2019-2020学年辽宁省辽南协作体高一(上)期末物理试卷

2019-2020学年辽宁省辽南协作体高一（上）期末物理试卷

一、选择题（本题共10小题，50分，其中1～7题为单选，第8～10题为多选，全部选对的得5分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）

1．（5分）伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础。关于惯性有下列说法，其中正确的是（ ） A．物体抵抗运动状态变化的性质是惯性 B．没有力作用，物体只能处于静止状态 C．没有力作用，物体也可以曲线运动

D．运动物体如果没有受到力的作用，将做匀变速直线运动

2．（5分）如图所示，一足球用网兜悬挂于O点，A点为网兜上对称分布的网绳的结点，OA为一段竖直绳。若换一体积较小而质量相同的足球，设网绳的长度不变，则（ ）

A．网绳的拉力变大 C．竖直绳OA的拉力变小

B．网绳的拉力变小 D．竖直绳OA的拉力变大

3．（5分）光滑水平面上有一质量为1kg的物体，在四个恒定水平共点力的作用下处于平衡状态。现同时撤去大小分别为2N和8N的两个水平力而其余力保持不变，关于此后物体物运动情况，下列说法正确的是（ ） A．一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是4 m/s2 B．可能做匀减速直线运动，加速度大小可能是2m/s2

C．可能做轨迹为曲线的运动，加速度大小可能是10m/s2 D．可能做匀速直线运动，速度大小可能是10m/s

4．（5分）用大小相同的力F，以同一角度θ分别推或拉相同的静止物体a和b，使其开始沿水平面运动，下列说法正确的是（ ）

A．若水平面光滑，经过相等时间a物体的速度大

B．若水平面光滑，经过相等时间b物体的速度大 C．若水平面不光滑，经过相等时间a物体的位移大 D．若水平面不光滑，经过相等时间b物体的位移大

5．（5分）某学生在竖直方向运动的电梯内研究超失重现象他利用压力传感器测量一个重力为30N的小铁块对水平电梯地板的压力，如图为传感器的示数随时间的变化情况，则由图可知：（ ）

A．4﹣18s电梯一定处于静止状态

B．0～2.5s若电梯加速上升，则2.5s时达到最大速度 C．0～4s电梯运动方向一定向上

D．18﹣22s电梯可能处于向下的运动过程中

6．（5分）图甲所示为网易公开课的一个视频截图，MIT的教授沃尔特从实验室的天花板处自由释放一个钢球，利用频闪摄影手段记录钢球的下落过程。频闪仪每隔相等时间短暂闪光一次，图乙照片上完整记录了钢球在各个时刻的位置。利用图中信息估计频闪仪的闪光频率可能为：（ ）

A．100Hz

B．10Hz

C．1Hz

D．0.1Hz

7．（5分）两光滑平板MO、NO构成一个具有固定夹角∠MON＝75°的V形槽，一球置于槽内，用θ表示NO板与水平面之间的夹角，θ＝30°；如图所示。若保持MON夹角不变将V形槽顺时针缓慢旋转30°，则在旋转过程中平板MO和NO对小球弹力大小如何变化：（ ）

A．板MO对球弹力一直减小，板NO对球弹力一直增大

B．板MO对球弹力先减小后增大，板NO对球弹力一直增大

C．板MO对球弹力先减小后增大，板NO对球弹力先增大后减小 D．板MO对球弹力一直减小，板NO对球弹力先增大后减小

8．（5分）在动摩擦因数为μ（μ≠0）的水平面上有一质量为m的小球，小球与水平轻弹簧和与竖直方向夹角为θ轻绳的一端相连；如图所示，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，当剪断轻绳的瞬间，小球加速度的大小可能为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（ ）

A．0

B．gtanθ

C．gtanθ﹣μg

D．

9．（5分）如图所示，传送带ab水平，bc与水平方向夹角为30°且顺时针转动，一小物块轻放在传送带的最左端，物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.4．关于物块从a到c的运动下列速率﹣时间图象可能正确的是：（ ）

A． B．

C． D．

10．（5分）如图，一个质量为m＝1kg的长木板置于光滑水平地面上，木板上放有质量相等的A、B两物块，mA

＝mB＝1kg的A、B两物块与木板之间的动摩擦因数分别为μA＝0.3和μB＝0.2，若现用水平恒力F作用在A物块上，重力加速度g＝10m/s2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则下列说法正确的是（ ）

A．当F大于6N时，B物块和木板发生相对滑动

B．当F＝5N时，A、B两物块都相对木板静止不动 C．若F＝3N，则B物块所受摩擦力大小为1N D．若F＝6N，则B物块的加速度大小为1.5m/s2 二、填空题（本题共3小题，共16分）

11．（4分）一物体做方向不变的直线运动，先后连续经过匀加速、匀速和匀减速运动过程，已知物体在这三个运动过程中的位移分别为d，4d和2d，所用时间分别为t，2t和

t，则加速和减速运动过程中的加速度大小之比

为： ，物体做匀减速运动的末速度大小为： （用题中字母表示）。

12．（6分）如图所示，在“探究两个互成角度的力的合成规律“的实验中，某同学将像皮筋的一端固定，另一端拴两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计，沿着两个不同的方向拉弹簧测力计，当把像皮筋的活动端拉到O点时，两细绳相互垂直。

（1）由图可读出，这时两个拉力的大小分别为F1＝ N和F2＝ N．（左图为F1）

（2）以O为作用点，用1格长度的线段表示0.5N，在虚线方格纸上按作图法的要求，求出它们的合力的大小 N（结果保留2位小数）。（虚线为F1方向）

13．（6分）为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为小车的质量。m为砂和砂桶的质量；m0为小车所带滑轮的质量。 （1）实验时，一定要进行的操作或保证的条件是 。

A．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，然后调整拉力方向与长本板平行 B．用天平测出砂和砂桶的总质量

C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数 D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带

E．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M

（2）该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出）。已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为 m/s2（结果保留三位有效数字）

（3）以拉力传感器的示数为横坐标，加速度为纵坐标（纵、横坐标轴单位长度相等。且都为国际单位，画出的a﹣F图象是一条直线，求得图线的斜率为k，则小车的质量M为 （用字母表示）

三、计算题（本题共3小题，共34分.解答时应该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，答案中必须明确的写出数值和单位）

14．（8分）如图所示，物体质量为4kg，两段细绳OA、AC结于A点且两段细绳所能承受的最大拉力都是48N，细绳OA与竖直方向夹角为37°，力F作用在A点，方向斜向右上，物体处于静止状态（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2）

求（1）力F的最小值为多少？

（2）若增大物体的质量且保持A点位置和力F最小值的方向不变，哪段绳子先断？并求出此绳刚要断时物体的质量为多少？

15．（10分）如图所示，在倾斜角为37°的斜面上以A为分界点，上段粗糙下段光滑。物块质量为lkg，弹簧的劲度系数为k＝60N/m。弹簧的下端固定，上端连接质量不计的挡板。系统处于静止状态。现给物块施加一个沿斜面向上的拉力，使物块在光滑面上做匀加速运动，0.5s末物块恰离开挡板同时进入粗糙面，以后拉力保持不变，又经过0.5s，物块速度恰好为零。求斜面粗糙部分的动摩擦因数。（ain37°＝0.6，g＝10m/s2，物块大小可忽略）

16．（16分）如图所示，水平地面上有质量为M＝4kg、长为L＝9m的大箱子，质量为m＝1kg的小铁块可视为质点且位于箱子底部正中心的位置，绳子一端固定在箱子的右侧面，另外一端连着小铁块，绳子能够承受的最大拉力为4N，箱子和地面之间动摩擦因数μ1＝0.2，箱子和小铁块之间动摩擦因数μ2＝0.1．某时刻开始箱子在外力F＝20N水平向右的恒力作用下由静止开始运动，过了一段时间外力F开始增大直至绳子刚好被拉断时立刻撤去外力F，此时箱子和小铁块的速度为4.5m/s（g＝10m/s2）（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力） 求：（1）箱子在恒力F＝20N作用时绳上的弹力。

（2）绳断后箱子和小铁块经过多长时间第一次相碰；第一次相碰时箱子和小铁块的速度大小各为多少？

2019-2020学年辽宁省辽南协作体高一（上）期末物理试卷

参与试题解析

一、选择题（本题共10小题，50分，其中1～7题为单选，第8～10题为多选，全部选对的得5分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）

1．【解答】解：A、任何物体都有保持原来运动状态的性质，叫着惯性，所以物体抵抗运动状态变化的性质是惯性，故A正确；

B、没有力作用，物体可以做匀速直线运动，故B错误；

C、没有力作用，物体将处于静止状态或做匀速直线运动，不可能做曲线运动，故C错误； D、运动的物体在不受力时，将保持匀速直线运动，故D错误； 故选：A。

2．【解答】解：AB、设有n条网绳，每条网绳拉力相等，根据平衡条件，每条网绳拉力在竖直方向的分量为：Tcosθ＝

，T＝

，换一体积较小而质量相同的足球，mg不变，θ变小，cosθ增大，T减小，故A错误，B

正确；

CD、竖直绳OA的拉力和球的重力是一对平衡力，球的重力不变，竖直绳OA的拉力也不变，故CD错误。 故选：B。

3．【解答】解：撤去大小分别为2N和8N的两个力后，根据平衡条件得知，余下的两个力的合力与撤去的两个力的合力大小相等、方向相反，则撤去大小分别为2N和8N的两个力后，物体的合力大小范围为 6N≤F合≤10N，根据牛顿第二定律F＝ma得：物体的加速度范围为：6m/s2≤a≤10m/s2。

A、若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动，加速度不可能是4 m/s2，故A错误。

B、若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向相同，则物体做匀减速直线运动，但是加速度不可能等于2m/s2，故B错误。

C、由上分析知，可能做轨迹为曲线的运动，加速度大小可能是10m/s2，故C正确。 D、撤去两个力后，物体的合力不为零，不可能做匀速直线运动，故D错误。 故选：C。

4．【解答】解：AB、若水平面光滑，由牛顿第二定律得：Fcosθ＝ma，得a＝相等，经过相等时间t，根据v＝at知两个物体的速度相等，故AB错误。

，可知，两个物体的加速度

CD、水平面不光滑时，由牛顿第二定律得： 对a有：Fcosθ﹣（mg+Fsinθ）＝maa， 对b有：Fcosθ﹣（mg﹣Fsinθ）＝mab， 则ab＞aa， 由x＝

at2可知，经过相等时间b物体的位移大，故C错误，故D正确。

故选：D。

5．【解答】解：A、4﹣18s，小铁块对水平电梯地板的压力等于其重力，由牛顿第三定律得，电梯对小铁块的支持力等于其重力，也就是受力平衡，那么小铁块可能处于静止状态或者匀速运动状态，故A错误。

B、0～2.5s若电梯加速上升，则2.5s时达到最大加速度，但2.5s～4s，加速度仍向上，则电梯仍处于加速状态，4s时达最大速度，故B错误。

C、0～4s小铁块对电梯的压力大于重力，物体处于超重状态，加速度向上，但可能向上运动，也可能向下运动，故C错误。

D、18﹣22s小铁块对电梯的压力小于重力，物体处于失重状态，加速度向下，但可能向上运动，也可能向下运动，故D正确。 故选：D。

6．【解答】解：MIT的教授沃尔特从实验室的天花板处自由释放一个钢球，天花板的高度h大约3m 根据匀变速直线运动的位移时间公式，得：t＝

＝

≈0.8s

从图象看出，约7个时间间隔，则t＝7T，则T≈0.1s 则频闪仪的闪光频率：f＝故B正确，ACD错误。 故选：B。

7．【解答】解：初状态对小球进行受力分析，受到重力和两个支持力，将重力进行分解如左图，将FON平移使得三个力构成一个矢量三角形；

若保持MON夹角不变将V形槽顺时针缓慢旋转30°，根据矢量圆原理可知，FOM和FON的变化情况如右图所示（从黑线→红线→绿线变化），根据线段的长度变化可知力的变化情况是：板MO对球弹力一直减小，板NO对球弹力先增大后减小，故ABC错误、D正确。 故选：D。

＝10Hz

8．【解答】解：在剪断轻绳前，小球受重力mg、绳子的拉力T以及弹簧的弹力F处于平衡，如图所示，根据共点力平衡条件得： F＝mgtanθ

剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力不变，若F＜μmg，小球处于静止状态，加速度为0。

若F＞μmg，根据牛顿第二定律得：F﹣μmg＝ma，得：a＝gtanθ﹣μg，故AC正确，BD错误。 故选：AC。

9．【解答】解：ABC、物块在ab上可能先匀加速后匀速，在bc上，因为 mgsin30°＞μmgcos30°，所以物块将匀加速下滑。在ab上匀加速运动的加速度大小为 a1＝在bc上匀加速运动的加速度大小为 a2＝×

＝μg＝0.4g

＝g（sin30°﹣μcos30°）＝g（0.5﹣0.4

）≈0.15g，则a1＞a2，故ab段图象的斜率大于bc段图象的斜率，因此，AC两图不可能，B可能，故AC

错误，B正确。

D、物块在ab上可能一直做匀加速运动，在bc上，再做匀加速运动，且a1＞a2，ab段图象的斜率大于bc段图象的斜率，故D正确。 故选：BD。

10．【解答】解：A与木板间的最大静摩擦力为：fA＝μAmAg＝0.3×1×10N＝3N， B与木板间的最大静摩擦力为：fB＝μBmBg＝0.2×1×10N＝2N，

AD、若F＝6N＞fA，则B和木板整体受摩擦力为4N；假设木板和B没有相对滑动，则木板和B的加速度a＝

m/s2＝1.5m/s2，此时B受到的摩擦力将达到fB＝mBa＝1×1.5N＝1.5N＜fB，所以木板和B没有相对滑动，不论力F多大，木板和B的加速度始终为1.5m/s2，B不会和木板发生相对滑动，故A错误，D正确。

B、F＝5N＞fA，A在木板表面滑动，摩擦力为3N；由上面的分析知，B不会和木板发生相对滑动，故B错误。 C、若F＝3N＝fA，A不会在木板表面滑动，对整体由牛顿第二定律得：a＝对B由牛顿第二定律得f＝mBa＝1×1N＝1N； 故C正确。 故选：CD。

二、填空题（本题共3小题，共16分） 11．【解答】解：物体匀加速运动：d＝匀速阶段：4d＝v•2t，联立两式解得v0＝0 匀减速阶段：2d＝

•

t，联立解得：v′＝

v＝

×

t

＝

m/s2＝1m/s2，

匀加速运动的加速度：a＝

匀减速运动的加速度：a′＝＝＝﹣•

则a：a′＝9：4 故答案为：9：4；

。

12．【解答】解：（1）弹簧测力计的最小刻度是0.1N，所以读数要保留到最小刻度的下一位，所以两个拉力的大小分别为F1＝1.38N，F2＝2.60N。

（2）根据平行四边形法则作图如图所示， 根据图形可知，合力大小为2.85N。 故答案为：（1）1.38，2.60 （2）2.85。

13．【解答】解：（1）A、该题是拉力传感器测出拉力，从而表示小车受到的合外力，应拿走砂桶，将带滑轮的长木

板右端垫高，以平衡摩擦力，调整拉力方向与长木板平行，故A正确。

BE、拉力由传感器得到，不需要测出砂和砂桶的总质量，也不需要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M，故BE错误。

C、为了充分利用纸带，减少误差，小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数，故C正确。

D、本题需要保证质量一定，改变拉力探究拉力与加速度的关系，故需要改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带，故D正确。 故选：ACD。

（2）由于两计数点间还有四个点没有画出，故打点周期为0.1s，由△x＝aT2可得： a＝

＝1.97m/s2。

F，a﹣F图象的斜率：k＝

，小车质量为：M＝

（3）由牛顿第二定律得：2F＝（M+m0）a，则a＝﹣m0。

故答案为：（1）ACD；（2）1.97；（3）

﹣m0。

三、计算题（本题共3小题，共34分.解答时应该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，答案中必须明确的写出数值和单位）

14．【解答】解：（1）如图所示，当F垂直于OA时力F最小，根据几何关系可得Fmin＝mgsin37°＝24N； （2）保持A点位置和力F最小值的方向不变，根据图中几何关系可知，AC为斜边，所以AC绳的拉力大于OA绳的拉力，所以AC绳先断；

由于细绳所能承受的最大拉力都是48N，所以AC绳的最大拉力为TAC＝48N 所以有：TAC＝mmaxg 解得：mmax＝4.8kg。

答：（1）力F的最小值为24N；

（2）若增大物体的质量且保持A点位置和力F最小值的方向不变，AC绳子先断；此绳刚要断时物体的质量为4.8kg。

15．【解答】解：在t＝0.5s时物体离开挡板，此时物体受到板的支持力为零，此时弹簧处于原长。 在0～5s内物体向上运动的距离为x＝设此过程中的加速度为a1，则x＝解得a1＝0.8m/s2，

进入粗糙区域后，又经过0.5s，物块速度恰好为零，说明物体减速运动的加速度大小等于加速运动的加速度大小， 即a2＝0.8m/s2，方向沿斜面向下；

在光滑区域末端，根据牛顿第二定律可得：F﹣mgsin37°＝ma1， 解得F＝6.8N；

在粗糙部分，根据牛顿第二定律可得：mgsin37°+μgcos37°﹣F＝ma2， 解得：μ＝0.2。

答：斜面粗糙部分的动摩擦因数为0.2。

16．【解答】解：（1）以箱子和铁块为整体，由牛顿第二定律得：F﹣f1＝μ（M+m）a 其中 f1＝μ（M+m）g 对小铁块受力分析如图所示， 由牛顿第二定律得：T+f2＝ma 其中f2＝μ2mg

由以上各式可得：T＝1N

（2）绳断后假设二者一起减速，对整体分析可得：μ1（M+m）g＝（M+m）a1 所以：a1＝2m/s2

而对小铁块分析可得：最大加速度a2＝μ2g＝lm/s2＜a1，因此二者分开减速 对箱子有f1﹣f2＝Ma3，a3＝2.25m/s2 结合v﹣t图象设箱子停下所用时间t0。 则 t0＝

t0＝2s

＝0.1m

当箱子停下时的位移x1＝＝4.5m

小铁块的位移x2＝v0t0﹣可得△x＝x2﹣x1，△x＝2.5m＜

＝7m

所以当箱子停下时二者还没有碰上。故第一次碰撞时箱子的速度为0 假设再经过时间t二者第一次相碰，则 解得：t＝1s

所以总的时间为t总＝t+t0＝3s 此时铁块的速度v2＝v0﹣a2t总＝1.5m/s

答：（1）箱子在恒力F＝20N作用时绳上的弹力是1N。

（2）绳断后箱子和小铁块经过3s第一次相碰；第一次相碰时箱子和小铁块的速度大小各为0、1.5m/s。

﹣△x＝（v0﹣a2t0）t﹣