1、西安市第三中学2020-2021学年度第一学期高一年级第三次诊断性测试物理试题一、选择题（本题包括12小题，共48分。每小题给出的四个选项中，第18题只有一个选项正确，第912题有多个选项正确，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分。）1. 下列说法正确的是（）A. 木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的B. 质量均匀分布、形状规则的物体的重心可能在物体上，也可能在物体外C. 由磁铁间存在相互作用可知：力可以离开物体而单独存在D. 摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反【答案】B【解析】【分析】【详解】A木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于桌面
2、发生微小形变而产生的，A错误；B质量分布均匀，形状规则的物体重心在几何中心，可能在物体上，可能在物体外，B正确；C由磁铁间存相互作用，通过磁场发生作用力，力仍没有离开物体单独存在，C错误；D摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向或相对运动趋势方向相反，D错误。故选B。2. 关于合力与分力，下列说法正确的是（）A. 合力的大小一定大于每一个分力的大小B. 合力的大小至少大于其中一个分力C. 合力的大小可以比两个分力都大，也可以比两个分力都小D. 合力不能与其中的一个分力相等【答案】C【解析】【分析】【详解】根据平行四边形定则可知，合力的大小可能比每一个分力都大，也有可能比每一个分力都小，也有可能与
3、其中的一个分力大小相等。故选C。3. 如图所示，足球运动员已将足球踢向空中,如图所示描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受力图中，正确的是(G为重力，F为脚对球的作用力，F阻为空气阻力)()A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】【详解】足球在向上飞行的某一时刻，球已经离开脚，不再受到脚对球的弹力F，空气阻力Ff与球运动方向相反，即斜向下，另外，球还受重力G。故选B。4. 如图，P是位于水平的粗糙桌面上的物块用跨过定滑轮的轻绳将P小盘相连，小盘内有砝码，小盘与砝码的总质量为m在运动的过程中，若不计空气阻力，则关于P在水平方向受到的作用力与相应的施力物体，下列说法正确的是（ ）A. 拉
4、力和摩擦力，施力物体是地球和桌面B. 拉力和摩擦力，施力物体是绳和桌面C. 重力mg和摩擦力，施力物体是地球和桌面D. 重力mg和摩擦力，施力物体是绳和桌面【答案】B【解析】试题分析：物块P向右运动，必然受到绳子的拉力F，由于接触面粗糙，P与桌面相互挤压，故一定受到向左的滑动摩擦力解：A、B、以P为研究对象，对其受力分析，受重力，绳子的拉力，桌面对其垂直向上的支持力和向左的滑动摩擦力；水平方向受到两个力的作用，分别是绳的拉力和桌面的摩擦力所以A错误，B正确C、D、题目中问的是水平方向的力，故C、D错误；故选B【点评】受力分析是高中物理的基础，在高一必须养成一个习惯，每一个力都要找出施力物体和受
5、力物体，按重力、弹力、电磁力、摩擦力的顺序分析5. 平面内作用于同一点的四个力若以力的作用点为坐标原点，有F1=5N，方向沿x轴的正向；F2=6N，沿y轴正向；F3=4N，沿x轴负向；F4=8N，沿y轴负向，以上四个力的合力方向指向 ( )A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限【答案】D【解析】【分析】【详解】方向相反的F1和F3合成的合力F大小为1 N，方向沿x轴正方向；方向相反的F2与F4合成的合力F大小为2 N，方向沿y轴负方向则F与F合成的合力方向在第四象限故选D。6. 如图所示，在粗糙的水平地面上有质量为m的物体，连接在一劲度系数为k的轻弹簧上，物体与地面之间的动摩
6、擦因数为，现用一水平力F向右拉弹簧，使物体做匀速直线运动，则弹簧伸长的长度为(重力加速度为g)A. B. C. D. 【答案】D【解析】根据平衡条件得：弹簧弹力F弹=F=mg，根据胡克定律得，F弹=kx，解得弹簧的伸长量，或故D正确，A、B、C错误故选D【点睛】本题考查了共点力平衡和胡克定律的综合，知道拉力等于弹簧的弹力、等于摩擦力的大小7. 如图所示，A、B两物体重力都等于10N，各接触面间的动摩擦因数都等于0.3，同时有F=1N的两个水平力分别作用在A和B上，A和B均静止，则地面对B和B对A的摩擦力分别为（）A. 6N，3NB. 1N，1NC. 0，1ND. 0，2N【答案】C【解析】【分
7、析】【详解】A、B均静止，应用整体法，即A、B整体水平方向所受外力大小相等，方向相反，故地面对B无摩擦力。以A为研究对象，水平方向必受大小与F相等、方向与F相反的静摩擦力，即B对A的摩擦力为1N。故选C。8. 假期里，一位同学在厨房里协助妈妈做菜，对菜刀发生了兴趣他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样，如图所示，菜刀横截面为等腰三角形，刀刃前部的横截面顶角较小，后部的顶角较大，他先后做出过几个猜想,其中合理的是A. 刀刃前部和后部厚薄不匀，仅是为了打造方便,外形美观,跟使用功能无关B. 在刀背上加上同样的压力时，分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关C. 在刀背上加上同样的压力时，顶角越大，分开其他物
8、体的力越大D. 在刀背上加上同样的压力时，顶角越小，分开其他物体的力越大【答案】D【解析】把刀刃部分抽象后，可简化成一个等腰三角劈，设顶角为2，背宽为d，侧面长为l，如图乙所示当在劈背施加压力F后，产生垂直侧面的两个分力F1、F2，使用中依靠着这两个分力分开被加工的其他物体由对称性知，这两个分力大小相等（F1=F2），因此画出力分解的平行四边形，实为菱形，如图丙所示在这个力的平行四边形中，取其四分之一考虑（图中阴影部分），根据它跟半个劈的直角三角形的相似关系，由关系式，得F1=F2，由此可见，刀背上加上一定的压力F时，侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有关，顶角越小，sin 的值越小，F1和F2
9、越大但是，刀刃的顶角越小时，刀刃的强度会减小，碰到较硬的物体刀刃会卷口甚至碎裂，实际制造过程中为了适应加工不同物体的需要，所以做成前部较薄，后部较厚使用时，用前部切一些软的物品（如鱼、肉、蔬菜、水果等），用后部斩劈坚硬的骨头之类的物品，俗话说：“前切后劈”，指的就是这个意思故D正确9. 用手握住一个油瓶（瓶始终处于竖直方向）,如图所示，下列说法正确的是( )A. 瓶中油越多，手必须握得越紧B. 手握得越紧，油瓶受到的摩擦力越大C. 不管手握得有多紧，油瓶受到的摩擦力总是一定的D. 以上说法都正确【答案】AC【解析】【分析】【详解】以油瓶为研究对象，在水平方向上手给瓶向内的压力与瓶给手向外的支持
10、力相平衡；在竖直方向上瓶受地球的吸引而有向下运动的趋势，为使瓶静止，手须对瓶产生一个向上的静摩擦力，只有在二力平衡时，才能使油瓶静止，综上分析AC正确，BD错误。故选AC。10. 如图（a），一物块在t=0时刻滑上一固定斜面，其运动的vt图线如图（b）所示若重力加速度及图中的、均为已知量，则可求出A. 斜面的倾角B. 物块的质量C. 物块与斜面间的动摩擦因数D. 物块沿斜面向上滑行的最大高度【答案】ACD【解析】小球滑上斜面的初速度已知，向上滑行过程为匀变速直线运动，末速度0，那么平均速度即，所以沿斜面向上滑行的最远距离，根据牛顿第二定律，向上滑行过程，向下滑行，整理可得，从而可计算出斜面的倾
11、斜角度以及动摩擦因数，选项AC对根据斜面的倾斜角度可计算出向上滑行的最大高度，选项D对仅根据速度时间图像，无法找到物块质量，选项B错【考点定位】牛顿运动定律【方法技巧】速度时间图像的斜率找到不同阶段的加速度，结合受力分析和运动学规律是解答此类题目的不二法门11. 水平的皮带传输装置如图所示，皮带的速度保持不变，物体被轻轻地放在A端皮带上，开始时物体在皮带上滑动，当它到达位置C后滑动停止，随后就随皮带一起匀速运动，直至传送到目的地B端，在传输过程中，该物体受摩擦力的情况是()A. 在AC段受水平向左的滑动摩擦力B. 在AC段受水平向右的滑动摩擦力C. 在CB段不受静摩擦力D. 在CB段受水平向右
12、的静摩擦力【答案】BC【解析】分析】【详解】在AC段滑块向右加速运动，加速度向右，故合力向右；滑块受重力、支持力和滑动摩擦力，滑动摩擦力向右，故A错误，B正确；在CB段滑块匀速直线运动，加速度为零，故合力为零；滑块受到重力和支持力，若有摩擦力，合力不为零，矛盾，故C正确，D错误12. “蹦极”是一项非常刺激的体育运动。某人身系弹性绳自高空P点自由下落，忽略空气阻力，图中a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止悬吊着时的平衡位置，人在从P点落下到最低点c的过程中（）A. 在段作自由落体运动B. 在段人受到的合外力向下，人速度在增大C. 在段人的加速度向下，人速度在减小D. 在a点
13、，人的速度最大，加速度为g【答案】AB【解析】【分析】【详解】A在Pa段弹性绳松弛，对人没有拉力，人做自由落体运动，速度不断增大，故A正确；B在ab段弹性绳对人的拉力小于人的重力，人受到的合力向下，人继续向下做加速运动，速度不断增大，故B正确；C在bc段，弹性绳对人的拉力大于人的重力，人受到的合力向上，加速度向上，人向下做减速运动，速度减小，故C错误；D由题意可知，在经过b点时，人的速度最大。此时人受到的拉力与重力平衡，人的加速度为0；故D错误。故选AB。二、填空题（每空2分，共20分）13. 在做“验证力的平行四边形定则”实验时：(1)除已有的器材（方木板、白纸、弹簧秤、细绳套、刻度尺、图钉
14、和铅笔）外，还必须有_和_；(2)某同学在做该实验时，橡皮条一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置O点。以下操作中错误的是_；A同一次实验过程中，O点的位置允许变动；B在实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤的刻线；C实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条结点拉到O点；D实验中，把橡皮条的结点拉到O点时，两秤之间的夹角应取不变，以便于计算合力的大小；(3)某同学根据该实验作出如图所示的图，其中A为固定橡皮条的固定点，O为橡皮条与细绳的结合点，图中_是，合力的理论值，_是合力的实验值。将理论值与实验
15、值进行比较，通过本实验，可以得出结论：在误差允许的范围内_。【答案】 (1). 橡皮条 (2). 三角板 (3). ACD (4). F (5). F (6). 理论值和实验相等，即满足平行四边形定则【解析】【分析】【详解】(1)12做探究共点力合成的规律实验：我们是让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，测出两个力的大小和方向以及一个力的大小和方向，用力的图示画出这三个力，用平行四边形做出两个力的合力的理论值，和那一个力进行比较，所以我们需要的实验器材有：方木板（固定白纸），白纸（记录方向画图）、刻度尺（选标度）、绳套（弹簧秤拉橡皮条）、弹簧测力计（测力的大小）、图钉（固定白纸）
16、、三角板（画平行四边形），橡皮条（让力产生相同的作用效果的），还必须有橡皮条和三角板；(2)3A一次实验过程中，O点位置不允许变动保证力的作用效果相同，故A错误；B实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度，故B正确；C实验中，不能达到弹簧的最大量程，两个弹簧秤要同时拉，故C错误；D实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧秤之间夹角不是唯一的90，要适当大些，故D错误。本题选错误的，故选ACD；(3)45F1与F2合成的理论值是通过平行四边形定则算出的值，而实际值是单独一个力拉O点的时的值，因此F是F1与F2合成的理论值，F是F1与F2合成的实际值6将理论值与实验值进行比
17、较，通过本实验，可以得出结论，在误差允许的范围内理论值和实验相等，即满足平行四边形定则。14. “探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如下图1所示：(1)若取小车的质量为0.4kg，改变砝码和砝码盘的质量m进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是_；A. B.C D.(2)下列说法正确的是_。A通过作图像求a，可以更好地减小误差B.在平衡摩擦力时，需要拿走小盘，纸带穿过打点计时器，并固定在小车的尾端，然后调节斜面倾角，轻推小车，使小车在斜面上匀速下滑C.每改变一次小车的质量，需要重新平衡一次摩擦力D.打点计时器应用低压直流电源(3)某同学平衡摩擦力后，保持小车质量不变，改变砝码盘中
18、砝码的质量，测得小车加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：砝码盘中砝码总重力F（N）0.1960.3920.5880.7840.980加速度a（）0.691.181.662.182.70图2是由实验数据作出的图像，分析图线不通过原点的原因_。(4)某同学设计了如图3所示的实验装置，若轻小滑轮与绳之间摩擦可以忽略不计，下列正确的是_。A小车仍需平衡摩擦B.钩码质量m仍需远小于小车质量MC.弹簧秤读数D.以上都不正确【答案】 (1). D (2). AB (3). 未记录砝码盘质量 (4). A【解析】【分析】【详解】(1)1在“验证牛顿第二定律”的实验用控制变量法，本实验在满足小车质量
19、远大于砝码及砝码盘的总质量的条件下，才能用砝码及砝码盘的重力代替小车所受的合力，D不能满足此条件；(2)2A若通过作v-t图象求a，可以减小由于测量所造成的偶然误差，可以筛选出测量错误的数据，故A正确；B平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，是小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动，故B正确；C每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，故C错误；D打点计时器应用低压交流电源，故D错误；(3)3从图中图线可发现当拉力F等于0时，加速度大于0，所以实验中存在的问题可能是未计入砝码盘的质量；(4)4A该实验首先必须要平衡摩擦力
20、，拉力才等于小车的合外力，故A正确；B由于该实验的连接方式，重物和小车不具有共同的加速度，小车是在绳的拉力下加速运动，此拉力可由测力计示数获得，不需要用重物的重力来代替，故不要求重物质量远小于小车质量，故B错误；C由于重物向下加速度运动，由牛顿第二定律解得故C错误；D由上述分析可知D错误。三、计算题（共32分，按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位。）15. 甲、乙两人用绳子拉船，使船沿OO方向航行，甲用1000 N的力拉绳子，方向如图所示，要使船沿OO方向行驶，乙的拉力至少应多大？方向如何？【答案
21、】，方向垂直于河岸指向另一侧【解析】试题分析：要使船沿OO方向航行，甲和乙的拉力的合力方向必须沿OO方向在(b)中作平行四边形可知，当乙拉船力的方向垂直于OO时，乙的拉力最小，其最小值为：方向垂直于河岸指向另一侧考点：考查了小船渡河问题【名师点睛】解决本题的关键知道合力与分力遵循平行四边形定则已知分力大小方向和合力方向，当另一分力与合力垂直时，该力最小16. 如图所示，弹簧AB原长为35cm，A端挂一个重50N的物体，手执B端，将物体置于倾角为30的斜面上当物体沿斜面匀速下滑时，弹簧长度为40cm；当物体匀速上滑时，弹簧长度为50cm，试求：（1）弹簧的劲度系数；（2）物体与斜面的滑动摩擦系数
22、（保留一位有效数字） 【答案】（1）k=250N/m（2）【解析】【分析】【详解】（1）匀速下滑 ： kx1 + f = G sin30匀速上滑： kx2 = G sin30 + f 得（2）再由f=FN=G cos30 = G sin30kx1得17. 如图所示,质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O.轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连,轻绳OA与竖直方向的夹角=37,物体甲、乙均处于静止状态.(已知sin 37=0.6,cos 37=0.8,tan 37=0.75,g取10 m/s2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求:(1)轻绳OA,OB受到的拉力是多大?(2)物体乙受到的摩擦力是多大?方向如何?(3)若物体乙的质量m2=4 kg,物体乙与水平面之间的动摩擦因数=0.3,则欲使物体乙在水平面上不滑动,物体甲的质量m1最大不能超过多少?【答案】（1） （2） ，水平向左（3）1.6kg【解析】【分析】【详解】（1）对结点O，作出力图如图，由平衡条件有： 解得：（2）对于乙物体：摩擦力，方向水平向左（3）当乙物体刚要滑动时，静摩擦力达到最大值 由得：故本题答案是：（1） （2） ，水平向左（3）1.6kg【点睛】本题涉及共点力平衡中极值问题，当物体刚要滑动时，物体间的静摩擦力达到最大