甘肃省白银市会宁二中学年高一上学期期末物.docx
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甘肃省白银市会宁二中学年高一上学期期末物
甘肃省白银市会宁二中2015-2016学年高一（上）期末物理试卷（解析版）
一、选择题
1．下列说法中正确的是（ ）
A．参考系就是相对地面静止不动的物体
B．在研究贝克汉姆“香蕉球”的旋转效应时，可以把球看作质点
C．一个运动过程可能路程等于零，而位移不等于零
D．在研究火车过一座短桥的时间时，不能把火车看作质点
2．质点在光滑水平面上做初速度为零的匀加速直线运动，则其在第10s内的位移和在第1s内的位移之比是（ ）
A．10：
1B．19：
1C．99：
1D．100：
1
3．利用速度传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的图象．某同学在一次实验中得到的运动小车的速度﹣时间图象如图所示，由此可以知道（ ）
A．小车先做匀加速运动，后做匀减速运动
B．小车运动的最大速度约为0.8m/s
C．小车的最大位移是0.8m
D．小车做曲线运动
4．物体受到三个共点力的作用，以下四个选项中分别是这三个力的大小，其中不可能使该物体保持平衡状态的是（ ）
A．3N，4N，6NB．5N，5N，2NC．2N，4N，6ND．1N，2N，4N
5．如图所示，车厢里悬挂着两个质量不同的小球，上面的球比下面的球质量大，当车厢向右作匀加速运动（空气阻力不计）时，下列各图中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
6．如图所示，在粗糙水平面上放置A、B、C、D四个小物块，各小物块之间由四根完全相同的轻弹簧相互连接，正好组成一个菱形，∠BAD=120°，整个系统保持静止状态．已知A物块所受的摩擦力大小为f，则D物块所受的摩擦力大小为（ ）
A．2fB．
fC．fD．
f
7．如图所示，质量形状均相同的木块紧靠在一起，放在光滑的水平面上，现用水平恒力F推1号木块，使10个木块一起向右匀加速运动，则第6号对第7号木块的推力为（ ）
A．FB．0.8FC．0.4FD．0.2F
8．（6分）下列哪个说法是不正确的（ ）
A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态
B．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态
C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态
D．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态
9．（6分）如图，在光滑水平面上有一物块始终受水平向右恒力F的作用而运动，在其正前方固定一个较长的轻质弹簧，则在物块与弹簧接触后向右运动至弹簧压缩到最短的过程中（ ）
A．物块接触弹簧后一直做减速运动
B．物块接触弹簧后先加速运动后减速运动
C．当物块的速度最大时，向右恒力F大于弹簧对物块的弹力
D．当物块的速度为零时，它所受的加速度不为零
10．（6分）如图所示，沿平直公路行驶的小车内有一倾角为37°的粗糙固定斜面，上面放一物块，当小车做匀变速运动时物块与斜面始终保持相对静止，若物块受到的摩擦力与支持力相等，则小车的运动状态是（sin37°=0.6，重力加速度为g）（ ）
A．向左做匀加速运动，加速度大小为
B．向左做匀减速运动，加速度大小为
C．向右做匀加速运动，加速度大小为7g
D．向右做匀减速运动，加速度大小为7g
三、实验题
11．（9分）某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，因操作不当，先松开小车再接通50Hz交变电源，导致纸带上只记录了相邻的三个点，如图所示，则
（1）打下A点时小车的瞬时速度 cm/s．
（2）小车的加速度大小是 m/s2．
（3）通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度．于是该同学重新实验，先接通电源再松开小车，通过正确的方法得到了一条较为理想的纸带，设纸带上的起始点为O点，之后各点到O点的距离为L，作L﹣t2图象，得到图象的斜率为k，则小车的加速度a= ．
12．（6分）在探究影响加速度的因素的实验中，作出了如图所示的甲、乙两图象，图甲中三线表示实验中 不同．图乙中图线不过原点的原因是 ．
13．（6分）某同学测定匀变速直线运动的加速度时，得到了在不同拉力下的A、B、C、D、…等几条较为理想的纸带，并在纸带上每5个点取一个计数点，即相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、5…，如图所示甲、乙、丙三段纸带，分别是从三条不同纸带上撕下的．
①在甲、乙、丙三段纸带中，属于纸带A的是
②打A纸带时，物体的加速度大小是
14．（9分）如图所示，某小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解．A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负．A连接质量不计的细绳，可沿固定的板做圆弧形移动．B固定不动，通过光滑铰链连接长0.3m的杆．将细绳连接在杆右端O点构成支架．保持杆在水平方向，按如下步骤操作：
①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ
②对两个传感器进行调零
③用另一绳在O点悬挂在一个钩码，记录两个传感器读数
④取下钩码，移动传感器A改变θ角
重复上述①②③④，得到图示表格a．
（1）根据表格a，A传感器对应的是表中力 （填“F1”或“F2”）．钩码质量为 kg（保留1位有效数字）．
F1
1.001
0.580
…
1.002
…
F2
﹣0.868
﹣0.291
…
0.865
…
θ
30°
60°
…
150°
…
（2）（单选题）本实验中多次对传感器进行调零，对此操作说明正确的是
A．因为事先忘记调零
B．何时调零对实验结果没有影响
C．为了消除横杆自身重力对结果的影响
D．可以完全消除实验的误差．
四、计算题
15．（10分）一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时，决定前去追赶，经过5.5s后警车发动起来，并以2.5m/s2的加速度做匀加速运动，但警车的行驶速度必须控制在90km/h以内．假定警车、货车都视为质点，并在同一平直路面上做直线运动．问：
（1）警车在追赶货车的过程中，经过多少时间两车间的距离最大？
此最大距离是多少？
（2）警车发动后要多长时间才能追上货车？
16．（11分）如图所示，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，设小球质量为m，斜面倾角α=30°，细绳与竖直方向夹角θ=30°，斜面体的质量M=3m，置于粗糙水平面上．求：
（1）当斜面体静止时，细绳对小球拉力的大小？
（2）地面对斜面体的摩擦力的大小和方向？
（3）若地面对斜面体的最大静摩擦力等于地面对斜面体支持力的k倍，为了使整个系统始终处于静止状态，k值必须满足什么条件？
17．（13分）如图所示，一质量m=0.4kg的小物块，以v0=2m/s的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力F作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t=2s的时间物块由A点运动到B点，A、B之间的距离L=10m．已知斜面倾角θ=30°，物块与斜面之间的动摩擦因数μ=
．重力加速度g取10m/s2．
（1）求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小．
（2）拉力F与斜面的夹角多大时，拉力F最小？
拉力F的最小值是多少？
2015-2016学年甘肃省白银市会宁二中高一（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题
1．下列说法中正确的是（ ）
A．参考系就是相对地面静止不动的物体
B．在研究贝克汉姆“香蕉球”的旋转效应时，可以把球看作质点
C．一个运动过程可能路程等于零，而位移不等于零
D．在研究火车过一座短桥的时间时，不能把火车看作质点
【考点】质点的认识；参考系和坐标系．
【分析】参考系，是指研究物体运动时所选定的参照物体或彼此不作相对运动的物体系；参考系的选取是任意的，如何选择参照系，必须从具体情况来考虑，一般情况下我们以地面或地面上的物体作为参考系．当物体的大小和形状在所研究的问题中能忽略，物体可以看成质点．路程是标量，大小等于物体运动轨迹的长度，位移是矢量，位移的大小等于由初位置指向末位置的有向线段的长度，与运动的路线无关．
【解答】解：
A、参考系的选取是任意的，并不是只有地面上的静止物体才可以作为参考系．故A错误．
B、研究贝克汉姆“香蕉球”的旋转效应时，球的形状和大小不可以忽略，不可以看成质点．故B错误．
C、路程是物体运动轨迹的长度，路程等于零，该质点一定静止，位移一定为零．故C错误．
D、研究火车通过短桥的时间，火车的长度不能忽略，不能看成质点．故D正确．
故选：
D．
【点评】解决本题的关键掌握物体可以看成质点的条件，知道参考系的选取原则，知道路程和位移的区别，难度不大，属于基础题．
2．质点在光滑水平面上做初速度为零的匀加速直线运动，则其在第10s内的位移和在第1s内的位移之比是（ ）
A．10：
1B．19：
1C．99：
1D．100：
1
【考点】匀变速直线运动规律的综合运用．
【分析】初速度为零的匀加速直线运动在相邻相等的时间内的位移之比为：
1：
3：
5：
…：
（2n﹣1）．
【解答】解：
根据初速度为零的匀加速直线运动的结论可知，第10s内的位移和在第1s内的位移之比是（2×10﹣1）：
1=19：
1；
故选：
B．
【点评】本题考查匀变速直线运动的结论应用，要注意掌握初速度为零的匀变速直线运动的相应结论并能准确应用．
3．利用速度传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的图象．某同学在一次实验中得到的运动小车的速度﹣时间图象如图所示，由此可以知道（ ）
A．小车先做匀加速运动，后做匀减速运动
B．小车运动的最大速度约为0.8m/s
C．小车的最大位移是0.8m
D．小车做曲线运动
【考点】匀变速直线运动的图像．
【分析】根据速度图象的斜率等于速度分析小车的运动性质．由图直接读出小车速度的最大值．根据速度图线与坐标轴所围“面积”等于位移，估算小车的最大位移．小车做直线运动．
【解答】解：
A、由图看出，图象的斜率不断变化，小车的加速度不断变化，所以小车先做变加速运动，后做变减速运动．故A错误．
B、由图读出，小车运动的最大速度约为0.8m/s．故B正确．
C、图中每一小格为“面积”为0.1，面积超过方格一半算一个，不足半格舍去，总共有86格，所以总“面积”为8.6m，小车的最大位移是为8.6m．故C错误．
D、小车做的是变速直线运动，不是曲线运动．故D错误．
故选B
【点评】本题根据斜率分析加速度的变化并不难，难点在于对图线“面积”的估算，采用“四舍五入”近似的方法计算．
4．物体受到三个共点力的作用，以下四个选项中分别是这三个力的大小，其中不可能使该物体保持平衡状态的是（ ）
A．3N，4N，6NB．5N，5N，2NC．2N，4N，6ND．1N，2N，4N
【考点】力的合成；共点力平衡的条件及其应用．
【分析】物体受到三个共点力的作用，若能使物体保持平衡，任意一个力与其余两个力的合力大小相等．求出任意两个力的合力范围，第三个力如在这个范围内，三力就可能平衡．
【解答】解：
A、3N、4N的合力范围为1N≤F合≤7N，6N的力在这个合力范围内，三力可以平衡．故A正确；
B、5N，5N的合力范围为0≤F合≤10N，2N的力在这个合力范围内，三力可以平衡．故B正确；
C、2N，4N的合力范围为2N≤F合≤6N，6N的力在这个合力范围内，三力可以平衡．故C正确；
D、1N，2N的合力范围为1N≤F合≤3N，4N的力不在这个合力范围内，三力不可能平衡．故D错误．
本题选错误的，故选：
D．
【点评】本题根据平衡条件的推论进行分析．两个力的合力范围是在两力之和与两力之差之间．
5．如图所示，车厢里悬挂着两个质量不同的小球，上面的球比下面的球质量大，当车厢向右作匀加速运动（空气阻力不计）时，下列各图中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．
【分析】分别对两个小球进行受力分析，根据竖直方向平衡，水平方向做匀加速运动列式，即可求解．
【解答】解：
对下面小球m，利用牛顿第二定律，
则在水平方向有ma=Tcosα①，
而在竖直方向则有mg=Tsinα②；
对上面小球M，同理有
Ma=Fcosβ﹣Tcosα③，
Mg+Tsinα=Fsinβ④，
由①③容易得到，Fcosβ=（M+m）a
而②④则得Fsinβ=（M+m）g
故有tanβ=
．
而由①②得到tanα=
因此β=α
所以B正确．
故选B
【点评】本题主要考查了同学们根据运动情况分析物体受力情况的能力，关键是正确对小球进行受力分析，难度适中．
6．如图所示，在粗糙水平面上放置A、B、C、D四个小物块，各小物块之间由四根完全相同的轻弹簧相互连接，正好组成一个菱形，∠BAD=120°，整个系统保持静止状态．已知A物块所受的摩擦力大小为f，则D物块所受的摩擦力大小为（ ）
A．2fB．
fC．fD．
f
【考点】共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算．
【分析】物体在水平面上受弹簧弹力和静摩擦力平衡，根据力的合成方法求解弹簧的弹力．
【解答】解：
已知A物块所受的摩擦力大小为f，设每根弹簧的弹力为F，则有：
2Fcos60°=f，
对D：
2Fcos30°=f′，解得：
f′=
F=
f
故选：
B
【点评】本题考查了物体受共点力平衡和力的合成计算，解答的关键是正确对各物块进行受力分析，抓住各弹簧的弹力相等．难度不大．
7．如图所示，质量形状均相同的木块紧靠在一起，放在光滑的水平面上，现用水平恒力F推1号木块，使10个木块一起向右匀加速运动，则第6号对第7号木块的推力为（ ）
A．FB．0.8FC．0.4FD．0.2F
【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．
【分析】先对整体研究，求出加速度，然后对后面4个木块整体运用牛顿第二定律列式求解．
【解答】解：
设每个木块的质量为m，对整体运用牛顿第二定律，有：
a=
，
对7﹣10个木块整体受力分析，受重力、支持力和6对7﹣10个木块整体的推力，根据牛顿第二定律，有：
=0.4F，故C正确．
故选：
C
【点评】本题关键是先用整体法求解出加速度，然后灵活地选择研究对象进行分析研究．
8．下列哪个说法是不正确的（ ）
A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态
B．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态
C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态
D．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态
【考点】超重和失重．
【分析】当有向上或向下的加速度时，物体处于超重或失重状态，平衡时根据二力平衡分析．
【解答】解：
A、体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于平衡状态，A错误；
B、蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态，具有向下的加速度，B正确；
C、举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于平衡状态，C错误；
D、游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于平衡状态，D错误；
本题选错误的，故选：
ACD
【点评】本题考查了超重和失重的条件：
加速度向上超重，加速度向下失重．
9．如图，在光滑水平面上有一物块始终受水平向右恒力F的作用而运动，在其正前方固定一个较长的轻质弹簧，则在物块与弹簧接触后向右运动至弹簧压缩到最短的过程中（ ）
A．物块接触弹簧后一直做减速运动
B．物块接触弹簧后先加速运动后减速运动
C．当物块的速度最大时，向右恒力F大于弹簧对物块的弹力
D．当物块的速度为零时，它所受的加速度不为零
【考点】物体的弹性和弹力；牛顿第二定律．
【分析】分析物体的受力情况，根据弹簧弹力的变化，由牛顿第二定律分析物体的运动情况和加速度变化情况．
【解答】解：
A、B、物块接触弹簧后弹簧的弹力逐渐增大，开始阶段，弹力小于水平恒力F，合力方向向右，与速度方向相同，物体做加速运动；后来弹力大于F，合力向左，与速度方向相反，物体开始做减速运动；所以物块接触弹簧后先加速后减速．故A错误，B正确．
C、当弹力与恒力F大小相等、方向相反时，加速度为零，此时物体的速度最大，故C错误；
D、；而当物块的速度为零时，合力向左，加速度向左，不等于零．故D正确．
故选：
BD．
【点评】本题考查牛顿第二定律的动态过程分析问题，对于含有弹簧的问题是高考的热点，也是难点，要抓住弹簧弹力的可变性来分析合力的变化，确定物体的运动情况，不能想当然认为物体一接触弹簧就做减速运动．
10．如图所示，沿平直公路行驶的小车内有一倾角为37°的粗糙固定斜面，上面放一物块，当小车做匀变速运动时物块与斜面始终保持相对静止，若物块受到的摩擦力与支持力相等，则小车的运动状态是（sin37°=0.6，重力加速度为g）（ ）
A．向左做匀加速运动，加速度大小为
B．向左做匀减速运动，加速度大小为
C．向右做匀加速运动，加速度大小为7g
D．向右做匀减速运动，加速度大小为7g
【考点】牛顿第二定律．
【分析】小车在水平方向运动，根据滑块受的力的合力水平，对滑块受力分析后，根据牛顿第二定律列式求解加速度．
【解答】解：
A、B、滑块受重力、支持力和摩擦力；假设摩擦力平行斜面向上，根据牛顿第二定律，有：
竖直方向：
Ncos37°+fsin37°=mg
水平方向：
fcos37°﹣Nsin37°=ma
其中：
f=N
解得：
a=
故小车可能向左做匀减速运动或者向右匀加速直线运动，加速度大小为
，故A错误，B正确；
C、D、滑块受重力、支持力和摩擦力；假设摩擦力平行斜面向下，根据牛顿第二定律，有：
竖直方向：
Ncos37°﹣fsin37°=mg
水平方向：
fcos37°+Nsin37°=ma
其中：
f=N
解得：
a=7g
故向左做匀加速直线运动或者向右做匀减速运动，加速度大小为7g，故C错误，D正确；
故选：
BD．
【点评】本题是已知受力情况确定运动情况，关键是先根据牛顿第二定律确定加速度，然后再确定可能的运动情况，不难．
三、实验题
11．某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，因操作不当，先松开小车再接通50Hz交变电源，导致纸带上只记录了相邻的三个点，如图所示，则
（1）打下A点时小车的瞬时速度 22.5 cm/s．
（2）小车的加速度大小是 0.5 m/s2．
（3）通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度．于是该同学重新实验，先接通电源再松开小车，通过正确的方法得到了一条较为理想的纸带，设纸带上的起始点为O点，之后各点到O点的距离为L，作L﹣t2图象，得到图象的斜率为k，则小车的加速度a= 2k ．
【考点】探究小车速度随时间变化的规律．
【分析】根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小；再根据运动学公式，结合L﹣t2图象的斜率，即可求解．
【解答】解：
（1）因为
，
且
，
解得vA=22.5cm/s；
（2）根据加速度公式，则有
；
（3）根据
可知图象的斜率
，
即a=2k．
故答案为：
（1）22.5；
（2）0.5；（3）2k．
【点评】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，并掌握求解瞬时速度与加速度的方法．
12．在探究影响加速度的因素的实验中，作出了如图所示的甲、乙两图象，图甲中三线表示实验中 小车和砝码的总质量 不同．图乙中图线不过原点的原因是 由于长木板的倾角过大 ．
【考点】验证牛顿第二运动定律．
【分析】根据牛顿第二定律写出a与F的函数关系即可正确解答．从图（B）中发现直线没过原点，当F=0时，a＞0．也就是说当绳子上没有拉力时小车还有加速度，说明小车的摩擦力小于重力沿斜面向下的分力．该组同学实验操作中平衡摩擦力过大．
【解答】解：
根据牛顿第二定律有：
F=ma，即a=
，因此在a﹣F图象中斜率大小等于质量的倒数，故图甲中三线表示实验中小车和砝码的总质量不同；
图（乙）中，小车的拉力为零时，却产生了加速度，这说明平衡摩擦力过大，是由于长木板的倾角过大．
故答案为：
小车和砝码的总质量；由于长木板的倾角过大．
【点评】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚．
13．某同学测定匀变速直线运动的加速度时，得到了在不同拉力下的A、B、C、D、…等几条较为理想的纸带，并在纸带上每5个点取一个计数点，即相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、5…，如图所示甲、乙、丙三段纸带，分别是从三条不同纸带上撕下的．
①在甲、乙、丙三段纸带中，属于纸带A的是 乙
②打A纸带时，物体的加速度大小是 3.11m/s2
【考点】测定匀变速直线运动的加速度．
【分析】根据匀变速直线运动的特点（相邻的时间间隔位移之差相等）去判断问题．
利用匀变速直线运动的推论△x=aT2求解加速度．
【解答】解：
（1）根据匀变速直线运动的特点（相邻的时间间隔位移之差相等）得出：
x34﹣x23=x23﹣x12=x12﹣x01
所以属于纸带A的是乙图．
（2）相邻两计数点间的时间间隔为T=0.1s，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2
得：
x2﹣x1=△x=（6.11﹣3.00）×10﹣2=aT2
得：
a=3.11m/s2
故答案为：
①乙；②3.11m/s2
【点评】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．
14．如图所示，某小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解．A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负．A连接质量不计的细绳，可沿固定的板做圆弧形移动．B固定不动，通过光滑铰链连接长0.3m的杆．将细绳连接在杆右端O点构成支架．保持杆在水平方向，按如下步骤操作：
①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ
②对两个传感器进行调零
③用另一绳在O点悬挂在一个钩码，记录两个传感器读数
④取下钩码，移动传感器A改变θ角
重复上述①②③④，得到图示表格a．
（1）根据表格a，A传感器对应的是表中力 F1 （填“F1”或“F2”）．钩码质量为 0.05 kg（保留1位有效数字）．
F1
1.001
0.580
…
1.002
…
F2
﹣0.868
﹣0.291
…
0.865
…
θ
30°
60°
…
150°
…
（2）（单选题）本实验中多次对传感器进行调零，对此操作说明正确的是 C
A．因为事先忘记调零
B．何时调零对实验结果没有影响
C．为了消除横杆自身重力对结果的影响
D．可以完全消除实验的误差．
【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的分解；力的合成与分解的运用．
【分析】
（1）绳子只能提供拉力，即可知道A传感器对应的是表中力F1．可以对结点O进行受力分析，由竖直方向平衡条件解出m．
（2）本实验中多次对传感器进行调零，是为了消除横杆自身重力对结果的影响．
【解答】解：
（1）由表格数据可知，F1都是正值，传感器受到的都是拉力，因绳子只能提供拉力，故A传感器对应的是表中力F1．
对结点O受力分析有F1sin30°=mg，解得m=0.05kg
（2）本实验中多次对传感器进行调零，为了消除横杆自身重力对结
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