【物理】江西省南昌市二中2019-2020学年高一上学期期中考试试题 （解析版） 15页

江西省南昌市二中2019—2020学年度上学期期中考试 高一物理试卷 一.选择题 ‎1.下列哪一句话可从牛顿第一定律演绎得出(　　)‎ A. 质量是物体惯性的量度 B. 物体的运动需要力来维持 C. 速度与物体本身惯性无关 D. 物体有保持原有运动状态的特性 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】一切物体在不受外力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。静止状态或匀速直线运动状态是指原来静止的将保持静止状态，原来运动的将保持匀速直线运动状态。‎ A. 质量是物体惯性的量度与分析不符，故A错误。‎ B. 物体的运动需要力来维持与分析不符，故B错误。‎ C. 速度与物体本身惯性无关与分析不符，故C错误。‎ D. 物体有保持原有运动状态的特性与分析相符，故D正确。‎ ‎2.如图所示，光滑水平面上静止着一辆小车，酒精灯及试管固定在小车支架上构成小车整体，在酒精灯燃烧一段时间后塞子喷出。下列说法正确的是 (　　)‎ A. 由于塞子的质量小于小车的质量，喷出时塞子受到的冲击力将大于小车受到的冲击力 B. 由于塞子的质量小于小车的质量，喷出时塞子受到的冲击力将小于小车受到的冲击力 C. 塞子喷出瞬间，小车对水平面的压力大于小车整体的重力 D. 若增大试管内水的质量，则小车整体惯性不变 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.根据牛顿第三定律可知，喷出时塞子受到的冲击力和小车受到的冲击力大小相等，方向相反，故AB错误；‎ C. 塞子喷出瞬间，试管内的气体对小车有斜向左下的作用力，所以小车对水平面的压力大于小车自身的重力，故C正确；‎ D. 若增大试管内水的质量，则小车整体惯性增大，因为惯性只与质量有关，故D错误。‎ ‎3.一运动员参加高空跳水比赛,自运动员离开跳台开始计时,在t2时刻运动员以速度v2入水，选竖直向下为正方向，不计空气阻力，其速度随时间变化的规律如图所示，下列结论正确的是(　　)‎ A. 在0～t2时间内，运动员的加速度方向发生变化 B. 在t3时刻，运动员浮出水面 C. 在0～t2时间内，运动员的平均速度大小为 D. 在t2～t3时间内，运动员的平均速度大小为 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 在0～t2时间内，图象的斜率不变，加速度不变，方向和大小都不变，故A错误。‎ B. 在t2时刻运动员以速度v2入水，t2～t3时间内，运动员向下减速到零，在t3时刻，在水下最深，故B错误。‎ C. 在0～t2时间内，运动员做匀变速直线运动，则其平均速度,故C正确。‎ D. 在t2～t3时间内，图像面积代表位移，运动员的位移小于匀减速直线运动的位移，则平均速度,故D错误。‎ ‎4.如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止P点。设滑块所受支持力为FN，OF与水平方向的夹角为θ, 下列关系正确的是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】物体处于平衡状态，对物体受力分析，根据共点力平衡条件，可求出支持力和水平推力．‎ 对小滑块受力分析，受水平推力F、重力G、支持力FN、根据三力平衡条件，将受水平推力F和重力G合成，如图所示，由几何关系可得，，A正确．‎ ‎5.如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，紧贴墙壁．若在斜面上放一物体m，再给m施加一竖直向下的恒力F，M、m均保持静止，则小车受力的个数为(　　)‎ A. 3 B. 4 C. 5 D. 6‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】先对物体m受力分析，受到重力、向下的恒力F、支持力和静摩擦力，根据平衡条件，支持力和静摩擦力的合力、重力和恒力F的合力是一对平衡力，根据牛顿第三定律，m对M的压力和静摩擦力的合力竖直向下；再对M受力分析，受重力、m对它的垂直M向下的压力和沿斜面向下的静摩擦力，同时地面对M有向上的支持力，共受到4个力；‎ A.3与分析不符，故A错误。‎ B.4与分析相符，故B正确。‎ C.5与分析不符，故C错误。‎ D.6与分析不符，故D错误。‎ ‎6. 如图所示，轻杆 A端用铰链固定墙上，B端吊一重物．通过轻绳跨过定滑轮用拉力F将B端缓慢上拉，滑轮O在A点正上方（滑轮大小及摩擦均不计），且OA>AB，在AB杆达到竖直前 A. 拉力F增大 B. 拉力F大小不变 C. 杆的弹力增大 D. 杆的弹力大小不变 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：以B点为研究对象，分析受力情况：重物的拉力T（等于重物的重力G）、轻杆的支持力N和绳子的拉力F，作出力图如图：‎ 由平衡条件得知，N和F的合力与T大小相等，方向相反，根据三角形相似可得：‎ 又T=G，解得：，；使∠BAO缓慢变小时，AB、AO保持不变，BO变小，则N保持不变，F变小．故D正确，ABC错误．故选D。‎ 考点：物体的平衡 ‎7.如图,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑。已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A与B的质量之比为(　　)‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】对A、B整体分析，受重力、支持力、推力和最大静摩擦力，根据平衡条件，有：‎ F=μ2（m1+m2）g,再对物体B分析，受推力、重力、向左的支持力和向上的最大静摩擦力，根据平衡条件，有：水平方向：F=N，竖直方向：m2g=f，其中：f=μ1N，联立有：m2g=μ1F，联立解得：‎ A. 与分析不符，故A错误。‎ B. 与分析不符，故B错误。‎ C. 与分析相符，故C正确。‎ D. 与分析不符，故D错误。‎ ‎8.如图，楔形物块A静置在水平地面上，其斜面粗糙，斜面上有小物块B.用平行于斜面的力F拉B，使之沿斜面匀速上滑．现改变力F的方向至与斜面成一定的角度，仍使物体B沿斜面匀速上滑．在B运动的过程中，楔形物块A始终保持静止．关于相互间作用力的描述正确的有(　　)‎ A. A对B的摩擦力可能不变 B. 拉力F可能增大 C. 物体B对斜面的作用力不变 D. 地面受到的摩擦力大小可能变大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.拉力F平行斜面向上时，先对物体B受力分析如图 根据平衡条件，有平行斜面方向：F=f+mgsinθ，垂直斜面方向：N=mgcosθ，其中：f=μN，‎ 解得：F=mg（sinθ+μcosθ），f=μmgcosθ，拉力改变方向后，设其与斜面夹角α，根据平衡条件，有平行斜面方向：，垂直斜面方向：‎ 其中：，解得：，，滑动摩擦力减小，拉力F可能变大，也可能减小，故A错误B正确。‎ CD. 对物体A受力分析，受重力、支持力、B对A压力、B对A的滑动摩擦力、地面对A的静摩擦力，如图；‎ 根据平衡条件，水平方向上有：f静=Nsinθ+fcosθ，结合前面AB选项分析可知，当拉力改变方向后，N和f都减小，故f和N的合力一定减小（B对A的力就是f和N的合力），静摩擦力也一定减小，故CD错误；‎ ‎9.下列关于合力的叙述中正确的是（　　）‎ A. 两个力夹角为θ（0≤θ≤π），它们的合力随θ增大而增大 B. 合力是原来几个力的等效代替，合力的作用效果与分力的共同作用效果相同 C. 合力的大小总不会比分力的代数和大 D. 不是同时作用在同一物体上的力也能进行力的合成的运算 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 由平行四边形定则可得，当夹角增大时，它们的合力随夹角的增大而减小，故A错误；如果一个力与几个力的效果相同，则这一个力称为那几个力的合力，故合力与分力具有效果相同的性质，故B正确；两个力的合力小于两力的代数和而大小两力差的绝对值，即合力的大小总不会比分力的代数和大，故C正确；力的合成是建立在效果相同的基础之上的，若两力作用在不同物体上，则不能进行力的合成运算，故D错误；故选BC．‎ ‎10.四个完全相同的轻质弹簧测力计，外壳通过绳子分别与四个完全相同的物体相连，挂钩一端施加沿轴线方向的恒力F，以下四种情况中关于弹簧测力计读数的说法正确的是(　　)‎ A. 如果图甲中的物体静止在水平地面上，那么弹簧测力计的读数可能小于F B. 如果图乙中的物体静止在斜面上，那么弹簧测力计的读数一定等于F C. 如果图丙中的物体静止在粗糙水平地面上，那么弹簧测力计的读数一定等于F D. 如果已知图丁中水平地面光滑，那么弹簧测力计的读数一定等于F ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 图甲中的物体静止在水平地面上，根据平衡原理，那么弹簧秤的读数等于F，故A错误；‎ BC. 不论物体静止在斜面上，还是静止在粗糙水平地面上，由平衡条件，可知，弹簧秤的读数一定等于F，故BC正确；‎ D. 已知图丁中水平地面光滑，虽物体的质量未知，但弹簧秤的读数与F的大小仍相等，因为弹簧是轻质的，不考虑质量，故D正确；‎ ‎11.自高为H的塔顶自由落下A物体的同时，B物体自塔底以初速度v0竖直上抛，且A、B两物体在同一直线上运动．重力加速度为g，下面说法正确的是(　　)‎ A. 若，则两物体在B上升过程中相遇 B. 若，则两物体在地面相遇 C. 若，则两物体相遇时B正空中下落 D. 若，则两物体恰好在落地瞬间相遇 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】若B球正好运动到最高点时相遇，则有：B速度减为零所用的时间：‎ ‎，，，，解得：，当ab两球恰好在落地时相遇，则有：，此时A的位移，解得：。‎ A. 若，则两物体在B上升过程中相遇，故A正确。‎ B. 若，则两物体在B球正好运动到最高点时相遇，故B错误。‎ C. 若，则两物体相遇时B正在空中下落，故C正确。‎ D. 若，则两物体恰好在落地瞬间相遇，故D错误。‎ ‎12.将一个半球体置于水平地面上，半球的中央有一光滑小孔，上端有一光滑的小滑轮，柔软光滑的轻绳绕过滑轮，两端分别系有质量为的物体(两物体均可看成质点，m2悬于空中)时，整个装置处于静止状态，如图所示。已知此时与半球体的球心O的连线与水平方向成53°角(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)，与半球面的动摩擦因数为0.5，并假设所受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则在整个装置处于静止的前提下，下列说法正确的是(　　)‎ A. 无论的比值如何，地面对半球体的摩擦力都不为零 B. 当时，半球体对m1的摩擦力垂直于图中的虚线向上 C. 当时，半球体对m1的摩擦力的方向垂直于图中的虚线向下 D. 当时，半球体对m1的摩擦力的方向垂直于图中的虚线向上 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 对半球体m1、m2整体进行受力分析，只受重力和支持力一对平衡力，相对地面并无运动趋势，故不受摩擦力，故A错误；‎ B. 若半球体对m1的摩擦力为零，对m1受力分析，如图 将重力正交分解，根据共点力平衡条件得到：x方向：T-m1gcos53°=0，y方向：N-m1gsin53°=0，‎ 据题意：T=m2g，解得：，故B错误。‎ C. 当时，有m2g＞m1gcos53°，即绳子的拉力大于重力的下滑分力，m2有上滑趋势，摩擦力沿切线向下，故C正确；‎ D. 当时，有m2g＜m1gcos53°，即绳子的拉力小于重力的下滑分量，m2有下滑趋势，摩擦力沿切线向上，故D正确；‎ 二、实验题 ‎13.“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．‎ ‎(1)图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是_______．‎ ‎(2)在验证力的平行四边形定则过程中，根据画图结果橡皮筋弹力的理论值为________（F与）． ‎ ‎(3)本实验采用的科学方法是________．‎ A．理想实验法　‎ B．等效替代法 C．控制变量法 ‎ D．建立物理模型法 ‎(4)某同学在做该实验时认为： ‎ A．拉橡皮条的细绳长一些，实验效果较好 B．拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应与木板相距较近且与木板平面平行 C．橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当大些，且拉力和的夹角越大越好 D．在实验中O点位置不能变 E．OB及OC细绳不可以用弹性绳代替 其中不正确的是________(填入相应的字母)．‎ ‎【答案】 (1). (2). F (3). B (4). CE ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)图乙中的F与F′中，F是由平行四边形得出的，而F′是通过实验方法得出的，其方向一定与橡皮筋的方向相同，一定与AO共线的是 F′．‎ ‎(2)根据以上分析可知，在验证力的平行四边形定则过程中，根据画图结果橡皮筋弹力的理论值为F。‎ ‎(3)合力与分力的作用效果相同，所以本实验采用的科学方法是等效替代法，故ACD错误B正确。‎ ‎(4)A.在实验中要减小拉力方向的误差，应让标记同一细绳方向的两点尽量远些，故细绳应该长一些，故A正确不符合题意；‎ B. 为了减小实验误差，在拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应与木板相距较近且与木板平面平行，故B正确不符合题意。‎ C. 两个拉力的夹角过大，合力会过小，量取理论值时相对误差变大，夹角太小，会导致作图困难，也会增大偶然误差，故C错误符合题意；‎ D. 为了保证两次拉橡皮条的作用效果相同，在实验中O点位置不能变，故D正确不符合题意．‎ E. 细绳是表明方向用的，可以用弹性绳代替，故E错误符合题意．‎ ‎14.某同学获得一张生活中竖直向上抛出小球的频闪照片图，已知频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，t1时刻对应位置为小球抛出点．当地重力加速度大小取9.8m/s2，小球质量m＝1.0kg(本题所有结果均保留三位有效数字).由频闪照片上的数据计算t3时刻小球的速度大小v3＝________ m/s，小球上升的加速度大小约为________ m/s2，根据实际运动情况小球被抛出时的初速度大小v0＝________m/s，小球能上升的最大高度为hmax＝________ m.‎ ‎【答案】 4.48 10.0 5.48 1.50‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】）做匀变速直线运动的中间时刻t3的瞬时速度应为t2和t4之间的平均速度，即 同理t4时刻小球的速度大小 加速度大小 t1到t3过程 根据速度位移关系式 三.计算题 ‎15.如图所示，水平面上有一重为的物体，受到和的水平力作用而保持静止，已知物体与水平面间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：‎ ‎(1)物体所受的摩擦力的大小与方向；‎ ‎(2)若只将撤去，物体受到的摩擦力的大小和方向．‎ ‎【答案】(1)7 N　水平向右　 (2)6 N　水平向左 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 由于 F1-F2=13-6=7N＜fm 所以物体处于静止状态，所受摩擦力为静摩擦力：故有：‎ f1=F1-F2=7N 方向水平向右．‎ ‎(2) 因为 F2=6N＜fm 物体保持静止，故所受静摩擦力为：‎ f2=F2=6N 方向水平向左 ‎16.如图所示，水平细杆上套一环A，环A与球B问用一不可伸长轻质绳相连，质量分别为mA=0.40kg和mB=0.30kg，由于B球受到水平风力作用，使环A与球B一起向右匀速运动。运动过程中，绳始终保持与竖直方向夹角=30°，重力加速度g取10m∕s2，求：‎ ‎（1）B球受到的水平风力大小；‎ ‎（2）环A与水平杆间的动摩擦因数。‎ ‎【答案】（1）N；（2）0.25‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）对球B受力可得，它受重力、拉力和风力的作用，三力平衡；则根据平衡条件可知F=mBgtanθ=3N×=N；‎ ‎（2）对AB整体分析，它做匀速直线运动，故它们受平衡力，在水平方向上受力平衡，即f=F=N；由滑动摩擦力公式可知μ==0．25‎ ‎17.如图所示,质量为m的物体连接在置于水平面上的劲度系数为k的竖直轻弹簧上。一根弹性细绳跨过定滑轮与物体连接。当弹性细绳没有拉力时,其端点位于M位置。当缓慢拉细绳直到端点到N位置时,弹簧对物体的拉力大小恰好等于物体的重力。已知这种弹性细绳的弹力与伸长量成正比,比例系数为k',重力加速度大小为g, 求:‎ ‎(1)当弹性细绳没有拉力时,弹簧的形变量。‎ ‎(2)把弹性细绳端点从M拉到N的过程中,物体上升的高度。‎ ‎(3)M、N间的距离。‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)弹性细绳没有拉力时，对物体有：mg=kx1‎ 解得弹簧的形变量为：‎ ‎(2) 把弹性细绳端点从M拉到N点时，弹簧的伸长量：‎ 所以该过程中物体A上升的高度为：‎ ‎(3) 把弹性细绳端点从M拉到N点时，弹性细绳伸长的长度为：‎ 根据几何关系可得M、N间的距离为：‎ ‎18.如图所示，质量为m的匀质细绳，一端系在天花板上的A点，另一端系在竖直墙壁上的B点，平衡后最低点为C点。现测得AC段绳长是CB段绳长的n倍，且绳子B端的切线与墙壁的夹角为α。试求绳子在C处和在A处的弹力分别为多大。(重力加速度为g)‎ ‎【答案】TC=mgtanα；TA=mg。‎ ‎【解析】‎ 试题分析：对CB段受力分析，受重力、墙壁的拉力、AC绳子对其向左的拉力，如图所示：‎ 根据平衡条件，有：，‎ 联立解得：绳子在C处弹力大小；‎ 再对AC绳子受力分析，受重力、BC绳子对其向右的拉力，墙壁的拉力，如图所示:‎ 根据平衡条件，有：，，‎ 解得：绳子在A处的弹力大小。‎ ‎19.一水池水深H＝0.8 m.现从水面上方h＝0.8 m高处由静止释放一质量为m＝0.1 kg的硬质球体，测得球体从释放到落至水池底部用时t＝0.6 s.已知球体直径远小于水池深度，不计空气及水的阻力，取g＝10 m/s2，求：‎ ‎(1)通过计算判断球体在水中做什么运动？‎ ‎(2)从水面上方多高处静止释放小球，才能使小球落至池底所用时间最短。‎ ‎(3)在第（2）问条件下，请计算出最短时间的数值。‎ ‎【答案】(1)匀速运动　(2)0.4 m （3）s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设小球落至水面所用时间为t1，在水中运动做匀变速运动，加速度为a，则 h＝gt12，v＝gt1，H＝v(t－t1)＋a(t－t1)2‎ 解得a＝0，则小球水中做匀速运动.‎ ‎(2)设释放点距水面距离为s，则ts＝，vs＝，t′＝＋‎ 由数学知识知，当＝‎ 时t′最小，即s＝＝0.4 m ‎（3）最短时间tmin＝＋=‎ ‎ ‎