学年广东省培正中学高一上学期考物理试题解析版.docx
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学年广东省培正中学高一上学期考物理试题解析版
广州市培正中学2017-2018学年第一学期段考
高一物理试题
一、选择题
1.如图所示，重物用一根轻质弹簧悬挂于天花板下，已画出重物和弹簧的受力图如图所示。
关于这四个力的说法正确的是：
（）
A.F1和F3是一对平衡力
B.F2和F4是一对作用力与反作用力
C.F2的施力物体是弹簧
D.F3的施力物体是重物
【答案】D
【解析】F1是指弹簧对重物A的拉力，F3是指重物A对弹簧的拉力，F4是指天花板对弹簧的拉力，F2为重物A的重力．
A、F1的反作用力是F3．故A项错误。
B、F2为重物A的重力，F4是指天花板对弹簧的拉力，F2和F4不是一对作用力与反作用力，故B项错误。
C、F2的施力物体是地球，故C项错误。
D、F3的施力者是重物，故D项正确。
点睛：
平衡力是指一个物体受到大小相等、方向相反的力，他的受力物体是一个。
相互作用力是两个物体之间的相互作用。
2.如图所示，轻质弹簧的劲度系数k=500N/m，弹簧的自然长度L=10cm，用20N的木块压在弹簧的上面，整个系统处于平衡状态，则弹簧现在的长度为:
（）
A.2cmB.4cmC.6cmD.8cm
【答案】C
【解析】系统处于平衡状态时，弹簧对物体的弹力等于物体的重力，
弹簧的压缩量
弹簧现在的长度
。
故C项正确。
3.关于合力和分力，下面说法中正确的是：
（）
A.合力可以和几个分力的同时作用在物体上
B.合力的大小一定大于每一个分力
C.合力可以同时垂直于每一个分力
D.在两个分力的夹角由0度变到180度的过程中，其合力的大小不断减小
【答案】D
【解析】A：
合力和分力是等效替代关系。
故A项错误。
B：
合力F的大小与两个分力F1、F2及两个分力方向间的夹角θ的关系为：
，所以两个力的合力可以大于任一分力，也可以小于任一分力，还可以等于某一分力，并且在两力同向时合力最大，反向时合力最小。
故B项错误。
C：
假设合力同时垂直于每一个分力，则各个分力必在一与合力垂直的线上；同一直线上的力合成合力还在这条线上，可得出合力与合力垂直的谬论。
则假设错误，即合力不同时垂直于每一个分力。
故C项错误。
D：
据
，在两个分力的夹角由0度变到180度的过程中，其合力的大小不断减小。
故D项正确。
4.已知力F的一个分力F1跟F成30°角，F1大小未知，如图所示，则另一个分力F2的最小值为：
（）
A.
B.
C.FD.无法判断
【答案】A
【解析】根据三角形定则，当另一分力与F1垂直时，另一分力最小。
另一个分力F2的最小值为：
，故A项正确。
5.气球以10m/s的速度匀速竖直上升,它上升到15m高处时,一重物由气球里掉落,则下列说法错误的是（不计空气阻力,g=10m/s2）：
（）
A.重物要经过3s才能落到地面
B.重物上升的最大高度是20m
C.到达地面时的速度是20m/s
D.2s末重物再次回到原抛出点
【答案】B
【解析】重物由气球里掉落后继续上升，继续上升的高度
继续上升的时间：
上升的最大高度
故B错误。
下降所用时间与最大高度间关系为
解得：
从掉落到落地用时：
故A正确。
到达地面时的速度：
故C正确。
从掉落处上升与落回掉落处具有对称性，重物再次回到原抛出点的时间为
，故D正确。
点睛：
重物从气球掉落，由于惯性，做竖直上抛运动。
竖直上抛运动可分段分析也可整体分析。
6.如图所示,A和B两物块的接触面是水平的,A与B保持相对静止一起沿固定斜面匀速下滑,在下滑过程中B的受力个数为：
（）
A.3个B.4个C.5个D.6个
【答案】B
【解析】先以A为研究对象，分析受力情况：
重力、B的竖直向上的支持力，若两者一起匀速，B对A没有摩擦力；若两者一起加速，B对A有摩擦力．再对B研究，B受到重力、A对B竖直向下的压力，斜面的支持力和滑动摩擦力，若匀速共4个力若加速则还有A对B的摩擦力共5个力．故选B、C.
【点睛】本题考查分析物体受力的能力，采用隔离法的思维，要结合平衡进行分析，同时一般按重力、弹力、摩擦力顺序进行分析．
7.不同高度做自由落体运动的甲、乙两物体，所受的重力之比为2:
1，下落高度之比为l:
2，则：
（）
A.下落时间之比是1:
2B.落地速度之比是1:
1
C.落地速度之比是
D.下落过程中的加速度之比是1:
1
【答案】CD
【解析】D：
自由落体运动的物体加速度一样，故D项正确。
A：
下落高度之比为l:
2，下落高度与时间的关系为
，则
，下落时间之比是
，故A项错误。
BC：
落地速度与下落高度的关系为
，则
，下落高度之比为l:
2，落地速度之比是
。
故B项错误，C项正确。
8.如右图所示，用水平力F将质量为m的木块压在竖直墙壁上，使木块保持静止，下面说法中正确的是：
（）
A.因为木块静止，木块的静摩擦力可能等于0
B.木块受到的静摩擦力的大小f=mg，方向向上
C.如果F增大，木块与墙壁的静摩擦力也增大
D.如果F增大，木块与墙壁的静摩擦力仍不变
【答案】BD
【解析】对物体受力分析，受重力G、推力F、受墙壁对其垂直向外的支持力N、还有竖直向上的静摩擦力f，由于物体保持静止，处于平衡状态，合力为零，根据平衡条件，有
、
即静摩擦力与重力平衡，与推力无关。
故BD两项正确，AC两项错误。
点睛：
静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势的方向相反，可以用假设法判断对运动趋势的方向，即假设墙面光滑，物体会向下滑动，故物体有向下的滑动趋势。
9.一根细绳能承受的最大拉力是G，现把一重为G的物体系在绳的中点，分别握住绳的两端，先并拢，然后缓慢地左右对称地分开，若要求绳不断，则两绳间夹角的可能值：
（）
A.45°B.60°C.120°D.135°
【答案】ABC
【解析】试题分析：
物体受到重力和绳子的两个拉力作用，并且绳子的两个拉力是相等的，根据力的合成可知，当绳子间的夹角为120°时，正好绳子的两个拉力等于重力G，故不能超过120°，C正确；
考点：
考查了力的合成与分解
【名师点睛】把一重为G的物体系在绳的中点，将绳子左右对称分开，即两个力的合力不变且夹角在逐渐变大，故两个力逐渐变大，便达到临界条件大小为G时进行计算
10.大小分别是8N、35N和25N的三个力，同时作用在一个物体上，合力F大小的估计最恰当的可能为：
（）
A.0NB.10NC.30ND.60N
【答案】BCD
【解析】三个力合力的最大值
；8N和35N两个力合力的范围是27～45N，与25N最接近的是27N，则三个力合力的最小值
。
三力合力的范围为2～68N。
故BCD三项正确。
11.如图所示，放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B。
A和B之间有一根处于压缩状态的弹簧。
A、B均处于静止状态，下列说法中正确的是：
（）
A.B对A的摩擦力向左
B.地面对A的摩擦力向右
C.A受到5个力
D.B受到3个力
【答案】AC
【解析】AD：
对B受力分析，B受重力、A对B的向上支持力、弹簧对B的向左弹力、A对B向右的摩擦力。
故D项错误。
根据牛顿第三定律，B对A的摩擦力与A对B的摩擦力方向相反，则B对A的摩擦力向左。
故A项正确。
B：
对AB弹簧整体受力分析，整体受总重力、地面对A的支持力。
则地面对A没有摩擦力，故B项错误。
点晴：
灵活选取研究对象受力分析，整体法和隔离法时要交替使用。
对物体受力分析时要结合平衡条件和牛顿运动定律分析。
12.轻绳一端系一质量为m的物体A，另一端系住一个套在粗糙竖直杆MN上的圆环.现用水平力F拉住绳子上的一点O，使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动.则在这一过程中，下列关于力的变化情况正确的是:
（）
A.水平拉力F变小B.绳对环的拉力变大
C.环对杆的摩擦力不变D.环对杆的压力不变
【答案】AC
【解析】以结点O为研究对象，分析受力情况，作出受力图如图所示。
A：
由图得
，当物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置过程中，θ逐渐减小，则F逐渐减小。
故A项正确。
B：
由图得
，物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置过程中，θ逐渐减小，则T逐渐减小。
故B项错误。
CD：
以环、物体、轻绳整体为研究对象，整体受竖直向下的总重力、水平向左的拉力F、杆对环水平向右的支持力、杆对环竖直向上的摩擦力。
杆对环竖直向上的摩擦力
不变，根据牛顿第三定律，环对杆的摩擦力不变。
故C项正确。
则杆对环水平向右的支持力
减小，根据牛顿第三定律，环对杆的压力减小。
故D项错误。
二、实验与探究题
13.某同学利用如图（a）装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验．
（1）他通过实验得到如图（b）所示的弹力大小Ｆ与弹簧长度x的关系图线．由此图线可得该弹簧的劲度系数k=______N/m．
（2）他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图（c）所示时，此弹簧秤读数为____________，该弹簧的长度x=______cm．
【答案】
（1）.50
（2）.3.0N（3）.10cm
【解析】
（1）由图（b）可得，弹簧的劲度系数
（2）弹簧秤上的示数如图（c）所示时，此弹簧秤读数为
由图（b）可得，此时弹簧对应的长度为
14.给你两个弹簧测力计，一根橡皮条，一张白纸，细绳套（两个），三角板（两个）,方木板等按课本要求做《探究求合力的方法》实验，实验中主要步骤有：
A．只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点拉至O点，记下弹簧测力计的读数和细绳的方向，按同标度做出这个拉力F′的图示；
B．用铅笔描下O点的位置和两条细绳套的方向，并记下________________;
C．比较一下，力F′与用平行四边形定则求出的合力F大小和方向是否在误差允许范围内相同．
D．用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，让结点到达某一位置O；
E．把白纸钉在木板上，并将橡皮条的一端固定在木板上的A点，让两根细绳套拴在橡皮条的另一端（结点）；
F．用铅笔和刻度尺从力的作用点（位置O）沿着两绳套的方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，以F1和F2为邻边利用刻度尺和三角板作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，即为合力F的图示．
G.改变两个力F1、F2的大小和夹角，再重复实验两次．
（1）将上述步骤B补充完整，并按实际操作的先后顺序填在后面：
_________________。
（2）（单选题）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）（多选题）关于本实验下列说法正确的有（_____）
（A）两个分力F1、F2的大小要尽量大些
（B）两个分力F1、F2间夹角要尽量大些
（C）拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
（D）弹簧测力计使用前要调零
（4）在本实验中，用F表示理论合力，F′表示实验测出的合力，则下面的两个图中，比较符合实验事实的是（_______）
【答案】
（1）.两个弹簧测力计的读数
（2）.EDBFACG（3）.B（4）.ACD（5）.A
【解析】
（1）用铅笔描下O点的位置和两条细绳套的方向，并记下两个弹簧测力计的读数
实际操作的先后顺序：
E．把白纸钉在木板上，并将橡皮条的一端固定在木板上的A点，让两根细绳套拴在橡皮条的另一端（结点）；
D．用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，让结点到达某一位置O；
B．用铅笔描下O点的位置和两条细绳套的方向，并记下两个弹簧测力计的读数
F．用铅笔和刻度尺从力的作用点（位置O）沿着两绳套的方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，以F1和F2为邻边利用刻度尺和三角板作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，即为合力F的图示．
A．只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点拉至O点，记下弹簧测力计的读数和细绳的方向，按同标度做出这个拉力F′的图示；
C．比较一下，力F′与用平行四边形定则求出的合力F大小和方向是否在误差允许范围内相同．
G.改变两个力F1、F2的大小和夹角，再重复实验两次．
即：
EDBFACG
（2）本实验采用的科学方法是等效替代法，故B项正确。
（3）A：
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，故A项正确。
B：
夹角太大将会导致合力过小，故夹角不能太大，故B项错误。
C：
拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行，这样所有力在一个平面内。
故C项正确。
D：
弹簧测力计使用前要调零，故D项正确。
（4）在本实验中，用F表示理论合力，F′表示实验测出的合力，实验测出的合力方向必沿AO方向，故A项正确。
三、计算题
15.一雨滴从距地面h=45m高的屋檐边由静止落下（忽略空气的阻力，g取10m/s2）,试求：
（1）雨滴下落的时间及落地时的速度大小；
（2）雨滴下落过程最后一秒通过的路程。
【答案】
（1）3s30m/s
（2）25m
【解析】
（1）雨滴作自由落体运动有：
得雨滴下落的时间：
落地时的速度大小：
（2）雨滴最后一秒运动前的运动时间：
雨滴最后一秒运动路程：
16.如图所示，物体C的重力为G＝10N，AO绳与顶板间的夹角为θ＝45°，BO绳水平，绳子不可伸长，求：
（1）AO绳所受的拉力FAO和BO绳所受拉力FBO分别为多大？
（2）如果绳AO和BO能承受的最大拉力都是20N，若逐渐增加C的重力，则AO和BO哪根绳子先断？
为什么？
【答案】
（1）
（2）当C的重力逐渐增加时AO绳先断，因为AO绳的拉力总大于BO绳的拉力。
【解析】
（1）竖直绳OC的拉力F＝G＝10N，将其按作用效果分解作出平行四边形如图所示.
由几何关系得：
（2）由图知
，AO绳的拉力总大于BO绳的拉力，因此，当C的重力逐渐增加时AO绳先断．
17.如图所示，一个人用与水平方向成θ＝37°角的斜向下的推力F推一个质量为20kg的箱子匀速前进，箱子与地面间的动摩擦因数为μ＝0.5（sin370＝0.6，cos370=0.8，g=10m/s2）
（1）对物体进行受力分析；
（2）求推力F的大小。
【答案】
（1）见解析
（2）
【解析】
（1）对物体受力分析如图：
（2）因为箱子做匀速运动，使用正交分解据平衡条件得：
、
、
联立解得：
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