解析河南省南阳一中高一下学期开学物理试卷 含解析

2016-2017学年河南省南阳一中高一（下）开学物理试卷一、选择题（本题共10小题，每小题3分.其中7，8，9，10小题为多选，在每小题给出的四个选项中，选出正确答案；多选题全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．）1．下列说法中正确的是（）A．摩擦力方向一定与物体运动的方向相反B．马拉车加速前进，是因为马拉车的力大于车拉马的力C．做匀变速直线运动的物体，其加速度不一定恒定D．研究乒乓球比赛中的“弧旋球”技巧时，乒乓球不能看做质点2．车厢内悬挂两个质量不同的小球，上面球的质量比下面球的大，如图所示，当车厢向右做加速运动时，不计空气阻力，下列各图中正确的是（）A．B． C．D．3．电梯的顶部挂一个弹簧测力计，测力计下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为8N，关于电梯的运动，以下说法正确的是（g取10m/s2）（）A．电梯可能向下加速运动，加速度大小为2 m/s2B．电梯可能向上加速运动，加速度大小为4 m/s2C．电梯可能向下减速运动，加速度大小为2 m/s2D．电梯可能向下减速运动，加速度大小为4 m/s24．如图所示，物体在水平力F作用下静止在斜面上，若稍增大水平力F，而物体仍能保持静止，下列说法正确的是（）A．斜面对物体的静摩擦力及支持力都不一定增大B．斜面对物体的静摩擦力及支持力都一定增大C．斜面对物体的静摩擦力一定增大，支持力不一定增大D．斜面对物体的静摩擦力不一定增大，支持力一定增大5．一个物体在三个力的作用下处于静止的平衡状态．从某时刻起，其中的一个力先逐渐减小到零，后又沿原方向逐渐恢复到原来的大小，其它力始终不变．则在这一过程中（）A．物体的加速度先减小，后增大，速度先增大，后减小B．物体的加速度先减小，后增大，速度一直增大C．物体的加速度先增大，后减小，速度先增大，后减小D．物体的加速度先增大，后减小，速度一直增大6．如图所示，物体A和B的质量均为m，且分别与跨过定滑轮的轻绳连接（不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦），在用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中，下列说法正确的是（）A．物体A也做匀速直线运动B．物体A做匀加速直线运动C．绳子对物体A的拉力等于物体A的重力D．绳子对物体A的拉力大于物体A的重力7．两实心小球甲和乙由同一种材质制成，甲球质量大于乙球质量．两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关．若它们下落相同的距离，则（）A．甲球用的时间比乙球长B．甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C．甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D．甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功8．如图所示，将一质量为m的三角形物体放在水平地面上，当用一水平力F经过物体的重心向右推物体时，物体恰好以一较大的速度匀速运动，当某一时刻保持力的大小不变立即使推力反向变成拉力，则推力反向的瞬间（）A．物体的加速度大小为，方向水平向左B．物体的加速度大小为，方向水平向左C．地面对物体的作用力大小为mgD．地面对物体的作用力大小为9．如图所示，足够长的粗糙斜面固定在地面上，某物块以初速度v0从底端沿斜面上滑至最高点后又回到底端．上述过程中，若用h、x、v和a分别表示物块距水平地面高度、位移、速度大小和加速度的大小，t表示运动时间．下列图象中可能正确的是（）A．B．C．D．10．关于物体做曲线运动的以下说法不正确的是（）A．做平抛运动的物体，其加速度一定恒定不变B．物体受到的力不为恒力，物体一定做曲线运动C．做变速运动的物体轨迹一定是曲线D．初速度不为零，且受到初速度方向不在同一条直线上的外力作用，物体一定做曲线运动二、计算题：本大题共3小题，共40分．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．11．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/s2．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．12．如图，原长分别为L1和L2，劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直地悬挂在天花板上，两弹簧之间有一质量为m1的物体，最下端挂着质量为m2的另一物体，整个装置处于静止状态．现用一个质量为m的平板把下面的物体竖直地缓慢地向上托起，直到两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和，这时托起平板竖直向上的力是多少？m2上升的高度是多少？13．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L=1.4m；木块右端放的一小滑块，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图象如图乙所示，取g=10m/s2．求：（1）小滑块与木板之间的滑动摩擦因数，以及木板与地面的滑动摩擦因数．（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，经历的时间为多长．2016-2017学年河南省南阳一中高一（下）开学物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共10小题，每小题3分.其中7，8，9，10小题为多选，在每小题给出的四个选项中，选出正确答案；多选题全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．）1．下列说法中正确的是（）A．摩擦力方向一定与物体运动的方向相反B．马拉车加速前进，是因为马拉车的力大于车拉马的力C．做匀变速直线运动的物体，其加速度不一定恒定D．研究乒乓球比赛中的“弧旋球”技巧时，乒乓球不能看做质点【考点】作用力和反作用力；质点的认识；摩擦力的判断与计算．【分析】明确摩擦力的性质，知道摩擦力的方向可以与运动方向相同、相反或相互垂直；明确作用力和反作用力的性质；知道匀变速直线运动是指加速度恒定，速度均匀变化的运动；明确物体看作质点的条件，知道只有物体的大小和形状可以忽略不计时，物体才能看作质点．【解答】解：A、摩擦力方向一定与物体间的相对运动或相对运动的趋势相反，可以与对地运动的方向相同、相反或相互垂直，故A错误；B、马拉车加速前进，车受到马的拉力大于阻力，而马拉车的力和车拉马的力为作用力和反作用力，大小一直相等，故B错误；C、做匀变速直线运动的物体，其加速度一定恒定，速度均匀变化，故C错误；D、研究乒乓球比赛中的“弧旋球”技巧时，乒乓球的大小和形状不能忽略，故不能看做质点，故D正确．故选：D．2．车厢内悬挂两个质量不同的小球，上面球的质量比下面球的大，如图所示，当车厢向右做加速运动时，不计空气阻力，下列各图中正确的是（）A．B． C．D．【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．【分析】两小球与车厢具有相同的加速度，分别对质量小的小球和两球整体分析，根据牛顿第二定律得出两段绳子拉力的方向，从而得出正确的选项．【解答】解：对两球整体分析，整体受总重力、上面绳子的拉力两个力作用，设上面绳子与竖直方向的夹角为θ，根据平行四边形定则得：tanθ==对质量小的小球分析，受重力和绳子的拉力，设下面绳子与竖直方向的夹角为α，根据平行四边形定则得：tanα==，可知θ=α，故B正确，A、C、D错误．故选：B3．电梯的顶部挂一个弹簧测力计，测力计下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为8N，关于电梯的运动，以下说法正确的是（g取10m/s2）（）A．电梯可能向下加速运动，加速度大小为2 m/s2B．电梯可能向上加速运动，加速度大小为4 m/s2C．电梯可能向下减速运动，加速度大小为2 m/s2D．电梯可能向下减速运动，加速度大小为4 m/s2【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．【分析】对重物受力分析，根据牛顿第二定律得出重物的加速度大小和方向，从而得出电梯的加速度大小和方向，从而判断出电梯的运动规律【解答】解：电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为10N，知重物的重力等于10N，对重物有：mg﹣F=ma，解得a=2m/s2，方向竖直向下，则电梯的加速度大小为2m/s2，方向竖直向下．电梯可能向下做加速运动，也可能向上做减速运动．故A正确，BCD错误．故选：A4．如图所示，物体在水平力F作用下静止在斜面上，若稍增大水平力F，而物体仍能保持静止，下列说法正确的是（）A．斜面对物体的静摩擦力及支持力都不一定增大B．斜面对物体的静摩擦力及支持力都一定增大C．斜面对物体的静摩擦力一定增大，支持力不一定增大D．斜面对物体的静摩擦力不一定增大，支持力一定增大【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】因不知原来物体的静摩擦力情况，所以水平力F增大少许后，静摩擦力的大小可能增大、可能减小，也可能先减小后增大；水平力F增大少许后，沿垂直于斜面方向上的分量会增大，从而可判知支持力的变化情况．【解答】解：原来斜面对物体的静摩擦力方向可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下，所以稍微最大水平力F，静摩擦力可能增大，也可能减小，甚至可能大小不变（大小不变，方向改变）；F增大，则物体对斜面的压力F N=mgcosθ+Fsinθ也增大，所以选项ABC错误，选项D正确．故选D5．一个物体在三个力的作用下处于静止的平衡状态．从某时刻起，其中的一个力先逐渐减小到零，后又沿原方向逐渐恢复到原来的大小，其它力始终不变．则在这一过程中（）A．物体的加速度先减小，后增大，速度先增大，后减小B．物体的加速度先减小，后增大，速度一直增大C．物体的加速度先增大，后减小，速度先增大，后减小D．物体的加速度先增大，后减小，速度一直增大【考点】加速度；速度．【分析】先判断物体的合力如何变化，再根据牛顿第二定律F=ma分析物体加速度的变化情况，而要分析速度的变化，则要先分析加速度的变化情况．【解答】解：由于物体原来处于静止状态，其所受的合力为零．当其中一个力逐渐减小，而其余两个力不变，则其合力与这个力的方向相反，且逐渐增大．当这个力再由零增大到原来的大小时，则物体的合力又逐渐减小直到变为零，所以合力先增大后减小，根据牛顿第二定律知，物体的加速度a先增大后减小；合外力的方向始终与其余两个力的合力方向一致，即合力始终与速度方向一致，所以其速度会一直增大．故ABC错误，D正确．故选：D6．如图所示，物体A和B的质量均为m，且分别与跨过定滑轮的轻绳连接（不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦），在用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中，下列说法正确的是（）A．物体A也做匀速直线运动B．物体A做匀加速直线运动C．绳子对物体A的拉力等于物体A的重力D．绳子对物体A的拉力大于物体A的重力【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】将B物体的速度v B的进行分解，得到两个物体速度的关系式，分析A 物体做什么运动，再由牛顿第二定律分析绳子对物体A的拉力与物体A的重力的关系．【解答】解：AB，将B物体的速度v B进行分解如图所示，则v A=v B cosα，α减小，v B不变，则v A逐渐增大，说明A物体在竖直向上做加速直线运动，故A、B错误．CD、对A，由牛顿第二定律有T﹣mg=ma，得T=mg+ma，可知绳子对A的拉力T＞mg，故C错误，D正确．故选：D7．两实心小球甲和乙由同一种材质制成，甲球质量大于乙球质量．两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关．若它们下落相同的距离，则（）A．甲球用的时间比乙球长B．甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C．甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D．甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功【考点】功能关系；牛顿第二定律．【分析】设出小球的密度，写出质量的表达式，再结合题目的条件写出阻力的表达式，最后结合牛顿第二定律写出加速度的表达式．根据物体的加速度的关系结合运动学的公式判断运动的时间以及末速度；根据功的公式判断克服阻力做的功．【解答】解：设小球的密度为ρ，半径为r，则小球的质量为：m=重力：G=mg=小球的加速度：a=可知，小球的质量越大，半径越大，则下降的加速度越大．所以甲的加速度比较大．A、两个小球下降的距离是相等的，根据：x=可知，加速度比较大的甲运动的时间短．故A错误；B、根据：2ax=可知，加速度比较大的甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小．故B正确；C、小球的质量越大，半径越大，则下降的加速度越大．所以甲的加速度比较大．故C错误；D、由题可知，它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，即：f=kr，所以甲的阻力大，根据W=FS可知，甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功．故D 正确．故选：BD8．如图所示，将一质量为m的三角形物体放在水平地面上，当用一水平力F经过物体的重心向右推物体时，物体恰好以一较大的速度匀速运动，当某一时刻保持力的大小不变立即使推力反向变成拉力，则推力反向的瞬间（）A．物体的加速度大小为，方向水平向左B．物体的加速度大小为，方向水平向左C．地面对物体的作用力大小为mgD．地面对物体的作用力大小为【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．【分析】物体原来做匀速直线运动，由平衡条件可求得物体所受的滑动摩擦力大小．改推力为拉力，求出瞬间的合力，从而得出瞬间的加速度大小和方向．地面对物体有支持力和摩擦力作用，结合平行四边形定则求出地面对物体的作用力．【解答】解：AB、开始时物体做匀速直线运动，则知推力F等于滑动摩擦力，即F=f．某一时刻保持力的大小不变立即使推力反向变成拉力，物体仍然向右运动，f=2F，方向向左，根据牛顿第二定律得，滑动摩擦力仍然向左，则合力为F合=F+物体的加速度a==，方向水平向左．故A错误，B正确；CD、地面对物体有支持力和摩擦力，支持力等于重力mg，摩擦力等于F，根据平行四边形定则知，地面对物体的作用力F′=．故C错误，D正确．故选：BD9．如图所示，足够长的粗糙斜面固定在地面上，某物块以初速度v0从底端沿斜面上滑至最高点后又回到底端．上述过程中，若用h、x、v和a分别表示物块距水平地面高度、位移、速度大小和加速度的大小，t表示运动时间．下列图象中可能正确的是（）A．B．C．D．【考点】匀变速直线运动的图像．【分析】根据某物块以初速度v0从底端沿斜面上滑至最高点后又回到底端，知上滑过程中，物块做匀加速直线运动，下滑时做匀加速直线运动；在粗糙斜面上运动，摩擦力做功，物体的机械能减少，故回到底端时速度小于出发时的速度；根据运动特征判断各图形．【解答】解：A、上滑时做匀减速运动，故h曲线斜率先大后小，且平均速度大，运动时间短；下滑时做匀加速运动，故h曲线斜率先小后大，且平均速度小，运动时间长；故A正确．B、上滑时x曲线斜率先大后小，下滑时x曲线斜率先小后大，故B错误．C、由于上滑时合外力为重力分力和摩擦力之和，加速度大小不变，沿斜面向下；下滑时合外力为重力分力和摩擦力之差，加速度大小不变，方向沿斜面向下；所以上滑时加速度大，所以速度曲线斜率大；下滑时加速度小，所以速度曲线效率小，且此过程中，摩擦力做功，使物块到达底端的速率变小，故C正确．D、因上滑过程中、下滑过程中的加速度大小均不变，且上滑时加速度大于下滑时的加速度，故加速度应该为两条水平短线，故D错误．故选：AC．10．关于物体做曲线运动的以下说法不正确的是（）A．做平抛运动的物体，其加速度一定恒定不变B．物体受到的力不为恒力，物体一定做曲线运动C．做变速运动的物体轨迹一定是曲线D．初速度不为零，且受到初速度方向不在同一条直线上的外力作用，物体一定做曲线运动【考点】曲线运动．【分析】物体做曲线运动时，所受合外力的方向与加速度的方向在同一直线上，合力可以是恒力，也可以是变力，加速度可以是变化的，也可以是不变的．平抛运动的物体所受合力是重力，加速度恒定不变，平抛运动是一种匀变速曲线运动【解答】解：A、做平抛运动的物体，物体只受重力，加速度恒定，故A正确；B、物体受到的力与速度方向不在同一直线上，物体做曲线运动，与物体受力是否恒定无关，故B错误；C、做变速直线运动的物体运动轨迹是直线，故C错误；D、由于速度方向和受力方向不在同一直线上，故做曲线运动，故D正确因选错误的，故选：BC二、计算题：本大题共3小题，共40分．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．11．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/s2．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．【考点】牛顿第二定律．【分析】（1）根据牛顿第二定律求出小物块在斜面上和水平面上运动的加速度大小，再对两个过程，分别运用速度位移公式列式，即可求解最大速度．（2）平均速率等于路程与时间之比．根据运动学公式分别求两个过程的时间和位移大小，再求平均速率．【解答】解：（1）小物块在倾斜轨道上匀加速下滑，由牛顿第二定律得：mgsinθ﹣μmgcosθ=ma1．代入数据解得a1=2m/s2．小物块在水平轨道上匀减速滑行，由牛顿第二定律得：μmg=ma2．代入数据解得：a2=2m/s2．由运动学公式得：s=+代入数据解得：v m=2m/s（2）小物块在倾斜轨道上运动时间为：t1===1s路程为：s1==m=1m到t1时刻小物块在水平轨道上运动的路程为：s2=v m（t﹣t1）﹣代入数据解得：s2=0.3m所以静止释放小物块后1.2s内的平均速率为：===m/s答：（1）小物块运动过程中的最大速度v m是2m/s．（2）静止释放小物块后1.2s内的平均速率是m/s．12．如图，原长分别为L1和L2，劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直地悬挂在天花板上，两弹簧之间有一质量为m1的物体，最下端挂着质量为m2的另一物体，整个装置处于静止状态．现用一个质量为m的平板把下面的物体竖直地缓慢地向上托起，直到两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和，这时托起平板竖直向上的力是多少？m2上升的高度是多少？【考点】牛顿第二定律；胡克定律．【分析】当两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时，上边弹簧的伸长量与下边弹簧的压缩量相等．对m1受力分析，有m1g=k1x+k2x，得出伸长量和压缩量x．对平板和m1整体受力分析有：F=（m2+m）g+k2x，从而求出托起平板竖直向上的力．求出未托m2时，上面弹簧伸长量和下面弹簧伸长量，再根据托起m2时上面弹簧的伸长量和下面弹簧的压缩量求出m2上升的高度．【解答】解：当两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时，下面弹簧的压缩量应等于上面弹簧的伸长量，设为x，对m1受力分析得：m1g=k1x+k2x…①对平板和m2整体受力分析得：F=（m2+m）g+k2x…②①②联解得托起平板竖直向上的力F=未托m2时，上面弹簧伸长量为x1=…③下面弹簧伸长量为x2=…④托起m2时：m1上升高度为：h1=x1﹣x…⑤m2相对m1上升高度为：h2=x2+x…⑥m2上升高度为：h=h1+h2…⑦③④⑤⑥⑦联解得h=．13．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L=1.4m；木块右端放的一小滑块，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图象如图乙所示，取g=10m/s2．求：（1）小滑块与木板之间的滑动摩擦因数，以及木板与地面的滑动摩擦因数．（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，经历的时间为多长．【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】（1）由图可知，当恒力F≥25N时，小滑块与木板将出现相对滑动，滑块的加速度，结合牛顿第二定律求出滑块与木板间的动摩擦因数，对木板研究，根据牛顿第二定律得出加速度的表达式，结合图线求出木板与地面间的动摩擦因数．（2）根据牛顿第二定律分别得出滑块和木板的加速度，根据位移之差等于L，结合运动学公式求出经历的时间．【解答】解：（1）由图乙可知，当恒力F≥25N时，小滑块与木板将出现相对滑动，以小滑块为研究对象，根据牛顿第二定律得μ1mg=ma1由图知，a1=4m/s2代入数据解得μ1=0.4以木板为研究对象，根据牛顿第二定律有：F﹣μ1mg﹣μ2（m+M）g=Ma2则得a2=F﹣结合图象可得，﹣=﹣代入数据解得μ2=0.1（2）设m在M上滑动的时间为t，当水平恒力F=27.8N时，由（1）知滑块的加速度为a1=μ1g=4m/s2而滑块在时间t内的位移为s1=a1t2．由（1）可知木板的加速度为a2=代入数据解得a2=4.7m/s2而木板在时间t内的位移为s2=a2t2．由题可知，s1﹣s2=L代入数据联立解得t=2s答：（1）小滑块与木板之间的滑动摩擦因数为0.4，以及木板与地面的滑动摩擦因数为0.1．（2）经历的时间为2s．2017年4月22日。