吉林省公主岭第五中学物理高一第一学期期末学业水平测试试题含解析

吉林省公主岭第五中学物理高一第一学期期末学业水平测试试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、一物体在共点力F1、F2、F3、F4四力作用下保持平衡，已知F3=10N，现将F3顺时针旋转60°，此时物体受到的合力是（）A.0 B.NC.N D.10N2、已知某力的大小为10N，则不可能将此力分解为下列哪组力（）A.3N、3NB.6N、6NC.100N、100ND.400N、400N3、如图所示，两小球A、B通过光滑的小滑轮O用细线相连，小球A置于光滑半圆柱上，小球B用水平线拉着系于竖直板上，两球均处于静止状态，已知小滑轮O在半圆柱圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30°角，OA长度与圆柱半径相等，OA⊥OB，则A、B两球的质量之比为()A.2∶ B.1∶2C.2∶1 D.∶34、某同学为了测出井口到井里水面的深度，让一个小石块从井口落下，经过2s后听到石块落到水面的声音，则井口到水面的深度为（不考虑声音传播所用的时间，取重力加速度g=10m/s2）（）A.10m B.40mC.30m D.20m5、用细绳AO、BO吊一重物，两绳子能承受的最大力均为100N，绳与竖直方向夹角分别为30°和60°，如图所示。若使绳子不断，最多能悬挂重物重量为（）A.N B.NC.N D.200N6、如图所示，光滑的水平地面上有三块木块a、b、c，质量均为m、a、c之间用轻质细绳连接。现用一水平恒力F作用在b上，三者开始一起做匀加速运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动。则在粘上橡皮泥并达到稳定后，下列说法正确的是（）A.无论粘在哪块木块上面，系统的加速度都不变B.若粘在a木块上面，绳的张力减小，a、b间摩擦力不变C.若粘在b木块上面，绳的张力和a、b间摩擦力一定都减小D.若粘在c木块上面，绳的张力和a、b间摩擦力一定都增大7、如图所示，物体A、B叠放在水平面上，水平力F作用在A上，使二者一起向左做匀速直线运动，下列说法正确的是()AA、B之间无摩擦力B.A受到的摩擦力水平向右C.B受到A的摩擦力水平向左D.地面对B的摩擦力为静摩擦力，水平向右8、如图所示，光滑的水平地面上，可视为质点的两滑块A、B在水平外力作用下紧靠在一起压紧弹簧，弹簧左端固定在墙壁上，此时弹簧的压缩量为，以两滑块此时的位置为坐标原点建立如图所示的一维坐标系，某时刻仅将外力突然反向并使B向右做匀加速运动，已知A、B质量关系为，下列关于外力F、两滑块间弹力与滑块B的位移变化的关系图象正确的是（）A. B.C. D.9、某物体由静止开始运动，它所受到的合外力方向不变，大小随时间变化的规律如图所示，则在0～t0这段时间（）A.物体做匀加速直线运动B.物体在t0时刻速度为零C.物体在t0时刻速度最大，而加速度为零D.物体作变加速运动，运动速度越来越大10、如图所示，质量不等的木块A和B的质量分别为m1和m2，置于光滑的水平面上．当水平力F作用于左端A上，两物体一起做匀加速运动时，A、B间作用力大小为F1.当水平力F作用于右端B上，两物体一起做匀加速运动时，A、B间作用力大小为F2，则（）A.在两次作用过程中，物体的加速度的大小相等B.在两次作用过程中，C.在两次作用过程中，D.在两次作用过程中，二、实验题11、（4分）一鸣同学用如图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律，其中打点计时器的打点周期为0.02s。（1）为了验证加速度与合外力成正比，必须做到_______A．实验前要平衡摩擦力B．每次实验都必须从相同位置释放小车C．实验时拉小车的细绳必须保持与小车运动轨道平行D．实验过程中，如拉力改变，则必须重新平衡摩擦力（2）图乙为某次实验得到的纸带，纸带上相邻的两计数点间有四个点未画出，则小车的加速度大小为a=_______m/s2(结果保留两位有效数字)（3）在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图丙所示的a－F图像，其中图线不过原点并在末端发生了弯曲，产生这种现象的原因可能有____。A．木板右端垫起的高度过小（即平衡摩擦力不足）B．木板右端垫起的高度过大（即平衡摩擦力过度）C．盘和重物的总质量m远小于车和砝码的总质量M（即m<<M）D．盘和重物的总质量m没有远小于车和砝码的总质量M12、（10分）为了测量木块与木板间的动摩擦因数μ，某小组使用位移传感器设计了如图甲所示实验装置，让木块从倾斜木板上一点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离．位移传感器连接计算机，描绘出滑块相对传感器的位移x随时间t变化的规律，如图乙所示。（1）0.4s时木块的速度v＝______m/s，木块的加速度a＝______m/s2。（2）为了测定动摩擦因数μ，还需要测量的量是______。（已知当地的重力加速度g）（3）为了提高木块与木板间动摩擦因数μ的测量精度，下列措施可行的是______。A．A点与传感器距离适当大些B．木板的倾角越大越好C．选择体积较大的空心木块D．传感器开始计时的时刻必须是木块从A点释放的时刻三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．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13、（9分）如图所示，定滑轮的半径r＝2cm，绕在滑轮上的细线悬挂着一个重物，由静止开始释放，测得重物以加速度a＝2m/s2做匀加速运动，在重物由静止下落距离为1m的瞬间，求滑轮边缘上的点的角速度和向心加速度．14、（14分）如图甲所示，竖直轻弹簧下端固定在水平地面上，上端与木块A连接，物块B叠放在A上，系统处于静止状态。现对B施加竖直向上的拉力F，使A、B以大小的加速度竖直向上做匀加速直线运动直至分离，力F的大小随B的位移x变化的关系如图乙所示。当时撤去力F，撤去力F前B一直做匀加速直线运动。不计空气阻力，取求：(1)物块B的质量M；(2)弹簧的劲度系数k和物块A的质量m；(3)A、B分离时A的速度大小以及从A、B分离至到达最高点所用的时间t。15、（13分）一只船在200m宽的河中横渡，水流速度是2m/s，船在静水中的航速是4m/s，则(1)小船怎样才能以最短时间渡过河去？需时多少？(2)小船怎样才能以最短路径渡过河去?需时多少？

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、D【解析】四力平衡中任意三个力的合力与第四个力等值、反向、共线，故除F3外的三个力F1、F2、F4的合力大小等于F3，方向与F3反向，故等效成物体受两个互成180°的大小等于F3的力作用；将F3顺时针旋转60°，根据平行四边形定则可知，两个大小相等且互成120°的力合成时，合力在两个分力的角平分线上，大小等于分力，故此时物体所受到的合力大小为F3=10N；A．0，与结论不相符，选项A错误；B．N，与结论不相符，选项B错误；C．N，与结论不相符，选项C错误；D．10N，与结论相符，选项D正确；故选D。2、A【解析】A、两个力合成的最大值为3N+3N=6N，小于10N，故A不可能；B、6N与6N合成最大12N，最小0N，可以为10N，故B可能；C、100N与100N合成最大200N，最小0N，可以为10N，故C可能；D、400N与400N合成最大800N，最小0N，可以为10N，故D可能；本题选择不可能，故选A.3、C【解析】对A分析，如图所示，由几何关系可知拉力T和支持力N与水平方向的夹角相等，夹角为60°，则N和T相等，有2Tsin60°=mAg解得再隔离对B分析，根据共点力平衡有Tcos60°=mBg解得由此可知故选C。4、D【解析】由得故选D。5、B【解析】以重物为研究对象，受力如图所示：由平衡条件得：①②由式①可知：当TBC=100N时，AC将断；当TAC=100N时，BC不断；故当TAC=100N时悬挂重物的重最大，将TAC=100N，代入式②，解得综上分析，最多能悬挂重物重量为，ACD错误；B正确。故选B。6、CD【解析】A．系统始终没有相对滑动，故将abc看成一个整体，那么，合外力即为F，由牛顿第二定律可知：无论粘在哪块木块上面，系统的加速度都相同，但是比没有橡皮泥时要小，故A错误；B．以c为研究对象，由牛顿第二定律可得因加速度减小，所以拉力减小，而对b物体有可知，摩擦力fab应变大，故B错误；C．若橡皮泥粘在b物体上，将ac视为整体，有由于加速度减小，则摩擦力减小，以c为研究对象，由牛顿第二定律可得因加速度减小，所以拉力减小，故C正确；D．若橡皮泥粘在c物体上，将ab视为整体加速度减小，所以拉力FT变大，对b有知fab增大，故D正确故选CD。7、BC【解析】AB．对A物体，由于A匀速运动，由二力平衡可知，B对A的摩擦力必与F等大反向，故A错误，B正确；C．对B物体，由力的作用的相互性知，B对A的摩擦力一定与A对B的摩擦力反向，故B受到A的摩擦力水平向左，故C正确；D．对A、B整体分析，由于AB一起向左匀速运动，则地面对B的摩擦力一定为滑动摩擦力，且水平向右，故D错误故选BC。8、BD【解析】当A、B分离时A仍有加速度，所以弹簧不可能处于原长。开始时外力大小某时刻仅将外力突然反向并使B向右做匀加速运动，A、B分离前，对A、B整体根据牛顿第二定律有当时，解得对A有联立解得当时，可得此时A、B分离，此后拉力F保持不变，故AC错误，BD正确。故选BD。9、CD【解析】AD．由图看出，合外力F减小，则由牛顿第二定律得知加速度a减小，加速度与速度同向，物体做变加速运动，速度越来越大．故A错误，D正确；BC．由于a与v同向，物体的速度增大，在t0时刻加速度为零，速度最大，故B错误，C正确。故选CD。10、AC【解析】两次作用过程，对整体分析，整体的加速度为：，故A正确；隔离分析，第一种情况，A对B的作用力为：，第二中情况，A对B的作用力为：，则有：F1+F2=F，故B错误；C正确；以上数据可知，，故D错误二、实验题11、(1).AC(2).0.64(3).BD【解析】（1）[1]A.实验首先要平衡摩擦力,使小车受到合力就是细绳对小车的拉力，故A正确；B.每次小车不需要要从同一位置开始运动，故B错误；C.要使绳子的拉力等于合力，则需要拉小车的细绳必须保持与轨道平行，故C正确；D.因为平衡摩擦力之后有故所以无论小车的质量是否改变，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车质量即改变拉小车拉力，不需要重新平衡摩擦力，故D错误。故选AC。（2）[2]因为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，设第一个计数点到第二个计数点之间的距离为x1，以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6，由逐差法公式可知（3）[3]AB.由图像可以知道小车的拉力为0时,小车的加速度大于0，说明合外力大于0，说明平衡摩擦力过度，即木板与水平面的夹角太大，故B正确A错误；CD.该实验中当小车的质量远大于钩码质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小，随着F的增大，即随着钩码质量的增大，钩码质量不再比小车质量小的多，因此会出现较大误差，图象会产生偏折现象，故D正确C错误。故选BD。12、①.0.4②.1③.倾斜木板与水平面的夹角（或者A点到位移传感器的高度）④.A【解析】(1)[1]由于木块做匀加速运动，0.4s时刻的速度等于0.2s~0.6s这段时间的平均速度[2]在0.2s~0.4s和0.4s~0.6s这两段时间内，根据可得(2)[3]根据牛顿第二定律两边消去质量m，因此需要测量倾斜木板与水平面的夹角θ(3)[4]A．A点与传感器距离适当大些，可以测量出更多地点，从而提高加速度准确程度，A正确；B．木板的倾角过大，使得摩擦力太小，加速度太大，加速度稍有误差，就会使动摩擦因数误差增大，B错误；C．选择体积较大的空心木块，使空气阻力增大，造成测量动摩擦因数不准确，C错误；D．测量加速度大小时，与初速度大小无关，因此有、无初速度与测量木板间动摩擦因数的精确的无关，D错误。故选A。三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．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13