福建省霞浦县第一中学物理高一第一学期期末统考试题含解析

福建省霞浦县第一中学物理高一第一学期期末统考试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、如图所示，物体静止于光滑水平面M上，力F作用于物体O点，现要使物体沿着OO'方向做匀加速运动（F和OO'都在M平面内），那么必须同时再加一个力F1，这个力的最小值为（）A.Ftanθ B.FcosθC.Fsinθ D.2、如图所示，为甲乙两物体在同一直线上运动的位置坐标x随时间t变化的图像，已知甲做匀变速直线运动，乙做匀速直线运动，则下列说法正确的是（）A.两物体在t1时刻速度大小相等B.t1时刻乙的速度大于甲的速度C.0～t2时间内两物体平均速度大小相等D.0～t2时间内甲的平均速度小于乙的平均速度3、如图所示，光滑小球被夹在竖直墙壁与A点之间，保持平衡．现稍微增大两竖直墙壁的距离，关于小球对墙面的压力F1和对A点的压力F2的变化情况，正确的是：（）A.F1变大，F2变大 B.F1变大，F2变小C.F1变小，F2变大 D.F1变小，F2变小4、下列说法中正确的是（）A.重心一定在物体上B.当物体浮在水中时，所受重力比在地面上时要小C.形状规则的物体其重心一定在物体的几何中心D.重力的方向是竖直向下5、汽车的百公里加速时间指的是汽车从静止加速到100km/h所用的时间，是衡量汽车性能的一项重要指标．下表是几款汽车的百公里加速时间，请选出平均加速度最大的汽车（）A.宝马M3 B.奥迪R8C.奔驰SLR D.凯迪拉克6、如图是某缓冲装置，劲度系数足够大的轻质弹簧与直杆相连，直杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为Ff，直杆质量不可忽略．一质量为m的小车以速度v0撞击弹簧，最终以速度v弹回．直杆足够长，且直杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计小车与地面的摩擦．则A.小车被弹回时速度v一定小于v0B.直杆在槽内移动的距离等于C.弹簧的弹力可能大于直杆与槽间的最大静摩擦力D.直杆在槽内向右运动时，小车与直杆始终保持相对静止7、如图甲所示，质量为M=2kg的木板静止在水平面上，可视为质点的物块(质量设为m)从木板的左侧沿木板表面水平冲上木板，整个运动过程小物块未滑离木板，物块和木板的速度一时间图象如图乙所示，g=10m/s2，结合图象，下列说法正确的是A.可求得物块在前2s内的位移x=5mB.可求得物块与木板间的动摩擦因数μ=0.1C.可求得物块的质量m=1kgD.可求得木板的最小长度为L=2m8、如图所示，在光滑水平面上，轻质弹簧右端固定在竖直墙壁上，一物块在水平恒力F作用下做直线运动，接触弹簧后压缩弹簧，直至速度为零。整个过程中，物体一直受到力F作用，弹簧一直在弹性限度内，在物块与弹簧接触后向右运动的过程中，下列说法正确的是（）A.物块接触弹簧后立即做减速运动B.物块接触弹簧后先加速后减速C.当物块的速度最大时，它的加速度等于零D.当弹簧形变量最大时，物块的加速度等于零9、人站在电梯中随电梯一起运动，下列过程中人处于“失重”状态的是()A.电梯减速上升 B.电梯加速上升C.电梯加速下降 D.电梯减速下降10、如图甲所示，在倾角为37°的粗糙且足够长的斜面底端，一质量m=2kg可视为质点的滑块压缩一轻弹簧并锁定，滑块与弹簧不相连．t=0s时解除锁定，计算机通过传感器描绘出滑块的速度一时间图象如图乙所示，其中Ob段为曲线，be段为直线，sin37°=0.6，cos37°=0.8．g取10m/s2，则下列说法正确的是（）A.在0.15s末滑块的加速度大小为8m/s2B.滑块在0.1﹣0.2s时间间隔内沿斜面向下运动C.滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25D.在滑块与弹簧脱离之前，滑块一直在做加速运动二、实验题11、（4分）在探究物体的加速度与物体所受外力、物体质量间的关系时，采用如图所示的实验装置，小车以及车中的砝码质量用M表示，盘以及盘中的砝码质量用m表示（1）实验过程中，电火花计时器接在频率为的交流电源上，调整定滑轮高度，使细线与长木板平行（2）若已平衡好摩擦，在小车做匀加速直线运动过程中，当M与m的大小关系满足_____时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力（3）某小组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是____.A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C．实验时，先接通打点计时器的电源，再放开小车D．用天平测出m以及M，小车运动的加速度可直接用公式求出（4）某小组同学保持小车以及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系时，由于他们操作不当，这组同学得到的a-F关系图像如上图所示，①图线不过原点的原因是_________；②图线上端弯曲的原因是_______________（5）某小组在操作完全正确且满足（2）中质量关系的情况下，如图为实验时小车在长木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，根据纸带可求出小车的加速度大小a=____________．（结果保留三位有效数字）12、（10分）在探究“加速度与力和质量的关系”实验时，某老师对传统实验进行了改进，其实验操作如下：①如图所示，先将沙和沙桶通过滑轮悬挂于小车一端，调节平板的倾角θ，使小车沿斜面向下做匀速直线运动，测出沙和沙桶的总质量m；②保持平板倾角θ不变，去掉沙和沙桶，小车即在平板上沿斜面向下做匀加速直线运动，通过纸带测量其加速度a；③保持小车质量M不变，多次改变沙和沙桶的总质量m，每次重复①②两步操作，得到小车加速度与合力的关系；④多次改变小车的质量，进行适当的操作，得到小车加速度和质量的关系（1）在上述实验操作过程中，以下说法正确的是_________A．可以用6V以下的直流电源给打点计时器供电B．应在小车开始运动后再接通打点计时器的电源C．要保持细绳与平板平行D．应让小车从远离定滑轮处开始运动（2）在操作④中，每次改变小车质量后，_________（选填“需要”或“不需要”）重新调节平板的倾角（3）实验中，某同学在坐标纸上画出四张关系图线．其中_________图是正确.A.B.C.D.（4）在操作②中，小车所受的合力大小________mg（填“大于”或“等于”或“小于”）,实验中________(填“需要”或“不需要”)满足沙和沙桶的总质量远小于小车质量.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．在游乐园中乘坐升降机，有一种腾云驾雾的感觉。游客被安全带固定在升降机座椅上，沿竖直轨道提升到离地面64m的高处，由静止释放，为研究方便，可认为升降机先做自由落体运动45m．后受到恒力制动．做匀减速运动．至离地面4m高处时速度刚好减小到零．然后再缓慢将游客送回地面．取g=10m/s2．求：（1）游客在自由下落45m时的速度大小；（2）游客在匀减速阶段运动的时间；（3）在匀减速阶段．升降机对游客的作用力与游客体重之比。14、（14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？15、（13分）小区高楼下一高档轿车被某层楼阳台上自由落下的石块砸坏，民警在寻找肇事者的过程中，5楼摄影爱好者提供了一张从阳台水平向外正好拍到石头下落的照片，如图所示，照片中石块留下一条模糊的径迹，已知该摄影爱好者所用相机曝光时间设置为0.01s，每块砖的厚度为7cm，每层楼高约为3.1m，g取10m/s2，请你帮助民警判断，石块是从几楼落下的？

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、C【解析】要使物体沿着方向做加速运动，合力必须沿着方向，根据三角形定则可知，合力的方向确定了，分力F的大小方向也确定了，当与方向垂直时，如图所示有最小值，根据几何知识可得故选C。2、C【解析】AB．根据图像的斜率表示速度可知，题图倾斜直线速度不变，表示乙的位移-时间图像，在t1时刻，甲图像的斜率大于乙图像的斜率，即甲的速度大于乙的速度，AB错误；CD．纵坐标的变化量表示位移，根据图像可知，甲乙位移大小相等，方向相反，而时间相等，则平均速度大小相等，C正确，D错误。故选C。3、A【解析】将重力按作用效果进行分解，作出力的分解图，由几何关系求出小球对墙面的压力F1和对A点压力F2，根据角度的变化进行分析【详解】小球受重力mg、墙壁向左的力F1与A点的支持力F2三个力的作用，受力分析如图所示：根据平衡条件得小球对墙面的压力为：F1=mgtanθ，小球对A点压力为：，现稍微增大两竖直墙壁的距离，θ增大，则F1和F2都增大，故A正确，BCD错误【点睛】本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程即可4、D【解析】A．空心状物体，例如圆环，它的重心在圆心，但是不在圆环上,故A错误；B．当物体浮在水中时，所受重力与在地面上相等，故B错误；C．只有质量均匀，形状规则的物体的重心才在物体的几何中心上，故C错误；D．重力的方向是竖直向下，故D正确。故选择D选项。5、C【解析】由题意知，表格中所列数据是在速度变化量相同时，速度变化所用时间，据a＝可知，当速度变化量相同时，所用时间越短，则平均加速度越大，结合表格中给出的数据可得，C选项所用时间最短，平均加速度最大．故选C点睛：根据加速度的定义，在速度变化量相同的情况下，所用时间越短则平均加速度越大，不难属于基础题6、BC【解析】小车在向右运动的过程中，弹簧的形变量若始终小于x=时，直杆和槽间无相对运动，小车被弹回时速度υ一定等于υ0；若形变量等于x=时，杆和槽间出现相对运动，克服摩擦力做功，小车的动能减小，所以小车被弹回时速度υ一定小于υ0，A错误；整个过程应用动能定理：Ffs=△EK，直杆在槽内移动的距离，故B正确；当弹力等于最大静摩擦力时杆即开始运动，此时车的速度大于杆的速度，弹簧进一步被压缩，弹簧的弹力大于最大静摩擦力，故C正确；直杆在槽内向右运动时，开始小车速度比杆的大，所以不可能与直杆始终保持相对静止，故D错误．故选BC【点睛】缓冲装置是一种实用装置，在生产和生活中有着广泛的应用，本题就是根据某种缓冲装置改编的一道物理试题，试题设计新颖，物理思想深刻．正确解答这道试题，要求考生具有扎实的高中物理基础以及很强的分析和解决问题的能力7、AD【解析】根据图象的“面积”可求得位移，得到木板的长度．由斜率得到加速度，以m为研究对象，据牛顿第二定律求解动摩擦因数．由动量守恒可求得物块的质量m【详解】A.图象的“面积”大小等于位移，可求出物块在t=2s时的位移x=×（2+4）×1+2×1=5m，故A正确；B.由图象的斜率等于加速度，可求出m匀减速运动的加速度大小a1=2m/s2，以物块m为研究对象，由牛顿第二定律得：μmg=ma1，μ=a1/g，可求出物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2.故B错误；C.由图知两个物体速度相同后一起作匀速直线运动，说明水平面是光滑的，以两个物体组成的系统为研究对象，取m的初速度方向为正方向，根据动量守恒得：mv0=(M+m)v，代入数据4m=（2+m）×2，可求得m=2kg，故C错误；D.木板的长度等于两图象在0−1s内“位移”之差，可求出L=×（2+4）×1-×2×1=2m，故D正确故选AD.8、BC【解析】当木块接触弹簧后，水平方向受到向右的恒力F和弹簧水平向左的弹力，弹簧的弹力先小于恒力F，后大于恒力F，木块所受的合力方向先向右后向左，则木块先做加速运动，后做减速运动；当弹力大小等于恒力F时，木块加速度为零，速度为最大值；当弹簧压缩量最大时，弹力大于恒力F，合力向左，加速度大于零，故选BC。【点睛】本题考查分析物体受力情况和运动情况的能力，要抓住弹簧弹力的可变性进行动态分析；同时要明确合力与速度同向时加速，合力与速度反向时减速。9、AC【解析】当物体有向下的加速度时物体处于失重状态；当物体加速度向上时，物体处于超重状态【详解】电梯减速上升时，加速度向下，故人失重，故A正确；电梯加速上升时，加速度向上，故人超重，故B错误；电梯加速下降时，加速度向下，故人失重，故C正确；电梯减速下降时，加速度向上，故人超重，故D错误；故选AC【点睛】本题考查超重与失重的性质，注意明确加速度向下有两种可能：加速向下或减速向上10、AC【解析】A．速度时间图像切线斜率代表加速度，直线段斜率即加速度根据图像可得选项A对B．根据速度时间图像从开始运动一直到0.2S，速度方向一直沿正方向，即速度方向不变，沿斜面向上，选项B错C．脱离弹簧后，滑块沿斜面向上匀减速，根据牛顿运动定律有计算可得，选项C对D．与滑块脱离前，根据速度图像可得先加速后减速，选项D错故选AC。二、实验题11、①.②.BC③.没有平衡摩擦（或平衡摩擦不够）④.随所挂钩码质量m的增大，不能满足.⑤.3.19【解析】当盘及盘中砝码的总质量远小于小车及砝码总质量时，可以认为小车受到的拉力等于盘及砝码的重力；平衡摩擦力时，不能挂盘；实验过程中，应保证绳和纸带与木板平行；小车的加速度应由纸带求出；图线不通过坐标原点，当拉力为某一值时，a为零，知没有平衡摩擦力或倾角过小；用逐差法求出加速度【详解】（1）设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：F=Ma，对盘和砝码有：mg-F=ma，联立解得：，由此可知当M＞＞m时，绳对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力（2）平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，使小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动，故A错误；每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，故B正确；实验时，若先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，所以实验时，先接通打点计时器的电源，再放开小车，故C正确；小车运动的加速度是利用打点计时器测量，如果用天平测出m以及小车质量M，直接用公式求出，这是在直接运用牛顿第二定律计算的，而我们实验是在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系，应通过图象来解答，故D错误．所以BC正确，AD错误（3）当F≠0时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，说明实验操作中遗漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，随着F的增大，即盘及盘中砝码质量的增大，不在满足盘及盘中的砝码质量远小于小车的质量，因此曲线上部出现弯曲现象（4）交流电源频率为f=50Hz，相邻两个点的时间间隔为T=0.04s，根据逐差法△x=aT2得加速度为：【点睛】从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚，同时注意整体法和隔离法的应用．注意其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚12、①.C②.需要③.A④.等于⑤.不需要【解析】（1）[1].打点计时器使用交流电源，故A错误．实验时应先接通电源，再释放小车，故B错误．实验时应保持细绳与平板平行，故C正确．要让小车从靠近定滑轮处开始运动，故D错误（2）[2].因在操作①中满足：，则在操作④中，每次改变小车质量M后，需要重新调节平板的倾角θ（3）[3].在合力不变的条件下，加速度与质量成反