2020-2021学年湖北省武汉市第二中学高一上学期期末考试物理试卷

2020-2021学年湖北省武汉市第二中学高一上学期期末考试物理试卷

2020-2021学年湖北省武汉市第二中学高一上学期期末考试

物理试卷

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．伽利略在对自由落体运动的研究过程中，开创了如下框所示的一套科学研究方法，其中方框2和4中的方法分别是( )

A．提出假设，实验检验

B．数学推理，实验检验

C．实验检验，数学推理

D．实验检验，合理外推

2．如图所示，小球被轻绳系住，静止在光滑斜面上．若按力的实际作用效果来分解小球受到的重力G，则G的两个分力的方向分别是图中的( )

A．1和2 B．1和3

C．2和3 D．1和4

3．如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹。质点从M点出发经P点到达N点，已知弧长MP大于弧长PN，质点由M点运动到P点与从P点运动到N点的时间相等。下列说法正确的是

A．质点从M到N过程中速度大小保持不变

B．质点在MN间的运动不是匀变速运动

C．质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同

D．质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同

4．如图所示，一质量均匀分布的实心圆球被直径AB所在的平面一分为二，先后以AB 水平和AB竖直两种不同方式放置在光滑支座上，处于静止状态，已知支点P、Q间的

距离为圆球直径的一半，设先后两种放置方式中两半球间的作用力大小分别为F 1和F 2，

则F

1F 2为

A ．√3

B ．√32

C ．2√33

D ．√33 5．如图所示，甲从A 地由静止匀加速跑向B 地，当甲前进距离为1m 时，乙从距A 地

5m 处的C 点由静止出发，乙的加速度与甲的加速度相同，最后二人同时到达B 地，则

A 、

B 两地距离为

A ．6m

B ．9m

C ．12m

D ．15m

6．如图所示，一固定杆与水平方向夹角为α，将一质量为m 1的滑块套在杆上，通过轻

绳悬挂一质量为m 2的小球，滑块与杆之间的动摩擦因数为μ．若滑块和小球保持相对

静止以相同的加速度a 一起运动（未施加其它外力），此时绳子与竖直方向夹角为β，

且β>α，不计空气阻力，则滑块的运动情况是

A ．沿着杆减速上滑 B ．沿着杆减速下滑

C ．沿着杆加速下滑

D ．沿着杆加速上

滑

7．如图所示，一劲度系为k 的轻度弹簧，上端固定，下端连一质量为m 的物块A ，A

放在质量也为m 的托盘B 上，以F N 表示B 对A 的作用力，x 表示弹簧的伸长量。初始

时，在竖直向上的力F 作用下系统静止，且弹簧处于自然状态(x

=0)，现改变力F 的大

小，使B 以2

g 的加速度匀加速向下运动(f 为重力加速度，空气阻力不计），此过程中F N 或F 随x 变化的图象正确的是（ ）

A．

B．

C．

D．

二、多选题

8．一只小船渡河，水流速度各处相同且恒定不变，方向平行于岸边．小船相对于水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，其运动轨迹如图所示．船相对于水的初速度大小均相同，且方向垂直于河岸，船在渡河过程中船头方向始终不变．由此可知

A．小船沿三条不同轨迹渡河的时间相同

B．沿AC轨迹渡河所用时间最短

C．沿AC和AD轨迹小船都是做匀变速运动

D．AD是匀减速运动的轨迹

9．在一种“子母球”表演中，让同一竖直线上的小球A和小球B，从距水平地面高度为kh（k>1）和h处同时由静止释放，如图所示．设小球A、B的质量分别为2m和m，小

球与地面碰撞后以原速率反弹，忽略碰撞时间和空气阻力．若要小球B在第一次上升过程中能与正在下落的小球A相碰，则k可以取下列哪些值( )

A．8

B．6

C．4

D．2

10．如图，斜面上有a、b、c、d四个点，ab=bc=cd，从a点以初速度v0水平抛出一个小球，它落在斜面上的b点，速度方向与斜面之间的夹角为θ；若小球从a点以初速度

平抛出，不计空气阻力，则小球（）

A．将落在bc之间

B．将落在c点

C．落在斜面的速度方向与斜面的夹角大于θ

D．落在斜面的速度方向与斜面的夹角等于θ

三、实验题

11．用如图甲所示的装置“探究加速度与力、质量的关系”。请回答下列问题：

(1)实验时，为平衡摩擦力，以下操作正确的是____________

A．连着砂桶，适当调整木板右端的高度，直到小车被轻推后沿木板匀速运动

B．取下砂桶，适当调整木板右端的高度，直到小车被轻推后沿木板匀速运动

C．取下砂桶，适当调整木板右端的高度，直到小车缓慢沿木板做直线运动 (2)图乙是实验中得到的一条纸带，已知相邻计数点间还有四个点未画出，打点计时器所用电源频率为50Hz，由此可求出小车的加速度a=________m/s2（计算结果保留三位有效数字）。

(3)一组同学在保持木板水平时，研究小车质量一定的情况下加速度a与合外力F的关系，得到如图丙中①所示的a-F图线。则小车运动时受到的摩擦力f=_______N；小车质量M=_______kg。若该小组正确完成了步骤（1），得到的a-F图线应该是图丙中的______（填“②”、“③”或“④”）。

12．如图(a)所示，AB是一可升降的竖直支架，支架顶端A处固定一弧形轨道，轨道末端水平。一条形木板的上端铰接于过A的水平转轴上，下端搁在水平地面上。将一小球从弧形轨道某一位置由静止释放，小球落在木板上的某处，测出小球平抛运动的水平射程x和此时木板与水平面的夹角θ，并算出tanθ。改变支架AB的高度，将小球从同一位置释放，重复实验，得到多组x和tanθ，记录的数据如下表：

(1)在图(b)的坐标中描点连线，作出x— tanθ的关系图象。

（____）

(2)根据x—tanθ图象可知小球做平抛运动的初速度v0= ___m/s；实验中发现θ超过60°后，小球将不会掉落在斜面上，则斜面的长度为____m。（重力加速度g取10 m/s2）(3)实验中有一组数据出现明显错误，可能的原因是______。

四、解答题

13．如图所示，倾角θ=37°的倾斜轨道和水平轨道平滑连接且固定不动，小物块与两轨道间的动摩擦因数均为μ=0.5，小物块从斜面上A 点静止释放，最终停止在水平轨道上

的B 点，已知小物块从释放至停止滑行的总路程s =1.4m ．sin37° =0.6，cos37°=0.8，g =10m/s 2．求：

(1)小物块运动过程中的最大速度v m ；

(2)静止释放小物块后1.2s 内的平均速率．

14．如图所示，M 是水平放置的半径足够大的圆盘，可绕过其圆心的竖直轴OO’匀速转动，在圆心O 正上方h 处有一个正在间断滴水的容器，每当一滴水落在盘面时恰好下一滴水离开滴口．某次一滴水离开滴口时，容器恰好开始水平向右做速度为v 的匀速直线运动，将此滴水记作第一滴水．不计空气阻力，重力加速度为g ．求：

（1）相邻两滴水下落的时间间隔；

（2）要使每一滴水在盘面上的落点都在一条直线上，求圆盘转动的角速度．

（3）第二滴和第三滴水在盘面上落点之间的距离最大可为多少？

15．如图甲所示，有一块木板静止在足够长的粗糙水平面上，木板质量为M=4kg ，长为 1.4l =m ；木板右端放着一小滑块，小滑块质量为m =1kg ，可视为质点，现用水平恒力F 作用在木板M 右端，恒力F 取不同数值时，小滑块和木板的加速度分别对应不同数值，两者的a F -图像如图乙所示，取10g =m/s 2，求：

（1）小滑块与木板之间的滑动摩擦因数1μ以及木板与地面的滑动摩擦因数2μ； （2）若水平恒力F =27.8N ，且始终作用在木板M

上，当小滑块m 从木板上滑落时，经历的时间为多次。

16．如图所示，水平传送带以速度v1=2m/s匀速向左运动，小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，m P=2kg、m Q=1kg，小物体P与传送带之间的动摩擦因数μ= 0.1．某时刻P在传送带右端具有向左的速度v2=4m/s，P与定滑轮间的绳水平．不计定滑轮质量和摩擦，小物体P与传送带之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，传送带、轻绳足够长，取g=10 m/s2．求：

(1)从地面上看，P向左运动的最大距离；

(2)P离开传送带时的速度．（结果可用根号表示）

参考答案

1．A

【解析】

试题分析：这是依据思维程序排序的问题，这一套科学研究方法，要符合逻辑顺序，即通过观察现象，提出假设，根据假设进行逻辑推理，然后对自己的逻辑推理进行实验验证，紧接着要对实验结论进行修正推广，选项A正确．

考点：此题考查了伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法．

2．A

【解析】

【分析】

将力进行分解时，一般要按照力的实际作用效果来分解或按需要正交分解，若要按照力的实际作用效果来分解，要看力产生的实际效果。

【详解】

小球重力产生两个效果，一是使绳子拉伸，二是使斜面受压，故应按此两个方向分解，分别是1和2，故A正确，BCD错误。

故选：A。

【点睛】

按照力的实际作用效果来分解是常用方法，看准产生的效果即可，比较简单。

3．D

【解析】因质点在恒力作用下运动，由牛顿第二定律可知，质点做匀变速曲线运动，由于加

速度不变，从M到N过程中，根据

s

v

t =，由于质点由M点运动到P点与从P点运动到N

点的时间相等，可知，速度大小变化，故A错误；因加速度不变，则物体做匀变速曲线运动，根据公式v a t

=?可知质点在这两段相等时间内的速度变化量大小相等，方向相同，故BC错误，D正确。

点睛：注意曲线运动的特点：速度在变化，可能大小变，也可能方向变，但必存在加速度，可能加速度在变，也可能加速度不变。

4．A

【解析】

设两半球的总质量为m，当球以AB沿水平方向放置，根据平衡条件可知F1=

12mg ；当球以AB 沿竖直方向放置，隔离右半球受力分析如图所示：

可得F 2=12mgtanθ，根据支架间的距离为AB 的一半，可得θ=30°，则F

1F 2=√3，A 正确、BCD 错误。

点睛：本题考查力的平衡相关知识，对左图，上面球受重力和支持力而平衡，根据平衡条件得到支持力；对右图，隔离半个球分析，受重力、左侧球的支持力和右角的支持力，根据平衡条件列式求解。解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形定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进行解答。

5．B

【解析】

设AB 两地距离为x ，AC 间距离为25x m =，则乙从C 到B 时间为t ，对乙：

2212x x at -＝，甲通过1 1x m =所用时间为1 t ，则：2111 2

x at =，设甲从A 到B 的总时间为2 t ，则2212

x at =，根据题意可以得到：21t t t -=，整理可以得到：