1、- 1 -山西省大同市铁路一中 2017-2018 学年高一上学期期末考试物理试题一、单项选择题：（每小题 4 分，共 32 分）1.根据你对物理概念和规律的理解，下列说法中正确的是（ ）A. 静止的物体可能受滑动摩擦力作用，运动的物体可能受静摩擦力作用B. 物体的运动状态发生变化时，加速度一定发生了变化C. 摩擦力的大小总是与正压力的大小成正比D. 竖直上抛运动的物体到达最高点时速度为零，加速度也为零【答案】A【解析】试题分析：人走路时脚受到地面给的静摩擦力，人是运动的，受到静摩擦力，推着箱子在水平面上运动时，地面是静止的，却受到滑动摩擦力，A 正确；做匀变速直线运动过程中，加速度恒定，物体
2、的速度发生变化，即运动状态发生变化，B 错误；静摩擦力与接触面间的正压力无关，C 错误；竖直上抛运动，在最高点速度为零，但加速度不为零，D 错误；考点：考查了摩擦力，加速度，竖直上抛运动【名师点睛】一个物体在另一个物体表面上滑动时，所受到的阻碍物体间相对运动的力叫做滑动摩擦力；摩擦力的方向有时跟物体运动方向相同，有时跟物体运动方向相反；有时是阻力、有时是动力，2.一重为 10N 的物体静止在水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数为 0.4，现用 2N 的水平推力向右推它，如图所示。则此种情况下物体所受摩擦力情是 （ ） A. 摩擦力的方向向右，大小等于 2NB. 摩擦力的方向向右，大小等于 4N
3、C. 摩擦力的方向向左，大小等于 4ND. 摩擦力的方向向左，大小等于 2N【答案】D【解析】由于物体受到水平推力向右推力，但是物体没有被推动，所以物体此时受到的是静摩擦力，- 2 -静摩擦力的大小和推力的大小相等，方向相反，所以摩擦力的方向向左，大小等于 2N，所以C 正确，ABD 错误故选 C点睛：静摩擦力和滑动摩擦力的计算方法是不同的，这是解决本题的关键，也是同学常出错的地方，所以一定要判断物体受到的是静摩擦力还是滑动摩擦力.3.汽车进行刹车试验，若速率从 匀减速至零，须用时间 ，按规定速率为 的汽车刹车后拖行路程不得超过 ，那么上述刹车试验的拖行路程是否符合规定（ ）A. 拖行路程为
4、，符合规定B. 拖行路程为 ，不符合规定C. 拖行路程为 ，符合规定D. 拖行路程为 ，不符合规定【答案】C【解析】试题分析：根据平均速度的推论，汽车匀减速直线运动的位移 ，符合规定，故 C 正确，ABD 错误。考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系【名师点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用。4.图中的四幅图展示了某同学做引体向上运动前的四种抓杠姿势，其中手臂受力最小的是A. B. C. D. 【答案】B【解析】解：由图可知，D 项中手臂受力是 B 项中的 2 倍，肯定不是最小设两手臂之间夹角 2 时，手臂的拉力为 F，人的质量为 m，由平衡条件得2Fcos=
5、mg得到 F= ，由数学知识可知，当 =0，即手臂平行时 cos 最大，F 最小故选 B- 3 -【点评】本题是实际问题，关键建立物理模型，对人进行简化也可以运用作图法分析力的大小5.用水平方向的力 F 把物块 A 紧压在竖直墙壁上不动，当力 F 增大时，下列说法正确的是（ ）A. A 受到的合力减小B. A 在水平方向受到的合力减小C. A 受到的摩擦力不变D. A 受到的墙壁弹力不变【答案】C【解析】试题分析：物块处于平衡状态，在水平方向上支持力 N 等于压力 F，即 ，在竖直方向上有摩擦力等于重力，即 ，当 F 增大时，物块受到的支持力增大，摩擦力恒等于重力，不变，D 正确；考点：考查了
6、共点力平衡条件的应用6.高跷运动是一项新型运动，图甲为弹簧高跷当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后人就向上弹起，进而带动高跷跳跃，如图乙不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）- 4 -A. 人向上弹起过程中，一直处于超重状态B. 人向上弹起过程中，踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力C. 弹簧压缩到最低点时，高跷对人的作用力大于人的重力D. 从最高点下落至最低点的过程，人先做匀加速运动后做匀减速运动【答案】C【解析】人向上弹起过程中，开始时加速度的方向向上，人处于超重状态，最后的一段弹簧的弹力小于重力，人做减速运动，加速度的方向向下，处于失重状态，故 A 错误；踏板对人的作用力和人对踏板的作用力是
7、一对作用力和反作用力，总是大小相等，故 B 错误；弹簧压缩到最低点时，人的加速度的方向向上，高跷对人的作用力大于人的重力，C 正确；从最高点下落至最低点的过程，人先做匀加速运动后做加速度减小的加速运动，然后再做加速度增大的减速运动，故 D 错误。所以 C 正确，ABD 错误。7.如图所示，球 A 在光滑斜面上，被竖直挡板挡住而处于静止状态，现挡板以底端为轴缓慢转到水平位置的过程中挡板和斜面给小球的弹力 FN1、F N2以下说法正确的是（ ）A. FN1先变小后变大，F N2一直增大B. FN1先变小后变大，F N2一直减小C. FN1先变大后变小，F N2一直增大D. FN1不变，F N2先增
8、大后减小【答案】B【解析】挡板转动时，挡板给球的弹力 与斜面给球的弹力 合力大小方向不变，其中 的方向不变，作辅助图如上，挡板转动过程中， 的方向变化如图中 a、b、c 的规律变化，为满足平行四边形定则，其大小变化规律为先变小后变大，其中挡板与斜面垂直时为最小，与此对应，的大小为一直减小，最小值为零，故 B 正确，ACD 错误- 5 -点睛：本题关键是对小球受力分析，然后根据平衡条件并运用合成法分析；要明确三力平衡中，任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线。8.质量为 m 的滑块沿倾角 的斜面匀减速下滑，斜面质量为 M 且整个运动过程中保持静止不动，对此运动过程，斜面和滑块之间的动摩擦因数
9、为 ，下列有关说法正确的是（ ）A. B. 地面对斜面的摩擦力方向向右C. 地面对斜面的支持力等于D. 地面对斜面的摩擦力方向向左【答案】B【解析】因为滑块是匀减速下滑，所以在沿斜面方向上合力沿斜面向上，故 ，即，A 错误；滑块在水平向右方向上有分加速度，所以斜面对滑块水平方向上有分力，即滑块对斜面有水平向左的作用力，故斜面有相对地面向左的运动趋势，故地面对斜面的摩擦力方向向右，B 正确 D 错误；由于滑块有一个沿斜面向上的加速度，即在竖直向上方向上有分加速度，故滑块处于超重状态，所以地面对斜面的支持力大于 ，C 错误二、多项选择题：（每小题 4 分，选不全的得 2 分，共 16 分）9.甲乙
10、两质点从同一地点出发沿同一直线运动，它们的速度时间图像如图所示，则两质点（ ）- 6 -A. 前 内的平均速度相等B. 前 内运动方向相同C. 加速度方向相反D. 末的速度相等【答案】BC【解析】【分析】在 v-t 图象中每点的纵坐标表示物体的瞬时速度，倾斜的直线表示匀变速直线运动，速度的符号表示速度的方向，图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移，图象的斜率表示物体的加速度。【详解】根据速度图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移，则知前 2s 内两个质点通过的位移不等，则平均速度不等，故 A 错误。速度的符号表示运动方向，可知前 4s 内运动方向相同，故 B 正确。根据图象的斜率表示物体的
11、加速度，斜率一正一负，说明加速度方向相反，故 C 正确。由图知，4s 末的速度不等，一个是 0，一个是 5m/s，故 D 错误。故选BC。【点睛】本题关键是根据速度时间图象得到两个物体的运动情况，根据速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移大小，由图象的斜率分析加速度的大小和方向。10.如图甲所示，小物块从光滑斜面上由静止开始滑下，斜面保持静止，小物块的位移 x 和时间的平方 t2的关系如图乙所示（g=10m/s 2）.下列说法中正确的是（ ）A. 小物块的加速度大小恒为 2.5m/s2B. 斜面倾角 为 30C. 小物块 2s 末的速度是 5m/sD. 小物块第 2s 内的位移为 7.5m【答
12、案】BD【解析】- 7 -解：A、由图乙得：x=2.5t 2，对照公式 x=v0t+ ，得物块的初速度为 v0=0，加速度为 a=5m/s2故 A 错误B、由牛顿第二定律得：a= =gsin，得 sin= = =0.5，得斜面的倾角 =30，故 B 错误C、小物块 2s 末的速度 v 2=at=52=10m/s，故 C 错误D、小物块第 1s 末的速度 v 1=at=51=5m/s，则第 2s 内的平均速度 = =7.5m/s，故 D正确故选：D【点评】本题采用对比的方法得到物体的初速度和加速度是关键，要掌握匀变速直线运动的基本公式，并能熟练运用11.如图所示，质量分别为 mA、m B的 A、
13、B 两物块用轻线连接放在倾角为 的光滑斜面上，用始终平行于斜面向上的恒力 F 拉 A，使它们沿斜面匀加速上升，为了增加轻线上的张力，可行的办法是( )A. 增大 A 物块的质量B. 增大 B 物块的质量C. 增大倾角 D. 增大拉力 F【答案】BD【解析】试题分析：根据牛顿第二定律得：对整体：得对 B：- 8 -得到，轻线上的张力 ,可见要增加 ，可减小 A 物的质量，或增大 B 物的质量故选 AB考点：牛顿运动定律的应用-连接体点评：本题是连接体问题，两个物体的加速度相同，采用整体法与隔离法交叉使用的方法，考查灵活选择研究对象的能力。12.如图所示，质量为 m 的木块在水平向右拉力 F 的作
14、用下，在质量为 M 的长木板上向右滑行，长木板处于静止状态。已如木块与长木板间的动摩擦因数为 ，长木板与地面间的动摩擦因数为 ，则（ ）A. 长木板受到地面的摩擦力的大小一定是B. 长木板受到地面的摩擦力的大小一定是C. 一定小于D. 无论怎样改变 F 的大小，长木板都不可能运动【答案】AD【解析】A、对 M 分析，在水平方向受到 m 对 M 的摩擦力和地面对 M 的摩擦力，两个力平衡，则地面对木板的摩擦力 f= 1mg故 A 正确，B 错误；C、无论 F 大小如何，m 在 M 上滑动时对 M 的摩擦力大小不变，M 在水平方向上仍然受到两个摩擦力处于平衡，不可能运动故 C 错误，D 正确；故选
15、 AD。三、实验题：（每空 2 分，共 12 分）13.某同学“验证平行四边形定则”实验时，把橡皮条的一端用图钉固定于 A 点，同时用两个弹簧测力计将橡皮条的另一端拉到位置 O，如图甲所示，记录相关数据；再用一个弹簧测力计把它拉到同一位置 O，记录相关数据。在白纸上根据实验数据做出力的图示，画出的实验结果如图乙所示。- 9 -（1）本实验采用的研究方法是_。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）如果没有操作失误，图乙中的 F 与 F两力中，方向一定沿 AO 的是_。【答案】 (1). B (2). 【解析】【分析】实验在实验中 F 和 分别由平行四边形定则及实验得出，
16、明确理论值和实验值的区别即可正确答题，本实验中采用了两个力合力与一个力效果相同来验证的平行四边形定则，因此采用“等效法” ，注意该实验方法的应用【详解】 （1）本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法；故选 B；（2）图乙中的 F 与 中，F 是由平行四边形得出的，而 是通过实验方法得出的，其方向一定与橡皮筋的方向相同，F 是力 和 的合力的理论值.【点睛】本实验采用的是“等效替代”的方法，即一个合力与几个分力共同作用的效果相同，可以互相替代，明确“理论值”和“实验值”的区别14.用如图（甲）所示的实验装置来验证牛顿第二定律，为消除摩擦力的影响，实验前必须
17、平衡摩擦力- 10 -（1）某同学平衡摩擦力时是这样操作的：将小车静止地放在水平长木板上，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，如图（乙）所示，直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止请问这位同学的操作是否正确？如果不正确，应当如何进行？_（2）如果这位同学按（1）中的操作，然后不断改变对小车的拉力 F，他得到 M（小车质量）保持不变情况下的 a-F 图线是图中的_（将选项代号的字母填在横线上） 打点计时器使用的交流电频率 f=50Hz下图是某同学在正确操作下获得的一条纸带，A、B、C、D、E 每两点之间还有 4 个点没有标出写出用 s1、s 2、s 3、s 4以及 f 来表示小车加速度的计算式：a=_根
18、据纸带所提供的数据，算得小车的加速度大小为_m/s2（结果保留两位有效数字） 【答案】 (1). 操作不正确，正确的操作应该为给小车一个初速度，小车能够带动纸带匀速下滑 (2). C (3). (4). 【解析】【分析】（1）小车由静止下滑，说明重力沿斜面的分力大于摩擦力，因此平衡过度，当小车带动纸带匀速下滑时说明平衡摩擦力；（2）正确的 a-F 图象应该是过原点的直线，由于平衡摩擦力过度，因此图象在纵轴上有截距， （3）根据匀变速直线运动的推论公式 可以求出加速度的大小【详解】 （1）小车由静止下滑，说明重力沿斜面的分力大于摩擦力，因此平衡过度，所以该- 11 -同学的操作不正确，正确的操作
19、应该为给小车一个初速度，小车能够带动纸带匀速下滑 （2）如果这位同学先如（1）中的操作，导致平衡摩擦力过度，因此当小车上还没有挂砂和砂桶时，小车应该就已经有加速度了，故图象 ABD 错误，C 正确故选 C （3）由于每相邻两个计数点间还有 4 个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔 ，根据匀变速直线运动的推论公式 ，解得加速度的表达式为：，代入数据得： 。【点睛】在“验证牛顿第二定律”的实验用控制变量法，本实验只有在满足平衡摩擦力和小车质量远大于钩码质量的双重条件下，才能用钩码重力代替小车所受的合力，同时加强基础物理知识在实验中的应用，加强解决实验问题的能力掌握纸带的处理方法，会通过纸带求
20、解瞬时加速度四、计算题：（共 40 分）15.如图所示，三条轻绳结于 O 点，系在竖直墙上的 OA 绳与墙成 30角，一轻弹簧水平拉动轻绳，弹簧的拉力为 3N，弹簧伸长 3cm（弹簧发生弹性形变）（1）求弹簧的劲度系数？（2）求绳子 OA 的拉力？（3）求重物的质量（g=10m/s 2）？【答案】 （1） （2）6N （3）【解析】（1）由 得（2）重物对 O 点的拉力等于重力O 点处于平衡状态，弹簧的拉力 F 与绳 OA 的拉力 FOA的合力与重力大小相等，方向相反（3）根据共点力平衡机条件可得- 12 -则重物的质量为 16.如图所示，水平地面上有一质量 m=2kg 的物块，物块与水平地面
21、间的动摩擦因数=0.2，在与水平方向成 =37角斜向下的推力 F=10N 作用下由静止开始向右做匀加速直线运动。已知 sin37=0.6，cos37=0.8，重力加速度 g 取 10m/s2，不计空气阻力。求：（1）物块运动过程中所受滑动摩擦力的大小；（2）物块运动过程中加速度的大小；（3）物块运动 5s 所通过的位移大小【答案】 （1）5.2N （2）1.4m/s 2 （3）17.5m【解析】试题分析：（1）物块沿竖直方向所受合力为零，设物块受地面的支持力为 N，因此有N=mg+Fsin37=26N（2 分）物块运动过程中所受的滑动摩擦力大小 f=N=52N （1 分）（2）设物块的加速度大
22、小为 a，根据物块沿水平方向的受力情况，由牛顿第二定律有Fcos37-f=ma（2 分） 解得：a=14m/s 2 （1 分）（3）物块运动 50s 所通过的位移大小 s=at2/2=175m（2 分）考点：匀变速直线运动及其公式、图像牛顿运动定律、牛顿定律的应用。17.中国已迈入高铁时代，高铁拉近了人们的距离，促进了经济的发展一辆高铁测试列车从甲站始发最后停靠乙站，车载速度传感器记录了列车运行的 vt 图像如图所示已知列车的质量为 4.0105kg，假设列车运行中所受的阻力是其重力的 0.02 倍，求：（1）甲、乙两站间的距离 L： - 13 -（2）列车出站时的加速度大小： （3）列车从甲
23、站到达终点站的平均速度【答案】(1) 115.2km (2) (3) 96m/s【解析】试题分析：（1）由题意 ，匀速运动时间 ，两站间距对应 图线下的面积，有 ，距离 。（2）启动阶段 。（3）在启动阶段，根据牛顿第二定律 ，又 ，代入得 。考点：牛顿第二定律、匀变速直线运动规律的综合运用【名师点睛】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用，求出加速度是关键，因为加速度是联系力学和运动学的桥梁。18.如图所示，倾角为 37，长为 l16m 的传送带，转动速度为 v10m/s，动摩擦因数 0.5，在传送带顶端 A 处无初速度地释放一个质量为 m0.5kg 的物体已知 sin 370.6，c
24、os 370.8. g10m/s 2.求：(1)传送带顺时针转动时，物体从顶端 A 滑到底端 B 的时间；(2)传送带逆时针转动时，物体从顶端 A 滑到底端 B 的时间【答案】(1) t4s (2) t 总 2s【解析】试题分析：（1）传送带顺时针转动时，物体相对传送带向下运动，则物体所受滑动摩擦力沿斜面向上，相对传送带向下匀加速运动，根据牛顿第二定律有mg（sin37cos37）ma则 agsin37gcos372 m/s 2，根据 l at2得 t4s- 14 -（2）传送带逆时针转动，当物体下滑速度小于传送带转动速度时，物体相对传送带向上运动，则物体所受滑动摩擦力沿传送带向下，设物体的加
25、速度大小为 a1，由牛顿第二定律得，mgsin37mgcos37ma 1则有 a110 m/s 2设当物体运动速度等于传送带转动速度时经历的时间为 t1，位移为 x1，则有，x1 a1t25 ml16 m当物体运动速度等于传送带速度瞬间，有 mgsin37mgcos 37，则下一时刻物体相对传送带向下运动，受到传送带向上的滑动摩擦力摩擦力发生突变设当物体下滑速度大于传送带转动速度时物体的加速度为 a2，则x2lx 111 m又因为 x2vt 2 a2t22，则有 10t2t 2211，解得：t 21 s （t 211 s 舍去）所以 t 总 t 1t 22 s考点：牛顿第二定律的综合应用【名师点睛】解决本题的关键理清物体的运动规律，知道物体运动，明确速度和加速度的变化，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解从此题看出出，皮带传送物体所受摩擦力可能发生突变，不论是其大小的突变，还是其方向的突变，都发生在物体的速度与传送带速度相等的时刻。
