湖北省武汉市高一上学期期末考试物理---精品解析Word版

1、武汉外国语学校高一年级上学期期末考试物理试题一、选择题(本题共10小题。在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得5分)选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)1.关于加利略的两个斜面实验(外推法研究自由落体运动的示意图a和理想斜面实验的示意图b),下面说法正确的是A. 伽利略在图(a)中使用了光滑斜面进行实验B. 伽利略在图(b)中把实验和逻辑推理和谐地结合起来C. 伽利略从图(a)中得出:自由落体运动是匀加速直线运动D. 伽利略从图(b)中得出:力是维持物体运动的原因【答案】BC【解析】【分析】如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，伽利略推断出小球在斜面运动能到达原来下滑时的高度，存在某个守恒量.【详解】伽利略从图(a)中将斜面实验的结论外推到斜面倾角的情形,从而间接证明了自由落体运动是匀加速直线运动.所以没有必要斜面一定光滑，故A错；C对；伽利略在图（b）中把实验和逻辑推理和谐地结合起来，选项B正确； 伽利略从图（b）中得出:力不是维持物体运动的原因，选项D错误；故选BC.2.我国自主研制的“和谐号”高速列车如图所示。若“和谐号”高速列车进站前

2、的初速度，经历速度减小为零，若将上述运动视为匀减速直线运动，根据以上数据无法求出“和谐号”高速列车在此运动过程的（ ）A. 位移 B. 平均速度 C. 加速度 D. 受到的阻力【答案】D【解析】列车做匀减速直线运动，可知300s的平均速度，位移为，加速度；因列车质量未知，无法求解阻力；故选D. 3.如图所示,在足够高的空间内,小球位于空心管的正上方处,空心管长为,小球的球心与管的轴线重合,并在竖直线上,小球直径小于管的内径,不计空气阻力,则下列判断正确的是( )A. 两者均无初速度同时释放,小球在空中不能穿过管B. 两者同时释放,小球具有竖直向下的初速度、管无初速度,则小球一定能穿过管,且 穿过管的时间与当地重力加速度无关C. 两者同时释放,小球具有竖直向下的初速度,管无初速度,则小球一定能穿过管,但穿过管的时间与当地重力加速度有关D. 两者均无初速度释放,但小球提前了时间释放,则小球一定能穿过管,但穿过管的 时间与当地重力加速度有关【答案】AC【解析】【分析】两者释放后都做自由落体运动，在相等时间内运动的位移为 ，分别求出两个物体的位移，找到他们自己的关系即可。【详解】若两者无初速度

3、同时释放，则在相同时间内下降的高度相同，可知小球在空中不能穿过管，故A正确。两者同时释放，小球具有向下的初速度，管无初速度，根据xv0t+gt2gt2L+h知，经过t=，小球穿过管，故B正确，C错误。两者均无初速度释放，但小球提前了t时间释放，根据xg(t+t)2gt2gt2+gtt=h+L可知小球能穿过管，穿过管的时间与当地的重力加速度有关，故D正确。4.入冬以来，我市雾霾天气频发，发生交通事故的概率比平常高出许多，保证雾霾中行车安全显得尤为重要；在雾天的平直公路上，甲、乙两汽车同向匀速行驶，乙在前，甲在后某时刻两车司机听到警笛提示，同时开始刹车，结果两车刚好没有发生碰撞图示为两车刹车后匀减速运动的v-t图象，以下分析正确的是（）A. 甲刹车的加速度的大小为0.5m/s2B. 两车刹车后间距一直在减小C. 两车开始刹车时的距离为100 mD. 两车都停下来后相距25m【答案】C【解析】甲刹车的加速度的大小 ，故A错误；两车刹车后间距前20s一直在减小,20s两车速度相等，距离最大，之后间距减小，故B错误；两车刚好没有发生碰撞，说明20s末两车速度相等时，两车位置相同，20s末两车的速

4、度 ，故C正确； 20s后两车的位移之差 故D错误。本题选C5.如图所示，带有孔的小球A套在粗糙的倾斜直杆上，与正下方的小球B通过轻绳连接，处于静止状态给小球B施加水平力F使其缓慢上升，直到小球A刚要滑动在此过程中()A. 水平力F的大小不变B. 杆对小球A的支持力不变C. 轻绳对小球B的拉力先变大后变小D. 杆对小球A的摩擦力先变小后变大【答案】D【解析】对球受拉力F、重力和细线的拉力T，合力为零如图所示：由此可知，随着的增加，拉力F和细线张力T均增加，故A错误，C错误；再对A、B球整体分析，受重力、拉力F、支持力N和静摩擦力f，如图所示：设杆与水平方向的夹角为，根据平衡条件，在垂直杆方向有 ，随着F的增加，支持力N增加；在平行杆方向，有：，可得：，可知随着F的增加，静摩擦力逐渐减小，当时，摩擦力为零，此后静摩擦力反向增加；故B错误，D正确。所以D正确，ABC错误。6.如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔,质量为m的小球套在圆环上,一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用手拉住。现拉动细线,使小球沿圆环缓慢上移,在移动过程中手对线的拉力F和环对小球的弹力FN的大

5、小变化情况是A. F增大,FN减小B. F不变,FN减小C. F不变,FN增大D. F减小,FN不变【答案】D【解析】【详解】受力分析如下图所示。在小球沿圆环缓慢上移的过程中，根据相似法可知：，因为mg和R都为定值，则在整个过程中N不变；因为绳子长度逐渐变短，故绳子拉力F逐渐变小。故在小球沿圆环缓慢上移的过程中，手对线的拉力F逐渐减小，轨道对小球的弹力N保持不变。故本题选D。7.如图所示，倾角为的光滑斜面体始终静止在水平地面上,其上有一斜劈A,A的上表面水平且放有一斜劈B，B的上表面上有一物块C，A、B、C一起沿斜面匀加速下滑。已知A、B、C的质量均为m，重力加速度为g，下列说法正确的是A. A、B间摩擦力为零B. A加速度大小为C. C可能只受两个力作用D. 斜面体受到地面的摩擦力为零【答案】C【解析】【分析】整体一起匀加速下滑，具有相同的加速度；先用整体法结合牛顿第二定律求出整体的加速度，再用隔离法分析个体的受力情况。【详解】对B、C整体受力分析，受重力、支持力，B、C沿斜面匀加速下滑，则A、B间摩擦力不为零，BC在水平方向有向左的加速度，则B受A对它的向左的摩擦力，故A错误；选A

6、、B、C整体为研究对象，根据牛顿第二定律可知A加速度大小为gsin ，故B错误；取C为研究对象，当斜劈B的倾角也为时，C只受重力和斜面的支持力，加速度才为ac=gsin，故C正确；斜面对A的作用力垂直斜面向上，则A对斜面的作用力垂直斜面向下，这个力可分解为水平和竖直的两个分力，故斜面具有向右相对运动的趋势，斜面受到地面的摩擦力水面向左，故D错误。故选C。【点睛】若一个系统中涉及两个或者两个以上物体的问题，在选取研究对象时，要灵活运用整体法和隔离法。对于多物体问题，如果不求物体间的相互作用力，我们优先采用整体法，这样涉及的研究对象少，未知量少，方程少，求解简便；很多情况下，通常采用整体法和隔离法相结合的方法。8.水平面上有一个质量m=2kg的小球,小球与水平面的动摩擦因数为小球与水平轻弹簧以及与竖直方向成角的不可伸长的轻绳一端相连,如图所示,此时小球处于静止状态,水平面对小球的支持力恰好为零。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知以下说法正确的是A. 此时轻弹簧的弹力为零B. 此时轻绳的拉力为C. 当剪断轻弹簧的瞬间,小球具有水平同右加速度,大小为D. 当剪断轻绳后小球刚开始滑动瞬间,小球

7、的加速度大小为方向水平向左【答案】BD【解析】【分析】先分析剪断轻绳前弹簧的弹力和轻绳的拉力大小；再研究剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，对小球受力分析，根据牛顿第二定律求出瞬间的加速度大小【详解】在剪断轻绳前，小球受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力处于平衡，根据共点力平衡得，弹簧的弹力：F=mgtan45=201=20N，绳子拉力，故A错误，B正确；剪断弹簧的瞬间，轻绳对小球的拉力瞬间为零，此时小球所受的合力为零，则小球的加速度为零，故C错误；断轻绳的瞬间，弹簧的弹力仍然为20N，小球此时受重力、支持力、弹簧弹力和摩擦力四个力作用，小球受摩擦力为：f=mg=0.220N=4N，根据牛顿第二定律得小球的加速度为：；合力方向向左，所以加速度方向向左。故D正确；故选BD。【点睛】解决本题的关键知道剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，剪短弹簧的瞬间，轻绳的弹力要变化，结合牛顿第二定律进行求解9.如图所示，建设房屋时，保持底边L不变，要设计好屋顶的倾角，以便下雨时落在房顶的雨滴能尽快地滑离屋顶，雨滴下滑时可视为小球做无初速度、无摩擦的运动。下列说法正确的是A. 倾角越大，雨滴对屋顶压力越大B. 倾角越

8、大，雨滴下滑时的加速度越大C. 倾角越大，雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的时间越短D. 倾角越大，雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的速度越大【答案】BD【解析】【分析】雨滴从房顶下滑时做初速度为零的匀加速直线运动，该物理模型和物块从斜面顶端沿斜面下滑一样，然后根据牛顿第二定律和匀变速直线运动规律列式，分析运动时间、速度与倾角的关系。【详解】屋檐的倾角为，底边为L，设屋顶的坡面长度为s，雨滴下滑时加速度为a。对水滴做受力分析，只受重力mg和屋顶对水滴的支持力N，垂直于屋顶方向：；平行于屋顶方向：；可知，倾角越大，N越小，则由牛顿第三定律知雨滴对屋顶的压力：，所以倾角越大，雨滴对屋顶压力越小，故A错误；雨滴下滑的加速度为：，则倾角越大，雨滴下滑时的加速度越大，故B正确；设从O到M的时间为t，水滴的运动位移为：，由位移时间公式得：，则：，故当时，用时最短，故C错误；雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的速度为：，知倾角越大，雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的速度越大，故D正确。故选BD。10.如图所示，A、B、C三个物体静止叠放在水平桌面上，物体A的质量为2m，B和C的质量都是m，A、B间的动摩擦因数为，B、C间的动

9、摩擦因数为，B和地面间的动摩擦因数为.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.现对A施加一水平向右的拉力F，则下列判断正确的是A. 若A、B、C三个物体始终相对静止，则力F不能超过mgB. 当力Fmg时，A、B间的摩擦力为C. 无论力F为何值，B的加速度不会超过gD. 当力F mg时，B相对A滑动【答案】AB【解析】【详解】A.A与B间的最大静摩擦力大小为：mg,C与B间的最大静摩擦力大小为：，B与地面间的最大静摩擦力大小为：（2m+m+m）=；要使A，B，C都始终相对静止，三者一起向右加速，对整体有：F-=4ma，假设C恰好与B相对不滑动，对C有：=ma，联立解得：a=，F=mg；设此时A与B间的摩擦力为f，对A有：F-f=2ma，解得f=mgmg，表明C达到临界时A还没有，故要使三者始终保持相对静止，则力F不能超过mg，故A正确.B.当力Fmg时，由整体表达式F-=4ma可得：a=g，代入A的表达式可得：f=mg,故B正确.C.当F较大时，A,C都会相对B滑动，B的加速度就得到最大，对B有：2-=maB，解得aB=g，故C错误.D.当A恰好相对B滑动时，C早已相对B滑动，对A、B整体分析有:F-=3ma1，对A有：F-2mg=2ma1，解得F=mg，故当拉力Fmg时，B相对A滑动，D错误.胡选：A、B.二、实验题(2小题,共16分。把答案填在答题卷的相应题号的横线上)11.“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,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图:(1)图乙

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