1、2012-2013学年天津市天津一中高一上学期期末考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 以下说法与事实相符的是 A根据亚里士多德的论断，两物体从同一高度自由下落，重的物体和轻的物体下落快慢相同； B根据亚里士多德的论断，物体的运动不需要力来维持； C伽利略通过理想斜面实验，总结出了牛顿第一定律； D根据牛顿第一定律可知，物体运动的速度方向发生了变化，必定受到外力的作用。 答案： D 试题分析： A、 B选项中都应是根据伽利略的论断，而不是根据亚里士多德的论断，故选项 A、 B错误；牛顿根据理想斜面实验总结出了牛顿第一定律，不是伽利略，故 C 错误；根据牛顿第一定律，物体若不受力则保持原来的运动
2、状态，若速度方向发生了变化即运动运动状态发生了变化，则必定受外力作用，故 D正确。 考点：牛顿第一定律 关于力与运动关系的物理学史 如图所示， A、 B两物体的质量分别为 mA和 mB，且 mAmB，整个系统处于静止状态，滑轮的质量和一切摩擦均不计 .如果绳一端由 Q点缓慢地向左移到 P点，整个系统重新平衡后，物体 A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角 如何变化 A物体 A的高度升高 B物体 A的高度降低 C 角不变 D 角变小 答案： AC 试题分析：原来整个系统处于静止状态，绳的拉力等于 A物体的重力， B物体对滑轮的拉力等于 B物体的重力将绳一端由 Q点缓慢地向左移到 P点，整个系统重新
3、平衡后，绳的拉力 F仍等于 A物体的重力， B物体对滑轮的拉力仍等于 B物体的重力，都没有变化，即滑轮所受的三个拉力都不变，则根据平衡条件可知，两绳之间的夹角也没有变化，则 角不变，滑轮将下降，物体 A的高度升高故选项 A、 C正确， B、 D错误。 考点：共点力平衡条件的应用 力的合成分解的应用 如图所示，一根轻质弹簧竖直放置在水平地面上， 下端固定弹簧原长为20cm，劲度系数 k 200N/m.现用竖直向下的力将弹簧压缩到 10cm后用细线栓住，此时在弹簧上端放置质量为 0.5kg的物块在烧断细线的瞬间（ g=10m/s2） A物块的速度为零 B物块的加速度为零 C物块的加速度大小为 40
4、m/s2， D物块的加速度大小为 30m/s2， 答案： AD 试题分析：烧断细线瞬间物块受重力 mg=5N，弹簧弹力 FX=kx=2000.1=20N，合力为 F=15N，故物块的加速度为 a=F/m=30m/s2，故选项 D正确，其余错误。 考点：胡克定律 牛顿第二定律 站在电梯上的人，当电梯竖直减速下降时，下面说法正确的是 A电梯对人的支持力小于人对电梯的压力 B电梯对人的支持力大等于人对电梯的压力 C电梯对人的支持力小于人的重力 D电梯对人的支持力大于人的重力 答案： BD 试题分析：站在电梯上的人，由牛顿第三定律知电梯对人的支持力大等于人对电梯的压力，故选项 A错误 B正确；当电梯竖
5、直减速下降时，人具有向上的加速度，由牛顿第二定律知人处于超重状态，人对电梯的压力（电梯对人的支持力）大于人的重力，故选项 C错误 D正确。 考点：牛顿第二定律 牛顿第三定律 一辆小车在水平地面上行驶，悬挂的摆球相对小车静止并与竖直方向成角（如下图所示）下列关于小车运动情况，说法正确的是 A加速度大小为 g tan B加速度大小为 g sin C向左匀加速运动 D向右匀减速运动 答案： ACD 试题分析：摆球相对小车静止，对小球进行受力分析，根据牛顿第二定律由，所以小车的加速度大小为 ； A 正确 B 错误；由题意可知，小车有向做的加速度，所以小车可能向左匀加速，也可能向右匀减速，故选项C、 D
6、正确。 考点：牛顿第二定律 如图（甲）所示， A、 B两物体叠放在一起，放在光滑的水平地面上，从静止开始受到一变力的作用，该力与时间的关系如图（乙）所示，运动过程中两物体始终保持相对静止，则下列说法正确的是 A t=0时刻和 t=2t0时刻， A受到的静摩擦力相同 B在 t0时刻， A、 B间的静摩擦力最大 C在 t0时刻， A、 B的速度最大 D在 2t0时刻， A、 B的速度最大 答案： C 试题分析：以整体为研究对象根据 F=（ mA+mB） a，可知系统先做加速度逐渐减小的加速运动，在 t0时刻加速度为零，速度最大，然后做加速度逐渐增大的减速运动，在 2t0时刻，速度变为零，系统停止，
7、故选项 C正确， D错误；隔离A可知 A、 B之间的摩擦力提供 A的加速度，系统开始加速度最大，因此由f=mAa可知开始时刻 A、 B之间的摩擦力最大，且沿正方向， t0时刻为零， 2t0时刻摩擦力与 0时刻大小相等，方向相反，故选项 A、 B错误； 考点：牛顿第二定律 整体法、隔离法 如图（ 1）所示，斜拉桥的塔柱两侧有许多钢索，它们的一端都系在塔柱上对于每组对称钢索，它们的上端可以看成系在一起，即两根钢索对塔柱的拉力 F1、 F2作用在同一点它们合起来对塔柱的作用效果应该让塔柱好像受到一个竖直向下的力 F一样，如图（ 2）所示这样，塔柱便能稳固地伫立在桥墩上，不会因钢索的牵拉而发生倾斜，甚
8、至倒下如果斜拉桥塔柱两侧的钢索不能呈对称分布如图（ 3）所示，要保持塔柱所受的合力竖直向下，那么钢索 AC、AB的拉力 FAC、 FAB应满足 A B C D 答案： B 试题分析：将钢索 AC、 AB的拉力 FAC、 FAB进行合成，合力竖直向下，根据平行四边形定则作图，如图所示： 结合正弦定理可知： FAC： FAB=sin： sin；故选 B 考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用 如图所示，一个箱子质量为 M 放在水平地面上，箱子内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个质量为 m的圆环，圆环沿着杆加速下滑，环与杆的摩擦力大小为 f，则此时箱子对地面的压力为 A等于 Mg B等于
9、（ M+m） g C等于 Mg f D等于（ M+m） g-f 答案： C 试题分析：对环分析有向下的 mg、向上 f， 根据牛顿第三定律木箱受到 f向下，对木箱 Mg+f=N，所以木箱受地面支持力 N=Mg+f，由牛顿第三定律，箱子对地面的压力也等于 Mg+f， C正确。 考点：受力分析 牛顿第三定律 物体平衡条件的应用 用绳将重球挂在光滑的墙上，设绳子的拉力为 T，墙对球的弹力为 N，如图所示，如果将绳的长度加长，则 A T、 N均减小 B T、 N均增加 C T增加， N减小 D T减小， N增加 答案： A 试题分析：设绳与墙间夹角为 ，对球受力分析，由平衡条件可知， T=mg/cos
10、，N=mgtan,当绳长增加时 角度会减小，由上述公式知 T会减小， N也会减小，故选项 A正确，其余错误。 考点：物体平衡条件的应用 A、 B、 C三点在同一直线上，一个物体自 A点从静止开始作匀加速直线运动，经过 B点时的速度为 v，到 C点时的速度为 3v，则 AB与 BC两段距离大小之比是 A 1:9 B 1:8 C 1:2 D 1:3 答案： B 试题分析：由公式 得 AB段距离，所以两段距离之比为 1:8，故选项 B正确，其余错误。 考点：运动学公式 同一平面内几组共点力中，它们的合力一定不为零的是 A 5N、 9N、 12N B 10N、 14N、 20N C 9N、 12N、
11、20N D 5N、 12N、 20N 答案： D 试题分析：由平行四边形定则知当三个力构成合力与分力关系时除同一直线上外，三力构成三角形，满足三角形三边关系，选项中只有 D中三力不能构成三角形，故 D选项不正确， A、 B、 C均正确 考点：三力能构成平衡力条件 平行四边形定则 在力学单位制中，选定下列哪一组物理量的单位为基本单位 A速度、质量和时间 B力、长度和时间 C长度、质量和时间 D位移、质量和速度 答案： C 试题分析：根据力学单位制知识，国际上选定长度、质量、时间的单位 m、 kg、s作为力学中的基本单位。 考点：力学单位制 基本单位 实验题 在验证共点力合成实验中，其中的二个步骤
12、是： a、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弹簧秤互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点达到某一位置 O 点，在白纸上记下 O 点的位置和两个弹簧秤的读数 F1和 F2 。 b、只用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与用两个弹簧秤拉时伸长量一样，记下此时弹簧秤的读数 F3和细线的方向。 以上两步骤均有错误或疏漏，指出错在哪里？ 在 a中是 _ 在 b中是 _ 答案：缺少：记下拉力方向 使其伸长到 O点 试题分析：根据实验原理 a步骤中需在记下两个弹簧秤的读数 F1和 F2 的同时记下其方向，便于作出两力的图示； b步骤中要保证 F
13、3为 F1、 F2的合力，则必须作用效果相同，故需沿同一方向将橡皮条结点拉至同一位置 O点。 考点： “验证共点力合成实验 ”原理步骤 （ 1）在探究加速度与力、质量的关系实验中。 某组同学用如图所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到力的关系。下列措施中不需要或不正确的是 A首先要平衡摩擦力，使小车受到合力就是细绳对小车的拉力。 B平衡摩擦力的 方法就是，在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动。 C每次改变拉小车拉力后都需要重新平衡摩擦力 D实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力 E. 每次小车都要从同一位置开始运动 F.实验中应先放小车，然
14、后再开打点计时器的电源 某组同学实验得出数据，画出的 a - 的关系图线，如图所示。从图象中可以看出，作用在物体上的恒力 F= N。当物体的质量为 5 kg时，它的加速度为_m/s2。 答案： BCEF 5N 1m/s2 试题分析： 本实验中只有平衡摩擦力，小车受拉力才是其合力，故应平衡摩擦力，选项 A正确，平衡摩擦力时不应挂小桶，仅用小车重力沿板下滑分力平衡重力，故 B错误，实验中只需平衡一次摩擦力即可，故选项 C不需要；实验中只需从靠近打点计时器处释放小车即可，不需从同一位置释放，故选项 E不需要；释放小车之前应先接通电源，故选项 F错误 . 由牛顿第二定律 F=Ma=，当物体质量为 5k
15、g时，由牛顿第二定律 a=F/M=1m/s2 考点：本题考查探究加速度与力、质量的关系实验，涉及实验注意事项及牛顿第二定律 填空题 在一探究实验中 ，一个小球在一个斜面上由静止滚下，小球滚动的距离 S和小球运动过程中经历的时间 T之间的关系如表所示。由表中数据可以初步归纳出小球滚动的距离 S和小球滚动的时间 T的关系是 T（ s） 0.25 0.5 1.0 2.0 S（ cm） 5.0 20 80 320 答案： s T2 试题分析：因 0.25秒时，距离为 5.0=80（ 0.25） 2； 0.5秒时，距离为 20=80（ 0.5） 2； 1.0秒时，距离为 80=8012； 2.0秒时，距
16、离为 320=8022；所以 T秒时，距离为 80T2,即 s T2 考点：匀变速直线运动位移与时间的关系 某人在地面上最多能举起 60kg的物体，则他在以 2m/s2的加速度匀加速下降的电梯里最多能举起 kg的物体。（ g取 10m/s2） 答案： 75kg 试题分析：因人在地面上最多能举起 60kg的物体，所以人的最大上举力为Fm=600N，在加速下降的电梯里，由牛顿第二定律得 mg-Fm=ma，所以人能最多能举起物体的质量为 m= 考点：牛顿第二定律 如图所示，用放在水平地面上的质量为 M=50kg的电动机提升重物，重物质量为 m=20kg，提升时，重物以 a=1.2m/s2的加速度加速
17、上升，则绳子的拉力为 N。电动机对地面的压力为 N。（ g取 10m/s2） 答案： N 276N 试题分析：对重物由牛顿第二定律得 T-mg=ma，所以绳拉力T=mg+ma=2010+201.2=224N；电动机静止不动，由平衡条件得 N+T=Mg，所以地面支持力为 N=Mg-T=5010-224=276N，由牛顿第三定律知电动机对地面的压力为 276N。 考点：牛顿第二、三定律 物体平衡条件的应用 如图所示，把球放在倾角为 30的光滑斜面上，用一竖直挡板使之处于平衡状态，此时斜面对球的弹力大小为 N1，若撤去挡板时，斜面对球的弹力大小为N2，则 N1： N2= 。 答案： cos2 试题分
18、析：撤去挡板对小球进行受力分析如下图，可得 撤去挡板对小球进行受力分析如下图，可得 所以 考点：力的合成与分解 一宇宙空间探测器从某一星球的表面垂直升空，宇宙探测器升空到某一高度，发动机关闭，其速度随时间的变化如图所示 .宇宙探测器在该星球表面所能达到的最大高度是 m.该星球表面的重力加速度大小是 m/s2. 答案： m 4m/s2 试题分析：（ 1）由图可知，空间探测器在 t1=8 s时具有最大瞬时速度，t2=24 s时才达到最大高度，且其最大高度为图象中 24s前图线与坐标轴所围的面积， hm=768m（ 2）由图知 8s后关闭发动机， 8至 24s内由加速度公式得 a= 考点： v-t图
19、象 运动学公式 计算题 质量为 m=3kg的木块放在倾角为 =30的足够长斜面上，木块可以沿斜面匀速下滑。若用沿斜面向上的力 F作用于木块上，使其由静止开始沿斜面向上加速运动，经过 t=2s时间物体沿斜面上升 4m的距离，求力 F的大小？ （ g取10m/s2） 答案： N 试题分析：因木块能沿斜面匀速下滑，由平衡条件知： mgsin=mgcos 所以=tan 当在推力作用下加速上滑时，由运动学公式 S= 所以 a=2m/s2 由牛顿第二定律得： F- mgsin-mgcos=ma 解得 F=21N 考点：共点力作用下平衡条件 牛顿第二定律 运动学公式 物体质量为 m=6kg，在水平地面上受到
20、与水平地面成 =37角的斜向下F=20N的推力作用，以 10m/s的速度向右做匀速直线运动，求（ 1）物体与地面间的摩擦因数。（ 2）撤去拉力后物体还能运动多大距离？（ g取 10m/s2） 答案：（ 1） （ 2） 22.5m 试题分析：（ 1）当物体匀速直线运动时由平衡条件知 Fcos=(mg+Fsin)所以= （ 2）撤去拉力后由牛顿第二定律知加速度大小为 a=g= ，由运动学公式知还能运动的距离 x= 考点：牛顿第二定律 运动学公式 某同学做拍打篮球的游戏，要控制篮球，使其重心在距地面高度为 h=0.9m的范围内做竖直方向上的往复运动，如图所示。每次要在最高点时用手开始击打篮球，手与球
21、作用一段距离后分开，球落地反弹。已知球反弹的速度 v2的大小是落地速度 v1大小的 4/5，反弹后恰好 达到最高点，球与地面的作用时间为t=0.1s，篮球的质量 m=0.5kg，半径为 R=0.1m，若地面对球的作用力可视为恒力，篮球与地面碰撞时认为重心不变，忽略空气阻力和篮球的转动。求（ 1）球反弹的速度 v2.（ 2）地面对球的作用力 F（ g取 10m/s2） 答案：（ 1） 4m/s （ 2） 50N 试题分析：（ 1）从球反弹后至达最高点，此过程由 0-v22=-2g（ h1-R），可得 v2 4m/s （ 2）设球与地面接触时加速度为 a，与地面接触时加速度为 a， （ 3）由题知
22、 v v2 5m/s，球下落刚触地至反弹后刚离开 地面过程，设向上为正方向 （ 4）有 v2=v1+at （ 5）球触地过程受力如图， 由牛顿第二定律得 F-mg=ma 代入数据解得 F=ma+mg=50N 考点：牛顿第二运动定律的应用。 如图所示，一个长为 L=1m、质量 M=2kg，厚度可以忽略不计的木板 B静止在水平地面上，一个质量为 m=3kg的物块 A（可视为质点）从 B的左端以速度 v0=3m/s的初速度向右滑上木板 B。若 A、 B与水平地面的摩擦因数均为1=0.2， A、 B之间的动摩擦因数为 2=0.4，求： （ 1） A在 B上滑动时， A、 B的加速度。（ g取 10m/
23、s2） （ 2）试分析 A 能否从 B 上滑下，若不能求最终 A 相对大地的运动位移；若能，求 A、 B停下来时 A、 B间的距离（不计 A从 B上滑下因与地面磕碰导致 A的速率损失。） 答案：（ 1） 4m/s2 1m/s2（ 2） 1.17m 试题分析：（ 1） A的加速度 aA=2g=4m/s2， B的加速度 aB=(2)A滑上 B后 A做减速运动 B做加速运动，设 AB速度相同时间为 t，解得 t=0.6s，此时 A位移，两者间距离 x=xA-xB=0.9m 1m,故 A 不会从 B 上滑落，达共同速度后 AB以共同加速度减速运动至停止，此过程加速 度 a=1g=2m/s2，初速度为 0.6m/s，由运动学公式此过程位移，所以整个过程中 A位移为 x=1.08+0.09=1.17m 考点：牛顿第二定律 运动学公式
