2018-2019学年安徽省合肥市第六中学高一下学期开学考试物理试题（解析版） 13页

‎2018-2019学年安徽省合肥市第六中学高一下学期开学考试物理试题（解析版）‎ 一、选择题 ‎1. 关于力的概念，下列说法正确的是(　　)‎ A. 一个力必定联系着两个物体，其中每个物体既是受力物体，又是施力物体 B. 放在桌面上的木块受到桌面对它向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的 C. 压缩弹簧时，手先给弹簧一个压力F，等弹簧再压缩x距离后才反过来给手一个弹力 D. 根据力的作用效果命名的不同名称的力，性质可能也不相同 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 力是物体间的相互作用，受力物体同时也是施力物体，施力物体同时也是受力物体，所以A正确；产生弹力时，施力物体和受力物体同时发生形变，但弹力是由施力物体形变引起的，反作用力是由受力物体形变引起的，放在桌面上的木块受到桌面给它向上的弹力，这是由于桌面发生微小形变而产生的，故B不正确；力的作用是相互的，作用力和反作用力同时产生、同时消失，故C选项错误；根据力的作用效果命名的力，性质可能相同，也可能不相同，如向心力，可以是绳子的拉力，也可以是电场力，还可以是其他性质的力，D选项正确．‎ ‎2.甲、乙两物体所受重力之比为1：4，甲、乙两物体所在的位置高度之比为4：1，它们都做自由落体运动，则下列说法中正确的是( )‎ A. 落地时的速度之比是2：1 B. 从开始下落到着地的平均速度之比是4：1‎ C. 下落过程中加速度之比是1：4 D. 从开始下落到着地所用时间之比为16：1‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 自由落体运动的加速度为g，根据求出落地的速度之比，根据求解时间之比；‎ ‎【详解】A、甲、乙两个物体都做自由落体运动，根据得，落地时的速度之比是，故A正确；‎ B、根据平均速度可得，从开始下落到着地的平均速度之比是，故B错误；‎ C、甲、乙两个物体都做自由落体运动，加速度都为g，与重力无关，故C错误；‎ D、根据得，从开始下落到着地所用时间之比为，故D错误；‎ 故选A。‎ ‎【点睛】关键是明确自由落体运动的运动性质，然后灵活地选择运动学公式列式求解即可。‎ ‎3.一质点沿轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，的图象如图所示，则（ ）‎ A. 质点做匀速直线运动，速度为 B. 质点做匀加速直线运动，加速度为 C. 质点在末速度为 D. 质点在第内的平均速度为 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 由图知，质点做匀加速直线运动，根据，整理得，所以图象与纵轴的截距等于初速度v0=1 m/s，斜率，解得加速度a=2 m/s2，1 s末速度为v=v0+at=3m/s，所以A、B错误；C正确；第1s内平均速度，故D错误。‎ ‎4.如图所示，在水平面上固定着四个完全相同的木块，一粒子弹以水平速度射入.若子弹在木块中做匀减速直线运动.当穿透第四个木块（即位置）时速度恰好为零，下列说法正确的是（ ）‎ A. 子弹从运动到全过程的平均速度等于点的瞬时速度 B. 子弹通过每一部分时，其速度变化量相同 C. 子弹到达各点的速率 D. 子弹从进入木块到达各点经历的时间 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，根据匀变速运动的结论可知，中间时刻的瞬时速度一定小于中间位置时的速度；故A错误；由于子弹的速度越来越小，故穿过每一块木块的时间不相等，根据，故速度的差值不相等；故B错误；将子弹的速度反向视为初速度为零的匀加速直线运动，则由v2=2ax可知，通过CBAO的速度之比为：1：：：2；子弹到达各点的速率：vo：vA：vB：vC=2：：：1；故C正确；将子弹的速度反向视为初速度为零的匀加速直线运动，则由给x=at2‎ 可知，返向通过各木块用时之比为1：（-1）：（-）：（2-）；子弹从进入木块到达各点经历的时间tA：tB：tC：tD=（2-）：（2-）：1：2；故D错误；故选C。‎ ‎5.如图所示，左侧是倾角为60°的斜面、右侧是1/4圆弧面的物体固定在水平地面上，圆弧面底端切线水平，一根两端分别系有质量为、小球的轻绳跨过其顶点上的小滑轮。当它们处于静止状态时，连结小球的轻绳与水平线的夹角为60°，不计一切摩擦，两小球可视为质点。两小球的质量之比：等于（ ）‎ A. 1∶1 B. 2∶3 C. 3∶2 D. 3∶4‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 分别对两球受力分析可得 对m2有,对m1有可得质量之比为2 : 3‎ ‎6. A、B是固定在空中的光滑水平横杆，一质量为M的物块穿在杆AB上，物块通过细线悬吊着一质量为m的小球，现用沿杆的恒力F拉物块使物块、小球一起（保持相对静止）向右运动，细线与竖直方向夹角为θ，则以下说法正确的是（ ）‎ A. 杆对物块的支持力为Mg B. 细线上的拉力为 C. F=（M+m）gtanθ D. 物块和小球的加速度为gsinθ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：对小球和物块组成的整体，分析受力如图1所示，‎ 根据牛顿第二定律得：水平方向：，竖直方向：．故A错误；以小球为研究对象，分析受力情况如图2所示，由牛顿第二定律得：；,故B错误；对整体在水平方向：，故选项C正确，选项D错误。‎ 考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用 ‎【名师点睛】以小球和物块整体为研究对象，分析受力，根据牛顿第二定律研究横杆对M的摩擦力、弹力与加速度的关系．对小球研究，根据牛顿第二定律，采用合成法研究细线与竖直方向的夹角、细线的拉力与加速度的关系。‎ ‎7.如图所示，轻绳的一端系在质量为物体上，另一端系在一个套在粗糙水平横杆上的圆环上.现用水平力拉绳上一点，使物体从图中实线位置缓慢上升到图中虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动，则在这一过程中，拉力、环与横杆的静摩力和环对杆的压力，它们的变化情况是（ ）‎ A. 逐渐增大，保持不变，逐渐增大 B. 逐渐增大，保持增大，保持不变 C. 逐渐减小，保持减小，保持不变 D. 逐渐减小，保持增大，逐渐减小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】设绳子与竖直方向的夹角为θ，绳子的拉力为T，则Tcosθ=mg；F=Tsinθ，所以，因重力不变，当角θ增大时，cosθ减小，sinθ增大，所以F增大；再以整个系统为研究对象，水平方向上：F=f，所以f也逐渐增大；竖直方向上：N=mg，所以N不变。故B正确，ACD错误。故选B。‎ ‎8.如图所示，在托盘测力计的托盘内固定一个倾角为30°的光滑斜面，现将一个重4N的物体放在斜面上，让它自由滑下，那么测力计因4N物体的存在，而增加的读数是（ ）‎ A. 4N B. 2N C. 0N D. 3N ‎【答案】D ‎【解析】‎ 物体下滑的加速度为a=gsin300=5m/s2；加速度的竖直分量为ay=asin300=2.5m/s2；则物体失重，视重为mg-may=3N，则那么测力计因4N物体的存在，而增加的读数是3N，故选D. ‎ ‎9.如图所示，物体P置于光滑的水平面上，用轻细线跨过质量不计的光滑定滑轮连接一个重力G=10N的重物，物体P向右运动的加速度为a1；若细线下端不挂重物，而用F=10N的力竖直向下拉细线下端，这时物体P的加速度为a2，则（ ）‎ A. a1＜a2‎ B. a1=a2‎ C. a1＞a2‎ D. 条件不足，无法判断 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：挂重物时，选连接体为研究对象，有牛顿第二定律得，共同运动的加速度大小为：‎ ‎；当改为10N拉力后，由牛顿第二定律得；P的加速度为：，故a1＜a2，‎ 故选A.‎ 考点：牛顿第二定律 ‎10.如图所示，质量均为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于mg的恒力F向上拉B，运动距离h时，B与A分离．下列说法正确的是(　　)‎ A. B和A刚分离时，弹簧长度等于原长 B. B和A刚分离时，它们的加速度为g C. 弹簧的劲度系数等于 D. 在B与A分离之前，它们做匀加速直线运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：A、B和A刚分离时，B受到重力mg和恒力F，B的加速度为零，A的加速度也为零，说明弹力对A有向上的弹力，与重力平衡，弹簧处于压缩状态．故AB错误．B和A刚分离时，弹簧的弹力大小为mg，原来静止时弹力大小为2mg，则弹力减小量△F=mg．两物体向上运动的距离为h，则弹簧压缩量减小△x=h，由胡克定律得：．故C错误；对于在B与A分离之前，对AB整体为研究对象，开始时合力为零，当加向上的拉力F=mg时，整体向上做加速运动；在向上运动过程中，重力2mg不变，弹力在减小，合力减小，加速度减小，故整体做变加速运动．故D正确．故选D.‎ 考点：牛顿第二定律的应用.‎ ‎【名师点睛】此题考查了牛顿第二定律的应用；解题的关键是搞清两个物体分离的条件：一是加速度相等，二是两物体之间的弹力为零；所以只要分别隔离两个物体即可求解相关的物理量；此题物理过程比较复杂，需认真分析.‎ ‎11. 如图半圆形支架BAD，两细绳OA和OB结于圆心O，下悬重为G的物体，使OA绳固定不动，将OB绳的B端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直位置C的过程中，分析OA绳和OB绳所受的力大小如何变化？（ ）‎ A. OA绳拉力逐渐变大 B. OA绳拉力逐渐变小 C. OB绳拉力先变小后变大 D. OB绳拉力逐渐变小 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 试题分析：由图可知，OB绳的B端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直位置C的过程中，OA绳拉力逐渐变小，OB绳拉力F先变小后变大。‎ 选BC 考点：共点力动态平衡 点评：中等难度。“动态平衡”是指平衡问题中的一部分力是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，所以叫动态平衡，这是力平衡问题中的一类难题．解决这类问题的一般思路是：把“动”化为“静”，“静”中求“动”．‎ ‎12.如图所示，小车板面上的物体质量为m=8kg，它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上，这时弹簧的弹力为6N．现沿水平向右的方向对小车施以作用力，使小车由静止开始运动起来，运动中加速度由零逐渐增大到1m/s2，随即以1m/s2的加速度做匀加速直线运动．下列说法中正确的是（ ）‎ A. 物体与小车始终保持相对静止，弹簧对物体的作用力始终没有发生变化 B. 物体受到的摩擦力先减小、后增大，先向左、后向右 C. 当小车加速度（向右）为0.75m/s2时，物体不受摩擦力作用 D. 小车以1m/s2的加速度向右做匀加速直线运动时，物体受到的摩擦力为8N ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】物体静止不动时，水平方向弹簧弹力和向左的静摩擦力二力平衡有：Ff=F弹=6N；物体随小车一起向右加速，当静摩擦力为零时有F弹=ma1，解得：a1=0.75m/s2；当向右的加速度大于0.75m/s2时，静摩擦力开始向右，当静摩擦力向右且达到6N时有：F弹+Ff=ma2，解得：a2=1.5m/s2，方向向右。‎ A、由于小车的加速度1m/s2＜1.5m/s2，故物体与小车始终保持相对静止，弹簧伸长量不变，故弹力不变，故A正确。‎ B、开始时，由于弹簧处于伸长状态，物体有向右的运动趋势，故此时静摩擦力方向向左，大小为6N；当加速度等于0.75m/s2时，静摩擦力为零；当加速度大于0.75m/s2时，弹簧的弹力不能满足物体的向右加速运动了，物体相对小车有向左的运动趋势，此时的摩擦力方向向右，随着向右加速度的增大而增大，故物体受到的摩擦力先减小、后增大，先向左、后向右，故B、C正确。‎ D、小车以1m/s2的加速度向右做匀加速直线运动时，由牛顿第二定律可知物体受到的合外力为8N，因F弹=6N，所以静摩擦力Ff=2N，故D错误。‎ 故选：A、B、C．‎ ‎13. 如图所示，OA为一遵循胡克定律的弹性轻绳，其一端固定于天花板上的O点，另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块A相连。当绳处于竖直位置时，滑块A对地面有压力作用。B为紧挨绳的一光滑水平小钉，它到天花板的距离BO等于弹性绳的自然长度。现用一水平力F作用于A，使之向右缓慢地做直线运动，则在运动过程中（ ）‎ A. 地面对A的支持力FN逐渐增大 B. 地面对A的摩擦力F1保持不变 C. 地面对A的支持力FN逐渐减小 D. 水平拉力F逐渐增大 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 试题分析：设开始时AB的长度为L，则开始时刻A对地面的压力，设某一时刻绳子与竖直方向的夹角为，则绳子的弹力为，其向上分力，故物体对地面的压力为，保持不变，因，故摩擦力也保持不变，水平拉力F逐渐增大，故选项BD正确。‎ 考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用 ‎【名师点睛】先对滑块在A点时受力分析，由竖直方向上合力为零可得出重力、支持力、弹性绳弹力三者关系，再对滑块在任意位置受力分析，由竖直方向受到的合力为零，得出重力、支持力、弹性绳弹力三者关系，然后结合较好知识，可得出支持力不变的结论，从而摩擦力也不变。‎ ‎14.如图所示，物体放在物体上，物体放在光滑的水平面上，已知，.、间动摩擦因数物体上系一细线，细线能承受的最大拉力是，水平向右拉细线，下述中正确的是（取）（ ）‎ A. 当拉力时，静止不动 B. 当拉力时，相对滑动 C. 当拉力时，受到的摩擦力等于 D. 在细线可以承受的范围内，无论拉力多大，相对始终静止 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】水平面光滑，则当在A上施加力时，开始时AB相对静止，且沿地面滑动；假设绳子不断裂，则当绳子拉力增大到某一值时B物体会开始滑动，此时A、B之间达到最大静摩擦力。以B为研究对象，最大静摩擦力产生加速度，由牛顿第二定律得：μmAg=mBa；a=μg=6m/s2，以整体为研究对象，由牛顿第二定律得：F=（mA+mB）a=（6+2）×6N=48N；即当绳子拉力达到48牛时两物体才开始相对滑动。在细线可以承受的范围内，无论拉力多大，相对始终静止，所以AB错误，D正确。当拉力为16N时，AB相对静止，由F=（mA+mB）a′代入数据解得：a′=2m/s2，f=mBa′=2×2N=4N，故C正确。故选CD。‎ ‎【点睛】题属于动力学的临界问题，关键求出相对运动的临界加速度，判断在绳子拉力范围内是否发生相对运动，注意整体法和隔离法的运用．‎ 二、计算题 ‎15.甲乙两车同时同地同向出发，在同一水平公路上做直线运动，甲以初速度v1=16m/s，加速度a1=2m/s2做匀减速运动，乙以初速度v2=4m/s，加速度a2=1m/s2做匀加速运动．求：‎ ‎（1）两车再次相遇前两者间的最大距离；‎ ‎（2）两车再次相遇所需的时间．‎ ‎【答案】（1）两车在此相遇前两者间的最大距离为24m；（2）两车在此相遇所需的时间为8s．‎ ‎【解析】‎ ‎(1)二者相距最远时的特征条件是：速度相等，即v甲t＝v乙t v甲t＝v甲－a甲t1；v乙t＝v乙＋a乙t1，得：t1＝＝4 s 相距最远Δx＝x甲－x乙＝(v甲t1－a甲t12)－(v乙t1＋a乙t12)＝24 m。‎ ‎(2)再次相遇的特征是：二者的位移相等，即 v甲t2－a甲t22＝v乙t2＋a乙t22，代入数值化简得12t2－t22＝0‎ 解得：t2＝8 s，t2′＝0(即出发时刻，舍去)‎ ‎16.如图所示，物体和系在跨过定滑轮的细绳两端，物体的质量，物体的质量，开始把托起，使刚好与地面接触，此时物体离地高度为.放手让从静止开始下落.（取）求：‎ ‎ ‎ ‎（1）当着地时，的速率多大？‎ ‎（2）物体落地后，还能升高几米？‎ ‎【答案】（1）（2）.‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设当A着地时，B的速率为v，A落地之前，根据系统机械能守恒得：  mAgh=mBgh+（mA+mB）v2 解得两球的速率为：‎ ‎（2）A落地之后：绳子松驰，B开始做初速为V的竖直上抛运动，根据机械能守恒：  mBv2=mgH 解得：‎ ‎【点睛】在B上升的全过程中，B的机械能是不守恒的，所以在本题中要分过程来求解，第一个过程系统的机械能守恒，在第二个过程中只有B的机械能守恒．‎ ‎17.如图所示，斜面始终静止在地面上，斜面上物体质量为，与斜面间的最大静摩擦力为正压力的0.4倍，为使物体在斜面上静止，（取，，）？问：‎ ‎ ‎ ‎（1）物体质量的最大值和最小值各是多少？‎ ‎（2）对应于质量的最大值和最小值两种情形时，地面对斜面的摩擦力分别为多大？‎ ‎【答案】（1）、；（2）、.‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）当物体刚不向下滑动时，静摩擦力达到最大值，方向沿斜面向上，由平衡条件有：‎ 当物体刚不向上滑动时，静摩擦力也达到最大值，方向沿斜面向下.由平衡条件有：‎ 且 由以上各式解得所求的质量的最小值：‎ 的质量的最大值：.‎ ‎（2）对和斜面体整体受力分析，受重力、细线的拉力、支持力和地面的静摩擦力，根据平衡条件，静摩擦力等于拉力的水平分力，即：‎ 当时，；‎ 当时，.‎ ‎【点睛】本题是力平衡中临界问题，关键分析临界条件：当物体刚要滑动时，物体间的静摩擦力达到最大值．正确分析受力情况，运用正交分解法求解．‎ ‎18.如图所示，物块、木板的质量均为，不计的大小，板长.开始时、均静止.现使以某一水平初速度从的最左端开始运动.已知与、与水平面之间的动摩擦因数分别为和，取.‎ ‎（1）若物块刚好没有从上滑下来，则的初速度是多大？‎ ‎（2）若把木板放在光滑水平面上，让仍以（1）问中的初速度从的最左端开始运动，则能否与脱离？最终和的速度各是多大？‎ ‎【答案】（1）（2）不能脱离，‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）在上向右匀减速，加速度大小，‎ 木板向右匀加速，‎ 由题意，刚好没有从上滑下来，则滑到最右端时和速度相同，设为，得 时间关系 位移关系 解得.‎ ‎（2）木板放在光滑面上，滑上后加速度大小仍为，‎ 向右匀加速的加速度，‎ 设、达到相同速度时没有脱离，‎ 由时间关系 解得 的位移 的位移 由可知没有与脱离，‎ 最终和的速度相等，大小为.‎ ‎ ‎