湖南省长沙市湖南师大附中物理高一上期末考试试题含解析

湖南省长沙市湖南师大附中物理高一上期末考试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、如图所示，A、B两球的质量相等，弹簧的质量不计，倾角为θ的斜面光滑，系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，在细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是()A.两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为gsinθB.B球的受力情况未变，瞬时加速度为零C.A球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为gsinθD.弹簧有收缩的趋势，B球的瞬时加速度向上，A球的瞬时加速度向下，瞬时加速度都不为零2、如图所示，质量为1.5kg的物体静止在竖直固定的轻弹簧上，质量为0.5kg的物体由细线悬挂在天花板上，与刚好接触但不挤压.现突然将细线剪断，则剪断细线瞬间、间的作用力大小为（取）（）A.0 B.2.5NC.5N D.3.75N3、如图，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中，说法正确的是A.小球、弹簧和地球构成的系统总机械能守恒B.小球的重力势能随时间先减少后增加C.小球在b点时动能最大D.到c点时小球动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量4、如图所示，一木块放在水平桌面上，受水平方向的推力和的作用，木块处于匀速直线运动状态，＝10N，＝2N，若撤去的瞬间，则木块受到合力和摩擦力的大小、方向是（）A＝0；＝2N，方向向右B.＝10N，方向向左；＝8N，方向向左C.＝10N，方向向左；＝8N，方向向右D.＝0，＝05、如图所示，春晚节目《激情爬竿》受到观众的好评。质量为60kg的杂技演员用双手握住固定在竖直方向的竿匀速下滑时，若杂技演员与竿间的动摩擦因数为0.5，取g=10m/s2，则杂技演员对竿的弹力大小和摩擦力大小分别为A.600N1200NB.1200N1200NC.1200N600ND.600N600N6、如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以初速度绕OP做匀速圆周运动，不计空气阻力，则金属棒在图示运动过程产生的感应电动势大小的变化情况，正确的是（）A.越来越小 B.越来越大C.保持不变 D.无法判断7、某物体运动的速度图像如图，根据图像可知A.0-2s内的加速度为1m/s2B.0-5s内的位移为10mC.第1s末与第3s末的速度方向相同D.第1s末与第5s末加速度方向相同8、下列说法中，正确的是()A.速度是表示物体运动快慢的物理量，既有大小，又有方向，是矢量B.平均速度就是初、末速度的平均值，既有大小，又有方向，是矢量C.运动物体在某一时刻或某一位置的速度，叫做瞬时速度，它是矢量D.汽车上的速度计是用来测量汽车平均速度大小的9、下列说法中正确的是（）A.合力可能小于分力 B.物体的重心可能不在物体上C.物体运动的速度越大其惯性就越大 D.力的单位牛顿（N）是国际单位制中的基本单位10、如果广清永高铁修通，连州至清远有望由过去的3小时车程缩短至35分钟，广清永高铁运营长度为397公里，设计时速达350km/h．下列说法正确的是（）A.35分钟是指时间B.350km/h指瞬时速度C.397公里指的是位移D.为了精确测量列车完全通过短隧道的时间，列车可看成质点11、如图所示，水平地面上的物体A在斜向上的拉力F的作用下，向右做匀速直线运动，拉力F与水平面夹角为θ。下列说法中正确的是（）A.物体A一定受到四个力的作用B.物体A受到的摩擦力大小为FsinθC.拉力F与物体A受到的摩擦力的合力方向一定是竖直向上D.物体A受到重力和物体对地面的压力是一对平衡力12、如图所示，小球质量为m，被3根质量不计的相同弹簧a、b、c固定在O点，c竖直放置，a、b、c之间的夹角均为．小球平衡时，弹簧a、b、c的弹力大小之比为3：3：1．设重力加速度为g，当单独剪断c瞬间，小球的加速度大小及方向可能为()A.，竖直向上 B.，竖直向下C.，竖直向下 D.，竖直向上二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）“研究共点力的合成实验”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示意图。(1)图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是______________________；(2)用F1和F2两个力或用一个力拉橡皮条时，结点都必须达到O点，这是因为______________________；(3)同学们在操作过程中有如下议论，其中有两个有利于减小实验误差的说法______________（填字母代号）。A．两条细绳必须等长B．实验前先对弹簧测力计指针调零C．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差尽可能大D．拉橡皮条的细绳要适当长一点，标记同一细绳方向的两点要适当远一点14、（10分）某同学在“探究加速度与物体受力的关系”实验中实验装置如图甲所示，打点计时器工作时频率为50Hz在平衡小车与长木板之间摩擦力的过程中纸带左端和小车连接，打出了一条纸带，点迹如图乙所示．为了平衡摩擦力，则应该______选填A或A.把垫片略微向左移动B.把垫片略微向右移动在平衡摩擦力后，该同学将5个相同的砝码都放在小车上．挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中测量小车的加速度．小车的加速度a与砝码盘中的砝码总重力F的实验数据如表：砝码盘中砝码总重力加速度a当砝码盘中砝码的总重力为时，所得纸带如图丙所示，则此时加速度______结果保留三位有效数字请把小题中所得数据描在坐标纸上，并作出图象_________________根据所描绘的图象，求得砝码盘重______结果保留两位有效数字三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）如图所示，倾角为θ＝37°的斜面上，离地面高度为h＝2.4m处有一小物块A由静止释放，同时在斜面底端O处有一与A相同的小物块B以初速度v0＝6m/s开始沿水平地面向右运动，物块与斜面、水平地面间的动摩擦因数均为μ＝0.5，忽略物块A在O点处与水平地面的碰撞对速度大小的影响，A、B均可看成质点．已知g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：(1)求当A物块滑到斜面底端时，此时B物块的速度大小？(2)求当A与B均静止在水平地面上时二者相距的距离为多少？16、（12分）2019年9月26日安庆市政府工作会议审议通过了新安庆西高铁站建筑方案，即将启动新安庆西站的建设工程。假设高铁列车驶入新安庆西站前刹车做匀变速直线运动，以刹车开始时为计时起点，其位移与时间的关系是x=36t-0.2t2，试求：高铁列车从刹车到停止所需的时间。17、（12分）如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为m2的人相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°，物体甲及人均处于静止状态。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）(1)轻绳OA、OB受到的拉力分别是多大？(2)人受到的摩擦力是多大？方向如何？(3)若人的质量m2=60kg，人与水平面之间的动摩擦因数μ=0.3，欲使人在水平面上不滑动，则物体甲的质量m1最大不能超过多少？

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、B【解析】设两球的质量均为m，对B分析，知弹簧的弹力F=mgsinθ当烧断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，隔离对B分析，B的受力情况不变，合力为零，则瞬时加速度为零对A，根据牛顿第二定律得，方向沿斜面向下，故选B2、D【解析】剪断细线前，只有对弹簧有作用力，所以剪断细线前弹簧的弹力，将细线剪断的瞬间，根据牛顿第二定律可得，解得，隔离，则有:，代入数据解得，D正确3、A【解析】小球在A到B的过程中，只有重力做功，机械能守恒，在B到C的过程中，有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒．故A正确；小球的高度一直降低，重力势能一直减小，选项B错误；小球与弹簧接触前，做自由落体运动，速度在增大，当接触后，由于重力大于弹力，小球的加速度仍旧向下，速度仍在增大，当重力等于弹力时，加速度为零，速度最大，故C错误；到C点，小球的速度为零，故到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量D错误；故选A考点：考查机械能守恒定律的应用点评：本题难度较小，确机械能守恒的条件是只有重力（或弹簧的弹力）做功；把握小球从b到c过程的受力分析和运动分析，知道小球先做加速运动，后做减速运动，在bc之间某位置速度最大，到c点速度减为零，弹簧压缩到最短4、B【解析】木块开始在水平方向匀速直线运动，则受力平衡，可得摩擦力方向水平向左。物体处于匀速直线运动状态，则说明物体受到最大静摩擦力大于等于滑动摩擦力8N，因此最大静摩擦力大于等于8N；撤去F1后的瞬间，外力为2N，但物体不能立即停下来，所以物体仍会向右运动，故摩擦力仍为滑动摩擦力为8N，水平向左；合力为方向水平向左。选项B正确，ACD错误。故选B。5、C【解析】匀速下滑时，其重力与滑动摩擦力平衡，则摩擦力方向竖直向上，且由摩擦力公式得，解得故选C。6、A【解析】金属棒ab做匀速圆周运动，设速度方向与水平方向夹角为，根据题意可知，速度在水平方向的分速度则感应电动势大小为根据题意可知，逐渐增大，则感应电动势逐渐减小，故BCD错误，A正确。故选A。7、AC【解析】速度图象的斜率等于物体的加速度大小．根据斜率的正负分析加速度的正负．图线与两个坐标轴所围“面积”等于位移．根据速度的正负判断速度的方向【详解】A．由v﹣t图象知，0﹣2s内物体运动的加速度为，故A正确；B．v-t图像与坐标轴围成的面积表示位移，故0﹣5s内的位移为，故B错误；C．速度的正负表示运动方向，第1s末图象在时间轴上方，速度为正，第3s末速度图象也在时间轴上方，速度也为正，故方向相同，故C正确；D．第1s内图线的斜率为正值，加速度沿正方向，而第5s内图线的斜率为负值，加速度方向沿负方向，则第1s内与第5s内物体的加速度方向相反．故D错误【点睛】对于速度﹣时间图象要抓住两个数学意义来理解其物理意义：斜率等于加速度，“面积”等于位移8、AC【解析】速度是反映运动快慢的物理量，是矢量，平均速度等于某段位移与时间的比值，是矢量．瞬时速度表示某一位置或某一时刻的速度【详解】A、速度是表示物体运动快慢的物理量，既有大小，又有方向，是矢量；故A正确.B、平均速度等于某段位移与时间的比值，不是速度的平均值．是矢量；故B错误.C、瞬时速度是在某一时刻或某一位置的速度，是矢量；故C正确.D、汽车上的速度计是用来测量汽车瞬时速率的仪器；故D错误.故选AC.【点睛】解决本题的关键知道平均速度和瞬时速度的区别，知道速度是矢量，速率是标量9、AB【解析】A．合力可能大于，小于或等于任意一个分力，A正确；B．质量分布均匀，形状规则的物体的重心在其几何中心，所以重心不一定在物体上，如篮球，手镯等，B正确；C．恒量惯性大小的唯一标准就是质量，质量越大，惯性越大，C错误；D．力的单位牛顿（N）是根据牛顿第二定律推出的导出的单位，D错误；故选AB。10、AB【解析】物体能否看成质点由物体的大小形状是否可忽略决定，注意区分位移和路程，从形状的直和曲、矢量和标量区分，时间指的是一段，时刻指的是一个点.【详解】A．35分钟是用的时间的长度，是指时间间隔，故A正确；B．设计时速达350km/h，是某时刻的速度，指瞬时速度，故B正确；C．397公里指的是经过的路线的长度，是指路程，故C错误；D．研究列车完全通过短隧道的时间，动车的长度不能忽略，不可看成质点，故D错误；故选AB.【点睛】本题关键是要明确质点、位移与路程、平均速度、瞬时速度的概念，同时要明确这些概念的适用范围.11、AC【解析】A．物体受重力、拉力、支持力和摩擦力处于平衡，知物体一定受四个力的作用，故A正确；B．根据共点力平衡得：故B错误；C．因为物体合力为零，知拉力F与物体A受到的摩擦力与重力和支持力的合力等值反向，方向一定竖直向上，故C正确；D．物体A受到的重力和支持力不等，一定不是平衡力，故D错误；故选AC。12、AC【解析】对小球受力分析，根据平衡条件，假设C弹簧是向下拉力，又a、b、c之间的夹角均为120°，且弹簧a、b、c的弹力大小之比为3：3：1，则小球的重力是C弹簧的弹力的2倍，当单独剪断c瞬间，小球受到的合力与C弹簧的弹力大小相等，方向相反，由牛顿第二定律可求小球的加速度大小、方向竖直向上；假设C弹簧是向上的弹力，同理可得，小球的重力是C弹簧的弹力的4倍，当单独剪断c瞬间，小球受到的合力与C弹簧的弹力大小相等，方向相反，由牛顿第二定律可求小球的加速度大小及方向【详解】AB.根据题意，对小球受力分析，假设C弹簧是向下的拉力，又a、b、c之间的夹角均为120∘，且弹簧a、b、c的弹力大小之比为3:3:1，由平衡条件得，mg+Fc=Fa又Fa：Fc=3：1，则mg=2Fc，当单独剪断c瞬间，小球受到的合力与C弹簧的弹力大小相等，方向相反，由牛顿第二定律得：a=Fc/m=g/2，方向竖直向上，故A正确，B错误；CD.假设C弹簧是向上的弹力，同理可得，小球的重力是C弹簧的弹力的4倍，当单独剪断c瞬间，小球受到的合力与C弹簧的弹力大小相等，方向相反，由牛顿第二定律可求小球的加速度大小为g/4，方向竖直向下．故C正确，D错误故选AC二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、①.②.为了使两个力和一个力的作用效果相同③.BD【解析】(1)[1]由实验原理知F是与合成的理论值，由于误差的存在，其方向不一定沿AO；是实验中与合成的测量值，其方向一定沿AO；(2)[2]用F1和F2两个力或用一个力拉橡皮条时，结点都必须达到O点，这是为了使两个力和一个力的作用效果相同；(3)[3]A．细线的作用是能显示出力的方向，所以不是必须等长，故A错误；B．为了减小实验误差，使弹簧测力计读数准确，实验前应先对弹簧测力计指针调零，故B正确；C．为了减小实验误差，用弹簧秤同时拉细绳时拉力不能太大，也不能太小，故两弹簧秤示数之差没必要太大，故C错误；D．为了更加准确的记录力的方向，拉橡皮条的细绳要长一些，标记同一细绳方向的两点要远一些，故D正确。故选BD。14、①.B②.③.④.【解析】根据小车做匀变速运动列出方程，对合外力进行分析即可求解；在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，根据作差法求解加速度；由图象可知，当外力为零时，物体有加速度，通过对小车受力分析即可求解【详解】从打出的纸带的点迹来看，小车仍然是做加速运动，则平衡摩擦力过度，即平板太陡