学年河北省安平中学高一上学期期末考试物理试题解析版.docx
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学年河北省安平中学高一上学期期末考试物理试题解析版
河北省安平中学2017-2018学年高一上学期期末考试物理试题
一、选择题：
（本题共15小题，每小题4分，共60分。
在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
）
1.关于惯性的大小，下列说法中正确的是（ ）
A.高速运动的物体不容易停下来，所以物体运动速度越大，惯性越大
B.用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料不同的物体，则难以推动的物体惯性大
C.两个物体只要质量相同，那么惯性大小就一定相同
D.在月球上举重比在地球上容易，所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小
【答案】C
【解析】A、惯性大小与受力情况、速度无关．故A错误；
B、惯性大小取决于物体的质量大小，难以推动不代表质量大，B错误；
D、同一个物体在月球上和在地球上质量相同，则惯性相同，D错误。
故选C。
2.关于力学单位制说法中正确的是（ ）
A.kg、m/s、N是导出单位
B.kg、m、J是基本单位
C.在国际单位制中，质量的基本单位是kg，也可以是g
D.只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F=ma
【答案】D
考点：
力学单位制
3.在建筑工地上经常通过起重机的钢索将重物由地面吊到空中，关于重物的上升和下降下列说法正确的是（ ）
A.只有重物向上加速运动时，才会出现超重现象
B.重物向上运动时，就会出现超重现象
C.出现失重现象时，重物的重力减小
D.无论超重、还是失重，重物的重力都不会变化
【答案】D
【解析】重物向上加速运动或者向下减速运动时，都会出现超重现象，选项A错误；重物向上加速运动时，才会出现超重现象，选项B错误；出现失重现象时，重物的重力不变，只是重物对支持面的压力减小，选项C错误；无论超重、还是失重，重物的重力都不会变化，选项D正确；故选D.
4.静止在光滑水平面上的物体，在受到一个水平力作用的瞬间（）
A.物体立刻获得加速度，但速度仍等于零
B.物体立刻获得速度，但加速度为零
C.物体立刻获得加速度，也同时也获得速度
D.物体的加速度和速度都要经过少许时间才能获得
【答案】A
【解析】物体静止在光滑水平面，受到水平作用力的瞬间，根据牛顿第二定律：
加速度大小与合力大小成正比，加速度与合力是瞬时关系，可知物体立刻产生加速度，而物体由于惯性，此瞬间还保持原来的状态，速度为零．故A正确．故选A
点睛：
本题考查对力和运动关系的理解能力．要理解力是产生加速度的原因，与速度大小没有直接关系。
5.下列说法正确的是（）
A.只有静止的物体才处于平衡状态
B.只要物体的速度为零，它就一定处于平衡状态
C.只要物体的运动状态不变，它就处于平衡状态
D.只有加速度为零的物体才处于平衡状态
【答案】CD
【解析】静止的物体和匀速直线运动的物体都是处于平衡状态，选项A错误；物体的速度为零，不一定处于平衡状态，例如竖直上抛运动的物体到达最高点时，选项B错误；只要物体的运动状态不变，它就处于平衡状态，选项C正确；只有加速度为零的物体才处于平衡状态，选项D正确；故选CD.
6.如图所示，用水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上静止，下列说法中正确的是（ ）
A.水平力F跟墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力
B.物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力
C.水平力F与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力
D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力
【答案】BD
【解析】水平力F跟墙壁对物体的压力是一对平衡力，选项A错误；竖直方向，物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力，选项B正确；墙壁对物体的支持力与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力，选项C错误，D正确；故选BD.
7.如图所示，用力F拉一物体，使其以加速度a在水平面上做匀加速直线运动，力F的水平分量为F1；若用和F1大小、方向都相同的力F′代替F拉物体，使物体产生加速度a′，那么（）
A.当水平面光滑时，a′＜a
B.当水平面光滑时，a′＝a
C.当水平面粗糙时，a′＜a
D.当水平面粗糙时，a′＝a
【答案】BC
【解析】试题分析：
对物体进行受分析，根据牛顿第二定律求解，关键是把握摩擦力大小的影响因素．
解：
如图：
物体在水平方向受到的合力F合=Fcosθ﹣f
又因为f=μN=μ（mg﹣Fsinθ）
所以物体产生的加速度
所以可知，当水平面光滑时a′=a
当水平面粗糙时，∵μmg＞μ（mg﹣Fsinθ）∴a′＜a
所以BC正确，AD错误
故选BC．
【点评】滑动摩擦力f=μN，要注意N与mg是否相等这是解决本题的关键因素．
8.如图，光滑斜面固定于水平面，滑块A、B叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止，A上表面水平。
则在斜面上运动时，B受力的示意图为（）
A.AB.BC.CD.D
【答案】A
【解析】整体向上做匀减速直线运动，加速度方向沿斜面向下，则B的加速度方向沿斜面向下。
根据牛顿第二定律知，B的合力沿斜面向下，则B一定受到水平向左的摩擦力以及重力和支持力。
故A正确，BCD错误，故选A。
点睛：
解决本题的关键知道B与整体具有相同的加速度，根据加速度确定物体的合力方向。
注意整体法和隔离法的运用。
9.如图所示，质量为M的框架放在水平地面上，一轻质弹簧上端固定在框架上，下端固定一个质量为m的小球.小球上下振动时，框架始终没有跳起.当框架对地面压力为零的瞬间，小球的加速度大小为
A.gB.
C.0D.
【答案】D
【解析】当框架对地面压力为零瞬间，弹簧对框架向上的作用力等于框架重力，则小球受到向下的合力等于mg+Mg，由牛顿第二定律可得mg+Mg=ma，解得小球的加速度大小为a=
g，选项D正确。
故选D.
点睛：
解决本题的关键能够正确地受力分析，灵活运用整体法和隔离法，运用牛顿第二定律进行求解.
10.如图所示，当小车向右加速运动时，物块M相对于车厢静止于竖直车厢壁上，当车的加速度增大时，则（）
A.M受静摩擦力增大
B.物块M对车厢壁的压力不变
C.物块M仍能相对于车厢壁静止
D.M受静摩擦力不变
【答案】CD
【解析】试题分析：
以物块为研究对象，分析受力情况如图：
重力Mg，车厢的弹力N和静摩擦力f，根据牛顿第二定律得，水平方向：
N=Ma；竖直方向：
f=Mg
当加速度增大时，物块在竖直方向受力平衡，即f=Mg不变．故A错误，D正确．当加速度增大时，N增大，根据牛顿第三定律得知，物块M对车厢壁的压力增大．故B错误．因为最大静摩擦力增大，物块仍然能相对于车厢壁静止．故C正确．故选CD。
考点：
牛顿第二定律
【名师点睛】解决本题的关键知道物块与小车具有相同的加速度，隔离对物块分析，运用牛顿第二定律进行求解。
11.如图所示，在质量为m的物体上加一个竖直向上的拉力F，使物体以加速度a竖直向上做匀加速运动，若不计阻力，下面说法正确的是（）
A.若拉力改为2F，物体加速度为2a
B.若质量改为m/2，物体加速度为2a
C.若质量改为2m，物体加速度为a/2
D.若质量改为m/2，拉力改为F/2，物体加速度不变
【答案】D
【解析】试题分析：
由牛顿第二定律
可知，
，若拉力改为2F，物体加速度大于2a，Ａ错；若质量改为m/2，物体加速度大于2a，Ｂ错；若质量改为2m，物体加速度小于a/2，Ｃ错；若质量改为m/2，拉力改为F/2，物体加速度不变，Ｄ对。
考点：
牛顿第二定律的应用
12.如图甲所示，在粗糙水平面上，物体A在水平向右的外力F的作用下做直线运动，其速度—时间图象如图乙所示，下列判断正确的是（ ）
A.在0～1s内，外力F不断增大
B.在1s～3s内，外力F的大小恒定
C.在3s～4s内，外力F不断减小
D.在3s～4s内，外力F的大小恒定
【答案】BC
【解析】试题分析：
在速度﹣时间图象中，某一点纵坐标代表此时刻的瞬时速度；某点切线的斜率代表该时刻的加速度，向右上方倾斜，加速度为正，向右下方倾斜加速度为负．结合牛顿第二定律判断受力情况．
解：
A、在0～1s内，直线的斜率不变，加速度不变，由牛顿第二定律得：
F﹣f=ma，可知外力F是恒力，故A错误．
B、在1～3s内，速度不变，物体做匀速直线运动，加速度等于零，F=f，故外力F的大小恒定，故B正确．
C、D、在3～4s内，斜率越来越大，说明加速度越来越大，所以物体做加速度增大的减速运动，
由牛顿第二定律得：
f﹣F=ma，得F=f﹣ma，f、m不变，a增大，F减小，故C正确，D错误；
故选：
BC
【点评】本题是为速度﹣﹣时间图象的应用要明确斜率和面积的含义，并结合牛顿第二定律解题，属于基础题．
13.如图所示，某杂技演员在做手指玩圆盘的表演．设该盘的质量为m，手指与盘之间的滑动摩擦因数为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘底处于水平状态且不考虑盘的自转，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（）
A.若手指支撑着盘，使盘保持静止状态，则手指对盘的作用力沿该手指方向
B.若手指支撑着盘并一起水平向右匀速运动，则盘受到手水平向右的静摩擦力
C.若盘随手指一起水平匀加速运动，则手对盘的作用力大小不可超过
D.若手指支撑着盘并一起水平向右匀加速运动，则手对盘的摩擦力大小为μmg
【答案】C
【解析】若手指支撑着盘，使盘保持静止状态，则盘受到重力作用和手指的作用，二力平衡，即手指对盘的作用力竖直向上，故A错误；若手指支撑着盘并一起水平向右匀速运动，盘相对手指静止，不受静摩擦力的作用，故B错误；若手指支撑着盘并一起水平向右匀加速运动，则盘受到向右的静摩擦力，但并没有发生相对滑动，所以受到的摩擦力f≤μmg，手对盘的作用力
，故D错误，C正确；故选：
C.
点睛：
此题是对物体的平衡及牛顿第二定律的考查；注意当盘子水平匀速运动时，受力平衡；盘子水平贾平加速运动时，靠静摩擦力产生水平加速度，竖直方向受力平衡；手对盘的作用力是摩擦力与支持力的合力。
14.将一小球以一定的初速度竖直向上抛出并开始计时，小球所受空气阻力的大小与小球的速率成正比，已知t2时刻小球落回抛出点，其运动的v-t图象如图所示，则在此过程中（）
A.t=0时，小球的加速度最大
B.当小球运动到最高点时，小球的加速度为0
C.t2=2t1
D.小球的速度大小先减小后增大，加速度大小先增大后减小
【答案】A
【解析】A、设空气阻力
，上升过程
，方向向下，随速度的减小而减小，故t=0时加速度最大，选项A正确。
B、物体在最高点虽然瞬时速度为零、空气阻力为零，但是物体由于自身的重力作用，加速度等于g，选项B正确.C、下降过程
，方向向下，将上升过程用逆向思维分析，
，因
，故
，即上升时间小于回落时间，故
，选项C错误。
D、根据图象可知图象的纵坐标为速度大小先减小后增大，图象的斜率为加速度，应是先减小再减小，选项D错误。
故选AB.
【点睛】考虑阻力的竖直上抛运动，是具有向上的初速度，加速度变化的变加速直线运动，上升和下降过程并不对称，所以时间也不相等.
15.如图所示，质量为m=1kg的物块A停放在光滑的水平桌面上。
现对物块施加一个水平向右的外力F，使它在水平面上作直线运动。
已知外力F随时间t（单位为s）的变化关系为F=（6-2t）N，则（）
A.在t=3s时，物块的速度为零
B.物块向右运动的最大速度为9m/s
C.在0~6s内，物块的平均速度等于4.5m/s
D.物块向右运动的最大位移大于27m
【答案】BD
【解析】水平面光滑，物体所受的合力等于F，在0-4s内，物块的受力一直向右，一直向右做加速运动，可知3s时速度不为零，故A错误．根据牛顿第二定律得，
，a-t图线如图所示，
图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量，可知最大速度变化量为△v＝
×6×3m/s＝9m/s，可知物体向右运动的最大速度为9m/s，故B正确．物体的速度时间图线如图所示，由图线与时间轴围成的面积表示位移知，位移x＞
×6×9m＝27m，则平均速度
，故D正确，C错误．故选BD.
点睛：
解决本题的关键作出加速度与时间的关系图线、速度随时间的关系图线，知道a-t图线围成的面积表示速度变化量，v-t图线围成的面积表示位移。
第Ⅱ卷（非选择题，共50分）
二、填空题（12分）
16.某实验小组利用图所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
（1）下列做法正确的是________（填字母代号）。
A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上
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________木块和木块上砝码的总质量。
（选填“远大于”、“远小于”或“近似等于”）
（3）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，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，分别得到图中甲、乙两条直线。
设甲、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甲、μ乙，由图可知，m甲________m乙，μ甲________μ乙。
（选填“大于”、“小于”或“等于”）
【答案】
（1）.AD
（2）.远小于（3）.小于（4）.大于
【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
，即图线斜率为
，纵轴截距的大小为μg．
观察图线可知m甲小于m乙，μ甲大于μ乙；
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。
三、计算题：
共3小题，共38分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
17.降雪往往给公路交通带来巨大的影响。
已知汽车橡胶轮胎与普通路面的动摩擦因数为0.7，与冰面的动摩擦因数为0.1。
当汽车以某一速度沿水平普通路面行驶时，急刹车后（设车轮立即停止转动），汽车要滑行14m才能停下。
那么，在冰冻路面上，该汽车若以同样速度行驶，急刹车后汽车继续滑行的距离增大了多少？
【答案】84m
【解析】设初速度为v0．当汽车在水平普通路面上急刹车时，由牛顿第二定律得 μ1mg=ma1
得a1=μ1g=7 m/s2
又v02=2a1x1
得v0=
当汽车在水平冰面上急刹车时，μ2mg=ma2
得a2=μ2g=1 m/s2
又v02=2a2x2
得x2=98 m
所以急刹车后汽车继续滑行的距离增大了△x=x2-x1=84m
18.如图所示，在倾角为θ＝30°的固定斜面上，跨过定滑轮的轻绳一端系在小车的前端，另一端被坐在小车上的人拉住．已知人的质量为60kg，小车的质量为10kg，绳及滑轮的质量、滑轮与绳间的摩擦均不计，斜面对小车的摩擦阻力为人和小车总重力的0.1倍，取重力加速度g＝10m/s2，当人以280N的力拉绳时，试求（斜面足够长）：
（1）人与车一起向上运动的加速度大小；
（2）人所受摩擦力的大小和方向；
（3）某时刻人和车沿斜面向上的速度为3m/s，此时人松手，则人和车一起滑到最高点所用时间为多少？
【答案】
（1）2m/s2
（2）140N，方向沿斜面向上（3）0.5s
【解析】
（1）对整体，设人的质量为m1，小车质量为m2，斜面对小车的摩擦力为f1=k（m1+m2）g，小车对人的静摩擦力为f2，绳子上的张力为F．则：
2F-（m1+m2）gsin30°-f1=（m1+m2）a，①
f1=k（m1+m2）g，②
解得a=2m/s2
故人与车一起运动的加速度大小为2m/s2．方向沿斜面向上；
（2）对人受力分析知
F-m1gsin30°+f2=m1a，
解得f2=140N，方向沿斜面向上
故人所受摩擦力的大小为140N，方向沿斜面向上．
（3）撤去拉力后，人和车共同加速度为：
a1=gsin30°+0.1g=6m/s2；
人和车一起滑到最高点所用时间t=
=0.5s；
点睛：
本题考查了整体法和隔离法的运用，解题的关键正确地进行受力分析，求加速度可以整体法受力分析，求内力时必须要隔离受力个数少的进行受力分析，然后根据牛顿第二定律和匀变速直线运动规律求解．
19.如图，质量m＝2kg的物体静止于水平地面的A处．A、B间距L＝20m．用大小为30N，沿水平方向的外力拉此物体，经t0＝2s拉至B处．（已知cos37°＝0.8，sin37°＝0.6，取g＝10m/s2）
（1）求物体与地面间的动摩擦因数μ；
（2）用大小为20N，与水平方向成53°的力斜向上拉此物体，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间t.
【答案】
（1）0.5
（2）2s
【解析】试题分析：
（1）物体做匀加速运动
解得
由牛顿第二定律
解得：
则
（2）设F作用的最短时间为t，小车先以大小为a的加速度匀加速t秒，撤去外力后，以大小为
的加速度匀减速
秒到达B处，速度恰为0，由牛顿第二定律：
解得：
，
由于匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度，因此有
，L＝
at2＋
a′t′2，解得：
t＝2s
考点：
考查了牛顿第二定律与运动学规律的应用
【名师点睛】连接牛顿第二定律与运动学公式的纽带就是加速度，所以在做这一类问题时，特别又是多过程问题时，先弄清楚每个过程中的运动性质，根据牛顿第二定律求加速度然后根据加速度用运动学公式解题或者根据运动学公式求解加速度然后根据加速度利用牛顿第二定律求解力
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