【物理】福建省福州市（非一类校）2019-2020学年高一上学期期末模拟试题 （解析版） 16页

福建省福州市 2019-2020 学年第一学期 高一期末模拟考试物理试卷（非一类校）‎ 一、单选题 ‎1.对于质量一定的物体，下列关于加速度的说法中正确的是 ( )‎ A. 物体加速度方向与速度方向相同 B. 物体的速度变化越大，加速度就越大 C. 物体加速度方向可能与所受的合外力方向相反 D. 物体所受的合外力越大，加速度一定越大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】物体加速度方向与速度方向不一定相同，选项A错误；物体的速度变化越快，加速度就越大，选项B错误；物体加速度方向一定与所受的合外力方向相同，选项C错误；根据a=F/m可知，物体所受的合外力越大，加速度一定越大，选项D正确．‎ ‎2.一物体做直线运动，其加速度随时间变化的a-t图像如图所示。下列v-t图像中，可能正确描述此物体运动的是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】在内，物体沿加速度方向做匀加速运动，v－t图象是倾斜的直线，在 内，加速度为0，物体做匀速直线运动，v－t图象是平行于t轴的直线，在T～2T内，加速度反向，物体做匀减速直线运动，时刻速度为零。反向加速。故ABC错误，D正确；‎ ‎3.如图所示，用一根细绳和一根杆组成三角支架，绳的一端绕在手指上，杆的一端顶在掌心，当O处挂上重物时，下图中关于O点的受力示意图正确的是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】重物的重力产生两个作用效果，一个沿倾斜绳子方向拉绳的斜向下的力，另一个沿杆子方向压杆的力，所以O点有受力有绳子对它斜向上的拉力、杆对它水平向右的支持力和重力对它向下的拉力，故B正确，ACD错误．‎ ‎4.如图所示，物体B叠放在物体A上，A、B的质量均为m，且上、下表面均与斜面平行，它们以共同速度沿倾角为θ的固定斜面C匀速下滑，则(　　)‎ A. A、B间没有静摩擦力 B. A受到B的静摩擦力方向沿斜面向上 C. A受到斜面的滑动摩擦力大小为2mgsin θ D. A与B间的动摩擦因数μ＝tan θ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：对B物体受力分析，根据共点力平衡可以得出A受力的情况，得出AB间摩擦力的大小及方向．再对整体受力分析可得出A受斜面的摩擦力情况．‎ A、对B受力分析可知，B受重力、支持力；将重力分解可知重力有沿斜面向下的分力，要使B能匀速下滑，受力一定平衡，故A对B应有沿斜面向上的摩擦力；故A错误；‎ B、由牛顿第三定律可知，A受到B的摩擦力应沿斜面向下，故B错误；‎ C、对整体分析，并将整体重力分解，可知沿斜面方向上，重力的分力与摩擦力等大反向，故A受的滑动摩擦力沿斜面向上，大小为2mgsinθ，故C正确；‎ D、由于AB间为静摩擦力，无法确定动摩擦因数，故D错误；‎ 故选C．‎ ‎5.如图所示，物块A放在木板B上，A、B的质量均为m，A、B之间的动摩擦因数为μ，B与地面之间的动摩擦因数为．若将水平力作用在A上，使A刚好要相对B滑动，此时A的加速度为a1；若将水平力作用在B上，使B刚好要相对A滑动，此时B的加速度为a2，则a1与a2的比为(　　)‎ A. 1∶1 B. 2∶3 C. 1∶3 D. 3∶2‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：当水平力作用在A上，使A刚好要相对B滑动，临界情况是A、B的加速度相等，隔离对B分析，B的加速度为：，当水平力作用在B上，使B刚好要相对A滑动，此时A、B间的摩擦力刚好达到最大，A、B的加速度相等，有：，可得：a1：a2=1：3．故选C．‎ ‎6.在一种叫做“蹦极跳”的运动中，质量为m的游戏者身系一根长为L、弹性优良的轻质柔软的橡皮绳，从高处由静止开始下落1.5L时达到最低点，若不计空气阻力，则在弹性绳从原长达最低点的过程中，以下说法正确的是（ ）‎ A. 速度先减小后增大 B. 加速度先减小后增大 C. 速度一直减小，直到为零 D. 加速度一直增大，最后达到某一最大值 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：游戏者下落分成两个阶段，重力大于弹力时做加速度减小的加速运动，当弹力大于重力以后做加速度增大的减速运动．‎ 开始下落阶段，游戏者的重力大于橡皮绳的拉力，游戏者合力向下，速度向下，做加速运动，根据牛顿第二定律得：mg-F=ma，橡皮绳的拉力F逐渐增大，a逐渐减小，当橡皮绳的拉力大于游戏者的重力时，游戏者合力向上，速度向下，做减速运动，又由牛顿第二定律得：F-mg=ma，F增大，a增大．即加速度先减小后增大，速度先增大后减小．故选B ‎7.如图所示，水平地面上的物体A在斜向上的拉力F的作用下，向右做匀速直线运动，则关于下列物体受力情况的说法中正确的是（ ）‎ A. 物体A可能只受到二个力的作用 B. 物体A一定只受到三个力的作用 C. 物体A一定受到了四个力的作用 D. 物体A可能受到了四个力的作用 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 物体在水平方向受力平衡，一定有摩擦力，物体一定受到地面的支持力，所以物体一定受到四个力的作用，C对；‎ ‎8.甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动，它们的位移时间图象如图所示，由图象可以得出在内　　‎ A. 甲的平均速度等于乙的平均速度 B. 4s时甲、乙两物体间的距离最大 C. 甲、乙两物体始终同向运动 D. 甲、乙两物体间的最大距离为6m ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．在0-4s内，甲乙的位移相等，根据可知，甲的平均速度等于乙的平均速度，选项A正确；‎ B．4s时甲、乙两物体间的距离为零，选项B错误；‎ C．乙始终向正方向运动，甲先向正方向运动，后向负方向运动，选项C错误；‎ D．甲、乙两物体在2s时距离最大，最大距离为3m，选项D错误；故选A.‎ ‎9.放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，力F的大小与时间t的关系如甲图所示；物块的运动速度v与时间t的关系如乙图所示，6s后的速度图象没有画出，g取下列说法正确的是　　‎ A. 滑动时受的摩擦力大小是3N B. 物块的质量为 C. 物块在内的加速度大小是 D. 物块前6s内的平均速度大小是 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由速度﹣时间图象可以知道，在3～6s内，物体处于匀速直线状态，即物体所受到摩擦力大小应该与推力F大小相等，F滑=F推=6N，故A错误；‎ B．在0～3s内，物体做匀加速直线运动，a=2m/s2，F合=ma=F推﹣F滑=3N，得出m=1.5kg，故B正确；‎ C．在6～9s内，F推=3N，F滑=6N，F合=ma=F滑﹣F推=3N，得出a=2m/s2，故C错误；‎ D．由速度时间图象面积可知，0～6s内物体的位移X=（3+6）×6m=27m，物块前6s内的平均速度大小v==4.5m，故D错误．‎ 故选B．‎ ‎10.如图A、B、C为三个完全相同的物体。当水平力F作用于B上，三物体可一起匀速运动，撤去力F后，三物体仍可一起向前运动，设此时A、B间作用力为f1，B、C间作用力为f2‎ ‎，则f1和f2的大小为（　　）‎ A. f1=f2=0 B. f1=0，f2=F C. ，f2=F D. f1=F，f2=0‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】开始三个物体在拉力F的作用下一起做匀速直线运动，知F=f，撤去F后，三个物体一起做匀减速直线运动，整体的加速度：，隔离对A分析，A在水平方向上合力等于B对A的摩擦力，有：，隔离对AB分析，AB整体所受的合力等于C对它们的摩擦力，有：，C正确，ABD错误。‎ 故选C。‎ 二、多项选择题 ‎11.如图所示，质量为m2的物体放在车厢底板上，用竖直细线通过定滑轮与质量为ml的小球相连，不计滑轮摩擦，车厢以水平加速度a向右匀加速运动，物体m2仍压在车厢底板上，则( )．‎ A. 细线与竖直方向夹角θ的正切值tanθ＝a/g B. 物体m1所受细线拉力 C. 物体m1所受细线拉力T＝mlgcosθ D. 物体m2所受底板摩擦力f＝m2a ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】以物体1为研究对象，分析受力如图 根据牛顿第二定律得：细线的拉力为：．m1gtanθ=m1a，得： tanθ=a/g．故AB正确，C错误．‎ 以物体2为研究对象，物体2所受的合力，就是底板对物体2的摩擦力，由牛顿第二定律得：底板对物体2的摩擦力f＝m2a，故D正确．‎ ‎12.如图所示，某人通过定滑轮拉住一重物，当人向右跨出一步后，人与物仍保持静止，则 A. 地面对人的摩擦力减小 B. 地面对人的摩擦力增大 C. 人对地面的压力增大 D. 人对地面的压力减小 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】以物体为研究对象，根据平衡条件分析可知，绳子的拉力大小等于物体的重力，没有变化．‎ ‎ 人受重力、支持力、拉力和静摩擦力处于平衡，受力如图．设拉力与竖直方向的夹角为θ，根据共点力平衡得f=Tsinθ，Tcosθ+N=mg．当人拉着绳向右跨出一步后人和物保持静止，θ增大，T不变，则静摩擦力f增大，支持力N增大，根据牛顿第三定律，人对地面的压力增大．故BC正确，AD错误．‎ ‎13.在高中物理学习中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理解物理有很大的帮助，故在理解概念和规律的基础上，更要注意科学方法的积累与学习 运动学中有人想引入“加速度的变化率”，关于“加速度的变化率”，下列说法正确的是 A. 从运动学角度的定义，“加速度的变化率”的单位应是 B. 加速度的变化率为0的运动是匀速运动 C. 若加速度与速度同方向，如图所示的图象，表示的是物体的速度在增加 D. 若加速度与速度同方向，如图所示的图象，已知物体在时速度为，则2 s末的速度大小为 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】加速度的变化率是指加速度的变化与所用时间的比值，即，根据单位制知，其单位为m/s3，故A正确；加速度变化率为0是指加速度保持不变，如果加速度为0则物体做匀速直线运动，如果加速度不为0，则物体做匀变速运动，故B错误；若加速度与速度同向，则物体作加速运动，如图示加速度减小，则物体速度增加得变慢了，但仍是加速运动，故C正确；根据v-t图象可知，图象与时间轴所围图形面积表示物体的位移，同理在a-t图象中可知图象与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量即△v，则得：△v=×2×3=3m/s．由于加速度与速度同向，故物体做变加速直线运动，已知初速度为5m/s，则小球在2s末的速度为8m/s，故D正确．故选ACD．‎ ‎14.如图所示，小球质量为m，被3根质量不计的相同弹簧a、b、c固定在O点，竖直放置，a、b、c之间的夹角均为120°。小球平衡时，弹簧a、b、c的弹力大小之比为3∶3∶1。设重力加速度为g，当单独剪断c瞬间，小球的加速度大小及方向可能为（　　）‎ A. 0.5g竖直向上 B. 0.5g竖直向下 C. 0.25g竖直向下 D. 0.25g竖直向上 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．设剪断c前弹簧c的弹力大小为F，则a、b的弹力大小均3F。剪断c前：由于a、b两弹力的夹角为120°，它们的合力大小为3F，方向竖直向上，当c处于伸长状态时，根据平衡条件有：，得：，当剪断c瞬间，a、b的弹力没有变化，小球所受的合力与原来弹簧c的弹力大小相等、方向相反，即此瞬间小球的合力大小为，方向竖直向上，由牛顿第二定律得，小球的加速度大小为，A正确，B错误；‎ CD．当c处于压缩状态时，根据平衡条件有：，得：，当剪断c瞬间，a、b的弹力没有变化，小球所受的合力与原来弹簧c的弹力大小相等、方向相反，即此瞬间小球的合力大小为：，方向竖直向下，由牛顿第二定律得，小球的加速度大小为，方向竖直向下，C正确，D错误。‎ 故选AC。‎ 三、实验题 ‎15.在探究“加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如上图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打出的点计算出．‎ ‎（1）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 ‎（2）如图所示为甲同学根据测量数据作出的a—F图象，说明实验存在的问题是____．‎ A．平衡摩擦力过度 B．未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 C．所挂砝码和砝码盘的总质量太大 D．所用小车的质量太大 ‎（3）一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度．采用图象法处理数据．为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该做a与_______的图象．‎ ‎【答案】 (1). C (2). B (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）本实验采用的科学方法是控制变量法，故选C.‎ ‎（2）由图可知，当F到达一定值时小车才产生加速度，可知其原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，故选B；‎ ‎（3）因，则为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该做a与的图象．‎ ‎16.某同学在做“互成角度的两个力的合成”的实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧测力计拉力的大小，如图 （a）所示 ‎（1）试在图（a）中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示，并用F表示此力____．‎ ‎（2）图（b）所示是甲和乙两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个比较符合实验事实？（力F′是用一只弹簧测力计拉时的图示）答：______．‎ ‎ ‎ ‎【答案】 （1）如图； （2）甲 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）以F1和F2为邻边作平行四边形，与F1和F2共点的对角线表示合力F，标上箭头．如图所示．‎ ‎ （2）用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮条拉力的方向有偏差，但用一只弹簧测力计拉结点的拉力与橡皮条拉力一定在同一直线上，故甲符合实验事实．‎ 四、计算题 ‎17.如图所示，质量为4.0kg的物体在与水平方向成37°角、大小为20N的拉力F作用下，沿水平面由静止开始运动，物体与地面间动摩擦因数为0.20；取g = 10m/s2，cos37°= 0.8，sin37°= 0.6；求：‎ ‎（1）物体的加速度大小；‎ ‎（2）经过2s撤去F，再经3s时物体的速度为多大？‎ ‎（3）物体在5s内的位移是多少？‎ ‎【答案】（1），（2）0，（3）11.96m.‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）对物体进行受力分析求出合力，根据牛顿第二定律即可求得加速度；（2）在2s末撤去了拉力F，之后物体将在摩擦力的作用下减速运动，摩擦力作为合力产生加速度，由速度-时间公式先求出减速运动的时间，然后把所给的时间跟此时间进行比较，如果所给时间小于此时间，则公式里的时间就用所给时间，若所给时间大与此时间，说明在此时间之前车已经静止，那只能用此时间进行计算．可以根据速度时间公式及位移时间公式求解．‎ ‎（1）对物体受力分析，如图所示：‎ 根据平衡条件得：‎ 根据牛顿第二定律有：‎ 又，，‎ 联立得：‎ ‎（2）2s后物体速度为 撤去F后，水平方向只受摩擦力作用，做匀减速度运动 根据牛顿第二定律有：‎ 解得：‎ 则物体速度由减到零的时间为 故再经3s时物体的速度为0‎ ‎（3）前2s内物体位移：‎ 后3s内物体的位移等于后2.6s内物体的位移：‎ 故物体5s内位移：‎ ‎18.如图所示，地面上有一固定的斜面体ABCD，其AB边的长度 ‎，斜面倾角为370．光滑水平地面上有一块质量的足够长的木板紧挨着斜面体静止放置．质量为物体由A点静止滑下，然后从B点滑上长木板(由斜面滑至长木板时速度大小不变)，已知物体与斜面体的动摩擦因数为0.25，物体与长木板的动摩擦因数为0.3，，，．求：‎ ‎(1)物体到达斜面底端B点时的速度大小；‎ ‎(2)物体从B点滑上长木板时，物体和长木板的加速度大小；‎ ‎(3)物体在长木板上滑行的最大距离．‎ ‎【答案】（1） （2） ； （3）2m ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 该题是应用牛顿第二定律解决运动问题中的物体在粗糙斜面上滑行问题和板块模型的结合题．分别根据两种题型的解答思路和方法， 求解即可．‎ ‎【详解】(1)对沿斜面下滑的物体受力分析，据牛顿第二定律得：‎ 解得：物体沿斜面下滑的加速度 对物块沿斜面下滑的过程，应用速度位移公式得：‎ 解得：物体到达斜面底端B点时的速度 ‎(2)物体刚滑上长木板，对物体受力分析，由牛顿第二定律可得：‎ 解得：物体滑上长木板后物体的加速度，方向水平向左 物体刚滑上长木板，对长木板受力分析，由牛顿第二定律可得：‎ 解得：物体滑上长木板后长木板的加速度，方向水平向右 ‎(3)设经过时间，物体和长木板的速度相等，则：‎ 解得：‎ 这段时间内物体的位移 这段时间内长木板的位移 物体在长木板上滑行的最大距离 ‎19.在一次低空跳伞训练中，当直升机悬停在离地面H=224m高处时，伞兵离开飞机做自由落体动．运动一段时间后，打开降落伞，展伞后伞兵以a=12.5m/s2的加速度匀减速下降．为了伞兵的安全，要求伞兵落地速度最大不得超过v=5m/s，取g=10m/s2，求：‎ ‎（1）伞兵在空中的最短时间为多少？‎ ‎（2）伞兵展伞时，离地面的高度至少为多少？‎ ‎【答案】(1) 8.6s (2) 99m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设伞兵展伞时，离地面高度至少为h，此时速度为v0‎ 则有：v2﹣v02=﹣2ah，‎ 又v02=2g（224﹣h）‎ 联立并代入数据解得：v0=50 m/s h=99 m，‎ ‎（2）设伞兵在空中的最短时间为t，‎ 则有：v0=gt1，‎ 解得：t1=5 s，‎ 减速时间为：‎ 故所求时间为：t=t1+t2=（5+3.6）s=8.6s ‎20.如图所示为游乐场中深受大家喜爱的“激流勇进”的娱乐项目，人坐在船中，随着提升机到达高处，再沿着水槽飞滑而下，劈波斩浪的刹那带给人惊险刺激的感受．设乘客与船的总质量为m＝100kg，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ = 0.5，斜坡的倾角θ = 37°（sin37° = 0.6，cos37° = 0.8），斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计，船进入水平水槽后继续滑行25 m后停止，重力加速度g取10 m/s2．求：‎ ‎（1）船沿倾斜水槽下滑的加速度大小；‎ ‎（2）船滑到斜槽底部O点时的速度大小；‎ ‎（3）它在斜坡上滑下的距离为多少？‎ ‎【答案】(1)2m/s2，(2) ，(3)62.5m ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）对船进行受力分析：重力、水槽的支持力和阻力，根据牛顿第二定律求解加速度．‎ ‎（2，3）船做匀加速运动，初速度为零，位移为25m，结合加速度，由速度与位移的关系式求出船滑到槽底部时的速度大小；,船进入水平水槽后，摩擦力提供加速度，根据运动学位移公式可求解滑行距离．‎ ‎【详解】（1）设船在斜坡上滑下的加速度为a1，‎ 由牛顿第二定律有：‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 联立解得　a1 = g( sinθ－μcosθ )，‎ 代入数据得　a1 = 2m/s2 ‎ ‎（2，3）船在水平滑道上，由牛顿第二定律有 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 将以上各式联立解得a2 = μg = 5 m/s2 ‎ 设从斜坡上滑下的距离为LAB，由匀变速运动的公式得 ‎ ‎ 代入数据得v0=5m/s ‎ ‎ ‎ 联立解得：L1==62.5m