1、天津市耀华中学20192020学年第一学期期末考试高一年级物理学科试卷一、单项选择题(每小题4分,共20分在每小题给出的四个选项中有一个选项正确)1.如图所示,物块在力F作用下向右沿水平方向匀速运动,则物块受到的摩擦力与拉力F的合力方向应该是( )A. 水平向右B. 竖直向上C. 向右偏上D. 向左偏上【答案】B【解析】【详解】分析物体的受力情况:重力、地面的支持力、摩擦力和力F,根据平衡条件则知,摩擦力Ff与拉力F的合力方向与重力、支持力的合力方向相反,而重力、支持力的合力方向竖直向下,则物块受的摩擦力Ff与拉力 F的合力方向竖直向上.A.水平向右与分析结果不相符;故A错误.B.竖直向上与分
2、析结果相符;故B正确.C.向右偏上与分析结果不相符;故C错误.D.向左偏上与分析结果不相符;故D错误.2.甲乙两辆小车由同一地点出发运动,速度时间图象如图所示,则 A. 运动时甲的加速度与乙的加速度之比为4:3B. 运动时甲的加速度与乙的加速度之比为3:4C. 乙车开始运动时,两车相距4.5mD. 甲乙同时开始运动【答案】C【解析】【详解】AB速度图象斜率等于物体的加速度,则甲的加速度乙的加速度所以运动时甲的加速度与乙的加速度之比为1:4,故AB错误;C乙车开始运动时,甲已运动3s,运动的位移为则两车相距4.5m,故C正确;D由图可知,甲先运动3s后乙开始运动,故D错误。故选C。3.A、B物体
3、用跨过定滑轮的轻绳相连,A的质量大于B的质量,A放置在水平地板上,在水平向右的外力F作用下向右运动,与地板之间的动摩擦因数为一常数,B物体匀减速上升设A受绳的拉力为T,受地面的弹力为,受地面摩擦力为f,以下判断正确的是:( )A. T不变,f增大B. T减小,大C. 减小,T不变D. f减小,T减小【答案】A【解析】【详解】据题可知物体匀减速上升,则绳子对的拉力大小不变,则受绳的拉力也不变;对分析在竖直方向上受力平衡,则有,解得,向右运动时,增大,cos减小,则增大,摩擦力,不变,则增大,所以不变,和都逐渐增大,故选项A正确,B、C、D错误4.一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的光滑定滑轮,
4、绳的一端系一质量m=15kg的重物,重物静止于地面上,有一质量m=10kg的猴子,从绳子的另一端沿绳向上爬, 如图所示,在重物不离地面的条件下,猴子向上爬的最大加速度 (g=10m/s2)( )A. 25m/s2B. 5m/s2C. 10m/s2D. 15m/s2【答案】B【解析】【详解】在重物不离地面的条件下,绳子张力Fmg=150N;猴子向上爬的过程受绳子拉力和重力作用,故猴子所受合外力F=F-mg50N,所以猴子向上爬的加速度A25m/s2,与结论不相符,选项A错误;B5m/s2,与结论相符,选项B正确;C10m/s2,与结论不相符,选项C错误;D15m/s2,与结论不相符,选项D错误;
5、5.甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置,甲比乙高h,将甲、乙两球分别以大小为v1和v2的初速度沿同一水平方向抛出,不计空气阻力,下列条件中有可能使乙球击中甲球的是()A. 同时抛出,且v1v2B. 甲迟抛出,且v1v2C. 甲早抛出,且v1v2D. 甲早抛出,且v1v2【答案】D【解析】【详解】由题意可知甲的抛出点高于乙的抛出点,则相遇时,甲的竖直位移大于乙的竖直位移,故甲应先抛出;而两物体的水平位移相同,甲的运动时间比较长,故甲的速度要小于乙的速度,v1v2,故D正确,ABC错误。二、多项选择题(每小题6分,共30分 每小题多个正确答案,选不全的得3分)6.静止在光滑水平面上的木块受到一
6、个方向不变,大小从某一数值逐渐变小的水平外力作用时,则木块A. 速度变小,加速度变小B. 速度变大,加速度变小C 加速度变小,位移变小D. 速度变大,位移变大【答案】BD【解析】【详解】由题意可知,外力逐渐减小,根据牛顿第二定律得知,加速度也逐渐减小,而外力与运动方向相同,则木块做加速运动,所以位移增大,故BD正确。故选BD。7.如图所示,质量均为M的b、d两个光滑斜面静止于水平面上,底边长度相等,b斜面倾角为,d斜面倾角为。质量均为m的小物块a和c分别从两个斜面顶端由静止自由滑下,下滑过程中两斜面始终静止。小物块到达斜面底端的过程中,下列说法正确的是:A. 两物块运动时间相同B. 两物块到达
7、底端时的速率相同C. 两斜面对地面压力均小于(mM)gD. 地面对两斜面的摩擦力均向左【答案】AC【解析】【详解】A设斜面的底边长度为L,则斜边长度小滑块下滑的加速度再根据,可得下滑的时间当斜面倾角分别为和时,可得两滑块运动的时间相同,故A正确;B由动能定理得解得所以两物块到达底端时的速率不相同,故B错误;C竖直方向,因滑块下滑时加速度有竖直向下的分量,可知滑块失重,则两斜面对地面压力均小于(m+M)g,故C正确;D当物块加速下滑时,加速度有水平向右的分量,则对滑块和斜面的整体而言,由牛顿第二定律可知,地面对两斜面的摩擦力均向右,故D错误。故选AC。8.如图所示,用与竖直方向成角()的倾斜轻绳
8、a和水平轻绳b共同固定一个小球,这时绳b的拉力为T1。现保持小球在原位置不动,使绳b在原竖直平面内逆时针转过角固定,绳b的拉力变为T2;再转过角固定,绳的拉力为T3,则A. T1=T3T2B. T1T2T3C. 绳a的拉力变大D. 绳a的拉力减小【答案】AD【解析】【详解】以小球为研究对象,分析受力:重力、a、b两绳的拉力T1、T2。根据平衡平衡条件得知,T1和T2的合力方向竖直向上,大小与重力相等,保持不变,作出b绳在三个不同位置时,两个拉力的变化,如图,可图得到,T1=T3T2,由图看出,绳a的拉力减小。故AD正确,BC错误。故选AD。9.如图所示,水平面上放置质量分别为m、2m的A、B两
9、个物体, A与B间、B与地面间的动摩擦因数均为,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平拉力F拉B,使A、B以相同加速度一起向右加速运动,则拉力F的大小可能为A. 3mgB. 4mgC. 5mgD. 7mg【答案】BC【解析】【详解】当AB间的静摩擦力达到最大值时加速度最大,对A有解得最大加速度为对AB整体分析可知解得要使B物体运动拉力应满足故选BC。10.将小球从如图所示的阶梯状平台上以一定的水平初速度v0水平抛出,所有台阶的高度和宽度均为1.0 m,取g10 m/s2,要使小球抛出后落到第三级台阶上,则v0可能为: A. m/sB. 3.5m/sC. 4m/sD. m/s【答案】AB【解析】
10、【详解】根据平抛运动的特点水平方向做匀速运动,竖直方向做自由落体运动知其中解得故选AB。三、实验题和填空题(每空3分,共21分)11.物体在水平地面上受到水平推力的作用,在6s内力F的变化和速度v的变化如图所示,则物体的质量为_kg,物体与地面的动摩擦因数为_. (g=10m/s2)【答案】 (1). 4 (2). 0.025【解析】【详解】12由vt图象看出,物体在26s做匀速直线运动,则有,物体受到的阻力由速度时间图象可知,02s物体加速度为:由牛顿第二定律得即解得由公式得12.如图所示,在光滑水平桌面上有一质量为M的小车,小车跟绳一端相连,绳子另一端通过滑轮吊一个质量为的物体,开始绳处于
11、伸直状态,物体从距地面h处由静止释放,物体落地之前绳的拉力为_N;当物体着地的瞬间小车未离开桌子小车的速度大小为_g 【答案】 (1). (2). 2【解析】【详解】对小车由牛顿第二定律得:,对砝码由牛顿第二定律知:,以上两式联立解得物体落地之前绳的拉力,代入数据得;小车与砝码作为一系统,在小车滑动过程中系统的机械能守恒,由机械能守恒定律可得:,代入数据解得砝码着地的瞬时速度为:13.某同学“探究加速度与物体合力的关系”的实验装置如图所示,图中A为小车,质量为,连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的固定长木板上,P的质量为,C为弹簧测力计,实验时改变P的质量
12、,读出测力计的示数F,不计轻绳与滑轮,滑轮与轮轴的摩擦,滑轮的质量下列说法正确的是_A实验中应远小于B长木板必须保持水平C实验时应先接通电源后释放小车D小车运动过程中测力计的读数为下图是实验过程中得到的一条纸带,O、A、B、C、D为选取的计数点,相邻的两个计数点之间有四个点没有画出,各计数点到O点的距离分别为: 800cm、1799cm、3000cm、4401cm,若打点计时器的打点频率为50 Hz,则由该纸带可知小车的加速度大小为_(结果保留三位有效数字)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的aF图象可能是下图中的图线_【答案】 (1). C (2). 2.01 (3
13、). B【解析】【详解】小车所受的拉力可以通过弹簧秤测出,不需要满足m2远小于m1,故A错误实验应该平衡摩擦力,所以木板不能水平,故B错误实验时应先接通电源后释放小车,故C正确根据牛顿第二定律知,m2g2T,则,故D错误故选C根据x=aT2,运用逐差法得,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,则F不等于零时,a仍然为零,故选B【点睛】解决本题的关键知道实验的原理以及注意事项,掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解瞬时速度和加速度,关键是匀变速直线运动推论的运用三、计算题(第14题7分,15题10分,16题12分,共29分)14.滑板运动是一项非常刺激的水上运动,研究表明,在进行滑板运动时,水对
14、滑板的作用力FN垂直于板面,大小为kv2,其中v为滑板速率(水可视为静止).某次运动中,在水平牵引力作用下,当滑板和水面的夹角37时(如图),滑板做匀速直线运动,相应的k54 kg/m,人和滑板的总质量为108 kg,试求:(重力加速度g取10 m/s2,sin 37取 0.6,忽略空气阻力)(1)水平牵引力大小;(2)滑板的速率.【答案】(1)810 N (2)5 m/s【解析】(1)以滑板和运动员为研究对象,其受力如图所示由共点力平衡条件可得由、联立,得(2)得15.如图所示,传送带与地面成夹角=,以一定的速度逆时针转动,在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5kg的物体,它与传送带间的动摩
15、擦因数=0.5,已知传送带从AB的长度L=16m,则(1)若要使物体尽可能快的到达B端,传送带的速度至少为多少?(2)若传送带逆时针转动的速度为10m/s,物体从A到B需要的时间为多少?【答案】(1) (2)2s【解析】【详解】(1)要使物体尽快到达底端,要求物体以最大加速度一直加速,即摩擦力始终沿传送带向下,则有解得(2)物体加速到与传送带速度相同时有物体速度与传送带相同时,由牛顿第二定律有物体加速的位移解得16.如图所示,一小球从平台上抛出,恰好落在临近平台的一倾角为53的光滑斜面并下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h0.8 m,重力加速度g10 m/s2,(sin530.8,cos530.6)求: (1) 小球水平抛出初速度v0是多少; (2) 斜面顶端与平台边缘水平距离s是多少; (3) 若斜面顶端高H20.8 m,则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端【答案】(1)3 m/s(2)1.2 m(3)2.4 s【解析】【分析】由题中“一小球从平台上抛出”可知,本题考查平抛运动,根据平抛运动公式规律,结合具体数据可分析本题。【详解】(1)由于刚好沿斜面下滑 解得v0=3m/s(2)有题可得 联立解得:s=1.2m t1=0.4s(3)有题可得 联立解得:t2=2s