1、2019北京交大附中高一（上）期末物 理2019.01一、单项选择题1.踢毽子是我国一项大众喜欢的传统健身运动毽子被人们誉为“生命的蝴蝶，通常由羽毛和毽托构成，如图所示在某次踢键子的过程中，毽子离开脚后，恰好沿竖直方向向上运动，到达最高羽毛点后又向下落回毽子在运动过程中受到的空气阻力不可忽略毽子与脚相互作用的过程中，关于毽子和脚之间的相互作用力，下列说法中正确的是( )A. 毽子对脚的作用力大于脚对毽子的作用力B. 毽子对脚的作用力小于脚对毽子的作用力C. 毽子对脚的作用力与脚对键子的作用力方向相同D. 键子对脚的作用力与脚对毽子的作用力方向相反【答案】D【解析】【详解】由题意知键子对脚的作用
2、力与脚对毽子的作用力是一对相互作用力，故大小相等，方向相反.A描述与分析不符，故A错误.B描述与分析不符，故B错误.C描述与分析不符，故C错误.D描述与分析相符，故D正确.2.踢毽子是我国一项大众喜欢的传统健身运动毽子被人们誉为“生命的蝴蝶，通常由羽毛和毽托构成，如图所示在某次踢键子的过程中，毽子离开脚后，恰好沿竖直方向向上运动，到达最高羽毛点后又向下落回毽子在运动过程中受到的空气阻力不可忽略毽子离开脚后，在向上运动的过程中，它的速度( )A. 变小B. 不变C. 变大D. 先变大后变小【答案】A【解析】【详解】毽子离开脚后，在向上运动的过程中，受到竖直向下的重力和空气阻力，合外力竖直向下，与
3、速度方向相反，毽子做减速运动，速度变小A描述与分析相符，故A正确.B描述与分析不符，故B错误.C描述与分析不符，故C错误.D描述与分析不符，故D错误.3.中国古代科技取得了辉煌的成就，在很多方面走在世界前列例如春秋战国时期，墨家的代表人物墨翟在墨经中，就已对力做了比较科学的阐述:“力，刑(形)之所以奋也这句话的意思是: 力能使物体由静止开始运动，或使运动的物体运动得越来越快下列说法中，与墨翟对力的阐述最接近的是( )A. 力是维持物体运动的原因B. 力是物体位移变化的原因C. 力是物体位置变化的原因D. 力是物体运动状态改变的原因【答案】D【解析】【详解】根据题意可以知道：“力，刑(形)之所以
4、奋也”.这句话的意思是：力能使物体由静止开始运动，或使运动的物体运动得越来越快；即力起到了改变物体运动状态的作用，故与力是改变物体运动状态的原因相接近.A描述与分析不符，故A错误.B描述与分析不符，故B错误.C描述与分析不符，故C错误.D描述与分析相符，故D正确.4.在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年大会的阅兵式中，空中梯队的表演震撼人心，更令人自豪的是，参阅飞机全部是国产先进飞机如图所示，虚线为一架歼-15战斗机飞过天安门上空时的一段轨迹，P是轨迹上的一点四位同学分别画出了带有箭头的线段甲、乙、丙、丁来描述飞机经过P点时的速度方向，其中描述最准确的是（）A. 甲B. 乙C.
5、 丙D. 丁【答案】C【解析】根据曲线运动的速度方向可知，飞机在P点的速度方向沿P点的切线方向，所以丙的方向为飞机在P点的速度方向故C正确，ABD错误5. 如图所示，一个质量为m的小球绕圆心O做匀速圆周运动已知圆的半径为r，小球运动的角速度为，则它所受向心力的大小为（ ）A. mB. mrC. mr2D. m2r【答案】D【解析】解：一个质量为m的小球绕圆心O做匀速圆周运动，合力总是指向圆心，大小为m2r，故ABC错误，D正确；故选D【点评】本题关键明确向心力的定义、大小和方向，知道向心力是效果力，基础题6. 如图所示脚盘在水平面内匀速转动，放在盘面上的一小物块随圆盘一起运动，关于小物块的受力
6、情况，下列说法中正确的是（ ）A. 只受重力和支持力B. 受重力、支持力和压力C. 受重力、支持力和摩擦力D. 受重力、支持力，摩擦力和向心力【答案】C【解析】试题分析：对小物块进行受力分析，分析时按照重力弹力摩擦力的顺序，并且找一下各力的施力物体，再根据圆周运动的特点知道是哪些力提供了向心力，即可得知各选项的正误解：小木块做匀速圆周运动，合力指向圆心，对木块受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，如图所示，重力和支持力平衡，静摩擦力提供向心力选项C正确，选项ABD错误故选C7.从距水平地面同一高度，以相同初速度同时抛出两个质量不同的小石块，不计空气阻力.下列说法正确的是( )A. 两个石块同时落
7、地B. 质量较大的石块先落地C. 两个石块在落地前瞬间的速度相等D. 质量较大的石块在落地前瞬间的速度较大【答案】AC【解析】【详解】两个物体在同一高度以相同初速度抛出，都做抛体运动，故在竖直方向上都只受重力，加速度相同，同一时刻速度相同；所以落到地面所用时间相同，落地速度相等.A描述与分析相符，故A正确.B描述与分析不符，故B错误.C描述与分析相符，故C正确.D描述与分析不符，故D错误.8.一小船在静水中的速率是5m/s，要渡过宽120m的河流，水流的速度为3m/s，下列说法正确的是A. 小船渡河的最短时间是30 sB. 小船渡河的最短时间是40 sC. 小船渡河最短位移是120mD. 小船
8、渡河的最短位移是200m【答案】C【解析】【详解】AB、当船速的方向与河岸垂直时,渡河时间最短 ，故AB错；C、由于船速大于水速，所以小船可以到达正对岸，则最短位移为120m，故C对；D错故选C9.如图所示，一平底试管，管内放一质量为m的球，现驱使试管绕开口端在竖直平面内匀速转动，若通过最高点时，小球对管底刚好无压力，则通过最低点时，小球对管底的压力大小为: ( )A. mgB. 2mgC. 3mgD. 6mg【答案】D【解析】【详解】通过最高点时小球对管底刚好无压力，则重力提供向心力，设最高点速度为v0即：移项得：运动到最低点的过程中，设最低点速度为v，由动能定理得：即：设在最低点时轨道对其
9、支持力为N，则：即：A描述与分析不符，故A错误.B描述与分析不符，故B错误.C描述与分析不符，故C错误.D描述与分析相符，故D正确.10.关于平抛运动和匀速圆周运动的性质说法正确的是: ( )A. 其中有一个属于匀速运动B. 二者都变速运动，只不过前者是匀加速运动，后者变加速曲线运动C. 二者都是加速度不变的变速运动D. 二者都是变加速曲线运动【答案】B【解析】【详解】平抛运动的物体只受重力，加速度为g保持不变，做匀变速曲线运动；匀速圆周运动所受的合外力提供向心力，合外力大小不变，方向改变，加速度时刻在改变，做变加速曲线运动.A描述与分析不符，故A错误.B描述与分析相符，故B正确.C描述与分析
10、不符，故C错误.D描述与分析不符，故D错误.11.A、B两物体质量分别为m1、m2，叠放在光滑水平地面上，如图所示，现用水平力F拉A时，A、B间无相对滑动，其间摩擦力为f1，若改用同样的力拉B时，A、B间仍无相对滑动，其间摩擦力为f2，则f1:f2为( ) A. m1:m2B. m2:m1C. 1:1D. m12:m22【答案】B【解析】【详解】当水平恒力F拉A时对整体分析有：隔离对B分析，根据牛顿第二定律得：.当水平恒力拉B时对整体分析有：隔离对A分析，根据牛顿第二定律得：.则：A描述与分析不符，故A错误.B描述与分析相符，故B正确.C描述与分析不符，故C错误.D描述与分析不符，故D错误.1
11、2.如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，做出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为g以下判断正确的是:( )A. 当x=h+x0小球速度为0B. 最低点的坐标为x=h+2x0C. 小球受到的弹力最大值大于2mgD. 当x=h，小球速度最大【答案】C【解析】【详解】AD根据乙图可知当x=h+x0，小球的重力等于弹簧的弹力，此时小球加速度为0，具有最大速度，故A错误；D错误.
12、B根据简谐运动的对称性，x=h+2x0与x=h处速度相等，x=h+2x0处不是最低点，B错误；C根据胡克定律，弹簧压缩x0时弹力等于mg，x=h+2x0处弹力等于2mg，但不是最低点，所以小球受到的弹力最大值大于2mg，C正确；二、不定项选择题13.小明家住26层，他放学后，乘坐电梯从1层直达26层假设电梯刚起动时做加速直线运动，中间一段时间内做匀速直线运动，最后一段时间内做减速直线运动. 在电梯从1层直达26层过程中，下列说法正确的是( )A. 电梯刚起动时，小明处于失重状态B. 电梯刚起动时，小明处于超重状态C. 电梯运动的加速度方向始终不变D. 电梯运动的加速度方向发生了变化【答案】BD
13、【解析】【详解】AB电梯刚起动时，小明有向上的加速度，则小明处于超重状态，故A错误，B正确；CD电梯启动和向上加速时加速度向上，而减速运动时加速度向下，故加速度方向发生了变化，故C错误，D正确.14.如图所示，在上端开口饮料瓶的侧面戳一个小孔，瓶中灌水，手持饮料瓶静止时，小孔有水喷出若饮料瓶在下列运动中，没有发生转动且忽略空气阻力，小孔不再向外喷水的是( )A. 自由下落B. 饮料瓶被水平抛出后的运动过程中C. 饮料瓶被竖直向上抛出后的运动过程中D. 手持饮料瓶向上加速运动的过程中【答案】ABC【解析】【详解】若要水不往外喷，则不受竖直方向的压力，就要求水在运动过程中完全失重，即只受重力，加速
14、度为g的情况就符合题意.A描述与分析相符，故A正确.B描述与分析相符，故B正确.C描述与分析相符，故C正确.D描述与分析不符，故D错误.15. 如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，A是它边缘上的一点左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2rB点在小轮上，它到小轮中心的距离为rC点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上.若在传动过程中，皮带不打滑则A. A点与B点的线速度大小相等B. A点与B点的角速度大小相等C. A点与C点的线速度大小相等D. A点与D点的向心加速度大小相等【答案】AC【解析】a、c为共线关系，线速度相等，b、c为共轴关系，加速度相等，b、c的线速度不相等，A错；由v=
15、wr可知，a、c的线速度相等，角速度不相等，B错；C对；设a的线速度为v，加速度为，c的线速度为v，角速度为，c、d角速度相同，d的线速度为2v，d的加速度为，D对；16.如图所示，一辆可视为质点的汽车以恒定的速率驶过竖直面内的凸形桥已知凸形桥面是圆弧形柱面，则下列说法中正确的是( )A. 汽车在凸形桥上行驶的过程中，其所受合力始终为零B. 汽车在凸形桥上行驶的过程中，其始终处于失重状态C. 汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，其角速度恒定D. 汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，其加速度不变【答案】BC【解析】【详解】AB汽车在凸形桥上行驶的过程中因为做匀速圆周运动，汽车的合力始终不为零；汽车的向心加速
16、度有竖直向下的加速度分量，所以处于失重状态，故A错误，B正确.CD汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，因速率恒定，做匀速圆周运动，故角速度不变，加速度大小不变，方向一直在改变，故C正确，D错误17.如图所示，在一次救灾工作中，一架沿水平直线飞行的直升机A，用悬索(重力可忽略不计)救起了伤员B直升机A和伤员B以相同水平速度匀速运动的同时，悬索将伤员吊起，在某一段时间内，A、B之间的距离l与时间t的关系为l=H-bt2(式中l表示伤员到直升机的距离，H表示开始计时时伤员与直升机的距离，H表示开始计时时伤员与直升机的距离，b是一常数，t表示伤员上升的时间)，不计伤员和绳索受到的空气阻力这段时间内从地面上观
17、察，下面判断正确的是: ( )A. 悬索始终保持竖直B. 伤员做直线运动C. 伤员做曲线运动D. 伤员加速度大小、方向均不变【答案】ACD【解析】【详解】A由可以知道伤员在竖直方向的运动是加速度的方向竖直向上，大小恒定的匀加速直线运动，竖直方向只受两个力的作用，所以悬索的拉力大于伤员的重力，因此悬索始终保持竖直，所以A正确.BCD他在水平方向做匀速直线运动，竖直方向上是匀加速直线运动，那么伤员的运动相对直升机做加速度不变的匀加速直线运动；从地面看就是类平抛运动，故B错误，C正确，D正确.18.公路急转弯处通常是交通事故多发地带如图所示，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好
18、没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处A. 路面外侧高内侧低B. 车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动C. 车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动D. 当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小【答案】AC【解析】【详解】试题分析：路面应建成外高内低，此时重力和支持力的合力指向内侧，可以提供圆周运动向心力，故A正确车速低于v0，所需的向心力减小，此时摩擦力可以指向外侧，减小提供的力，车辆不会向内侧滑动故B错误当速度为v0时，静摩擦力为零，靠重力和支持力的合力提供向心力，速度高于v0时，摩擦力指向内侧，只有速度不超出最高限度，车辆不会侧滑故C正确当路面结冰时，与未结
19、冰时相比，由于支持力和重力不变，则v0的值不变故D错误故选AC考点：圆周运动的实例分析【名师点睛】此题是圆周运动的实例分析问题；解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解，难度不大，属于基础题【此处有视频，请去附件查看】三、实验题19.如图所示，在探究平抛运动规律的实验中，(1)用小睡打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球由静止自由下落，可观察到两小球同时落地；改变小球距地面的高度和打击的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地根据实验_(选填“能”或“不能”)判断出A球在竖直方向做自由落体运动；_ (选填“能”或“不能”)判断出A球在水平方向做匀速直线运动(2)研究平抛运
20、动的实验中，下列说法正确的是_(请将正确选项前的字母填在横线上)A.应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放B.斜槽轨道必须光滑C.斜槽轨道的末端必须保持水平(3)图是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为抛出点在轨迹上任取两点A、B，分别测得A点的竖直坐标y1=4.90cm，B点的竖直坐标y2=44.10cm，A、B两点水平坐标间的距离x=40.00cmg取9.80m/s2. 则平抛小球的初速度v0为_m/s【答案】 (1). 能 (2). 不能 (3). AC (4). 2【解析】【详解】(1)12本实验将A的做平抛运动与竖直方向下落的B的运动对比， A做平抛运动，B做自由落体运动，每
21、次两球都同时落地，只能说明A竖直方向运动情况，不能反映A水平方向的运动情况(2)3因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同速度，故A正确；小球与斜槽之间的摩擦不影响平抛运动的初速度，所以斜槽轨道可以不光滑，故B错误；通过调节斜槽末端水平，是为了保证小球初速度水平，做平抛运动，故C正确.(3)4根据：得：根据：得：则小球平抛运动的初速度为：20.同学们分别利用图甲、乙所示的两种装置采用不同方案进行“探究物体运动的加速度与所受合外力关系”的的实验，其中小车A质量约为350g，并与纸带相连，B为打点计时器，托盘C内装有砝码，托盘自身的质量为5g；D为无线测力传
22、感器两种方案的不同在于: 方案一采用托盘和砝码的重力值作为小车受到的拉力，方案二则用传感器D直接测量绳子对小车的拉力(1)关于器材的选取，下列说法正确的是（ ）A.方案一必须选取单个质量尽量小的砝码，如5克/个B.方案一可以选取单个质量较大的砝码，如50克/个C.方案二必须选取单个质量尽量小的砝码，如5克/个D.方案二可以选取单个质量较大的砝码，如50克/个(2)两种方案都必须进行的实验操作是（ ）A.需要将导轨的右端垫高以平衡摩擦力B.应先接通打点计时器电源，再释放小车C.为了减小误差，每次小车应从同一位置释放D.需要记录托盘中砝码的质量(3)某组同学利用方案进行了实验，并将所获得的6组数据
23、对应地绘制在图所示的a-F图中，请你根据图中点迹，绘制一条可以反映加速度和拉力关系的图线_(4)根据第(3)问中你所绘制的图线，可反映出该组同学在实验操作中的不妥之处是_(5)若某组同学利用方案一进行实验室，忘记了将轨道右端垫高平衡摩擦力，一直是轨道处于水平状态，请根据牛顿运动定律，通过推导说明由这种操作和正确操作分别获取的数据所绘制的a-F图线的斜率和纵轴截距_【答案】 (1). AD (2). AB (3). 见解析图 (4). 平衡摩擦过度 (5). 见解析【解析】【详解】(1)1乙装置由于有力传感器，则不需要测量并记录托盘及托盘中砝码的总质量，也不要求托盘及盘中砝码总质量远小于小车A的
24、质量，而甲装置是需要的故选AD.(2)2两种方案都需要将导轨的右端垫高以平衡摩擦力，这样才能保证拉力的功等于合外力的功，A正确；根据打点计时器使用规范，两种方案都需要应先接通打点计时器电源，再释放小车，B正确；测量过程中与小车是否在同一位置释放无关，故C错误；乙装置由于有力传感器，则不需要测量并记录托盘及托盘中砝码的总质量，故D错误.(3)3关系图线如图所示：(4)4由图可知当F=0时加速度a不为零，所以不妥之处在于右端垫得过高，平衡摩擦过度.(5)5由牛顿第二定律可知，未平衡摩擦时有：得：平衡摩擦时有：得：两次对比可知，忘记右端垫高平衡摩擦对图像斜率无影响，但在纵轴上会产生的负截距.四、计算
25、题21.如图所示，质量m =2.0 kg的物体放在光滑水平面上t=0时刻，物体在水平拉力F作用下由静止开始运动已知F=6.0N求：（1）物体的加速度大小a；（2）在t=0到t=2.0s内，物体的位移大小x【答案】（1）3.0m/s2（2）6.0m【解析】（1）根据牛顿第二定律，物体加速度的大小： （2）物体在2s内通过的距离：x=a t 2=322m=6.0 m点睛：本题考查牛顿第二定律的应用，注意正确受力分析和运动过程分析，注意体会加速度在力和运动中的桥梁作用22.从20m高处水平抛出的物体，落地速度为25m/s，求该物体:(1)刚抛出时的速度大小(2)飞行的水平距离?(g=10m/s2)【
26、答案】(1) (2) 【解析】【详解】(1)物体在竖直方向做自由落体运动，落地竖直速度：则水平速度：(2)根据竖直方向做自由落体运动则：代入数据解得t=2s水平方向做匀速直线运动，由(1)知：答：(1)刚抛出时的速度大小(2)飞行的水平距离23.一根长40cm的轻杆，一端固定于O点，另一端拴着一个质量为2kg的小球，绕O点在竖直面内运动，在最高点时，求: (g=10m/s2)(1)当杆对小球施加拉力的大小为25N时，小球的速度大小；(2)小球的速度大小为1m/s时，杆对小球的作用力【答案】(1)；(2) ，方向竖直向上【解析】【详解】(1)小球通过最高点时由拉力和小球的重力提供向心力， 则有：
27、代入数据解得： (2)当小球速度大小为1m/s，设此时杆与球的作用力为N，则有：代入数据解得：，负号表示杆对球的作用力方向与重力方向相反，即杆对球的作用力为支持力，方向竖直向上.答：(1)当杆对小球施加拉力的大小为25N时，小球的速度；(2)小球的速度大小为1m/s时，杆对小球的作用力，方向竖直向上24.质量为m=2kg的木块，由水平光滑轨道滑向半径R=0.4m竖直半圆光滑轨道，到最高点C后，水平飞出，落在水平轨道上的B点处，如图所示g=10m/s2(1)若物块恰好能通过半圆轨道最高点C，a.求其水平位移；b.求其着地速度；(2)若发现物块的水平位移为1.6m，求物块对轨道的压力大小【答案】(
28、1) (2)300N【解析】【详解】(1)物块恰能通过最高点C，则在C点由重力提供向心力，即：代入数据解得，此后物块做平抛运动，有：代入数据解得， 又由：可知解得所以落地时速度：(2)当物块的水平位移为1.6m时，小球从C点抛出，竖直高度不变时间不变，由(1)知：设物块对轨道的压力为N，则合力提供向心力有：代入数据解得：N=60N答：(1)若物块恰好能通过半圆轨道最高点C，水平位移；着地速度；(2)物块对轨道的压力N=60N25.如图所示为一滑梯的实物图，滑梯的斜面段长度L=5.0m，倾角=37，水平段与斜面段平滑连接某小朋友从滑梯顶端由静止开始滑下，经斜面底端后水平滑行一段距离，停在滑道上已
29、知小朋友质量为20kg，小朋友与滑梯轨道间的动摩擦因数=0.3，不计空气阻力已知 ，(g取10m/s2).求小朋友:(1)沿滑梯下滑时所受摩擦力的大小;(2)滑到斜面底端时的速度大小;(3)滑行的路程【答案】(1) 48N； (2)6m/s (3)11m.【解析】【详解】(1)小孩在斜面上滑行时所受的摩擦力大小为：(2)小孩在斜面上滑行时，由牛顿第二定律得：代入数据解得：a1=3.6m/s2由匀变速直线运动的速度位移公式：可知小孩滑至B点时的速度大小为：(3)小孩在水平段滑行时，由摩擦力提供加速度有：代入数据解得设小孩在水平段滑行距离为L1则有：代入数据解得.故小孩整个过程中滑行的路程为：答：
30、(1)沿滑梯下滑时所受摩擦力的大小为48N；(2)滑到斜面底端时的速度大小为6m/s(3) 滑行的路程为11m.26.暑假里，小明去游乐场游玩，坐了一次名叫“摇头飞椅”的游艺机，如图所示，该游艺机顶上有一个半径为4.5m的“伞盖”，“伞盖”在转动过程中带动下面的悬绳转动，其示意图如图所示“摇头飞椅”高O1O2=5.8m，绳长5m小明挑选了一个悬挂在“伞盖”边缘的最外侧的椅子坐下，他与座椅的总质量为40kg小明和椅子的转动可简化为如图所示的圆周运动在某段时间内，“伞盖”保持在水平面内稳定旋转，绳与竖直方向夹角为37g取10m/s2, sin37 =0.6，cos37=0.8，在此过程中，求:(1)座椅受到绳子的拉力大小；(2)小明运动的线速度大小；(3)小明随身带的玻璃球从座椅上不慎滑落，求落地点与游艺机转轴(即图中O1点)的距离(保留两位有效数字)【答案】（1）500N（2）7.5m/s（3）8.7m【解析】【详解】(1)拉力沿竖直方向的分力等于重力，由平行四边形定则，得拉力(2)根据受力分析，由牛顿第二定律得：联立代入数据解得v=7.5m/s(3)由几何关系可知座椅离地高度：由平抛运动规律，得：代入数据联立解得x=4.5m由勾股定理，落地点与游艺机中心距离：答：(1)座椅受到绳子的拉力；(2)小明运动的线速度v=7.5m/s；(3)落地点与游艺机转轴的距离