2019-2020学年天津市和平区耀华中学高一(上)期中物理试卷 (含答案解析)

2019-2020学年天津市和平区耀华中学高一（上）期中物理试卷

一、单选题（本大题共7小题，共30.0分）

1.关于加速度，下列说法正确的是()

A. 加速度表示物体运动的快慢

B. 加速度表示物体运动速度变化的大小

C. 加速度表示物体运动速度变化的快慢

D. 加速度的方向一定与物体运动方向相同

2.关于弹力，下列说法中正确的是：

A. 相互接触的物体之间一定有弹力作用

B. 不接触的物体之间也可能有弹力作用

C. 压力和支持力的方向都垂直物体的接触面

D. 压力和支持力的方向都平行于物体的接触面

3.下列说法正确的是()

A. 木块放在桌面上受到向上的支持力．这是由于木块发生形变而产生的

B. 用一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的推力，这是由于木头的形变而产生的

C. 细绳对物体拉力方向不一定沿绳

D. 挂在电线下面的电灯受到向上的拉力是由于电线发生微小形变而产生的

4.汽车以10m/s的速度在平直公路上行驶，急刹车时的加速度大小为2m/s2，则自刹车开始，2s

与6s时汽车的位移之比为()

A. 16：25

B. 16：24

C. 25：16

D.

16：23

5.在水平桌面上有一个倾角为α的斜面体．一个质量为m的物块，在平

行于斜面的拉力F作用下，沿斜面向上做匀速运动．斜面体始终处

于静止状态．已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.下列结论正确的是()

A. 斜面对物块的摩擦力大小是F

B. 斜面对物块的摩擦力大小是μmg

C. 桌面对斜面体的摩擦力大小是0

D. 桌面对斜面体的摩擦力大小是Fcosα

6.两个共点力F1和F2，其合力为F，则下列说法正确的是()

A. 合力一定大于任一分力

B. 增大两分力间的夹角，合力一定减小

C. 分力F1、F2都增大时，合力F一定增大

D. 合力有可能大于任一分力，也可能小于任一分力，还可能与两个分力都相等

7.如图是作直线运动物体的v?t图象，其中表示物体作匀减速直线运动的图是()

A. B.

C. D.

二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）

8.水平地面上有一方形物体，物体与地面之间的动摩擦因数为μ(0<

μ<1).现对物体施加一拉力F，使物体做匀速直线运动．设F的方

向与水平面夹角为θ，如图所示，在θ从0逐渐增大到90°的过程中，

物体的速度保持不变，则()

A. F一直增大

B. F先减小后增大

C. F的功率减小

D. F的功率不变

9.半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖直挡板MN。在P和MN之间放有

一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止状态。如图所示是这个装置的纵截面图。若用外力使MN保持竖直，缓慢地向右移动，在Q落到地面以前，发现P始终保持静止。在此过程中，下列说法中正确的是()

A. MN对Q的弹力逐渐减小

B. 地面对P的摩擦力逐渐增大

C. P、Q间的弹力先减小后增大

D. Q所受的合力不变

10.在H=30m高的塔顶上将一物体竖直向上抛出，抛出速度为v0=20m/s，不计空气阻力，g取

10m/s2，则物体位移大小为15m时，球离开抛出点的时间可能为()

A. 1s

B. 3s

C. 2+√3s

D. 2+√7s

三、填空题（本大题共2小题，共12.0分）

11.如图所示，重20N的物体放在粗糙水平面上，用F=8N的力斜向下推

物体，物体保持不动．F与水平面成30°角，物体与水平面间的动摩擦因

数μ=0.5，则物体对地面的压力______ N，物体所受的摩擦力______ N，

物体所受的合力______ N.

12.某人站在20m高的平台上，使一物体以15m/s的初速度做竖直上抛运动，经过______s到达最高

点，它在第四秒内的位移为______m.(取向上为正方向，不计空气阻力，g取10m/s2)

四、实验题（本大题共1小题，共9.0分）

13.如图是“探究小车速度随时间变化规律”的实验中打出的一条纸带，已知交流电源的频率是

50Hz.纸带上每两个计数点间还有四个计时点未画出．

(1)打D点时，小车的速度大小是______m/s；

(2)如果小车系在纸带的F端，那么小车是做______直线运动(选填“匀加速”或“匀减速”)．

五、计算题（本大题共3小题，共31.0分）

14.一小球沿斜面以恒定的加速度滚下并依次通过A、B、C三点，已知AB=6m，BC=10m，小

球通过AB、BC所用的时间分别为3s和2s，

(1)求小球沿斜面下落的加速度

(2)求小球通过A、B两点时的速度

15.如图所示，质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上，用轻绳拴住质量

为m的小球B置于斜面上，整个系统处于静止状态，已知斜面倾角及轻

绳与竖直方向夹角均为θ=30°.不计小球与斜面间的摩擦，求：

(1)画出小球的受力分析示意图；

(2)轻绳对小球的作用力大小；

(3)水平面对斜面体的支持力大小。

16.歼?10战机是我国自行设计并装备部队使用的第三代战斗机，性能优异，其短距起飞能力非常

强．歼?10战机在t时间内滑行距离x就能达到起飞速度．有人预测它将成为中国未来航空母舰的舰载机，若歼?10战机在甲板长为L(L

(1)第一种方法中弹射系统使飞机具有的最小速度；

(2)第二种方法中航空母舰匀速运动的最小速度．

-------- 答案与解析 --------

1.答案：C

解析：解：A、加速度是描述速度变化快慢的物理量，方向与速度变化的方向相同，故A、B错误，C正确。

D、加速度的方向是速度变化的方向而不是物体运动方向(速度方向)，故D错误。

故选：C。

加速度是描述速度变化快慢的物理量，加速度大表示速度变化快，加速度小表示速度变化慢．

本题主要考查了加速度的定义，难度不大，属于基础题．

2.答案：C

解析：

【分析】

知道弹力产生的条件：1、物体要相互接触2、物体要发生弹性形变，清楚弹力的方向。

要注意支持力、压力属于弹力，压力和支持力的方向都垂直物体的接触面。

【解答】

A.弹力产生的条件是：1、物体要相互接触2、物体要发生弹性形变，两个条件同时满足物体间才会产生弹力。故A错误；

B.根据A选项分析，故B错误；

C.压力和支持力的方向都垂直物体的接触面，指向被压和被支持的方向，故C正确；

D.压力和支持力的方向都垂直物体的接触面，故D错误。

故选C。

3.答案：D

解析：解：A、木块放在桌面上所受到桌面向上的弹力是由于桌面发生向下微小形变而产生的．故A 错误．

B、用细竹竿拨动水中的木头，木头受到的竹竿的弹力是由于细杆发生形变而产生的．故B错误．

C、绳对物体拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向．故C错误．

D、挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，这是因为电线发生微小的形变而产生的．故D正确．

故选：D

弹力的施力物体是发生弹性形变的物体，受力物体是与之接触的物体．弹力的方向与施力物体的形变方向相反，与恢复原状的方向相同．

本题考查对弹力产生条件的理解和应用能力．抓住弹力是发生弹性形变的物体对接触物体产生的作用力．

4.答案：A

解析：

【分析】

根据匀变速直线运动的速度时间公式求出汽车刹车速度减为零所需的时间，判断汽车是否停止，再结合位移公式求出2s内和6s内的位移，从而得出位移之比．

本题考查运动学中的刹车问题，是道易错题，注意汽车刹车速度减为零后不再运动．

【解答】

汽车速度减为零所需的时间t0=0?v0

a =?10

?2

s=5s．

则2s内的位移x1=v0t+1

2at2=10×2m?1

2

×2×4m=16m．

6s内的位移等于5s内的位移，则x2=0?v02

2a =?100

?4

m=25m．

则x1：x2=16：25.故A正确，B、C、D错误．

故选：A．

5.答案：D

解析：解：A、对m受力分析可知，m受重力、支持力及拉力的作用及摩擦力的作用而处于平衡状态；则在沿斜面方向上有：F?mgsinα=f；故A错误；

B、斜面对物块的摩擦力大小是f=μF N=μmgcosα；故B错误；

CD、对整体受力分析可知，整体受重力、支持力、拉力的作用，因拉力有水平向右的分量，故地面一定对斜面体有水平向左的摩擦力；大小为Fcosα；故C错误；D正确；

故选：D。

对m受力分析，由共点力的平衡条件可判断摩擦力的大小；再对整体受力分析，由共点力的平衡求出桌面对斜面体的摩擦力．

本题要注意m受到的是滑动摩擦力；而地面对斜面体的摩擦力为静摩擦力；要注意明确两种摩擦力的计算方法不相同；同时要注意灵活选择研究对象，做好受力分析．

6.答案：D

解析：解：A、由力的合成方法可知，两力合力的范围|F1?F2|≤F合≤F1+F2，合力可能小于某一分力，故A错误．

B、增大两分力间的夹角，F1、F2大小可能在增大，所以合力不一定减小，故B错误．

C、分力F1、F2都增大时，两分力间的夹角可能在增大，所以合力F不一定增大，故C错误．

D、由力的合成方法可知，两力合力的范围|F1?F2|≤F合≤F1+F2，所以合力有可能大于任一分力，也可能小于任一分力，还可能与两个分力都相等，故D正确．

故选D．

由力的合成方法可知，两力合力的范围|F1?F2|≤F合≤F1+F2；

一个合力与几个分力共同作用的效果相同，合力可以大于分力，可以小于分力，也可以等于分力．本题考查对合力与分力关系的理解能力．合力与分力是等效的，合力的范围在两个分力之差与之和之间．

7.答案：A

解析：解：A、此图表示物体的速度均匀减小，说明物体做匀减速直线运动，符合题意。故A正确。

B、此图表示物体的速度均匀增大，说明物体做匀加速直线运动。不符合题意。故B错误。

C、由于v?t图象的切线斜率表示加速度，故此图表示物体做加速度减小的减速直线运动。不符合题意。故C错误。

D、该图表示的速度方向为负，大小均匀增大，说明物体沿负向做匀加速直线运动，故D错误。

故选：A。

在v?t图象中，倾斜的直线表示匀变速直线运动，斜率表示加速度。分别分析物体的运动情况，即可作出选择

本题是速度图象问题，由图线形状直接读出物体速度的变化，关键要抓住图线的“斜率”等于加速度，要注意与数学图象的区别。

8.答案：BC

解析：解：A、因为物体匀速运动，水平竖直方向均受力平衡：

Fcosθ=μ(mg?Fsinθ)

F=μmg

cosθ+μsinθ

令：sinβ=2，cosβ=2，即：tanβ=1μ

则：F=2=2

θ从0逐渐增大到90°的过程中，在θ+β<90°前：sin(β+θ)逐渐变大，所以F逐渐减小；

在θ+β>90°后：sin(β+θ)逐渐变小，所以F逐渐减大；

所以结论是：F先减小后增大，故A错误，B正确．

C、功率：P=Fvcsθ=μmg

cosθ+μsinθ

θ从0逐渐增大到90°的过程中，tanθ一直在变大，所以功率P一直在减小，故C正确，D错误；故选：BC

在θ从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，说明物体受力始终平衡，受力分析后正交分解表示出拉力F，应用数学方法讨论F的变化，再由P=Fvcsθ判断功率的变化．

本题为平衡条件的应用问题，受力分析后应用平衡条件求解即可，难点在于研究对象的选择和应用数学方法讨论拉力F的变化，难度不小，需要细细品味．

9.答案：BD

解析：

【分析】

先对Q受力分析，受重力、P对Q的支持力和MN对Q的支持力，根据平衡条件求解出两个支持力；再对P、Q整体受力分析，受重力、地面支持力、MN挡板对其向左的支持力和地面对其向右的支持力，再次根据共点力平衡条件列式求解。

本题关键是先对物体Q受力分析，再对P、Q整体受力分析，然后根据共点力平衡条件求出各个力的表达式，最后再进行讨论。

【解答】

ACD、对Q受力分析，受重力、P对Q的支持力和MN对Q的支持力，如图

根据共点力平衡条件，有

=0

F

合

N1=mg

，N2=mgtanθ，MN保持竖直且缓慢地向右移动过程中，角θ不断变大，则N1变大，N2变cosθ

大

故AC错误，D正确；

B、对P、Q整体受力分析，受重力、地面支持力、MN挡板对其向左的支持力和地面对其向右的支持力，如图

根据共点力平衡条件，有

f=N2=mgtanθ

MN保持竖直且缓慢地向右移动过程中，角θ不断变大，故f变大，故B正确；

故选：BD。

10.答案：ABD

解析：

【分析】

取竖直向上方向为正方向，竖直上抛运动可以看成一种加速度为?g的匀减速直线运动，当物体的位移大小为15m时，根据位移公式求出时间。

本题采用整体法研究竖直上抛运动，方法简单，但要注意位移是矢量，与距离不同，不能漏解。

【解答】

取竖直向上方向为正方向，物体做加速度为?g的匀减速直线运动，当物体在抛出点上方15m时，位移为x=15m

gt2

根据位移时间公式可得： x=v0t?1

2

解得t1=1s，t2=3s

当物体在抛出点下方15m时，位移为x=?15m

gt2

根据位移时间公式可得： x=v0t?1

2

解得t3=(2+√7)s，

故选ABD。

11.答案：24；4√3；0

解析：解：对物体进行受力分析：重力、推力F、地面的支持力N，如图所示：

由竖直方向力平衡则有：

N=G+Fsin30°=20N+8×0.5N=24N，则物体对地面的压力为24N；

物体的最大静摩擦力为：

f m=μN=0.5×24N=12N；

F的水平方向分力大小为：

F′=Fcos30°=4√3N

物体没能被推动，保持静止状态，物体所受的摩擦力为：

f=Fcos30°=4√3N；

物体处于静止状态，合力为零．

故答案为：24，4√3，0．

对物体进行受力分析，作出力图，运用正交分解法，由平衡条件求解地面对物体的支持力，根据F 水平方向的分力与最大静摩擦力的关系，判断物体能否运动，再确定合力．

本题解题的关键是根据竖直方向力平衡，求出地面对物体的支持力，再求解最大静摩擦力，确定物体的状态．

12.答案：1.5；?20

解析：解：选取向上为正方向，竖直向上抛运动可看成一种加速度为?g的匀减速直线运动，当物体的速度减至零时到达最高点，则有：

v0?gt=0

得：t=v0

g

=15

10

=1.5s

物体在第三末的速度：v3=v0?gt=15?3×10=?15m/s

它在第四秒内的位移：x4=v3t?1

2gt2=?15×1?1

2

×10×12=?20m

故答案为：1.5s；?20m

竖直向上抛运动可看成一种加速度为?g的匀减速直线运动，当速度等于0时达到最大高度，根据运动学基本公式列式计算即可．

本题考查竖直上抛运动的基本规律，解题时我们可以把运动的整个过程看成匀减速直线运动去处理，分析时要抓住对称性．

13.答案：0.23匀减速

解析：解：(1)纸带上每两个计数点间还有四个计时点未画出．所以相邻的计数点间的时间间隔T= 0.1s，

根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小．

v D=x CE

t CE

=

0.0792?0.0332

2×0.1

=0.23m/s

(2)小车系在纸带的F端，纸带是按从右向左打点顺序计数，就是说先打右边的点，从图中可以看出，相邻的相等时间间隔内的位移之差几乎相等．

而且从右到左相邻的计数点的距离越来越小，所以小车做匀减速运动．

故答案为：(1)0.23；

(2)匀减速．

根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小．

根据相邻的计数点的距离变化判断小车的运动．

要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．

14.答案：解：

根据匀变速直线运动的位移与时间公式从A到B得：v A t1+1

2

at12=6m；

同理从A到C：v A(t1+t2)+1

2

a(t1+t2)2=16m

(1)联立以上两式得：a=1.2m/s2；

(2)联立以上两式得：v A=0.2m/s；

有匀变速直线运动的速度时间公式得：v B=v A+at1=0.2+1.2×3m/s=3.8m/s；

答：(1)小球沿斜面下落的加速度为1.2m/s2；

(2)小球通过A、B两点时的速度分别为0.2m/s、3.8m/s。

解析：(1)根据匀变速直线运动的位移与时间公式列方程求出小球下滑的加速度；

(2)根据匀变速直线运动的位移与时间公式列方程求出A点的速度，根据速度时间公式求出B点的速度。

解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式的能灵活运用。

15.答案：解：

(1)以B为研究对象，受力如图甲所示。

(2)由几何关系知θ=β=30°，

根据受力平衡可得：

F T sinθ=F N sinβ，

F T cosθ+F N cosβ=mg，

mg；

F T=√3

3

(3)以斜面体为研究对象，其受力如图乙所示，

mg，

由(2)可得：F N=√3

3

mg，

由牛顿第三定律有：F N=F N′=√3

3

由受力平衡得，水平面对斜面体的支持力为：

F N1=Mg+F N′cosθ=Mg+1

mg。

2

答：(1)受力分析示意图如图所示；

(2)轻绳对小球的作用力大小为√3

mg；

3

mg。

(3)水平面对斜面体的支持力大小为Mg+1

2

解析：(1)以B为研究对象，受到重力、支持力和绳子拉力作用，画出受力示意图；

(2)根据几何关系求出各个角，根据受力平衡求解轻绳对小球的作用力大小；

(3)以斜面体为研究对象，画出受力示意图，根据共点力的平衡条件求解水平面对斜面体的支持力大小。

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进行解答。

16.答案：解：设飞机起飞的加速度为a，起飞的速度为v，则有：

t①

x=0+v

2

v=at②

(1)设弹射系统使飞机具有的初速度为v0，有：

v2?v02≤2aL③

√x(x?L)

由①②③得：v0≥2

t

√x(x?L)；

所以弹射系统使飞机具有的最小初速度为2

t

(2)设航空母舰的速度为v1，飞机起飞的时间为t1，该时间内航空母舰的位移为x1，飞机的位移为x2，对航空母舰有：x1=v1t1④

t1⑤

对飞机有：x2=v1+?v

2

t1=v?v1

⑥

a

两者位移关系：L≥x2?x1⑦

由①②及④～⑦式可得：v1≥2(x?√xL)

t

所以航空母舰匀速运动的最小速度为2(x?√xL)

t

．

答：第一种方法中弹射系统使飞机具有的最小速为2

t

√x(x?L)；第二种方法中航空母舰匀速运动的

最小速度为2(x?√xL)

t

．

解析：(1)起飞速度是一个瞬时速度，也就是只有当飞机的瞬时速度达到这个值的时候，飞机才可以起飞，通过歼?10战机在t时间内滑行距离x就能达到起飞速度这个条件，根据做匀变速直线运动的

物体，v=x

t =v0+v

2

，算出起飞速度v；

(2)第一种起飞方式是以一定的初速度做匀加速直线运动，要求在L位移内，速度能达到起飞速度，运用速度位移公式直接可以求解；

(3)第二种起飞方式是让航空母舰匀速运动，这样飞机具有和航空母舰一样的初速度，然后飞机和航空母舰相对运动，相对运动时，它们运动的时间相同，位移之差是一个定值，即为甲板长度L，根据运动学基本公式求解即可．

两个物体沿同一直线运动，讨论两个物体运动速度及位移关系，在分析每个物体运动情况时，要注意运动的相对性．明确运动的参照物．