【教育专用】安徽省阜阳市第三中学2018_2019学年高一物理上学期期末考试试题(含解析)

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安徽省阜阳市第三中学 2018-2019 学年上学期高一年级期末考试 物理试题
一.选择题 1.伽利略在对自由落体运动的研究过程中,开创了如图所示的一套科学研究方法,其中方框 2 和 4 中的方法分别是( )

A. 实验检验,数学推理 B. 数学推理,实验检验 C. 提出假设,实验检验 D. 实验检验,合理外推 【答案】C 【解析】 这是依据思维程序排序的问题,是一套科学研究方法,要符合逻辑顺序,即通过观察现象, 提出假设,根据假设进行逻辑推理,然后对自己的逻辑推理进行实验验证,紧接着要对实验 结论进行修正推广,故选项 C 正确,选项 ABD 错误。 2.图中弹簧秤、绳和滑轮的重量均不计,绳与滑轮间的摩擦力不计,物体的重力都是 G,在图 甲、乙、丙三种情况下,弹簧秤的读数分别是 F1、F2、F3,则( )

A. F3>F1=F2 【答案】B 【解析】

B. F3=F1>F2

C. F1=F2=F3

D. F1>F2=F3

试题分析:甲图:物体静止,弹簧的拉力 乙图:对物体为研究对象,作出力图如图.由平衡条件得

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教育学习+K12 丙图:以动滑轮为研究对象,受力如图.由几何知识得 ,故

考点:考查了共点力平衡条件的应用 【名师点睛】弹簧称的读数等于弹簧受到的拉力.甲图、乙图分别以物体为研究对象由平衡 条件求解.丙图以动滑轮为研究对象分析受力情况,根据平衡条件求解,本题的关键是分析 物体的受力情况,作出力图.对于丙图,是平衡中的特例,结果要记忆 3. 如图所示,物块 A 放在直角三角形斜面体 B 上面,B 放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁,初 始时 A、B 静止,现用力 F 沿斜面向上推 A,但 A、B 仍未动。则施力 F 后,下列说法正确的是

A. A、B 之间的摩擦力一定变大 B. 弹簧弹力一定不变 C. B 与墙之间可能没有摩擦力 D. B 与墙面间的弹力可能不变 【答案】B 【解析】 试题分析:对 A,开始受重力、B 对 A 的支持力和静摩擦力平衡,当施加 F 后,仍然处于静止, 开始 A 所受的静摩擦力大小为 mAgsinθ ,若 F=2mAgsinθ ,则 A、B 之间的摩擦力大小可能不 变.故 A 错误.对整体分析,由于 AB 不动,弹簧的形变量不变,则弹簧的弹力不变,开始弹 簧的弹力等于 A、B 的总重力,施加 F 后,弹簧的弹力不变,总重力不变,根据平衡知,则 B 与墙之间一定有摩擦力. 故 C 错误,B 正确. 以整体为研究对象, 开始时 B 与墙面的弹力为零, 后来加 F 后,弹力为 Fcosa,D 错误;故选 B. 教育学习+K12

教育学习+K12 考点:物体的平衡 【名师点睛】解决本题的关键能够正确地进行受力分析,运用共点力平衡进行求解,以及掌 握整体法和隔离法的运用。 4.关于摩擦力下列哪些说法是正确的() A. 相互紧压的粗糙物体间总有摩擦力 B. 一个物体只有在另一个物体表面滑动或有相对滑动趋势时,才有可能受到摩擦力 C. 具有相对运动的两个物体,一定存在摩擦力 D. 只有静止的物体才受静摩擦力的作用 【答案】B 【解析】 相互紧压的粗糙物体间如果有相对运动或者相对运动的趋势就会有摩擦力,选项 A 错误;一 个物体只有在另一个物体表面滑动或有相对滑动趋势时,才有可能受到摩擦力,选项 B 正确; 具有相对运动的两个物体,还必须有相互的挤压以及粗糙的接触面才会存在摩擦力,选项 C 错误; 运动和静止的物体都可能受静摩擦力的作用,选项 D 错误;故选 B. 点睛:此题关键是掌握产生摩擦力的三个条件:有相互挤压;接触面粗糙;有相对运动或者 相对运动的趋势;三个条件缺一不可. 5.如图所示,物体静止于光滑水平面 M 上,力 F 作用于物体 O 点,现要使物体沿着 OO 方向做 匀加速运动 (F 和 OO 都在 M 平面内) ,那么必须同时再加一个力 F1, 这个力的最小值为(
' '



A. F tanθ 【答案】C 【解析】

B. F cosθ

C. Fsinθ

D.

试题分析:要使物体沿着

方向做加速运动,合力必须沿着

方向,根据三角形定则可知, 方向垂直时,如图所示

合力的方向确定了,分力 F 的大小方向也确定了, ,当 与

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有最小值,根据几何知识可得

,C 正确

考点:本题考查了分力与合力的关系,应用三角形定则可以较简便的解决这一类的问题. 6.如图所示,自行车的车轮半径为 R,车轮在地面上沿直线无打滑地滚动,当气门芯由车轮的 正上方第一次运动到车轮的正下方时,气门芯位移的大小为( )

A. 【答案】D 【解析】 【分析】

B. 2R

C.

D.

位移是起点到终止的有向线段。当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时,轮 子向前运动半个周长,找出气门芯的初位置与末位置,求出位移大小. 【详解】当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时,轮子向前运动半个周长, 气门芯的初位置与末位置如图,

由几何知识得,气门芯的位移大小 D。

, 故 D 正确,ABC 错误。故选

7.阜阳市作为皖北重要的交通枢纽城市近几年取得了长足发展,目前阜阳市正在积极申报全 国文明城市。2018 年,阜阳城南新区的双清湾正式对市民开放,调试阶段的音乐喷泉创造了 两万多人争相观赏的盛况!已知该喷泉竖直上喷出,喷出时水的速度为 40m/s,喷嘴的出水量 为 0.5m3/s,不计空气阻力,则在喷泉持续喷水的过程中,空中水的体积应为(取 g=10m/s2) ( )

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教育学习+K12 A. 2m
3

B. 4m

3

C. 8m3 【答案】B 【解析】 【分析】

D. 因喷嘴的横截面积未知,故无法确定

先根据速度时间公式得出上升和下降的总时间,然后根据 V=Qt 计算处于空中的水的体积。 【 详 解 】 喷 出 的 水 做 竖 直 上 抛 运 动 , 水 的 流 速 v0=40m/s , 水 在 空 中 停 留 的 时 间 : , 即水在空中停留时间为 8s,处于空中的水的体积为 V=Qt=0.5×8=4m ;故选 B。 8.一个质量为 1 kg 的小球竖直向上抛出,最终落回抛出点,运动过程中所受阻力大小恒定, 方向与运动方向相反.该过程的 v-t 图象如图所示,g 取 10 m/s2.下列说法中正确的是:
3

A. 小球所受重力和阻力之比为 10∶1 B. 小球上升过程与下落过程所用时间之比为 2∶3 C. 小球落回到抛出点时的速度大小为 D. 小球下落过程中,受到向上的空气阻力,处于超重状态 【答案】C 【解析】 【详解】小球向上做匀减速运动的加速度大小: ,根据牛顿第二定律

得,mg+f=ma1,解得阻力大小: f=ma1-mg=2m=2N,则重力和阻力大小之比为 mg:f=5:1,故 A 错误;小球下降的加速度大小: 度的匀加速运动,则对上升和下落两个过程,由 ,故 B 错误;小球匀减速上升的位移 ,小球上升过程的逆过程是初速 ,可得上升与下落所用时间之比为: ,根据 v02=2a2x 得:

,故 C 错误;下落的过程中,小球的加速度向下,处于失重状态,故 D 错误。所以

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教育学习+K12 C 正确,ABD 错误。 9.一辆汽车以 20m/s 的速度在平直公路上匀速行驶。遇突发情况后,司机紧急刹车使车做匀 减速直线运动。已知汽车速度在 1s 内减小了 8m/s,下列说法正确的是( ) A. 汽车在减速过程中的加速度大小为 8m/s2 B. 在减速行驶的全过程中,汽车的平均速度大小为 10m/s C. 汽车刹车后,在 3s 内滑行的距离是 24m D. 汽车刹车后,在 2s 末的速度大小为 4m/s 【答案】ABD 【解析】 汽车在减速过程中的加速度大小: 汽车的平均速度大小为 停止,则在 3s 内滑行的距离是 , 选项 A 正确; 在减速行驶的全过程中, ,选项 B 正确;汽车刹车后,经过 ,选项 C 错误;汽车刹车后,在 2s 末

的速度大小为 v2=v0-at=20-8×2=4m/s,选项 D 正确;故选 ABD. 10.如图所示,在光滑的水平面上放着紧靠在一起的 A、B 两物体,B 的质量是 A 的 2 倍,B 受 到向右的恒力 FB=2 N,A 受到的水平力 FA=(9-2t) N (t 的单位是 s).从 t=0 开始计时, 则( )

A. A 物体在 3 s 末时刻的加速度是初始时刻的 倍 B. t>4 s 后,B 物体做匀加速直线运动 C. t=4.5 s 时,A 物体的速度为零 D. t>4.5 s 后,A、B 的加速度方向相反 【答案】ABD 【解析】 设 A 的质量为 m,则 B 的质量为 2m,在两物体保持相对静止时,把 AB 看成一个整体,根据牛 顿第二定律得: 解得: , 对 B 隔离分析: 设 A 对 B 的作用力大小为 N, 则有: N+FB=2ma, ,由此可知当 t=4s 时,N=0,此后 A、B 分离,B 物体做匀加速直线运动, ,当 t=3s 时,加速度为: ,则

故 B 正确;当 t=0 时,可得: 教育学习+K12

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A 物体在 2s 末时刻的加速度是初始时刻的 ,故 A 错误; t=4.5s 时, A 的加速度为:
,说明 t=4.5s 之前 A 在做加速运动,此时 A 的速度不为零,而且速度方 向与 B 相同,故 C 错误;t>4.5s 后,A 的加速度 aA<0,而 B 的加速度不变,则知 t>4.5s 后,AB 的加速度方向相反,故 D 正确。所以 BD 正确,AC 错误。 11.水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,如图所示,为一水平传送带装置示意图,绷紧 的传送带 AB 始终保持恒定的速率 v=1m/s 运行,一质量为 m=4kg 的行李无初速度地放在 A 处, 传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行李又以与传送带相等的速 率做匀速直线运动.设行李与传送带之间的动摩擦因数 μ =0.1,A、B 间的距离 L=2m,则

A. 行李刚开始运动时的加速度大小为 1m/s B. 行李从 A 运动到 B 的时间为 2s C. 行李在传送带上滑行痕迹的长度为 1m

2

D. 如果提高传送带的运行速率,行李从 A 处传送到 B 处的最短时间可能为 2s 【答案】AD 【解析】 A、滑动摩擦力 ,故 A 正确; B、 行李达到与传送带相同速率后不再加速, 行李匀加速运动过程有 运动的位移 ,匀速运动的时间 ,故 B 错误; C、行李匀加速运动过程中传送带做匀速直线运动,运动的位移 滑行痕迹的长度为 ,故 C 错误; ,行李在传送带上 , 加速时间 , ,根据牛顿第二定律得,加速度

,行李从 A 运动到 B 的时间为

D、如果提高传送带的运行速率,行李一直做匀加速直线运动,从 A 处传送到 B 处的最短时间, 最短时间为 ,则有 故选 AD。 【点睛】行李无初速放上传送带,相对于传送带向后滑,受到向左的滑动摩擦力大小,根据 牛顿第二定律求出加速度的大小;行李在传送带上先做匀加速直线运动,当速度达到传送带 教育学习+K12 ,解得 ,故 D 正确;

教育学习+K12 速度后一起做匀速运动,根据速度时间公式求出匀加速直线的时间。 12.如图甲所示,在倾角为 37°的粗糙且足够长的斜面底端,一质量 m=2kg 可视为质点的滑块 压缩一轻弹簧并锁定,滑块与弹簧不相连.t=0s 时解除锁定,计算机通过传感器描绘出滑块 的速度一时间图象如图乙所示, 其中 Ob 段为曲线, be 段为直线, sin37°=0.6, cos37°=0.8. g 取 10m/s ,则下列说法正确的是( )
2

A. 在 0.15S 末滑块的加速度大小为 8m/s2 B. 滑块在 0.1﹣0.2s 时间间隔内沿斜面向下运动 C. 滑块与斜面间的动摩擦因数 μ =0.25 D. 在滑块与弹簧脱离之前,滑块一直在做加速运动 【答案】AC 【解析】 试题分析:速度时间图像切线斜率代表加速度,直线段斜率即加速度根据图像可得 ,选项 A 对。根据速度时间图像从开始运动一直到 0.2S,速度方向一 直沿正方向,即速度方向不变,沿斜面向上,选项 B 错。脱离弹簧后,滑块沿斜面向上匀减 速,根据牛顿运动定律有 ,计算可得 ,选项 C 对。与滑块脱

离前,根据速度图像可得先加速后减速,选项 D 错。 考点:牛顿运动定律 二.填空题 13.“研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示,其中 A 为固定橡皮筋的图钉,O 为橡皮筋 与细绳的结点,OB 和 OC 为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示.

(1)图乙中的 F 与 F′两力中,方向一定沿 AO 方向的是__. 教育学习+K12

教育学习+K12 (2)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 (3)实验中可减小误差的措施有__ A.两个分力 F1、F2 的大小要越大越好 B.两个分力 F1、F2 间夹角应越大越好 C.拉橡皮筋时,弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行 D.AO 间距离要适当,将橡皮筋拉至结点 O 时,拉力要适当大些. 【答案】 【解析】 【详解】(1) 实验中 F 是通过平行四边形定则作图得出的,而 F′是通过用一根细线拉动橡皮 筋,使与两个力拉时的效果相同得出的,故 F'一定是沿 AO 方向的; (2) 本实验是通过一个力与两力效果相同得了的合力,故运用了等效替代的方法,故 B 正确; (3) A 项:实验是通过作图得出结果,故为了减小误差应让拉力尽量大些,但不是越大越好, 故 A 错误; B 项:两个分力 F1、F2 间夹角应尽量大些,但不是越大越好,故 B 错误; C 项:为了防止出现分力的情况,应让各力尽量贴近木板,且与木板平行,故 C 正确; D 项:为了准确记下拉力的方向,故采用两点描线时两点应尽量距离大一些,故细绳应长些, 故 D 正确。 故应选 CD。 14.某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系: (1). ; (2). B; (3). CD;

(1)下列做法正确的是________ A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行 教育学习+K12

教育学习+K12 B.在调节木板倾斜度平衡木块的摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴木块上 C.实验时,先放开木块,再接通打点计时器的电源 D.通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度 (2)为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条 件是砝码桶及桶内砝码的总质量________(选填“远大于”、“远小于”或“近似等于”) 木块和木块上砝码的总质量。 (3)甲、乙两同学均用上图方法,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度 a 与拉力 F 的关 系。木块上均不放砝码,分别得到图中甲、乙两条直线,甲、乙用的木块质量分别为 m 甲、m 乙, 甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为 ________μ


,由图可知,m 甲________m 乙,μ



(选填“>”、“=”或“<”)

【答案】 (1)A; (2)B; (3)A,C 【解析】 试题分析: (1)调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与轨道保持平行,使得拉力等于小车的 合力.故 A 正确.平衡摩擦力时,不能将装有砝码的砝码盘通过定滑轮连接在小车上.故 B 错误;实验时应先接通电源,再释放小车.故 C 错误.通过增减木块上的砝码改变质量时, 不需要重新调解木板的倾斜度,选项 D 正确;故选 AD. (2)根据牛顿第二定律得,整体的加速度 ,则绳子的拉力 ,

知小车和小车上钩码的总质量远大于砝码以及砝码盘的质量时,绳子的拉力等于砝码和砝码 盘的重力. (3) 当没有平衡摩擦力时有: T-f=ma, 故 观察图线可知 m 甲小于 m 乙,μ 考点:验证牛顿第二定律 【名师点睛】解决本题的关键抓住实验中的两个认为:1、认为绳子的拉力等于小车的合力, 前提需平衡摩擦力,2、认为绳子的拉力等于砝码和砝码盘的总重力,前提是砝码以及砝码盘 的质量远小于小车和小车上钩码的总质量。 【此处有视频,请去附件查看】


, 即图线斜率为 , 纵轴截距的大小为 μ g. ;

大于 μ



三、计算题

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教育学习+K12 15.如图所示,在竖直悬挂的弹簧测力计下吊着一轻质定滑轮,一细线穿过滑轮连接着 P、Q 两物体,其中物体 P 放在水平地面上,物体 Q 竖直悬挂着。已知物体 P 的质量 ,物体

Q 的质量

,弹簧的劲度系数 k=200N/m,取 g=10m/s2,求:

(1)物体 P 所受地面的弹力大小 F; (2)弹簧的伸长量 x。 (3)若将 Q 质量改为 3kg 的物块,求在 PQ 稳定运动的过程中弹簧的伸长量 。 【答案】 (1)6N(2)0.04m, (3)0.15m 【解析】 【分析】 (1)先以 Q 物体为研究对象,由平衡条件得到细线的拉力大小,即可得到弹簧的弹力。再以 P 物体为研究对象,分析受力,由平衡条件求得物体 P 对地面的压力; (2)根据胡克定律求解弹簧的伸长量。 (3)若将 Q 质量改为 3kg 的物块,则 Q 将加速下降,分别对 PQ 两物体根据牛顿第二定律列 出方程,联立求解绳子的拉力 T,根据 2T=kx 求解弹簧伸长量. 【详解】 (1)对 Q 进行受力分析,Q 受到重力、细线的拉力,则细线的拉力 T=mQg=4N; 对 P 受力分析,受到重力、支持力和绳子的拉力,由平衡条件得 T+F=GP 解得:F=6N; (2)对轻质滑轮受力分析,根据平衡条件可知,弹簧弹力 F=2T=8N 根据胡克定律得:F=kx,代入数据解得:x=0.04m。 (3)若将 Q 质量改为 3kg 的物块,则根据牛顿第二定律,对 P:T-Mg=Ma 对 Q:mg-T=ma

联立解得 T=15N 则弹簧的弹力为 2T=30N, 伸长量: 16.如图所示,一质量为 M=2kg 的木板 B 静止在光滑的水平面上,其左端上表面紧靠(不相连) 教育学习+K12

教育学习+K12 一固定斜面轨道的底端,轨道与水平面的夹角 θ =37°,一质量为 m=2kg 的物块 A(可看作质 点)由斜面轨道上距轨道底端 5m 处静止释放,物块 A 从斜面底端运动到木板 B 左端时速度大 小不变,物块 A 刚好没有从木板 B 的右端滑出,已知物块 A 与斜面轨道间的动摩擦因数为 , 与木板 B 上表面间的动摩擦因数为 μ 2=0.25( ,sin37°=0.6, cos37°=0.8, g 取 10m/s2) 求:

(1)物块 A 刚滑上木板 B 时的速度大小; (2)物块 A 从刚滑上木板 B 相对木板 B 静止所用的时间; (3)木板 B 的长度. 【答案】 (1)5m/s(2)1s(3)L=2.5m 【解析】 (1)沿斜面下滑的加速度为 a,根据牛顿第二定律则有:mgsinθ -μ mgcosθ =ma, 解得:a=2.5m/s . 由 v2=2ax 得物块 A 刚滑上木板 B 时的速度: (2)物块 A 在 B 上滑动时,由牛顿第二定律得,-μ 2mg=ma1, 解得:a1=-2.5m/s , 则木板 B 的加速度大小: 物块 A 刚好没有从木板 B 左端滑出,即:物块 A 在木板 B 左端时两者速度相等; 设物块 A 在木板 B 上滑行的时间 t,速度关系:v+a1t=a2t, 代入数据可解得:t=1s. (3)物块 A 相对于地面的位移:xA=vt+ a1t2 …① 木板 B 相对于地面的位移:xB= a2t2 …② 木板 B 的长度:L=xA-xB …③ 联立①②③可解得:L=2.5m 点睛:本题充分考查了匀变速直线运动规律的应用及物体共同运动的特点的应用,熟练运用
2 2

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教育学习+K12 牛顿第二定律和运动学相关公式即可正确解题. 17.甲、乙两辆车在相邻的两条平行直轨道上同向匀速行驶,甲车的速度为 v1=16m/s,乙车 的速度为 v2=l2m/s,乙车在甲车的前面。当两车相距 L=6m 时,两车同时开始刹车,从此时 开始计时,甲车以 a1=2m/s2 的加速度刹车,7s 后立即改做匀速运动:乙车刹车的加速度为 a2 =lm/s 。求: (1)在哪些时刻两车速度相等? (2)两车有几次相遇?在哪些时刻两车相遇? 【答案】 (1)4s 和 8s 【解析】 (1)设刹车后经过 t 时间两车速度相等,则有:v1-a1t=v2-a2t 解得:t=4s 6s 后甲车匀速,则速度:v= v1-a1t1=4m/s 两车速度再次相等时,则有:v=v2-a2t′ 解得:t′=8s (2)在甲减速时,设经时间 t 相遇,甲和乙的位移分别为 x1、x2,则有:x1=v1t- a1t x2=v2t- a2t
2 2 2

(2)3 次,2s、6s、10s

又有:x1-x2=L 解得:t1=2s 或 t2=6s 甲车减速时间恰好为 6s,即在甲车减速阶段,相遇两次,第一次 t1=2s,第二次 t2=6s 第二次相遇时甲车的速度为:v′1=v1-a1t2=4m/s 乙车的速度为:v′2=v2-a2t2=6m/s 设再经 Δ t 甲追上乙,则有:v′1Δ t=v′2Δ t- a2(Δ t)2 代入数据解得:Δ t=4s 此时乙仍在做减速运动,此解成立,所以甲、乙两车第 3 次相遇,相遇时刻为:t3=t2+Δ t=10s 点睛:本题中涉及运动情境较为复杂,为比较麻烦的追及相遇问题,要结合位移关系和速度 关系并联系实际运动情境加以解决,难度较大.

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