2018-2019学年河北省衡水市安平中学实验班高一(上)期末物理试卷解析版

2018-2019学年河北省衡水市安平中学实验班高一（上）
期末物理试卷
一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）
1.汽车紧急刹车后，停止运动的车轮在水平地面上滑动直至停止，在地面上留下的痕
迹称为刹车线由刹车线的长短可知汽车刹车前的速度已知汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为，测得刹车线长汽车在刹车前的瞬间的速度大小为重力加速度g取
A. 10
B. 20
C. 30
D. 40
【答案】B
【解析】解：刹车后汽车的合外力为摩擦力，加速度；
又有刹车线长25m，故可由匀变速直线运动规律得到汽车在刹车前的瞬间的速度大小
；故ACD错误，B正确；
故选：B。

分析刹车后汽车的合外力，进而求得加速度；再根据匀变速运动规律，由位移求得速度．运动学问题，一般先根据物体受力，利用牛顿第二定律求得加速度，然后再由运动学规律求解相关位移、速度等问题．
2.一个小物块从内壁粗糙的半球形碗边下滑，在下滑过程中由
于摩擦力的作用，物块的速率恰好保持不变，如图所示，下
列说法中正确的是
A. 物块所受合外力为零
B. 物块所受合外力越来越大
C. 物块所受合外力大小保持不变，但方向时刻改变
D. 物块所受摩擦力大小不变
【答案】C
【解析】解：A、B物块下滑过程速率保持不变，做匀速圆周运动，物块的加速度不等于零，由公式知，所受的合外力不为零，而且大小保持不变。

故A、B错误。

C、物块所受合外力大小保持不变，方向始终指向圆心，时刻在改变，故C正确。

D、重力的径向分力应沿圆弧轨迹切线方向，与摩擦力方向相反大小相等。

设圆弧轨迹切线与水平面夹角为，则，夹角变小，f变小。

故D错误。

故选：C。

物块下滑过程速率保持不变，做匀速圆周运动，加速度不等于零，合外力不等于零合外力提供向心力，大小不变，向心加速度大小不变随着物块向下滑动，所受圆弧的弹力增大，滑动摩擦力增大．
本题其实就是匀速圆周运动问题，考查对基本物理量的理解能力，难点是运用牛顿第二定律分析支持力如何变化，从而得到摩擦力如何变化．
3.生活中常见的手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用
手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸
附在物体上。

右图是手机被吸附在支架上静止时的侧视图，
若手机的质量为m，手机平面与水平面间夹角为，则手
机支架对手机作用力
A. 大小为mg，方向竖直向下
B. 大小为mg，方向竖直向上
C. 大小为，方向垂直手机平面斜向上
D. 大小为，方向平行手机平面斜向上
【答案】B
【解析】解：手机处于静止状态，受重力、支持力、吸引力和静摩擦力而平衡，其中支持力、吸引力和静摩擦力的施力物体都是支架，故根据平衡条件，这三个力的合力与重力平衡，大小为mg，方向是竖直向上；故B正确，ACD错误；
故选：B。

手机处于静止状态，受重力、支持力、吸引力和静摩擦力，受力平衡，根据平衡条件分析即可。

本题是共点力平衡问题，关键要掌握平衡条件的推论：几个共点力作用于物体而平衡，其中任意几个力的合力与剩余几个力一个力的合力一定等值反向。

4.若货物随升降机运动的图象如图所示竖直向上为正
，则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图象可
能是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】解：根据速度时间图线可知，货物先向下做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得，，解得，
然后做匀速直线运动，，
然后向下做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律得，，解得，
然后向上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得，，解得，
然后做匀速直线运动，，
最后向上做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律得，，解得
故B正确，A、C、D错误。

故选：B。

根据速度时间图线得出每段过程中的加速度变化，从而结合牛顿第二定律得出支持力随时间的变化关系．
解决本题的关键通过速度时间图线得出加速度的变化，从而结合牛顿第二定律进行求解，难度不大．
5.如图所示，A、B并排紧贴着放在光滑水平面上，用水平力
同时推A和B，如，，，则A、
B间压力值应满足
A.
B.
C. ，不能确定N比8N大还是比8N小
D.
【答案】A
【解析】解：整体的加速度。

隔离对B分析，
根据牛顿第二定律得，，
解得。

因为，知故A正确，B、C、D错误。

故选：A。

对整体分析，运用牛顿第二定律求出整体的加速度，再隔离分析，求出A、B间的作用力，从而进行判断。

解决本题的关键能够正确地受力分析，运用牛顿第二定律进行求解，掌握整体法和隔离法的运用。

6.如图所示，放在水平桌面上的木块A处于静止状态，所
挂的托盘和砝码总质量为，弹簧秤读数为2N，滑
轮摩擦不计若轻轻取走部分砝码，使总质量减小为
，将会出现的情况是
A. A对桌面的摩擦力不变
B. A所受合力
增大
C. A仍静止不动
D. 弹簧秤的读数减小
【答案】C
【解析】解：当砝码盘总质量为时，绳对A的拉力大小为6N方向水平向右，弹簧弹力2N方向水平向左，根据滑块A的平衡知滑块A受地面摩擦力的大小为4N，方向水平向左，同时得到水平面对A的最大静摩擦力大于等于4N；当盘中砝码的质量为时，绳对A的拉力为4N方向水平向右，绳拉力与弹簧对A的拉力合力为，故不能拉动物体A，A的合力仍为零，所以弹簧弹力2N保持不变，根据平衡知此时A受摩擦
力大小为2N，故C正确，ABD错误。

故选：C。

以物体为研究对象，求出开始时物体所受摩擦力的大小，开始时物体处于静止状态，说明外力小于最大静摩擦力，求出当砝码质量减小时物体所受摩擦力的大小，此时发现摩擦力减小了，这说明物体没有运动，由此进一步分析可解答本题
本题考查了物体的动态平衡，解答的关键是判断物体在第二个状态中是否静止，同时注
意滑动摩擦力和静摩擦力的区别．
7.如图所示，带有光滑竖直杆的三角形斜劈固定在水平地面
上，放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用
轻绳连接，开始时轻绳与斜劈平行。

现给小滑块施加一个
竖直向上的拉力，使小滑块沿杆缓慢上升，整个过程中小
球始终未脱离斜劈，则正确的有
A. 小球对斜劈的压力变大
B. 轻绳对小球的拉力先减小后增大
C. 竖直杆对小滑块的弹力减小
D. 对小滑块施加的竖直向上的拉力保持不变
【答案】C
【解析】解：AB、对小球受力分析，受重力、支持力和细线的拉力，如图所示：
根据平衡条件可知，细线的拉力T增加，支持力N减小，根据牛顿第三定律，球对斜面的压力也减小；
故AB错误；
CD、对球和滑块整体分析，受重力、斜面的支持力N，杆的支持力，拉力F，如图所示：
根据平衡条件，有：
水平方向：
竖直方向：
由于N减小，故减小，F增加；
故C正确、D错误；
故选：C。

先对小球受力分析，受重力、支持力和细线的拉力，其中支持力的方向不变，拉力方向改变，根据平衡条件并结合图示法分析支持力和拉力的变化情况；然后对球和滑块整体分析，根据平衡条件列式分析。

本题考查共点力平衡条件的应用，关键是正确选择采用整体法和隔离法，灵活地选择研究对象，然后根据平衡条件并结合图示法和正交分解法分析即可。

通常在分析外力对系统作用时，用整体法；在分析系统内各物体之间的相互作用时，用
隔离法。

有时在解答一个问题时要多次选取研究对象，需要整体法与隔离法交叉使用。

8.如图所示，质量不计的轻质弹性杆P插入桌面上的小孔中，
杆的另一端套有一个质量为m的小球，今使小球在水平面
内作半径为R的匀速圆周运动，且角速度为，则杆的上端
受到球对其作用力的大小为
A. B. C.
D. 不能确定
【答案】C
【解析】解：小球所受的合力提供向心力，有：合，根据平行四边形定则得，
杆子对小球的作用力
故C正确，A、B、D错误。

合
故选：C。

小球在水平面内做匀速圆周运动，靠合力提供向心力，根据合力的大小通过平行四边形定则求出杆对小球的作用力大小．
解决本题的关键知道小球向心力的来源，结合牛顿第二定律和平行四边形定则进行求解．
二、多选题（本大题共7小题，共28.0分）
9.一个质点做曲线运动时，下列说法正确的是
A. 此运动不可能是匀变速运动
B. 速度的方向一定在时刻变化
C. 受到的合外力一定是变化的
D. 它可能是速率不变的运动
【答案】BD
【解析】解：物体做曲线运动时，合外力恒定，则物体做匀变速曲线运动，故A错误；
B.做曲线运动时，物体的速度方向与曲线上该点的切线方向一致，故物体的速度方向时刻变化，故B正确；
C.物体做曲线运动时，合外力可以恒定，也可以变化，只要其方向与速度方向不共线即可，故C错误；
D.物体做曲线运动时，当合外力的方向始终与速度方向垂直时，速度大小不变，故D
正确。

故选：BD。

当合外力与速度不在一条直线上时，物体做曲线运动；物体做曲线运动时，合外力恒定时，做匀变速曲线运动；合外力变化时，做非匀变速曲线运动，曲线运动的速度方向沿曲线上该点的切线方向，据此即可正确解答本题。

本题的关键是要掌握物体做曲线运动的条件是：合外力与速度不共线；合外力可以是恒力也可以是变力
10.甲、乙两辆汽车从同一点出发，向同一方向行驶，它们的图
象如图所示下列判断正确的是
A. 在时刻以前，乙车始终在甲车的前面
B. 在时刻以前，乙车的速度始终比甲车的大
C. 在时刻以前，乙车的速度始终比甲车增加的快
D. 在时刻两车第一次相遇
【答案】AB
【解析】解：图象与时间轴围成的面积为物体的位移，由图象可知：在时刻以前乙一直在甲的前面，故A正确；
B.在图象中每时刻对应于速度的大小，从图中可以直观的看出：在时刻以前，乙车的速度始终比甲车的大，故B正确；
C.速度时间图象斜率表示加速度，由图象可知看成，在时刻以前，乙的加速度之间减小，到时刻为零，甲的加速度不变，且不为零，故C错误；
D.在时刻两车速度相等，但并未相遇，故D错误。

故选：AB。

解决本题要明确图象的含义：在图象中每时刻对应于速度的大小，速度的正负表示其运动方向，图象的斜率表示物体运动的加速度，图象与时间轴围成的面积为物体的位移，时间轴上方面积表示位移为正，下方表示为负．
本题是速度--时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度--时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，能根据图象读取有用信息，属于基础题．
11.如图所示，为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a
是它的边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径
为4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到小轮中
心距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘
上，若在传动过程中，皮带不打滑，则
A. a点与b点线速度大小相等
B. a点与c点角速度大小相等
C. a点与d点向心加速度大小相等
D. a、b、c、d四点，加速度最小的是b点
【答案】CD
【解析】解：A、a、c两点靠传送带传动，线速度大小相等，b、c两点共轴转动，角速度相等，因为c的半径大于b的半径，根据知，c的线速度大于b的线速度，所以a的线速度大于b点的线速度。

故A错误。

B、a、c两点的线速度大小相等，半径不等，根据知，a、c两点的角速度大小不等。

故B错误。

C、a、c两点的线速度相等，根据知，a的半径是c的半径一半，则a的向心加速
度是c的向心力加速度的2倍，c、d角速度相等，根据知，d的半径是c的半径的2倍，所以d的向心加速度是c的向心加速度的2倍，知a点与d点的向心加速度大小相等。

故C正确。

D、a、d两点的向心加速度相等，b、c、d角速度相等，根据知，b点的向心加速度最小，d点的向心加速度最大。

故D正确。

故选：CD。

共轴转动的点角速度大小相等，靠传送带传动，轮子边缘上的点线速度大小相等，结合
，进行分析．
解决本题的关键知道共轴转动的点角速度大小相等，靠传送带传动，轮子边缘上的点线速度大小相等，知道线速度、角速度、向心加速度之间的关系．
12.如图所示，从同一竖直线上不同高度A、B两点处，分别以速率、同向水平抛
出两个小球，P为它们运动轨迹的交点则下列说法正确的有
A. 两球在P点一定具有相同的速率
B. 若同时抛出，两球不可能在P点相碰
C. 若同时抛出，落地前两球竖直方向的距离逐渐变大
D. 若同时抛出，落地前两球之间的距离逐渐变大
【答案】BD
【解析】解：A、两球的初速度大小关系未知，在P点，A的竖直分速度大于B的竖直分速度，根据平行四边形定则知，两球在P点的速度大小不一定相同，故A错误。

B、若同时抛出，在P点，A下落的高度大于B下落的高度，则A下落的时间大于B下落的时间，可知两球不可能在P点相碰，故B正确。

C、若同时抛出，根据知，经过相同的时间下落的高度相同，则竖直方向上的距
离保持不变，故C错误。

D、若同时抛出，由图可知，下落相同的高度，B的水平位移大于A的水平位移，可知B的初速度大于A的初速度，由于两球在竖直方向上的距离不变，水平距离逐渐增大，则两球之间的距离逐渐增大，故D正确。

故选：BD。

平抛运动的高度决定运动的时间，结合下降的高度判断两球能否在P点相碰若两球同时抛出，在竖直方向上相同时间内位移大小相等，结合水平方向位移的变化判断两物体间的距离变化．
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移．
13.质量为m的物体P置于倾角为的固定光滑斜面上，
斜面足够长，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P
与动力小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车带
动物体P以速率v沿斜面做匀速直线运动，下列判断
正确的是
A. 小车做加速运动
B. 小车的速率为
C. 小车速率始终大于物体P速率
D. 小车对地面的压力变大
【答案】CD
【解析】解：AB、将小车的速度v进行分解如图所示，
则机，因此机，因夹角的减小，那么机车的速度减小，故AB错误；
C、由速度的分解图可知，机，故C正确；
D、小车带动物体P以速率v沿斜面匀速直线运动，则拉机车的拉力大小不变，因夹角的减小，那么地面对机车的支持力增大，则小车对地面的压力变大，故D正确。

故选：CD。

将小车的速度机的进行分解，得到两个物体速度的关系式，分析物体P做什么运动，
再结合矢量的合成法则，及三角知识，并依据平衡条件与受力分析，从而即可求解。

考查运动的合成与分解的应用，解决本题的关键得出机车、物体P的速度关系，同时掌握平衡条件的运用。

14.如图所示为跳伞者在竖直下降过程中速度v随时间t变化的图象。

虚线为时刻
曲线的切线，倾角为根据图象，判定下列说法正确的是
A. ～时间内速度越大，空气阻力越大
B. 在和之间，跳伞者处于超重状态
C. 为当地的重力加速度
D. 在降落伞打开后，伞绳对跳伞者的拉力一直变大
【答案】ABC
【解析】解：A、速度曲线斜率变小，则加速变小，重力不变，则阻力变大，故A 正确；
B、和之间，跳伞者处于向下减速，加速度向上为超重，故B正确；
C、时刻，跳伞者没有速度，只受重力，没有空气阻力，故，故C正确；
D、在水平方向上速度为0，故D错误；
故选：ABC。

根据斜率代表加速度可以比较加速度大小，根据速度图象随时间变化情况，可得答案。

此题主要考查加速度和速度的描述，注意图中斜率代表加速度即可作答。

15.使一快艇从岸边某一位置驶向河中离岸边100m远的一浮标处，已知快艇在静水中
的速度图象和流水的速度图象分别如图甲、乙所示，则
A. 快艇的运动轨迹一定为曲线
B. 快艇的运动轨迹可能为直线，也可能为曲线
C. 快艇最快到达浮标处经过的位移为100 m
D. 能找到某一位置使快艇最快到达浮标处的时间为20 s
【答案】AD
【解析】解：A、快艇在静水中做匀加速直线运动，在水流中做匀速直线运动，知合速度的方向与合加速度的方向不再同一条直线上，所以运动轨迹是抛物线。

故A正确，B 错误。

D、当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，则，根据图象知，
则有：。

故D正确。

C、此时沿河岸方向上的位移为：，则有：。

故C错误。

故选：AD。

船参与了静水中的运动和水流运动，根据运动的合成判断运动的轨迹。

当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短。

解决本题的关键知道分运动与合运动具有等时性，各分运动具有独立性，以及知道当静水速与河岸垂直，渡河时间最短。

三、实验题探究题（本大题共2小题，共12.0分）
16.某物理兴趣小组在探究平抛运动的规律实验时，将
小球做平抛运动，用频闪照相机对准方格背景照相，
拍摄到了如下图所示的照片，已知每个小方格边长
10cm，当地的重力加速度为。

若以拍摄的第一点为坐标原点，水平向右和竖
直向下为正方向，则没有被拍摄到的小球位置坐标
为______。

小球平抛的初速度大小为______
小球在2位置的速度大小为______。

【答案】
【解析】解：小球在水平方向上做匀速直线运动，相等时间内水平位移相等，可知没有拍摄到的小球位置的横坐标，竖直方向上做自由落体运动，连续相等时间内的位移之差是一恒量，可知没有拍摄到的小球位置与位置3间有3格，则该位置的纵坐标。

在竖直方向上，根据得，，则小球平抛运动的初速度。

小球在位置2的竖直分速度，根据平行四边形定则知，小球在位置2的速度大小。

故答案为：，，。

根据平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动，抓住竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量，水平方向上相等时间内的位移相等确定没有拍摄到的小球位置坐标。

根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出小球平抛运动的初速度。

根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出2位置的竖直分速度，结合平行四边形定则求出小球在2位置的速度大小。

解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解，难度不大。

17.为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图1的实验装置。

其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量，为滑轮的质量。

力传感器可测出轻绳中的拉力大小。

实验时，一定要进行的操作是______。

A.用天平测出砂和砂桶的质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
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，同时记录力传
感器的示数
D.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。

甲同学在实验中得到如图2所示的一条纸带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______结果保留三位有效数字。

甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出如图3的图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为，求得图线的斜率为k，则小车的质量为______。

A.B.C.D.
乙同学根据测量数据做出如图4所示的图线，该同学做实验时存在的问题是______。

【答案】BC C没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
【解析】解：、本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶包括砂的质量远小于车的总质量，故A、D错误。

B、实验时需将长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确。

C、实验时，小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，需记录传感器的示数，故C正确。

故选：BC。

根据，运用逐差法得：。

由牛顿第二定律得：，则，图象的斜率：
则小车的质量为：，故C正确。

当F不等于零，加速度a仍然为零，可知实验中没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够。

故答案为：，，，没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够。

根据实验的原理和注意事项确定正确的操作步骤。

根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，运用逐差法求出小车的加速度。

小车质量不变时，加速度与拉力成正比，对图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数。

根据F不等于零，加速度a仍然为零，分析图线不过原点的原因。

解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，小车质量不变时，加速度与拉力成正比，对图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数。

四、计算题（本大题共3小题，共38.0分）
18.如图甲所示，放在水平面上一质量为1Kg的物体受到与水平面成、大小
斜向上方的拉力作用下由静止开始运动。

物体运动过程中，受到的空气阻力与其运动速度大小v成正比，即：式中各物理量单位均为国际制单位。

已知物体刚开始运动时的加速度大小为，，则：
物体与水平面间的动摩擦因数为多大？
物体在运动过程中的最大速度为多大？
请在图乙中画出物体在运动过程中加速度大小a与其运动速度大小v的关系图象。

【答案】解：物体在刚开始运动时不受空气阻力作用，
对物体受力分析。

根据牛顿第二定律得
水平方向。

竖直方向
又。

联立解得
物体在运动过程中的速度最大时加速度为0，水平方向有。

将代入，得
物体运动过程中满足
得
作出图象如图所示。

答：
物体与水平面间的动摩擦因数为。

物体在运动过程中的最大速度为。

如图所示。

【解析】研究物块刚开始运动时的情况，刚开始运动时物体不受空气阻力作用，对物体受力分析，根据牛顿第二定律列式求解。

物体在运动过程中速度最大时加速度为0，根据水平方向的合力为零求解。

根据牛顿第二定律得到加速度与速度的表达式，再作出图象。

解决本题的关键是要正确分析物体的受力情况，要注意空气阻力与速度方向相反，大小
与速度大小成正比。

19.某同学近日做了这样一个实验，将一个小铁块可看成质点以一定的初速度，沿倾
角可在之间任意调整的木板向上滑动，设它沿木板向上能达到的最大位移为x，若木板倾角不同时对应的最大位移x与木板倾角的关系如图所示。

g取求结果如果是根号，可以保留：
小铁块初速度的大小以及小铁块与木板间的动摩擦因数是多少？
当时，小铁块达到最高点后，又回到出发点，物体速度将变为多大？【答案】解：根据动能定理，物体沿斜面上滑过程，根据动能定理，有：
解得：
由图可得，当时，根据，代入数据得，即物体的初速度为。

由图可得，时，，代入数据得：；
物体沿斜面上升的最大位移s与斜面倾角的关系为：
把代入，解得：
由动能定理得：
解得：；
答：小铁块初速度的大小为，小铁块与木板间的动摩擦因数是；
当时，小铁块达到最高点后，又回到出发点，物体速度将变为。

【解析】根据动能定理，求出物体沿斜面上升的最大位移s与斜面倾角的关系表达式，然后结合图象当时的数据求出物体的初速度；
求出物体沿斜面上升的最大位移s与斜面倾角的关系表达式，根据时的数
据求出动摩擦因数；
先求出时物体上升的高度，然后由动能定理求出物体返回时的速度。

本题关键是根据动能定理求出位移的一般表达式，然后结合图象求出初速度和动摩擦因数、求物体末速度。

20.如图所示，半径为R的圆筒内壁光滑，在筒内放有两个半
径为r的光滑圆球P和Q，且。

在圆球Q与圆筒
内壁接触点A处安装有压力传感器。

当用水平推力推动圆
筒在水平地面上以的速度匀速运动时，压力传。