2020学年高一物理上学期第二次阶段性考试试题（含解析） 15页

‎2019学年高一上学期第二次阶段性考试物理试题 一、选择题 ‎1. 在研究运动和力的关系时，伽利略提出了著名的理想实验，示意图如图。伽利略提出该理想实验的最主要意图是( ）‎ A. 为了说明力是维持物体运动的原因 B. 为了说明力可以改变物体的运动 C. 为了说明物体运动不需要力来维持 D. 为了说明物体运动时就会产生惯性 ‎【答案】C ‎【解析】亚里士多德认为，力是维持物体运动的原因；伽利略等人认为，力是改变物体运动状态的原因．现在人们普遍认为力是改变物体运动状态的原因的观点是正确的； 伽利略设计这个理想实验，其目的是为了说明亚里士多德的力是维持物体运动状态的原因的结论是错误的，物体运动不需要力来维持．故A、B、D错误，C正确．故选.C ‎【点睛】伽利略“理想斜面实验”在物理上有着重要意义，伽利略第一个把实验引入物理，标志着物理学的真正开始．‎ ‎2. 做匀变速直线运动的物体位移随时间的变化规律为(m)，根据这一关系式可以知道，物体速度为零的时刻是(‎ A. 1.5s B. 8s C. 16s D. 8s ‎【答案】B ‎【解析】根据，得，，; 由得，,故B正确，ACD错误。‎ 点睛：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度时间公式和位移时间公式。‎ ‎3. 如图所示，物体M放在水平面上受到两个水平力的作用，F1=4N，F2‎ - 15 -‎ ‎=8N，物体处于静止。如果将水平力F增加5N，则( )‎ A. 物体M仍处于静止 B. 物体M受到的合力方向向左 C. 物体M受到的合力方向向右 D. 物体M受到的摩擦力等于5N ‎【答案】A ‎【解析】当物体在水平方向受到三个力的作用，即和摩擦力的作用时，根据平衡条件可以知道静摩擦力与同向，大小为4N，所以最大静摩擦力大于4N，将水平力大小增加5N，变为9N，方向不变，，则二力的合力为1N，小于最大静摩擦力，所以物体仍处于静止状态，根据平衡条件可以知道静摩擦力与同向，大小为1N，故A正确．‎ ‎4. 下列四个图中，F1、F2、F3都恰好构成封闭的直角三角形(顶角为直角)，这三个力的合力最大的是( ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】由矢量合成的法则可知，A中的合力的大小为2F3，B中的合力的大小为0，C中的合力的大小为2F1，D中的合力的大小为2F2，因为F1是直角三角形的斜边，所以F1最大，所以合力最大的是C选项．故选C．‎ 点睛：本题中要会区分三角形中的三条边是代表的分力还是代表的合力，这是解决本题的关键所在．‎ ‎5. 如图所示，叠放在固定粗糙斜面上的物块A和B接触面是水平的，A与B保持相对静止一起沿固定斜面匀速下滑，在下滑过程中A和B的受力个数为( )‎ - 15 -‎ A. 2个，3个 B. 2个，4个 C. 3个，3个 D. 3个，4个 ‎【答案】B ‎【解析】先以A为研究对象，分析受力情况：重力、B的竖直向上的支持力，B对A没有摩擦力，否则A不会匀速运动． 再对B研究，B受到重力、A对B竖直向下的压力，斜面的支持力和滑动摩擦力，共4个力，故B正确，ACD错误。‎ 点睛：本题考查分析物体受力的能力，采用隔离法的思维，要结合平衡进行分析，一定要注意A与B之间是否存在摩擦力，同时按重力、弹力、摩擦力顺序进行分析。‎ ‎6. 甲、乙两人用绳a0和bO通过装在P楼和Q楼楼顶的定滑轮，将质量为m的物块由0点沿Oa 直线缓慢地向上提升，如图所示∠aOb为锐角。则在物块由0点沿Oa直线缓慢上升过程中，以下判断正确的是( ）‎ A. aO绳和bO绳中的弹力逐渐减小 B. aO绳和b0绳中的弹力逐渐增大 C. aO绳中的弹力先减小后增大，bO绳中的弹力一直增大 D. aO绳中的弹力一直增大，b0绳中的弹力先减小后增大 ‎【答案】D ‎【解析】以物块为研究对象，分析受力情况：重力G、bo的拉力F和绳子ao的拉力T，由平衡条件得知，F和T的合力与G大小相等、方向相反，当将物体点向上缓慢移动，ao绳方向不变则T方向不变，bO绳绕O点逆时针转动，作出三个转动过程三个位置力的合成图;‎ - 15 -‎ 如图中由3到2到1的过程，由图可以看出ao绳拉力T一直变大，bo绳弹力F先减小后变大．故D正确．故选D．‎ ‎7. 如图所示，在穹形支架上，现将用一根不可伸长的光滑轻绳通过滑轮悬挂一个重力为G的重物，将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢向C点靠近。则绳中拉力大小变化情况是( )‎ A. 先变小后变大 B. 先变大后不变 C. 先变小后不变 D. 先变大后变小 ‎【答案】B ‎【解析】当轻绳的右端从B点移到直杆最上端D点的过程中，设两绳的夹角为，以滑轮为研究对象，分析受力情况：‎ ‎ 作出受力图，如图1所示．根据平衡条件得： ‎ - 15 -‎ 得到绳子的拉力，所以在轻绳的右端从B点移到直杆最上端时的过程中，增大，减小，则F变大； 当轻绳的右端从直杆最上端D点移到C点时，设两绳的夹角为． 设绳子总长为L，两直杆间的距离为S，由数学知识得到，L、S不变，则保持不变，再根据平衡条件可知，两绳的拉力F保持不变，所以绳中拉力大小变化的情况是先变大后不变，故选项B正确，选项ACD错误。‎ 点睛：本题是共点力平衡中动态变化分析问题，关键在于运用几何知识分析的变化，这在高考中曾经出现过，需要注意！ ‎ ‎8. 如图(a)所示，两段等长轻质细线将质量均为m的小球A、B(均可视为质点)悬挂在0点，小球A受到水平向右的恒力F的作用，小球B受到水平向左的恒力F的作用，当系统处于静止状态时，出现了如图(b)所示的的状态，小球B刚好位于0点正下方。则F1与F2的大小关系正确的是( ）‎ A. F1=2F2‎ B. F1=3F2‎ C. F1=4F2‎ D. F1=5F2‎ ‎【答案】B ‎【解析】设AO、BO与竖直方向的夹角为，首先对两个球整体分析，受则、重力、AO拉力，如图所示： ‎ - 15 -‎ ‎ 根据平衡条件，有：① ② 再隔离球B分析，如图所示： 根据平衡条件，有：③‎ 联立①②③解得：,故,故选项B正确。‎ 点睛：本题关键是根据平衡条件列式分析；通常在分析外力对系统作用时，用整体法；在分析系统内各物体之间的相互作用时，用隔离法；有时在解答一个问题时要多次选取研究对象，需要整体法与隔离法交叉使用。‎ ‎9. 如图所示，一根轻质细绳跨过定滑轮连接两个小球A、B，它们都穿在一根光滑的竖直杆上，不计细绳与滑轮之间的摩擦，当两球平衡时OA绳与水平方向的夹角为60°，OB绳与水平方向的夹角为30°，则球A、B的质量之比和杆对A、B的弹力之比分别为( )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ - 15 -‎ ‎【答案】AC ‎【解析】分别对AB两球分析，运用合成法，如图： 根据共点力平衡条件，得：，，，， 故，，故选项AC正确。‎ 点睛：本题考查连接体中共点力平衡条件的应用，要注意正确利用隔离法对两个物体的受力分析，关键是抓住同一根绳子上的拉力处处相等，并结合几何关系将两个小球的重力联系起来，即可求得对应的比值，同时注意几何关系以及数学规律的正确应用。‎ ‎10. 如图所示，在建筑装修中，工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨，当对磨石加竖直向上的推力F时，磨石恰好能沿斜壁向上匀速运动，已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ。则磨石受到的摩擦力大小为( )‎ A. Fsin θ B. (F-mg)cosθ C. μ(F-mg)sinθ D. μ(F-mg)cosθ ‎【答案】BC ‎【解析】磨石受重力、推力、斜壁的弹力及摩擦力而处于平衡状态，受力分析如图所示：‎ - 15 -‎ 点睛：本题考查共点力平衡条件的应用，要注意明确滑动摩擦力的大小一定要注意不但可以由求得，也可以由共点力的平衡或牛顿第二定律求得，故在学习时应灵活掌握。‎ ‎11. 如图所示，A、B两个物块的重力分别是G1=3N，G2=4N，弹簧的重力不计，整个装置沿竖直方向处于静止状态，这时弹簧的弹力F=2N，则天花板受到的拉力和地板受到的压力有可能是( )‎ A. 3N和4N B. 1N和6N C. 1N和2N D. 5N和2N ‎【答案】BD ‎【解析】弹簧的弹力为，有两种可能情形：弹簧处于拉伸状态；弹簧处于压缩状态，因此对应的解应有两组： ‎ - 15 -‎ ‎①若弹簧处于压缩状态，由A、B受力均平衡可知，A受重力、弹簧向上的拉力及绳子对A的拉力，由共点力的平衡可知，绳子的拉力，由牛顿第三定律可知天花板受到的拉力为；对B物块分析，B受重力、支持力及弹簧向下的拉力而处于平衡，则B受支持力，故B正确；‎ ‎②当弹簧处于拉伸状态时，由A、B受力均平衡可知，A受重力、弹簧向下的拉力及绳子对A的拉力，由共点力的平衡可知，绳子的拉力，由牛顿第三定律可知天花板受到的拉力为；对B物块分析，B受重力、支持力及弹簧向上的拉力而处于平衡，则B受支持力，故D正确。 点睛：本题应分别考虑弹簧压缩和伸长两种情况，根据共点力的平衡条件分别分析A、B受力情况，从而得出天花板受力及地面受压力。‎ ‎12. 如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平地面上，小物块B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接，连接物体B的一段细绳与斜面平行，已知A、B、C都处于静止状态。则( )‎ A. 物体B受到斜面体C的摩擦力一定不为零 B. 斜面体C受到水平面的摩擦力一定为零 C. 斜面体C有沿地面向右滑动的趋势，一定受到地面向左的摩擦力 D. 将细绳剪断，若B物体依然静止在斜面上，此时地面对斜面体C的摩擦力一定为零 ‎【答案】CD ‎【解析】设A、B、C的重力分别为： A、若，B相对于C没有运动趋势，不受到C的摩擦力，若，则物体B将受到斜面体C的摩擦力作用，故A错误． BC、以B、C整体为研究对象，分析受力如图：‎ - 15 -‎ 根据平衡条件得： 地面对C的摩擦力，方向水平向左，说明C有沿地面向右滑动的趋势，则受到向左的摩擦力，故B错误，C正确； D、将细绳剪断，若B依然静止在斜面上，则以B、C整体为研究对象得到，，即水平面对C的摩擦力为零，故D正确。‎ 点睛：本题涉及三个物体的平衡问题，要灵活选择研究对象，当几个物体的加速度相同时可以采用整体法研究，往往比较简捷。‎ 二、实验题 ‎13. 某同学利用如图(a)装置做“探究弹簧弹力大小与长度的关系”的实验。‎ ‎（1）在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持___________状态。‎ ‎（2）该同学通过实验得到如图（b）所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线，由图线可知该弹簧的原长=______cm，劲度系数k=_______N/m。‎ ‎【答案】 (1). 竖直 (2). 4 (3). 50‎ ‎【解析】试题分析：（1）弹簧是竖直的，要减小误差，刻度尺必须与弹簧平行，故刻度尺要保持竖直状态；（2）弹簧处于原长时，弹力为零，故原长为4cm；弹簧弹力为2N时，弹簧的长度为8cm，伸长量为4cm；根据胡克定律，得：‎ ‎【‎ - 15 -‎ 点睛】本题关键是明确实验原理，再由胡克定律推导出弹力与弹簧长度的关系表达式进行分析．‎ ‎14. 在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，0 为橡皮条与细绳的结点，0B和OC为细绳。‎ ‎(1)图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示，下列说法中正确的是（______）‎ A.图乙中的F是力F1和F2合力的理论值，F′是力F1和F2合力的实际测量值 B.图乙的F′是力F1和F2合力的理论值，F是力F1和F2合力的实际测量值 C.在实验中，如果将细绳也换成橡皮条，那么对实验结果没有影响 D.在实验中，如果将细绳也换成橡皮条，那么对实验结果有影响 ‎(2)本实验采用的科学方法是用_________(填字母代号)；‎ A.理想实验法 B.等郊替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法 ‎(3)在本实验中，采取下列哪些方法和步骤可减小实验误差（_______）‎ A.两个分力F1、F2间的夹角要适当大些 B.两个分力F1、F2的大小要保持相等 C.拉橡皮条的细绳要稍长一些的直商风出真内设作月月，‎ D.实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对刻度 ‎【答案】 (1). BC (2). B (3). ACD ‎【解析】（1）A、与合成的理论值是通过平行四边形定则算出的值，而实际值是单独一个力拉到O点的时的值，因此是与合成的理论值，是与合成的实际值，故A错误，B正确； C、由于O点的作用效果相同，将两个细绳套换成两根橡皮条，不会影响实验结果，故C正确，D错误。‎ ‎（2）本实验中要求两次效果相同，故采用的科学方法是等效替代，故选项B正确。‎ ‎（3）A、根据平行四边形定则可知夹角太小将会导至合力过大，导致一个弹簧拉时可能超过量程，故夹角不能太小或太大，适当即可，故A正确； ‎ - 15 -‎ B、实验是通过作图得出结果，故在不超出量程的情况下为了减小误差应让拉力适当大些，但不一定相等，故B错误； C、为了准确记下拉力的方向，故采用两点描线时两点应尽量距离大一些，故细绳应长些，故C正确； D、为了防止出现分力的情况，应让各力尽量贴近木板，且与木板平行，同时，读数时视线要正对弹簧秤刻度，故D正确。‎ 点睛：正确解答实验问题的前提是明确实验原理，了解具体操作和有关数据处理的方法以及误差分析，了解整个实验过程的具体操作，以及这些具体操作的意义，同时要熟练应用所学基本规律来解答实验问题。‎ 三、计算题 ‎15. 有一根长的细绳将A、B 两小球相连，在足够高处将A球自由释放，1s后再将B球自A球释放位置由静止释放。取，求：‎ ‎(1)刚释放B球时，A球的速度大小和位移大小；‎ ‎(2)在B球释放后多长时间，连接A、B两球的细绳将被拉直。‎ ‎【答案】(1) 5m (2) 0.5s ‎...............‎ 下降的位移为：h=gt2=×10×12m=5m ‎（2）设在B球释放t时间后，连接A、B两球的细绳被拉直，由题意知：g（t+1）2-gt2=L 代入数据解得：t=0．5s 考点：自由落体运动 ‎【名师点睛】本题主要考查了自由落体运动基本公式的直接应用，抓住刚好拉直时，两球的位移差为10m求解。‎ ‎16. 质量为2kg的物体放在水平地面上，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.5，现给物体加一个水平拉力F，物体恰能在水平面上匀速运动，若在该物体运动的过程中，突然将拉力F改为大小不变，方向斜向上成30°如图中虚线所示，(取) 求：‎ - 15 -‎ ‎(1)水平拉力F的大小；‎ ‎(2)F斜向上拉时物体受到的摩擦力的大小是多少?‎ ‎【答案】(1) 10 N (2) 7.5 N ‎【解析】试题分析：（1）物体在水平拉力F的作用下匀速运动时，根据力的平衡条件可知：F=Ff 物体所受的滑动摩擦力：Ff=μFN=μmg 所以水平拉力为：F= Ff=μFN="μmg" =0．5×2×10 N＝10 N ‎（2）当F改为大小不变，方向斜向上的拉力时，物体对水平面的正压力：FN′=mg-Fsin300‎ 代入数据得：FN′="20" N –10×0．5 N=15N 这时物体所受的滑动摩擦力为：Ff′=μFN′=0．5×15 N=7．5 N 考点：牛顿第二定律、滑动摩擦力、物体的平衡 ‎【名师点睛】本题主要考查了牛顿第二定律、滑动摩擦力、物体的平衡。根据Ff=μFN求出物体所受的滑动摩擦力，再根据力的平衡条件求出水平拉力F的大小；当力F改为斜向上时，根据力的平衡条件和牛顿第三定律求出物体对水平面的正压力，进而根据Ff′=μFN′求出滑动摩擦力。‎ ‎17. 如图所示，一小物体重，用细线AC、BC和竖直的轻弹簧吊起，处于平衡状态，弹簧原长L0=1.5cm，劲度系数，细线AC长s=4cm，a=30°，β=60°，求细线AC对小物体拉力的大小。‎ ‎【答案】30N ‎【解析】试题分析：根据题中给定条件可知，弹簧现在长度为，说明弹簧处于伸长状态，弹力：．‎ 对物体进行受力分析，并建立坐标系如图所示．‎ - 15 -‎ 根据平衡条件有：，．‎ 解方程组得．‎ 即细线AC对小物体拉力的大小是30N．‎ 考点：考查了共点力平衡条件的应用 ‎【名师点睛】本题是力平衡问题，关键是分析物体的受力情况，根据平衡条件并结合正交分解法列方程求解．利用正交分解方法解体的一般步骤：①明确研究对象；②进行受力分析；③建立直角坐标系，建立坐标系的原则是让尽可能多的力落在坐标轴上，将不在坐标轴上的力正交分解；④x方向，y方向分别列平衡方程求解．‎ ‎18. 如图所示，光滑的金属球B放在纵截面为正三角形的物体A与竖直墙壁之间，此时A恰好相对地面不滑动，已知物体A的重力是B的重力的6倍，求物体A与水平面之间的动摩擦因数μ是多少? (已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力；计算结果可带根号)‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】对球受力分析，受重力、墙壁的支持力和三角形物体的支持力，如图所示： 根据平衡条件，有：； ‎ - 15 -‎ 再对三角形物体受力分析，受重力、球的压力、支持力和向右的最大静摩擦力，如图所示： 竖直方向受力平衡，有： 竖直方向： 水平方向： ‎ 由于牛顿第三定律可知： 由于最大静摩擦力等于滑动摩擦定律，有： 解得：，。‎ 点睛：本题关键是先后对两个物体受力分析，对球受力分析，受重力、墙壁的支持力和三角形物体的支持力，根据平衡条件求解出三角形物体的支持力；再分析三角形物体，受重力、球对其的压力、支持力和最大静摩擦力，受力平衡，结合滑动摩擦力公式求解摩擦因数。‎ ‎ ‎ - 15 -‎