天津市河东区2019年物理高一期末调研试卷

天津市河东区2019年物理高一期末调研试卷
一、选择题
1．如图是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图，一根绳绕过两个定滑轮和动滑轮后各挂着一个相同的重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎（图中是用手指代替颈椎做实验），整个装置在同一竖直平面内．如果要增大手指所受的拉力，可采取的方法是（）
A．只增加绳的长度B．只增加重物的重量
C．只将手指向下移动D．只将手指向上移动
2．如图1所示，一个重为G的钢球用细绳悬挂。

从某时刻起，小华手提细绳，使钢球由A处从静止开始坚直向上运动，到达B处时速度恰好为零，此过程中，细绳对钢球的拉力F随时间t的关系图象如图2中曲线所示。

则在这段时间内（）
A．钢球的重力先增大后减小
B．钢球在t2时刻的加速度最小
C．在t3时刻，钢球的加速度方向竖直向下
D．在t2和t3时刻，钢球具有相同的加速度
3．在卫生大扫除中某同学用拖把拖地沿推杆方向对拖把施加推力F，如图所示，此时推力与水平方向的夹角为θ，拖把沿直线运动。

从某时刻开始保持力F的大小不变，增大F与水平方向的夹角θ，拖把仍沿直线运动，下列说法正确的是()
F变小
A．地面对拖把的支持力N
F不变
B．地面对拖把的支持力N
C．地面对拖把的摩擦力f F变小
D．地面对拖把的摩擦力f F变大
4．下列说法正确的是
A．很小的物体（比如原子核）一定能看成质点
B．相对地面静止不动的物体才能被选定为参考系
C．物体在5 s时，指的是物体在5 s末这一时刻
D．物体速度越大越不容易停下，是因为物体速度越大惯性越大
5．质点做直线运动的速度﹣时间图象如图所示，该质点（）
A．第1 s内和第3 s内质点的速度不断增大，加速度不断减小
B．前1 s内和前3 s内质点运动的路程相同
C．物体在1 s，3 s时质点的运动方向发生变化
D．第2秒末和第4秒末质点的位置相同
6．从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间，两位同学合作，用刻度尺可测得人的反应时间：如图甲所示，A握住尺的上端，B在尺的下部做握尺的准备（但不与尺接触），当看到A放开手时，B立即握住尺，若B做握尺准备时，手指位置如图乙所示，而握住尺时的位置如图丙所示，由此测得B同学的反应时间约为（）
A．2.0 s B．0.3 s C．0.1 s D．0.4 s
7．如图所示描述质点运动的图象中，图线与时间轴围成的面积不表示对应时间内质点位移的是( )
A．B．
C．D．
8．如图，O、A、B三点位于同一直线上，且。

现在O点放置一点电荷，它在A点产生的电场强度大小为E，则它在B点产生的电场强度大小为
A． B． C．2E D．4E
9．如图所示，在光滑水平桌面上，小铁球沿直线向右运动。

若在桌面A处放一块磁铁，关于小球的运动下列说法正确的是
A．小铁球做匀速直线运动
B．小铁球做匀速圆周运动
C．小铁球做匀加速直线运动
D．小铁球做变加速曲线运动
10．一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中，A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，如图所示。

则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统
（）
A．动量守恒，机械能守恒B．动量不守恒，机械能守恒
C．动量守恒，机械能不守恒D．无法判定动量、机械能是否守恒
11．一辆汽车停在水平地面上，下列关于汽车和地面受力的说法正确的是 ( )
A.地面受向下的弹力，是因为地面发生了弹性形变；汽车未发生弹性形变，所以汽车不受弹力
B.地面受向下的弹力，是因为地面发生了弹性形变；汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了弹性形变
C.汽车受向上的弹力，是因为地面发生了弹性形变；地面受向下的弹力，是因为汽车发生了弹性形变
D.以上说法均不正确
12．匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，AB的长度为1 m，D为AB的中点，如图所示。

已知电场线的方向平行于△ABC所在平面，A、B、C三点的电势分别为14 V、6 V和2 V，设场强大10-C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W,则
小为E，一电量为1×6
10-J E＞8 V/m
A.W=8×6
10-J E＞6 V/m
B.W=6×6
10-J E≤8 V/m
C.W=8×6
10-J E≤6 V/m
D.W=6×6
二、填空题
13．在距地面h=20m高处，以v=10m/s的速度将物体水平抛出，不计空气阻力，以地面为参考面，重力加速度g=10m/s2，物体质量为m=1kg，则抛出时物体的机械能为 J；落地时的动能为 J；在空中运动的时间为 s.
14．三个方向不同且在同一平面上的共点力作用在一个物体上，物体做匀速直线运动，已知F1=5N，
F2=7N，F3=4N，那么这三个力的合力大小为_________N，F1和F3这两个力的合力大小是_________N，若撤去F3，则物体所受合力大小为________N。

15．甲、乙两同学并肩而行散步，甲以乙为参照物，甲是________的；乙以地面为参照物，则乙是
__________的．
16．在探究作用力与反作用力关系的实验中，其中A、B是两个力传感器。

如图(甲)所示是对拉的两个传感器，传感器显示两钩子受力随时间变化的图象如图(乙)所示。

根据图象得出的结论是：
（1）__________________________________________________
（2）__________________________________________________
17．原长为 16cm 的轻质弹簧，将弹簧一端固定在墙壁上，另一端由甲一人用 10N 的力拉弹簧，弹簧长度变为 18cm，此弹簧的劲度系数为__________________N/m，若甲、乙两人同时用10N 的拉力向外拉弹簧时,弹簧长度为__________________cm。

三、实验题
18．利用如图所示的装置可验证机械能守恒定律：用轻质细绳的一端与一个质量为m（已知）的小球相连，另一端系在力传感器的挂钩上，整个装置位于竖直面内，将细绳拉离竖直方向一定角度，将小球由静止释放，与传感器相连的计算机记录的绳的拉力F随时间t变化的图线如图所示，读出图中A点的值为F1，图中B点的值为F2。

（1）要利用小球从A到B的运动过程验证机械能守恒定律只需要再测量一个量的数值，这个量是
___________________ ；
（2）小球从A到B的过程中，重力势能改变量的大小为_______________；动能改变量的大小为
_____________（请用“F1”、“F2”、重力加速度g及第（1）问中需要再测量的那个量的符号表示）。

19．在做“研究平抛物体运动”的实验中,
(1)不引起实验误差的原因有____
A.小球运动时与白纸相接触
B.确定Oy轴时,没有用重垂线
C.斜槽不是绝对光滑的,有一定摩擦
D.小球从斜槽上的不同位置由静止释放
(2)在一次实验中将白纸换成方格纸,每个格的边长L=5cm,通过实验,记录了小球的三个位置,如图所示,则该小球做平抛运动的初速度为_____m/s;平抛运动的初位置坐标为_______（如图，以O为原点，水平向右为x轴正方向,竖直向下为y轴的正方向,g取10m/s2)
20．做验证平行四边形定则实验。

实验步骤如下：
在水平放置的木板上，固定一张白纸。

把橡皮筋的一端固定在O点，另一端拴两根带套的细线。

细线和橡皮筋的交点叫做结点。

在纸面离O点比橡皮筋略长的距离上标出A点。

用两个弹簧秤分别沿水平方向拉两个绳套，把结点拉至A点，如图所示。

记下此时两力和的方向和大小。

改用一个弹簧秤沿水平方向拉绳套，仍把结点拉至A点，记下此时力F的方向和大小。

拆下弹簧秤和橡皮筋。

在A点按同一标度尺，作、、F力的图示。

请你完善下面应继续进行的实验步骤：
利用平行四边形定则作______的合力。

比较______的大小和方向，并得出结论。

四、解答题
21．如图所示，V形细杆AOB能绕其对称轴OOˊ转动，OOˊ铅竖直方向，V形杆的两臂与转轴间的夹角均为α=450.两质量均为m=0.1kg的小环，分别套在V形杆的两臂上，并用长为L=1.2m、能承受最大拉力F m=4.5N的轻质细线连结，环与细杆两臂间的最大静摩擦力等于两者间弹力的0.2倍.当杆以角速度ω转动时，细线始终处于水平状态，取 g=10m/s2.
(1) 求杆转动角速度ω的最小值；
(2) 将杆的角速度从最小值开始缓慢增大，直到细线断裂，写出此过程中细线拉力随角速度变化的函数关系式。

22．质量为2 t的汽车，以30 kW的恒定功率在平直公路上行驶，运动过程受到的阻力恒为2000N。

求：
（1）10s内汽车牵引力做的功；
（2）汽车的最大行驶速度；
（3）当汽车速度为36 km/h时，汽车的加速度。

23．平地面上有一固定的磁场斜面，倾角为θ=370，一质量m=1kg滑块在平行于斜面向上的恒定拉力F 作用下从静止开始沿斜面向上做匀加速度直线运动，滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5。

从滑块由静止开始运动时计时，在4s末撤去恒定拉力F，滑块刚好可以滑到斜面顶端，滑块在0到4s内v-t图像如图乙所示，求：
（1）滑块前4s的加速度以及前4s内位移的大小；
（2）拉力F的大小；
（3）滑块经过斜面上距斜面顶点0.2m处所对应的时刻？
24．如图所示,光滑圆管形轨道AB部分平直,BC部分是处于竖直平面内半径为R=5m的半圆,圆管截面半径r＜＜R.有一质量为m=1Kg、半径比r略小的光滑小球以水平初速度v0=15m/s射入圆管,问:
(1)小球从C端出来的速度多大?
(2)在小球从C端出来运动到AB轨道上的位置距B点多远？
25．质量为10kg的物体，静止在粗糙的水平面上，摩擦因数μ=0.2现受到一恒定水平力作用，在5s内物体的位移2.5m（g=10m/s2）求
（1）物体加速度大小
（2）物体所受摩擦力大小
（3）水平恒力大小
【参考答案】***
一、选择题
13．250J 250J 2s
14．7、4
15．静止运动
16． (1)作用力与反作用力大小相等，方向相反； (2)作用力与反作用力同时产生同时变化同时消失17．500N/m 18cm
三、实验题
18．（1）悬点到球心的距离L （2）
19．C； 1.5；（-5,5）
20．和 F，
四、解答题
21．(1)
(2);
【解析】（1）角速度最小时，f max沿杆向上，此时绳处于松弛状态则
竖直方向由平衡条件得F N sin45°+f max cos45°=mg，
水平方向由牛顿第二定律得F N cos45°-f max sin45°=mω12r，
且f max=0.2F N，r=，
解得ω1=≈3.33rad/s
（2）当f max沿杆向下时，绳仍处于松弛状态，有
竖直方向由平衡条件得F N sin45°=f max cos45°+mg，
水平方向由牛顿第二定律得F N cos45°+f max sin45°=mω22r，
解得ω2=5rad/s
此后，拉力随ω的增大而变大，当细线拉力刚达到最大时，有
F N sin45°-f max cos45°=mg
F max+F N cos45°+f max sin45°=mω32r，
解得ω3=10rad/s
因此在ω2～ω3间，F拉＝mω2r−F N cos45°+f max sin45°
所以拉力随角速度的函数关系式为：F拉=0（rad/s≤ω≤5rad/s）；
F拉＝0.06ω2−1.5（5rad/s＜ω＜10rad/s）
点睛：本题关键是受力分析后明确向心力来源，然后根据牛顿第二定律列式求解；知道角速度最小时，环受重力、支持力和最大静摩擦力（沿杆向上）；细线断裂前瞬间，环受重力、拉力、支持力和最大静摩擦力（沿杆向下）；
22．（1）3×105J （2）（3）0.5m/s2
【解析】（1）由功率公式：
W=Pt= 30×103×10J=3×105J
（2）当汽车a=0时，行驶速度最大，
即此时：F牵= f = 2000N
由功率公式：P=F牵·v
最大速度：
（3）由牛顿第二定律：F-f = ma
当速度=36km/h=10m/s时，牵引力
本题答案是：（1）3×105J （2）（3）0.5m/s2
点睛：本题属于机车启动类的问题，在此类问题处理时要把握加速度为零时速度最大，所以利用
来求速度的最大值。

23．(1)8m(2)11N(3) 和
【解析】
由v－t图像求出滑块前的加速度以及前内位移的大小，滑块在拉力作用下，由牛顿第二定律求出拉力F的大小，滑块先做匀加速直线运动，撤去力F后做匀减速运动，在沿斜面向下做匀加速运动，根据牛顿第二定律和运动学公式求出。

解：（1）由图可知：加速度大小
位移的大小即为图线与时间轴围成的面积：；
（2）滑块在拉力作用下，受力分析如图：
Y轴上，由平衡方程：，
X轴上，由牛顿第二定律;
得到：
（3）滑块先以做匀加速直线运动，撤去力F后，滑块受力如图所示：
X轴上，由牛顿第二定律：，得到：
以匀减速到0过程，位移
距顶端处的位置在减速前进的处。

由匀变速位移公式：，解得：或（已反向运动，舍弃）
得到：
所对应的时刻为
滑块减速到0时间为
此后滑块会下滑，摩擦力反向，设滑块加速度为
由牛顿第二定律：
解得：
设加速运动的时间为，，得到：
所对应的时刻为：
即滑块经过斜面上距斜面顶点处所对应的时刻分别为和。

24．（1）（2）
【解析】
【详解】
(1)选AB所在平面为参考平面,从A至C的过程中,根据机械能守恒定律：①
解得：v C=5m/s
(2)从C端出来后，小球做平抛运动，
解得x=
【点睛】
（1）小球从A到C的过程，机械能守恒，根据机械能守恒定律求解到达C点的速度v C．
（2）从C端出来后，小球做平抛运动，根据平抛运动的规律求解水平位移。

25．（1）0.2m/s2 (2)20N (3)22N
【解析】
【详解】
（1）根据x=at2可得：
（2）物体所受摩擦力大小：f=μmg=20N
（3）根据牛顿第二定律：F-f=ma，解得：F=f+ma=22N。