2024屆上海市虹口中學(xué)物理高一上期末經(jīng)典試題含解析

2024屆上海市虹口中學(xué)物理高一上期末經(jīng)典試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、光滑的半球形物體固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小滑輪，輕繩的一端系一小球，靠放在半球上的A點，另一端繞過定滑輪后用力拉住，使小球靜止，如圖所示，現(xiàn)緩慢地拉繩，在使小球沿球面由A到B的過程中，半球?qū)π∏虻闹С至和繩對小球的拉力T的大小變化情況是（）A.N變大、T變小B.N變小、T變大C.N變小、T先變小后變大D.N不變、T變小2、如圖所示，水平地面上堆放著原木，關(guān)于原木P在支撐點M、N處受力的方向，下列說法正確的是（）A.M處受到的支持力豎直向上 B.N處受到的支持力豎直向上C.M處受到的靜摩擦力沿MN方向 D.N處受到的靜摩擦力沿水平方向3、如圖所示，在水平地面上疊放著兩個物塊A、B，將一水平恒力作用在物塊A上，使物塊A、B以相同的速度沿水平地面做勻速直線運動，已知物塊A、B的質(zhì)量分別為M、m，物塊A與水平地面之間的動摩擦因數(shù)為μ1，物塊A、B之間的動摩擦因數(shù)為μ2，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A.地面與物塊A之間的摩擦力大小為μ1MgB.A、B兩物塊之間沒有摩擦力C.該水平恒力的大小為μ1MgD.該水平恒力的大小為μ2mg4、一質(zhì)點做初速度為零的勻加速直線運動，從開始運動的連續(xù)三段相等時間內(nèi)，已知第一段時間內(nèi)的位移是2m，則第三段時間內(nèi)的位移是A.2m B.6mC.10m D.14m5、汽車沿一平直馬路以20m/s的速度勻速行駛，剎車后得到加速度的大小為5m/s2，則汽車在剎車后5s鐘內(nèi)前進(jìn)的距離為（）A162.5m B.40mC.50m D.37.5m6、如圖所示為糧袋的傳送裝置，已知兩端間的距離為，傳送帶與水平方向的夾角為，工作時運行速度為，糧袋與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，正常工作時工人在端將糧袋放到運行中的傳送帶上．設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，重力加速度大小為．關(guān)于糧袋從到的運動，以下說法正確的是（）A.糧袋到達(dá)B端的速度與比較，可能大，可能小或也可能相等B.糧袋開始運動的加速度為C.若，則糧袋從端到端一定是一直做加速運動D.不論大小如何，糧袋從端到端一直做勻加速運動，且加速度7、如圖甲、乙所示，乙圖中斜面體固定不動．物體P、Q在力F作用下一起沿F方向運動，關(guān)于物體P所受的摩擦力，下列說法正確的是A.如果兩圖中的P、Q都做勻速運動，則兩圖中P均受摩擦力，方向與F方向相同B.如果兩圖中的P、Q都做勻速運動，則甲圖中P不受摩擦力，乙圖中P受摩擦力，方向和F方向相同C.如果兩圖中的P、Q都做加速運動，則兩圖中P均受摩擦力，方向與F方向相同D.如果兩圖中的P、Q都做加速運動，則甲圖中P受的摩擦力方向與F方向相反，乙圖中P受的摩擦力方向與F方向相同8、一質(zhì)量為m的物體A放在固定的粗糙斜面上保持靜止，現(xiàn)用水平力F推m，如圖所示，當(dāng)F由零逐漸增加但物體A仍保持靜止?fàn)顟B(tài)的情況下，則（）A.物體A所受的靜摩擦力逐漸減小直到為零 B.物體A所受的彈力逐漸增加C.物體A所受的合力不變 D.物體A所受的合力逐漸增加9、在“探究滑動摩擦力的大小與壓力、接觸面粗糙程度之間的關(guān)系”實驗中，某實驗小組先保持木塊與木板間接觸面的粗糙程度不變，通過改變砝碼個數(shù)來改變壓力，分別記錄彈簧測力計的示數(shù)及對應(yīng)的壓力；然后改變接觸面的粗糙程度，重復(fù)上述實驗。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，作出f－FN圖像，如圖所示。由圖像可知（）A.對于同一接觸面，是一個定值B.對于不同接觸面，值不同C.圖像①對應(yīng)的接觸面更粗糙D.圖像②對應(yīng)的接觸面更粗糙10、如圖所示，A、B兩物體的重力分別是GA＝3N、GB＝4N．A用細(xì)繩懸掛在天花板上，B放在水平地面上，連接A、B間的輕彈簧的彈力F＝2N，則繩中張力FT及B對地面的壓力FN的可能值分別是()A.7N和10N B.5N和2NC.1N和6N D.2N和5N11、關(guān)于牛頓第一定律和牛頓第三定律，下列說法正確的是（）A.必須有力的作用物體才能運動B.不受外力作用時，物體的運動狀態(tài)保持不變是由于物體具有慣性C.火箭加速是通過火箭尾部向外噴氣，噴出的氣體反過來對火箭產(chǎn)生一個反作用力，從而讓火箭獲得了向上的推力D.物體的重力和桌面對物體的支持力是一對作用力與反作用力12、如圖是某物體運動的v﹣t圖象，下列說法正確的是A.物體在第1s末運動方向發(fā)生改變B.物體在第2s內(nèi)速度和加速度方向相同C.物體在第3s末加速度方向發(fā)生改變D.物體在第4s內(nèi)的平均速度為1m/s二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）14、（10分）三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）如圖所示，用兩根輕繩系住一個質(zhì)量為m=1kg的小球，兩根繩子的另一端分別固定于豎直轉(zhuǎn)動軸的A、B兩處，上面繩長l=2m，兩繩拉直時與軸的夾角分別為30°和45°，當(dāng)球隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動而以角速度ω=3rad/s做勻速圓周運動時兩繩均處于繃直狀態(tài)．求：此時繩的拉力的大?。ㄒ阎蠼Y(jié)果保留根號）16、（12分）如圖所示，質(zhì)量M=4.0kg的長木板B靜止在光滑的水平地面上，在其右端放一質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊A（可視為質(zhì)點）初始時刻，A、B分別以v0=2.0m/s向左、向右運動，最后A恰好沒有滑離B板。已知A、B之間的動摩擦因數(shù)μ=0.40，取g=10m/s2。求：(1)A、B相對運動時的加速度aA和aB的大小與方向；(2)A相對地面速度為零時，B相對地面運動已發(fā)生的位移大小x；(3)木板B的長度l。17、（12分）一個小圓環(huán)瓷片最高能從h＝0.18m高處由靜止釋放后直接撞擊地面而不被摔壞．現(xiàn)讓該小圓環(huán)瓷片恰好套在一圓柱體上端且可沿圓柱體下滑，瓷片與圓柱體之間的摩擦力是瓷片重力的4.5倍，如圖所示．若讓該裝置從距地面H＝4.5m高處從靜止開始下落，瓷片落地恰好沒被摔壞．已知圓柱體與瓷片所受的空氣阻力都為自身重力的0.1倍，圓柱體碰地后速度立即變?yōu)榱闱冶３重Q直方向．(g取10m/s2)（1）瓷片直接撞擊地面而不被摔壞時，瓷片著地時的最大速度為多少？（2）瓷片隨圓柱體從靜止到落地，下落總時間為多少？

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、D【解題分析】以小球為研究對象，分析小球受力情況：重力G，細(xì)線的拉力T和半球面的支持力N，作出N、T的合力F，由平衡條件得知由得，得到，，由題緩慢地將小球從A點拉到B點過程中，，AO不變，變小，可見T變小，N不變，故選項D正確考點：共點力平衡的條件及其應(yīng)用、力的合成與分解的運用【名師點睛】本題平衡問題中動態(tài)變化分析問題，N與T不垂直，運用三角形相似法分析，作為一種方法要學(xué)會應(yīng)用2、A【解題分析】A．M處受到的支持力的方向與地面垂直向上，即豎直向上，故A正確；B．N處受到的支持力的方向與原木P垂直向上，不是豎直向上，故B錯誤；C．原木相對于地有向左運動的趨勢，則在M處受到的摩擦力沿地面向右，故C錯誤；D．因原木P有沿原木向下的運動趨勢，所以N處受到的摩擦力沿MN方向，故D錯誤。故選A。3、B【解題分析】ACD．以整體為研究對象，地面與物塊A之間的摩擦力大小為f1=μ1(M+m)g，根據(jù)水平方向整體受力平衡可知該水平恒力的大小為F=μ1(M+m)g，故ACD錯誤；B．由于AB一起勻速運動，若AB之間存在摩擦力，則B在水平方向受力不平衡，所以A、B兩物塊之間沒有摩擦力，故B正確；故選B4、C【解題分析】設(shè)加速度為，每段時間為，則第一段時間內(nèi)的位移：，又根據(jù)勻變速直線運動推論得：，聯(lián)立解得：故選C【題目點撥】由運動學(xué)公式及推論求解5、B【解題分析】汽車速度減為零的時間，則內(nèi)的位移等于內(nèi)的位移，，故B正確，ACD錯誤點睛：根據(jù)勻變速直線運動的速度時間公式求出汽車速度減為零的時間，判斷汽車是否停止，再結(jié)合位移公式求出剎車后的位移6、A【解題分析】糧袋在傳送帶上可能一直做勻加速運動，到達(dá)B點時的速度小于v；可能先勻加速運動，當(dāng)速度與傳送帶相同后，做勻速運動，到達(dá)B點時速度與v相同；也可能先做加速度較大的勻加速運動，當(dāng)速度與傳送帶相同后做加速度較小的勻加速運動，到達(dá)B點時的速度大于v；故A正確．糧袋開始運動時受到沿傳送帶向下的滑動摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律得加速度為：a=g（sinθ+μcosθ），若μ＜tanθ，當(dāng)速度達(dá)到v時，做加速度為：g（sinθ-μcosθ）勻加速運動．故B錯誤．若μ≥tanθ，即mgsinθ≤μmgcosθ，糧袋從A端到B端可能是一直做勻加速運動，也有可能先加速、后勻速．故C錯誤．由上分析可知，糧袋從A到B不一定一直勻加速運動．若μ＜tanθ，糧袋的速度與傳送帶相同后，加速度為g（sinθ-μcosθ）＜gsinθ．故D錯誤7、BC【解題分析】A、甲中P做勻速直線運動，而甲中P物體不受外力，故甲中P沒有相對于Q的運動趨勢，故甲中P不受摩擦力；乙中P也是平衡狀態(tài)，但P的重力使P有一沿斜面下滑的趨勢，故Q對P有向上摩擦力，故P受與F方向相同的摩擦力，故A錯誤，B正確；C、如果甲中P做勻加速直線運動，則甲中P有相對于向Q右運動的趨勢，故甲中P受摩擦力方向向左，方向與F方向相同；乙中P也是做加速運動，但P的重力使P有一沿斜面下滑的趨勢，故Q對P有向上摩擦力，故P受與F方向相同的摩擦力，故C正確，D錯誤點睛：靜摩擦力的有無及方向判斷是摩擦力中的重點，一般是根據(jù)共點力的平衡或牛頓第二定律進(jìn)行分析，必要時可以采用假設(shè)法8、BC【解題分析】本題考查共點力平衡下的變力問題，可以用力的正交分解處理。【題目詳解】A．沿斜面，物體A受力的方程為隨著F的增大，f不斷減小到零后反方向增大，A錯誤；B．垂直于斜面方向，物體A受力的方程為隨著F的增大，彈力N不斷增大，B正確；CD．物體m靜止不動，合外力為零，所受合力不變，C正確，D錯誤。故選BC。9、ABC【解題分析】AB．單獨看①或者②，圖線的斜率，從圖中可知圖線斜率恒定，即表示對于同一接觸面，是一個定值，A正確；B．比較①②兩圖線，兩圖線的斜率不同，而這兩個圖線是在不同接觸面上實驗得到的，所以可知對于不同接觸面，值不同，B正確；D．圖中紅虛線與①②的交點，表示在正壓力相同的情況下對應(yīng)摩擦力的大小，從圖中可知在正壓力相同時，①的摩擦力大，故①的接觸面更粗糙，C正確D錯誤。故選ABC。10、BC【解題分析】分別就彈簧拉伸和壓縮時，對和進(jìn)行受力分析：如圖，和為彈簧的兩種情況下的彈力，故有：根據(jù)、均處于平衡有：第一種情況彈簧拉伸時對彈力2N，據(jù)平衡有：據(jù)平衡有：第二種情況彈簧壓縮時對彈力2N，據(jù)平衡有：據(jù)平衡有：A.與分析不符，故A錯誤；B.與分析相符，故B正確；C.與分析相符，故C正確；D.與分析不符，故D錯誤11、BC【解題分析】A．沒有力的作用，物體同樣可做勻速直線運動，選項A錯誤；B．不受外力作用時，物體的運動狀態(tài)保持不變是由于物體具有慣性，選項B正確；C．火箭加速是通過火箭尾部向外噴氣，根據(jù)牛頓第三定律可知，噴出的氣體反過來對火箭產(chǎn)生一個反作用力，從而讓火箭獲得了向上的推力，故C正確；D．物體的重力和桌面對物體的支持力是一對平衡力，選項D錯誤；故選BC.12、CD【解題分析】物體做勻加速直線運動時速度和加速度方向相同，物體做勻減速直線運動時速度和加速度方向相反由斜率的大小分析加速度的大小，由斜率的正負(fù)分析加速度的方向【題目詳解】A項：0-4s內(nèi)速度都為正值，所以運動方向不變，故A錯誤；B項：第2s內(nèi)物體做減速運動，所以加速度與速度方向相反，故B錯誤；C項：第3s內(nèi)物體做加速運動，第4s內(nèi)物體做減速運動，由于物體的速度方向不變，所以物體在第3s末加速度方向發(fā)生改變，故C正確；D項：由公式，故D正確故選CD【題目點撥】根據(jù)速度圖象直接速度的方向和加速度的方向，由斜率大小和方向分析加速度的大小和方向是基本能力，應(yīng)熟練掌握二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、14、三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、N【解題分析】由題意可知，兩繩均處于張緊狀態(tài)，此時小球受、和mg三個力的作用，正交分解后得：水平方向：豎直方向：代入數(shù)據(jù)后解得：16、(1)aA=4.0m/s2，方向水平向右；aB=1.0m/s2，方向水平向左；(2)x=0.875m；(3)l=1.6m【解題分析】(1)A、B分別受到大小為μmg的摩擦力作用，根據(jù)牛頓第二定律對A有μmg=maA則aA=μg=4.0m/s2方向水平向右。對B有μmg=MaB則方向水平向左。(2)開始階段A相對地面向左做勻減速運動，設(shè)到速度為零時所用時間為t1，則v0=aAt1解得B相對地面向右做勻減速運動(3)A先相對地面向左勻減速運動至速度為零，后相對地面向右做勻加速運動，加速度大小仍為aA=4.0m/s2，B板向右一直做勻減速運動，加速度大小為aB=1.0m/s2，當(dāng)A、B速度相等時，A滑到B最左端，恰好沒有滑離木板B，故木板B的長度為這個全過程中A、B間的相對位移。在A相對地面速度為零時，B的速度vB=v0－aBt1=1.5m/s設(shè)由A速度為零至A、B速度相等所用時間為t2，則aAt2=vB－aBt2解得t2=03s共同速度v=aAt2=1.2m/s從開始到A、B速度相等的全過程，利用平均速度公式可知A向左運動的位移B向右運動的位移B板的長度l=xA＋xB=1.6m17、（1