1、天津市新华中学2020-2021学年高一物理上学期期中试题（含解析）第卷 选择题（共50分）一、单选题（本大题共10小题，共30分）1. 从某高处释放一粒小石子，经过1 s从同一地点再释放另一粒小石子，则在它们落地之前，两粒石子间的距离将（）A. 保持不变B. 不断减小C. 不断增大D. 先增大，后减小【答案】C【解析】【详解】设落地前第一个小石子运动的时间为t，则第二个小石子运动的时间为（t-1）s，根据位移时间公式得： 所以随着时间的增大，两粒石子间的距离将增大。故选C。2. 气球以10m/s的速度沿竖直方向匀速上升，当它上升到离地75m的高处时，一重物从气球上掉落，则重物落到地面需要经过
2、的时间为（g取10m/s2，不计空气阻力）（）A. 5sB. 6sC. 7sD. 8s【答案】A【解析】【详解】ABCD以向上为正方向，位移为-75m根据得故BCD错误，A正确。故选A。3. 从地面竖直上抛物体A，初速度大小为v，同时在离地高为H处，有一物体B自由下落，经过时间t两物体在空中相遇，重力加速度为g，则t为（ ）A B. C. D. 【答案】A【解析】相遇时位移大小之和等于H，故有，解得，A正确4. 在公路上以72 km/h 的速度行驶，突然发现前方50m处有一障碍物，为使汽车不撞上障碍物，驾驶员立刻刹车，刹车的加速度大小为 5m/s2，则驾驶员的反应时间仅有（）A. 0.5 sB
3、. 0.7 sC. 0.8 sD. 0.9 s【答案】A【解析】【详解】由于v0=72 km/h=20m/s根据匀变速直线运动速度与位移关系刹车距离因此反应时间因此A正确，BCD错误。故选A。5. 如图所示，一个“Y”字形弹弓顶部跨度为2L，两根相同的橡皮条均匀且弹性良好，其自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮长度不计做成裹片可将弹丸发射出去若橡皮条的弹力满足胡克定律，且劲度系数为k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为弹性限度内，则弹丸被发射过程中所受的最大弹力为A. 2kLB. C. kLD. 【答案】B【解析】【详解】根据胡克定律知，每根橡皮条的弹力设此时两根橡皮条的夹角为，根据几何
4、关系知，根据平行四边形定则知，弹丸被发射过程中所受的最大弹力：故B正确，ACD错误故选B【点睛】本题考查了胡克定律与力的合成的综合，要知道当橡皮条的长度最大时，橡皮条的弹力最大，两个弹力的夹角最小，则两弹力的合力最大，此题对数学几何要求较高6. 如图所示，质量为1kg的物体与地面间的动摩擦因数，从开始以初速度沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力的作用，取向右为正方向，该物体受到的摩擦力随时间变化的图像是下列图中的（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】开始物体受到水平向左滑动摩擦力：物体速度减为0，外力，所以物体受到水平向右静摩擦力：故选A7. 如图所示，A、B两物体重
5、力都等于10N，各接触面间的动摩擦因数都等于0.4，F1= 1N和F2=5N的两个水平力分别作用在A和B上，A、B 均静止，则A受的摩擦力和地面对B的摩擦力大小分别为（ ）A. 1N，4NB. 1N，5NC. 4N，1ND. 0N，5N【答案】A【解析】【详解】对物体A受力分析，因为向右F1作用，从而受到物体B给A物体的静摩擦力，大小等于F1大小，为1N，方向水平向左.对物体B受力分析，水平方向受到向左F2=5N作用，且受到A对B的向右的静摩擦力1N，两个方向相反，所以地面对B的摩擦力为4N，方向向右.A. 1N，4N与计算结果相符；故A项正确.B. 1N，5N与计算结果不相符；故B项错误.C
6、. 4N，1N与计算结果不相符；故C项错误.D. 0N，5N与计算结果不相符；故D项错误.8. 有两个大小相等的力F1和F2作用于同一物体上，当它们间的夹角为时合力为F，则当它们间的夹角为时，合力的大小为 （ ）A. B. 2FC. D. 【答案】A【解析】【详解】两个大小相等的力F1和F2，当它们的夹角为时，所以两分力大小为当它们的夹角为时，根据平行四边形定则可得，合力与分力的大小相等，即此时合力的大小为故A正确。故选A。9. 如图所示，一定质量物体通过轻绳悬挂，结点为O人沿水平方向拉着OB绳，物体和人均处于静止状态若人的拉力方向不变，缓慢向左移动一小段距离，下列说法正确的是（ ）A. OA
7、绳中的拉力先减小后增大B. OB绳中的拉力不变C. 人对地面的压力逐渐减小D. 地面给人的摩擦力逐渐增大【答案】D【解析】解：将重物的重力进行分解，当人的拉力方向不变，缓慢向左移动一小段距离，则OA与竖直方向夹角变大，OA的拉力由图中1位置变到2位置，可见OA绳子拉力变大，OB绳拉力逐渐变大；OA拉力变大，则绳子拉力水平方向分力变大，根据平衡条件知地面给人的摩擦力逐渐增大；人对地面的压力始终等于人的重力，保持不变；故选D【点评】本题考查了动态平衡问题，用图解法比较直观，还可以用函数法10. 用一根长1m的轻质细绳将一副质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为，为使绳不断裂，
8、画框上两个挂钉的间距最大为（取）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】本题考查力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用【详解】一个大小方向确定的力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大，因而当绳子拉力达到F=10N的时候，绳子间的张角最大，为120，此时两个挂钉间的距离最大；画框受到重力和绳子的拉力，三个力为共点力，受力如图绳子与竖直方向的夹角为：=60，绳子长为：L0=1m，则有：mg=2Fcos，两个挂钉的间距离：L，解得：L=m二、多选题（本大题共5小题，共20分）11. 如图所示，甲、乙、丙三个质量相同的物体分别在不同外力的作用下沿
9、水平地面做匀速直线运动，如图地面与物体间的动摩擦因数均相同，下列判断正确的是（ ）A. 三个物体所受的摩擦力大小相同B. 甲物体所受的摩擦力最小，受地面的弹力最小C. 乙物体所受的摩擦力最大，受地面的弹力最小D. 丙物体所受的摩擦力最大，受地面的弹力最大【答案】BD【解析】【详解】设三个物体的重力均为G如图，将甲、丙两个物体所受的拉力分解为水平和竖直两个方向则三个物体对地面的压力大小分别为：N甲=G-F1；N乙=G；N丙=G+F2；可见，甲对地面的弹力最小，丙对地面的弹力最大由摩擦力公式f=N，相同，所以甲物体所受的摩擦力最小，丙物体所受的摩擦力最大故选BD【点睛】对于滑动摩擦力，关键抓住其方
10、向与物体相对运动方向相反，大小与物体间弹力成正比12. 如图a为我们生活中斧子劈开树桩的实例，树桩容易被劈开是因为楔形的斧锋在砍进木桩时会产生很大的侧向压力为了分析斧子对木桩的侧向压力，可简化成如图b所示，已知斧子是竖直向下且对木桩施加一个竖直向下的力F，斧子楔形的夹角为，不计斧子的重力，则A. 斧子对木桩的侧向压力大小为B. 斧子对木桩的侧向压力大小为C. 当斧锋夹角越大时，斧子对木桩的侧向压力越大D. 当斧锋夹角越小时，斧子对木桩的侧向压力越大【答案】AD【解析】【详解】AB.选斧子为研究对象，斧子受到的力有：竖直向下的F、和两侧给它的与斧子的斜面垂直的弹力，由于斧子处于平衡状态，所以侧给
11、它的与斧子的斜面垂直的弹力与F沿两侧分解的分力是相等的，力F的分解如图则F=F1sin所以：F1=，故A正确，B错误；CD.根据以上公式分析，当斧锋夹角越小时，斧子对木桩的侧向压力越大，故C错误，D正确；故选AD。13. 作用在同一质点的三个力，大小分别为、，它们的合力可能的是（ ）A. B. C. D. 【答案】BC【解析】三力不能组成三角形，故合力不可能为零；根据合成法则可知三个力合力最小值1N，三力的最大值为20N+15N+4N=39N；所以合力范围是：，故BC正确，AD错误14. 两个物体A和B，质量分别为2m和m，用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止于水平地面上，如图所示，不计摩擦，则以下
12、说法正确的是A. 绳上拉力大小为mgB. 物体A对地面的压力大小为C. 物体A对地面的摩擦力大小为D. 地面对物体A的摩擦力方向向右【答案】AC【解析】试题分析：A、处于静止状态是，绳子对B的拉力等于B的重力，即；正确B、以A为研究对象，进行受力分析可得；错误C、物体A对地面的摩擦力大小；正确D、在拉力作用下，物体A有向右运动的趋势，受到的摩擦力方向向左；错误故选AC考点：共点力平衡点评：此类问题对A分析时，可用正交分解法，只需分解绳子拉力即可，这样可以使分解的力最少15. 如图所示，倾角为的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行，A
13、、B、C都处于静止状态则（ ） A. B受到C的摩擦力可能为零B. C受到水平面的摩擦力一定为零C. 不论B、C间摩擦力大小、方向如何，水平面对C的摩擦力方向一定向左D. 水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等【答案】AC【解析】【详解】对B受力分析，B受重力、绳的拉力mAg、斜面对B的支持力，B与C的摩擦力待定若,则B与C间无摩擦力；若，则摩擦力沿斜面向下；若则B与C间的摩擦力沿斜面向上；由上述分析知A对把BC视为整体分析知C一定受到水平向左的摩擦力，水平面对C的支持力小于BC的重力，故BD错C对【点睛】物体受到的外力发生变化时，物体受到的摩擦力的种类就有可能发生突变解决这类问题的关键是
14、：正确对物体受力分析和运动状态分析，从而找到物体摩擦力的突变“临界点”第卷 非选择题三、填空题（本大题共5小题，共12分，每空3分）16. 质量为m的物体静止放置在平板上，平板倾角从0缓慢增大到90，如图A.所示，物体所受摩擦力f与的关系如图B.所示，己知最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，则1值为_，物体与板间的动摩擦因数为_。【答案】 (1). 30 (2). 【解析】【详解】1由图可知，01物体静止，当倾角为1时则2当=1时代入数据，物体与板间的动摩擦因数17. 如图(a)所示，深度h=15.0cm的套筒竖直倒置，轻质弹簧的上端固定在套筒内，弹簧处于原长时，其下端位于筒内。用测力计钩住弹簧的下
15、端用力竖直向下拉，记录测力计的示数和露出筒外的弹簧的长度l，k和l0为测量弹簧的劲度系数和原长，现在坐标纸上作出F-l图像，如图(b)所示。则弹簧的劲度系数k=_N/m，弹簧的原长l0=_cm（此空保留两位有效数字）。【答案】 (1). 200 (2). 5.0【解析】【详解】1根据胡克定律，F与l的关系式为从图像中可以得到直线的斜率为2N/cm，截距为20N，故弹簧的劲度系数为2由上式可得解得四、解答题：本大题共3小题，共38分，解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤18. 在十字路口,汽车以a=2m/s2的加速度从停车线启动做匀加速直线运动,此时有一辆自行车恰好通过停车线,与汽车同方向匀速
16、行驶,行驶的速度大小V0=6m/s求:(1)经过多长时间汽车和自行车相距最远?最远距离多少?(2)在距停车线多远时汽车追上自行车?追到时汽车的速度是多大?【答案】（1）3s，9m（2）36m；12m/s【解析】【分析】（1）汽车与自行车速度相同时，两者相距最远；根据速度时间关系列式求解时间，根据位移时间关系求解最远距离；（2）当两者位移相等时汽车追上自行车，列式即可求解.【详解】（1）汽车与自行车速度相同时，两者相距最远；设所用时间为t，最远距离为xm，则有v0=at 解得t=3s；设相距最远时汽车的位移为x1，自行车的位移为x2，则 x2=v0t，最大距离：xm=x2-x1联立解得xm=9m
17、（2）设汽车经过时间t在距停车线x处追上自行车，此时汽车的速度大小为v，则v=at x=v0t联立解得x=36m； v=12m/s即汽车在距离停车线36m处追上自行车，此时汽车的速度为12m/s.【点睛】追击问题的临界条件，相距最远时两者速度相等，这是条件，追上时是指两物体在同一时刻处于同一位置，若起点相同，则两物体的位移应该相等19. 如图所示，三根细轻绳系于O点，其中OA绳另一端固定于A点，OB绳的另一端与放在水平地面上质量m2为10kg的物体乙相连，OC绳的另一端悬挂质量m1为4kg的钩码甲。平衡时轻绳OA与竖直方向的夹角=，OB绳水平。已知重力加速度g=10m/s2，sin=0.6，c
18、os=0.8，tan=0.75。(1)求轻绳OA受到的拉力TOA，OB受到的拉力TOB大小；(2)求乙受到的摩擦力f大小；(3)已知物体乙与水平桌面间的最大静摩擦力fmax为90N，若在钩码下方继续加挂钩码，为使物体在原位置保持静止，求最多能再加挂的钩码质量。【答案】(1)TOA=50N，TOB=30N；(2)30N；(3)8kg【解析】【详解】(1)对结点O受力分析，将甲对结点的拉力分解如图由几何关系有(2)乙物体在水平方向受力平衡，根据平衡条件可得，乙受到的摩擦力(3)考虑物体乙恰好不滑动的临界情况，则根据平衡条件，OB绳的拉力为由于故20. 如图所示，把一质量为m小球A夹在固定的竖直挡板
19、与三角劈B的斜面之间，三角劈的质量为M，其倾角为45，劈的底部与水平地面间的动摩擦因数为，三角劈的斜面与竖直挡板是光滑的（1）问欲使三角劈静止不动，求小球的质量m与劈的质量M所满足的关系？(设劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)（2）如果把这个质量为m小球A用细线拴住放在三角劈B的斜面上，其倾角为45，三角劈的斜面和水平面都是光滑的，斜面足够长，如图所示现用水平力F推三角劈使三角劈缓慢地向左移动，小球沿斜面缓慢升高当线拉力最小时，水平力为F，则小球的质量m等于多少？【答案】(1) (2) 【解析】【详解】（1）对球和三角劈分别进行受力分析，如图甲、乙所示由于三角劈静止，故其受地面的静摩擦力由平衡条件有：对球有：mgFNcos45FNAFNsin45对三角劈有FNBMgFNsin45FFNcos45FFNB，FNFN由式解得：mM（2）对整体有FTcos对小球mgsinTcos() 当450时，T具有最小值，这时，Tminmgsin代入Fmgsincosmgsin2mg所以m2F/g【点睛】当一个题目中有多个物体时，一定要灵活选取研究对象，分别作出受力分析，即可由共点力的平衡条件得出正确的表达式