1、山西省长治市第二中学2019-2020学年高一物理下学期摸底考试试题（含解析）一、选择题（本题共12个小题。第1-8小题只有一个选项正确；第9-12小题有多个选项正确。）1.如图所示，在粗糙水平面上放置有一竖直截面为平行四边形的木块，图中木块倾角为，木块与水平面间动摩擦因数为，木块所受重力为G，现用一水平恒力F推木块，使木块由静止开始向左运动，则木块所受的摩擦力大小为()A. FB. C. GD. (Gsin Fcos )【答案】C【解析】木块在竖直方向上平衡，有：N=G，则木块所受的摩擦力f=N=G，因为物块不是做匀速运动，所以f与F不等，故C正确，ABD错误2.关于物体的受力和运动,下列说
2、法正确的是()A. 物体在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不变B. 物体做曲线运动时，某点的加速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向C. 物体受到变化的合力作用时，它的速度大小一定改变D. 做曲线运动的物体，一定受到与速度不在同一直线上的合外力作用【答案】D【解析】【详解】物体在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小不可能一直不变，当速度与力的夹角小于90时，速度一定增加；当速度与力的夹角大于90时，速度一定减小，选项A错误；物体做曲线运动时，某点的速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向，选项B错误；物体受到变化的合力作用时，它的速度大小不一定改变，例如匀速圆周运动，选项C错误；
3、做曲线运动的物体，一定受到与速度不在同一直线上的合外力作用，选项D正确3.在水平面上有A、B两物体，通过一根跨过定滑轮的轻绳相连，现A物体以v1的速度向右匀速运动，当绳被拉成与水平面的夹角分别为、时(如图所示)，B物体的运动速度vB为(绳始终有拉力)()A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】将物体A的速度分解为使绳右端伸长和逆时针转动两个分量，如图(a)所示，则绳端伸长的速度vv1cos；同理对物体B，速度分解如图(b)所示，绳端缩短的速度vv，因此物体B的运动速度vBv/cos ，D项正确4.如图所示是倾角为45的斜坡，在斜坡底端P点正上方某一位置Q处以某一初速度水平向左抛出一个
4、小球A，小球恰好能垂直落在斜坡上，运动时间为；小球B从Q处自由下落，下落至P点的时间为。不计空气阻力，等于（ ）A. 1：2B. C. 1：3D. 1：【答案】D【解析】【分析】小球做平抛运动时，小球A恰好能垂直落在斜坡上，可知竖直分速度与水平分初速度的关系。根据分位移公式求出竖直分位移和水平分位移之比，然后根据几何关系求解出的自由落体运动的位移并求出时间。【详解】小球A恰好能垂直落在斜坡上，如图由几何关系可知，小球竖直方向的速度增量 水平位移 竖直位移 由得到：由几何关系可知小球B作自由下落的高度为： 联立以上各式解得：故选D5.如图所示，物块在水平圆盘上，与圆盘一起绕固定轴匀速转动，下列说
5、法中不正确的是（）A. 物块处于平衡状态B. 物块受三个力作用C. 在角速度一定时，物块到转轴的距离越远，物块越容易脱离圆盘D. 在物块到转轴距离一定时，物块运动周期越小，越容易脱离圆盘【答案】A【解析】【详解】AB物块与圆盘一起绕固定轴做匀速圆周运动，对物块受力分析可知，物块受竖直向下的重力、垂直圆盘向上的支持力及指向圆心的摩擦力共三个力作用，合力提供向心力，不是平衡状态，故A错误,符合题意；B正确，不符合题意；C根据向心力公式可知，当一定时，半径越大，所需的向心力越大，越容易脱离圆盘，故C正确，不符合题意；D根据向心力公式可知，当物块到转轴距离一定时，物块运动周期越小，所需向心力越大，越容
6、易脱离圆盘，故D正确，不符合题意；故选A。6.如图所示，“跳一跳”游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边等高平台上。棋子在某次跳跃过程中的轨迹为抛物线，经最高点时速度为v0，此时离平台的高度为h。棋子质量为m，空气阻力不计，重力加速度为g。则此跳跃过程（ ）A. 所用时间B. 水平位移大小C. 初速度的竖直分量大小为D. 初速度大小为【答案】B【解析】【详解】A竖直方向由可得，该斜抛运动等效为两个完全相同的平抛运动，时间是2倍，故A错误；B水平位移故B正确；C初速度的竖直分量大小为故C错误；D根据速度的合成得，初速度大小为故D错误。故选B。7.如图所示，假设月球半径为R，月球表
7、面的重力加速度为g0，飞船在距月球表面高度为3R 的圆形轨道上运动，到达轨道的A 点点火变轨进入椭圆轨道，到达轨道的近月点B 次点火进入近月轨道绕月球做圆周运动。则（）A. 飞船在轨道上的运行速度为B. 飞船在轨道上绕月球运行一周所需的时间为 2C. 飞船在轨道上运行时通过 A 点的加速度大于在轨道上运行时通过 A 点的加速度D. 飞船在 A 点处点火时，速度增加【答案】B【解析】【详解】A飞船在轨道I上运行时，根据万有引力等于向心力得在月球表面上，根据万有引力等于重力，得联立得飞船在轨道上的运行速度为选项A错误；B飞船在轨道绕月球运行，有得选项B正确；C在轨道上通过A点和在轨道上通过A点时，
8、其加速度都是由万有引力产生的，而万有引力相等，故加速度相等，选项C错误。B飞船在A点处点火时，是通过向行进方向喷火，做减速运动，向心进入椭圆轨道，所以点火瞬间是速度减小的，选项D错误。故选B。8.如图所示，四个质量、形状相同的斜面体放在粗糙的水平面上，将四个质量相同的物块放在斜面顶端，因物块与斜面的摩擦力不同，四个物块运动情况不同A物块放上后匀加速下滑，B物块获一初速度后匀速下滑，C物块获一初速度后匀减速下滑，D物块放上后静止在斜面上若在上述四种情况下斜面体均保持静止且对地面的压力依次为F1、F2、F3、F4，则它们的大小关系是（ ）A. F1=F2=F3=F4B. F1F2F3F4C. F1
9、F2=F4F3D. F1=F3F2F4【答案】C【解析】试题分析：当物体系统中存在超重现象时，系统所受的支持力大于总重力，相反，存在失重现象时，系统所受的支持力小于总重力若系统的合力为零时，系统所受的支持力等于总重力，解：设物体和斜面的总重力为G第一个物体匀加速下滑，加速度沿斜面向下，具有竖直向下的分加速度，存在失重现象，则F1G；第二个物体匀速下滑，合力为零，斜面保持静止状态，合力也为零，则系统的合力也为零，故F2=G第三个物体匀减速下滑，加速度沿斜面向上，具有竖直向上的分加速度，存在超重现象，则F3G；第四个物体静止在斜面上，合力为零，斜面保持静止状态，合力也为零，则系统的合力也为零，故F
10、4=G故有F1F2=F4F3故C正确，ABD错误故选C【点评】本题运用超重和失重观点分析加速度不同物体动力学问题，比较简便通过分解加速度，根据牛顿第二定律研究9.如图所示，一根绳子一端固定于竖直墙上的A点，另一端绕过动滑轮P悬挂一重物B，其中绳子的PA段处于水平状态，另一根绳子一端与动滑轮P的轴相连，在绕过光滑的定滑轮Q后在其端点O施加一水平向左的外力F，使整个系统处于平衡状态，滑轮均为光滑、轻质，且均可看作质点，现拉动绳子的端点O使其向左缓慢移动一小段距离后达到新的平衡状态，则该平衡状态与原平衡状态相比较（）A. 拉力F增大B. 拉力F减小C. 角不变D. 角减小【答案】AD【解析】【详解】
11、以动滑轮P为研究对象，AP、BP段绳子受的力始终等于B的重力，两绳子拉力的合力在APB的角平分线上，拉动绳子后，滑轮向上运动，两绳子夹角减小，两拉力的合力增大，故F增大，A项正确，B项错；PQ与竖直方向夹角等于APB的一半，故拉动绳子后角减小，C项错，D项正确10.为了探测某星球，载有登陆舱的探测飞船在以星球中心为圆心，半径为的圆轨道上运动，其周期为，总质量为；随后登陆舱脱离飞船，变轨到距离星球更近的半径为的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为，则（ ）A. 该星球表面的重力加速度为B. 该星球的质量为C. 登陆舱在轨道和上的运动速度大小之比为D. 登陆舱在轨道上运行周期为【答案】BD【解析】【详
12、解】A在火星表面上的物体，若不考虑自转的影响，则有解得，由于火星的半径未知，则无法求出星球表面的重力加速度，故A错误；B根据万有引力提供向心力有解得，故B正确；C根据万有引力提供向心力有解得，故线速度之比为故C错误；D根据万有引力提供向心力有解得，则周期之比为所以登陆舱在半径为轨道上做圆周运动的周期为，故D正确。故选BD。11.如图甲所示，倾角为的足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t=0时，将质量m=1kg的物体（可视为质点）轻放在传送带上，物体相对地面的vt图象如图乙所示。设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g=10m/s2。则（）A. 传送带的速率v0=10m/sB. 传送带
13、的倾角=30C. 物体与传送带之间的动摩擦因数=0.5D. 物体受到的摩擦力不变【答案】AC【解析】【详解】A由图知，物体先做初速度为零的匀加速直线运动，速度达到传送带速度后（在时刻），由于重力沿斜面向下的分力大于摩擦力，物块继续向下做匀加速直线运动，从图象可知传送带的速度为，故A正确；BCD在0-1.0s内，由图可得物体摩擦力大小为，物体摩擦力方向沿斜面向下；物体匀加速运动的加速度为即有在1.0-2.0s，由图可得物体摩擦力大小为，物体摩擦力方向沿斜面向上；匀加速运动的加速度为即有联立可得，故BD错误，C正确；故选AC12.如图所示，质量相同的木块A和B用轻质弹簧连接，静止在光滑的水平面上，
14、此时弹簧处于自然伸长状态。现用水平恒力F推A，则从开始到弹簧第一次被压缩到最短的过程中，下列说法正确的是（ ）A. 弹簧压缩到最短时两木块加速度相等B. 弹簧压缩到最短时两木块速度相等C. 两木块速度相等时，加速度aAaBD. 两木块加速度相同时，速度vAvB，此后A的加速度继续减小，B的加速度继续增大，所以当vA=vB时，aBaA，之后aA减小，aB增大，直到vA=vB时，弹簧压缩至最短，故BC正确，AD错误。故选BC。二、实验题（本题共2小题）13.为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计）(1)实验
15、时，一定要进行的操作是_。A用天平测出砂和砂桶的质量B将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数D改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带E为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_m/s2（结果保留两位有效数字）。(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的aF图象是一条直线，如图所示，图线与横坐标的夹角为，求得图线的斜率为k，则小车的
16、质量为（ ）A2tan B Ck D【答案】 (1). BCD (2). 1.3 (3). D【解析】【详解】(1)1AE本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故AE错误；B该题是弹簧测力计测出拉力，从而表示小车受到的合外力，将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；C小车靠近打点计时器，打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，故C正确；D改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随变化关系，故D正确。故选BCD。(2)
17、2由于两计数点间还有两个点没有画出，相邻计数点之间的时间间隔根据逐差法可得小车加速度(3)3由牛顿第二定律得解得图象的斜率为可得小车质量为故ABC错误，D正确。故选D。14.如图所示是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。(1)实验得到平抛小球运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图中yx2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是_。A. B. C. D.(2)如图所示为小球做平抛运动时，在方格纸进行描点作图，获取A、B、C三点，图中方格的边长为5cm，g=10 m/s2，则：小球平抛的初速度v0=_m/s；小球过B点的
18、速率vB=_m/s；若以A点为原点，以水平向右为x轴，竖直向下为y轴建立平面直角坐标系，则抛出点坐标为（_cm，_cm）。【答案】 (1). C (2). 15 (3). 2.5 (4). -15 (5). -5【解析】【详解】(1)1平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，则有，联立可得，由此可知与成线性关系，故C正确，ABD错误；故选C；(2)2在竖直方向上，根据得则小球的初速度为3点的竖直分速度为根据平行四边形定则知，点的速度为4抛出点到点的运动时间为则抛出点到点的水平位移为抛出点的横坐标为5抛出点到点竖直位移为抛出点的纵坐标为三、计算题（本题共4小题）15.如图
19、所示，质量为M的斜劈倾角为，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在斜面上时正好匀速下滑，如果用斜面成角的力F拉着木块沿斜面匀速上滑（1）求拉力F的大小；（2）若，求F的最小值以及对应的的取值【答案】(1) ；(2) 5N【解析】【详解】（1）没有加拉力F时，由物体在斜面上恰能匀速下滑，根据共点力平衡条件可得在拉力F作用下匀速上滑时，受重力、拉力、支持力和摩擦力，如图所示根据共点力平衡条件有，平行斜面方向垂直斜面方向其中解得（2）若，则有当=15时，拉力F最小，为【点睛】本题主要考查了受力分析后根据平衡条件推导出拉力的表达式进行分析，属于基础题。16.如图所示，一个小球质量为m，在半径为R
20、的光滑管内的顶部A点水平飞出，恰好又从管口B点射人管内，则：（1）小球在A点对上侧管壁有弹力作用还是对下侧管壁有弹力作用？作用力多大？（2）若要使小球对上侧管壁弹力大小等于重力，则小球对A点的速度应为多少？【答案】（1）对下管有压力，；（2）【解析】详解】（1）小球从A运动到B做平抛运动，则水平方向竖直方向解得若球对上、下管壁均无压力，则有解得而，所以对下管有压力，根据解得根据牛顿第三定律可知对下管的压力为（2）小球对上侧管壁弹力大小等于重力，则上侧管壁对小球的压力也为，则有解得【点睛】本题主要考查了向心力公式及平抛运动的基本公式的直接应用，再判断管壁弹力方向时可以采用假设法，难度不大，属于基
21、础题。17.如图所示，一质量为M=10kg，长为L=2m的薄木板放在水平地面上，已知木板与地面间的动摩擦因数为1=0.1，在此木板的右端还有一质量为m=4kg的小物块，且视小物块为质点，木板厚度不计今对木板突然施加一个F=54N的水平向右的拉力，g=10m/s2。（1）若木板上表面光滑，则小物块经多长时间将离开木板？（2）若小物块与木板间的动摩擦因数为，小物块与地面间的动摩擦因数为2，小物块相对木板滑动一段时间后离开木板继续在地面上滑行，且对地面的总位移x=3m时停止滑行，求值。【答案】（1）1s；（2）【解析】【详解】（1）对木板受力分析，由牛顿第二定律得由运动学公式代入数据解得t=1s（2
22、）对物块：在木板上时，根据牛顿第二定律有在地面上时，根据牛顿第二定律有设物块从木板上滑下时的速度为v1，物块在木板上和地面上的位移分别为x1、x2，则有，并且满足s=x1+x2=3m解得x1=2m设物块在木板上滑行时间为t1，则有对木板，根据牛顿第二定律有木板对地面的位移并且满足x=x1+L解得【点睛】解决本题的关键理清小物块和木板的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁。18.如图所示,半径为R的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO重合转台以一定角速度匀速旋转,一质量为m的小物块落入陶罐内,经过一段时间后,小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止,它和O点的连线与OO之间的夹角为60.重力加速度大小为g.求：(1)若=0,小物块受到的摩擦力恰好为零,求0；(2)若=，此时小物块仍随陶罐一起转动且相对静止求小物块受到的摩擦力的大小和方向【答案】(1) (2) 方向：沿着切线斜向左下【解析】【详解】(1)对m受力分析：解得：(2)对m受力分析：正交分解得：解得： 方向：沿着切线斜向左下