【解析】安徽省淮北市2017-2018学年高一上学期期末考试物理试题含解析.doc

安徽省淮北市2017-2018学年上学期高一期末考试物理试题一、单项选择题1. 下列说法中正确的是A. 牛顿、千克、秒是国际单位制中的个基本单位B. 亚里士多德的理想斜面实验开创了实验研究和逻辑推理相结合的探索自然规律的科学方法C. 伽利略通过实验说明了力是维持物体运动状态的原因D. 牛顿第一定律是在已有实验基础上进行合理外推而来的，属于理想实验，是不能直接用实验来验证的【答案】D【解析】千克、秒是国际单位制中的基本单位,牛顿是导出单位，选项A错误；伽利略的理想斜面实验开创了实验研究和逻辑推理相结合的探索自然规律的科学方法，选项B错误；伽利略通过实验否定了力是维持物体运动状态的原因，证明了力是使物体运动状态改变的原因，选项C错误；牛顿第一定律是在已有实验基础上进行合理外推而来的，属于理想实验，是不能直接用实验来验证的，选项D正确；故选D.2. 把一木块放在水平桌面上保持静止，下面说法错误的是A. 桌面对木块的支持力是因为桌面发生了向下的弹性形变引起的B. 木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力是一对作用力和反作用力C. 木块对桌面的压力就是木块的重力D. 木块的重力和桌面对它的支持力是一对平衡力【答案】C【解析】试题分析：A、桌面对木块的支持力施力物体是桌面，是桌面发生形变的结果；不选B、木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力大小相等、方向相反、作用在相互作用的两个物体上，性质相同，是一对作用力和反作用力；不选C、木块对桌面的压力是木块形变产生的，是弹力，不是木块的重力；应选D、木块的重力和桌面对它的支持力等大方向，作用到同一个物体上，在同一条直线上，是一对平衡力；不选故选C考点：作用力和反作用力与二力平衡的区别点评：作用力和反作用力是相互作用的两个物体之间的一对作用力，作用到两个不同的物体上，力的性质一定相同；二力平衡是一个物体受到的两个力，等大、反向、作用在同一条直线上，力的性质可以不同。3. 关于摩擦力，以下说法中正确的是A. 摩擦力总阻碍物体的运动B. 摩擦力方向与物体运动方向可能是一致的C. 静止的物体受到摩擦力一定是静摩擦力D. 滑动摩擦力一定和重力成正比【答案】B【解析】摩擦力总阻碍物体的相对运动，选项A错误；摩擦力方向与物体运动方向可能是一致的，也可能是相反的，选项B正确；静止的物体受到摩擦力也可能是滑动摩擦力，例如物块在地面上滑动时，地面受到的摩擦力是滑动摩擦力，选项C错误；滑动摩擦力一定和接触面之间的正压力成正比，选项D错误；故选B.4. 沿同一直线运动的物体A、B两物体，其相对同一参考系的位置x随时间t变化的图象如图所示，由图像可知A. 前5s内A、B的平均速度相等B. 两物体由同一位置开始运动，物体A 比B迟3s才开始运动C. 在前5s内两物体的位移相同，5s末A、B相遇D. 从3s末开始，两物体运动方向相同，且>【答案】D.点睛：在x-t图象中，倾斜的直线表示匀速直线运动，斜率等于速度；位移等于纵坐标的变化量，平均速度等于位移与时间之比5. 汽车急刹车时，停止转动的轮胎滑行过程中会在地面上留下痕迹，俗称刹车线。在交通事故分析中，刹车线的长度是判断车速的很重要的依据。在某次交通事故中，汽车刹车线的长度是16m，假设汽车刹车时的加速度大小为8m/s，则汽车开始刹车时的速度为A. 8m/s B. 16m/s C. 14m/s D. 20m/s【答案】B【解析】根据0-v2=-2as解得： ，故ACD错误，B正确故选B6. 一种测定风力的仪器如图所示，它的细长金属丝一端固定于悬点O，另一端悬挂一个质量为m的金属球。无风时，金属丝自然下垂，当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝将偏离竖直方向角度。风力F与、m之间的关系式正确的是A. F=mgsinB. F=mgcosC. F=mgtanD. F=mgcot【答案】C【解析】试题分析：对小球受力分析，然后根据共点力平衡条件运用合成法，由几何关系求解出分力解：对小球受力分析，受到重力、拉力和风力，将拉力和风力合成，合力与重力平衡，如图由几何关系，得到F=mgtan故选C【点评】本题关键对小球受力分析后，根据共点力平衡条件，运用合成法，根据几何关系求解二、多项选择题7. 关于自由落体运动，下列说法正确的是A. 自由落体运动是一种匀速直线运动B. 物体刚下落时，速度和加速度都为零C. 物体在下落的过程中，每秒速度都增加9.8m/sD. 自由落体运动在开始的连续三个2S内的位移之比是1：3：5【答案】CD【解析】自由落体运动加速度恒为g，是一种匀变速直线运动，选项A错误；物体刚下落时，速度为零，加速度为g，选项B错误；根据v=gt可知物体在下落的过程中，每秒速度都增加9.8m/s，选项C正确；根据初速度为零的匀变速直线运动的规律可知，自由落体运动在开始的连续三个2s内的位移之比是1：3：5，选项D正确；故选CD.8. 两个力和间的夹角为，两个力的合力为F，以下说法正确的是A. 若和大小不变，角越小，合力F就越大B. 合力F总比分力和中的任何一个力都大C. 如果夹角不变，大小不变，只要F增大，合力F就必然增大D. 合力F可能比分力中的任何一个力都小【答案】AD点睛：本题考查对合力与分力关系的理解能力。合力与分力是等效的，合力的范围在两个分力之差与之和之间。二力合成时，夹角越大，合力越小。9. 如图所示，质量为m的物体放在水平木板AB上，当用力将木板的一端缓慢抬起(物体未发生滑动)的过程中A. 木板对物体的作用力不变B. 木板对物体的摩擦力减小C. 木板对物体的作用力减小D. 木板对物体的摩擦力增大【答案】AD【解析】木板对物体的作用力即为支持力与摩擦力的合力，物体受重力、支持力、摩擦力三个力的作用，则支持力与摩擦力的合力与重力等大反向，即木板对物体的作用力不变，选项A正确，C错误；水平位置摩擦力为零，图示位置的摩擦力沿斜面向上，大小f=mgsin，随夹角的增大，摩擦力逐渐增大，故选项B错误，D正确故选AD10. 如图所示，轻弹簧的两端各受50N拉力F作用，稳定后弹簧伸长了10cm(在弹性限度内)，那么下列说法中正确的是A. 该弹簧的劲度系数k=1000N/mB. 该弹簧的劲度系数k=500 N/mC. 若将该弹簧的左端固定，只在右端施加50N拉力F作用，则稳定后弹簧将伸长10cmD. 根据公式，弹簧的劲度系数h将会随弹簧弹力F的增大而增大【答案】BC【解析】由题知，弹簧的弹力 F=50N，伸长量 x=10cm=0.1m，根据胡克定律F=kx得，弹簧的劲度系数故A错误，B正确若将该弹簧的左端固定，只在右端施加50N拉力F作用，弹簧所受的拉力仍为50N，所以弹簧伸长仍为10cm故C正确弹簧的伸长与受的拉力成正比，弹簧的劲度系数k与弹簧弹力F的变化无关，与弹簧本身有关故D错误；故选BC.点睛：弹簧的弹力与形变量之间的关系遵守胡克定律公式F=kx中，x是弹簧伸长的长度或压缩的长度，即是弹簧的形变量11. 如图所示，物块A的质量是B的2倍，在恒力F作用下，A、B一起在水平面上做匀加速直线运动。若物块与水平面间接触面光滑，物块A的加速度大小为，物块A、B间的相互作用力大小为；若物块与水平面间接触面粗糙，且物块A、B 与水平面间的动摩擦因数相同，物块B的加速度大小为，物块A、B间的相互作用力大小为，则以下判断正确的是A. = B. >C. = D. >【答案】BC【解析】设B的质量为m，则A的质量为2m；接触面光滑时，整体分析：，对B分析：N1=mBa1=接触面粗糙时，整体分析：，可知a1a2；对B分析：N2=ma2+mg=，则N1=N2故BC正确，AD错误故选BC点睛：本题考查学生应用牛顿运动定律知识解决有关连接体问题的能力，知道A、B两物体具有相同的加速度，通过整体法和隔离法，运用牛顿第二定律进行求解12. 如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为m=0.2kg的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内)，其速度v和弹簧压缩量x之间的函数图象如图乙所示，其中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间能量损失不计，取g=10m/s²，则下列说法正确的是A. 小球刚接触弹簧时加速度最大B. 当x=0.1m时，小球处于失重状态C. 该弹簧的劲度系数为20N/mD. 从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的速度一直减小【答案】BC【解析】试题分析：小球刚接触弹簧时的加速度为g,不是最大，小球在速度减小到最小时加速度最大，A错误；图乙中A为曲线的最高点，对应的加速度为零，小球处于平衡状态，B错误；弹簧压缩量，由解得：，C正确；从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的机械能减小，转化为弹簧的弹性势能，弹簧和小球组成的系统机械能守恒，D正确；故选CD。考点：机械能守恒定律、牛顿第二定律。【名师点睛】小球下落过程，接触弹簧前做自由落体运动，接触弹簧后先做加速度逐渐减小的加速运动，到达平衡位置时，受平衡力作用，此时，加速度为零，速度最大；再向下运动时小球做加速度逐渐增大的减速运动，到达最低点，加速度最大，速度为零；整个过程小球的机械能和弹簧的弹性势能发生转化，整个系统机械能守恒。视频13. 如图所示，滑块B所在的水平地而光滑，滑块在水平力F作用下紧靠滑块B刚好一起向右做匀加速直线运动，A、B间的接触而为竖直面，滑块A、B的质量分别为m 、M，A、B间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则A. A 对B的摩擦力方向向上B. 地面对B的支持力等于(M+m)gC. A、B间的压力大小等于D. A、B间的动摩擦因数为【答案】BCD【解析】对A受力分析，在竖直方向合力为零，故f=mg，方向向上，根据牛顿第三定律可知，A对B的摩擦力方向向下，故A错误；整体受力分析可知，竖直方向合力为零，故地面对B的支持力等于（M+m）g，故B正确；整体与牛顿第二定律可知：F=（M+m）a；对B：T=Ma，联立解得：T=，故C正确；由f=T解得：=，故D正确；故选BCD.点睛：本题关键是采用整体法和隔离法灵活选择研究对象，受力分析后根据牛顿第二定律列式求解，注意最大静摩擦力约等于滑动摩擦力三、实验题14. 如图(a)所示的实验装置验证牛顿第二定律：(1)某同学通过实验得到如图(b)所示的a-F图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角_(填“偏 大”或“偏小” )。(2)该同学在平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力_砝码和盘的总重力(选填“大于”、“小于”或“等于”)，为了便于探究、诚小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m 满足_的条件。(3)某同学得到如图(c)所示的纸带，已知打点计时器电源频率为50Hz。A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点。=_cm。由此可算出小车的加速度a=_m/s²(加速度a计算结果保留两位有效数字)。【答案】 (1). 偏大； (2). 小于； (3). Mm； (4). 1.80； (5). 5.0【解析】 (1)根据所给的F-a图像可知，当F0时，小车已经有了加速度a0，所以肯定是在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角偏大造成的；(2)根据牛顿定律，对小车FMa，对砝码和盘mgFma，解得Fmg，只有当Mm时，小车受到的拉力才近似等于mg，从而减少误差。(3)由题图读出xAD2.10 cm，xDG3.90 cm，所以xxDGxAD1.80 cm，根据xat2，解得a5.0 m/s2。15. 在“互成角度的两个力的合成”的实验中：(1)下列是实验过程中的三个实验步骤：在水平放置的木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两个测力计互成角度地拉橡皮条，使它与细线相连的结点到达某一位置0点，在白纸上记下0点和两测力计的读数；在纸上根据和的大小，应用平行四边形定则作图求出合力F。只用一只测力计通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与两测力计拉时相同，记下此时测力计的读数F和细绳的方向。以上三个步骤中均有错误或疏漏，请指出：中是_；中是_；中是_。(2)图乙中的F与F两力中，方向一定沿AO方向的是_。(选填“F”或 者“F”) 【答案】 (1). 还要记录两个力的方向； (2). 根据两个力的大小和方向； (3). 将结点拉到同一位置； (4). F【解析】（1）中还要记录两个力的方向；中根据两个力的大小和方向，应用平行四边形定则作图求出合力F；中要将结点拉到同一位置.（2）图乙中的F与F两力中，F是两个分力的理论值，F是用一只弹簧秤拉橡皮条时的力，则方向一定沿AO方向的是F.四、计算题16. 如图所示.小丽同学在地面上拉着- 一个质量为m=30kg的箱子孙速前进，已知箱与地面间的动摩擦因数为=0.5，拉力F与水平面夹角为=45°.g=10m/s²。求：(1)绳子的拉力F为多少?(2)箱子对地面的压力多大?【答案】（1）100N（2）200N【解析】（1）对箱子受力分析，如图；根据平衡条件，有 x方向：Fcos45°- f=0 y方向：N+Fsin45°-mg=0 其中：f=N 解得Fcos45°=（mg-F1sin45°）； 即绳子的拉力F=100N(2) N = mg -Fsin45°=200N 箱子对地的压力等于地面对箱子的支持力，等于200N 17. 一辆汽车在十字路口等候绿灯，当绿灯亮时汽车以3m/s²的加速度由静止开始做匀加速直线运动，恰在这时，某人骑一辆自行车以6m/s的速度匀速驶来，从旁边超过汽车。求：(1)汽车追上自行车之前，两者间的最大距离；(2)汽车启动后追上自行车所需的时间。【答案】（1）6m；（2）4s。【解析】试题分析：我们可以用如图所示的v-t图来描述汽车和自行车的运动。自行车做匀速直线运动（图中红线），汽车做初速度为零的匀加速直线运动（图中蓝线）。在0t1时间内，自行车的速度大于汽车的速度，所以自行车在汽车的前面运动，且它们的距离越来越大；当t >t1时，汽车的速度大于自行车的速度，汽车开始追赶自行车。因此，当t=t1，即汽车的速度等于自行车的速度时，两者距离最大。因为汽车和自行车是同时、同地出发，所以当两者运动的位移相等时，汽车追上自行车（设此时t=t2）。（在图中v-t图线与t轴所围面积表示物体的位移，若要汽车与自行的位移相等，只要图中绿色三角形与黄色三角形面积相等即可，可知t1=t2。）（1）当时，两者距离最大。则从自行车超过汽车到两者距离最大的时间s这段时间内汽车和自行车运动的距离分别为m，m所以它们间的最大距离m （5分）（2）设汽车追上自行车所需时间为。这段时间内汽车和自行车运动的距离分别为又因为，所以s （3分）考点：考查了追击相遇问题18. 在电梯中，把一重物置于秤上，台种与力的传感器相连，当电梯从静止加速上升，然后又匀速运动一段时间，最后停止运动；传感器的屏幕上显示出其受的用力与时间的关系()图象，如图所示，则(1)电梯在哪段时间内加速上升，此过程中重物处于超重状态还是失重状态? 为什么?(2)电梯的最大加速度是多大? (取g=10m/s²)【答案】（1）电梯在04s内加速上升，重物在04s内处于超重状态，因为在04s内，重物对台秤的压力大于重力；（2）电梯的最大加速度是m/s2。【解析】（1）因为重物做匀速直线运动时对台秤的压力等于重力，由图可知，G=30N电梯在04s内加速上升，重物在04s内处于超重状态，因为在04s内，重物对台秤的压力大于重力；（2）重物的质量m=3kg ；因为重物对台秤的压力与台秤对重物的支持力是作用力与反作用力，所以重物所受的支持力的最大值Nm=50N；因为当Nm=50N时，重物处于超重状态，所以，N-G=ma所以，a= m/s2=m/s2重物所受的支持力的最小值Nmin=10N，因为当Nmin=10N时，重物处于失重状态，所以，G-N=ma所以，a= m/s2=m/s2所以加速度a的最大值为m/s2点睛：本题考查读图的能力，关键抓住产生超重和失重现象时，重物对台秤的压力与重力的关系，根据牛顿第二定律解答19. 如图甲所示，一物块在t=0时刻，以初速度=8m/s从足够长的粗糙斜面底端向上滑行，物块速度随时间变化的图象如图乙所示，=1s时刻物块到达最高点，3时刻物块又返回底端。(g=10m/s²)，求：(1)物块冲上斜面的最大位移；(2)物块返回底端时的速度；(3)物体与斜面间的动摩擦因数。【答案】（1）4m；（2）4m/s（3）【解析】（1）由匀变速直线运动规律，利用平均速度公式可求出物块上升过程最大位移：x=4m；（2）返回到斜面底端走过的路程相等，即 可求出物块到最底端时的速度为=4m/s（3）根据牛顿第二定律，上升时：a1=gsin  +gcos 下降时a2=gsin -gcos 解得=30°  =点睛：本题抓住速度图象的“面积”等于位移分析位移和物体返回斜面底端的速度大小可以根据牛顿第二定律和运动学结合求解µ和sin20. 如图所示，长为L=8m，质量M=6kg的长木板放置于光滑的水平面上，其左端有一大小可忽略，质量为m=2的物块，物块与木板间的动摩擦因数为0.3，开始时物块与木板都处于静止状态，现对物块施加F=10N，方向水平向右的恒定拉力，求：(g=10m/s²) (1)小物块的加速度；(2)物块从木板左端运动到右端经历的时间。【答案】（1）2m/s2；（2）4s。【解析】（1）设小物块的加速度为a1，对物块由牛顿第二定律有：F-mg=ma1，解得：a1=-g=(-0.3×10)m/s2=2 m/s2（2）设木板的加速度为a2，对木板由牛顿第二定律得：mg=Ma2，解得：a2=m/s2=1m/s2 设物块从木板左端运动到右端经历的时间为t，则有：木块的位移：s1=a1t2木板的位移：s2=a2t2又有：L=s1-s2，代入数据得：t=4s点睛：对于牛顿第二定律的综合应用问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答；知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁21. 如图所示，一质量为m的木块，从倾角=37°的斜面上的A 点静止下滑，A与斜面间动摩擦因数=0.25，A到斜面底端B的长度x=2.5 m；A 通过一段很小的平滑曲面(速度大小不变)到达光滑的平台，紧挨平台且与平台等高的水平传送带，水平段长L=6m，皮带轮轴心固定且顺时针转动，传送带在皮带的带动下以恒定的速度。匀速运动，物块与传送带间的动摩擦因数=0.2，g=10m/s²，(sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：(1)小物块滑到斜面底端B时的速度大小；(2)若传送带的速度v=0.5m/s，物块滑到水平段最右端C点时的速度；(3)若传送带的速度v=2m/s，物块滑到水平段最右端C点时的速度。【答案】（1）5m/s；（2）0.5m/s；（3）2m/s；【解析】试题分析：（1）物体由静止沿斜面下滑，由牛顿定律可得：由运动公式：v12=2a1x解得v1=5m/s（2）在传送带上有：若物体一直减速运动，到达C点时的速度设为v0，由v12-v02=2a2L可得v0=1m/s由v0>v可得vC=v0=1m/s（3）可得考点：牛顿第二定律的应用【名师点睛】解决本题的关键理清物体在整个过程中的运动规律，结合牛顿第二定律、运动学公式进行求解；注意搞清传送带在不同速度下物体的运动特点。