应保持的距离x=9+4.5-8.1m=5.4m【点睛】本题考查了运动学中追及问题，关键抓住位移关系，结合运动学公式灵活求解，注意本题乙车的速度始终大于甲车的速
17、度，之间的距离逐渐减小，求解之间的临界距离时，应该求出速度减为零的位移，从而得出之间保持的最小距离若乙的加速度大于甲的加速度，应该求解速度相等时，两者的位移，从而求解最小距离15. 如图所示，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，设小球质量为m，斜面倾角=30，细绳与竖直方向夹角=30，斜面体的质量M=3m，置于粗糙水平面上求：（1）当斜面体静止时，细绳对小球拉力的大小？（2）地面对斜面体的摩擦力的大小和方向？（3）若地面对斜面体的最大静摩擦力等于地面对斜面体支持力的k倍，为了使整个系统始终处于静止状态，k值必须满足什么条件？【答案】（1）（2） 方向水平向左 （3）【解析】试题分析：
18、（1）选小球为研究对象，受力分析并合成如图：由平衡条件：F=mg由平面几何知识可得：N与F夹角为30，T与F夹角也为30，故画出的平行四边形为菱形，连接对角线便可找出直角三角形：由：cos30=得：T=（2）、（3）选小球和斜面组成的系统为研究对象，受力分析如图，由平衡条件得：N+Tcos30=（M+m）g解得：N=（M+m）g-=Mg+=35mg水平方向上：f=Nsin30=，方向水平向左为了使整个系统始终处于静止状态，则最大静摩擦力fmaxf所以kNf 解得：k考点：考查了共点力平衡条件的应用于【名师点睛】本题是力平衡问题，关键是分析物体受力情况，根据平衡条件并结合正交分解法列方程求解利用
19、正交分解方法解体的一般步骤：明确研究对象；进行受力分析；建立直角坐标系，建立坐标系的原则是让尽可能多的力落在坐标轴上，将不在坐标轴上的力正交分解；x方向，y方向分别列平衡方程求解16. 雨滴有高空由静止开始下落，由于受到空气阻力的作用，它在到达地面之前已经开始匀速运动了，这个匀速运动的速度叫做水滴的最大速度vm。将雨滴可看作半径为r的球体，设其竖直落向地面的过程中所受空气阻力f=kr2v2，其中v是雨滴的速度，k是比例系数。设雨滴的密度为，重力加速度为g。推导雨滴下落的最大速度vm与半径r的关系。【答案】【解析】【详解】雨滴匀速运动时满足解得17. 如图所示，质量为M的直角三棱柱A放在水平地面
20、上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为，质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少？【答案】；【解析】【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，根据平衡条件有：N-（M+m）g=0F=f可得地面对三棱柱的支持力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，根据平衡条件有NBcos=mgNBsin=F解得F=mgtan所以地面对三棱柱的摩擦力f=F=mgtan答：地面对三棱柱支持力为（M+m）g，
21、摩擦力为mgtan。18. 如图所示，质量为m的物体放在水平放置的钢板C上，与钢板的动摩擦因数为。由于受到相对于地面静止的光滑导槽A、B的控制，物体只能沿水平导槽运动。现使钢板以速度v1向右匀速运动，同时用力F拉动物体（方向沿导槽方向）使物体以速度v2沿导槽匀速运动，已知重力加速度为g，求：（1）物体所受摩擦力大小（2）拉力F大小【答案】（1）Ff=mg（2）mg【解析】【详解】（1）摩擦力只与接触面间的弹力有关，故有摩擦力定义公式有：Ff=mg（2）工件在水平方向上有相对于钢板水平向左的速度v1和竖直方向上沿导槽的速度v2，故工件相对于钢板的速度如图所示， 滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，所以有：Ffcosmgcos因此F的大小为mg mg
