第一学期全国名校联考高一期末考试物理试题难度适中最新整理含详细解析.docx

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第一学期全国名校联考高一期末考试物理试题难度适中最新整理含详细解析

2019-2020第一学期全国名校联考高一期末考试

物理试题（难度适中）

（考试内容：

运动的描述、匀变速直线运动的研究、牛顿运动定律）

试题分选择题和非选择题两部分．满分110分，考试时间100分钟．

第一部分（选择题共56分）

一、单项选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对得4分，有选错或不答的得0分）

1.下面哪一组单位属于国际单位制的基本单位（　　）

A.m、kg、sB.kg、m/s2、sC.m、N、kgD.m/s2、kg、N

2.下列关于惯性的说法中正确的是（　　）

A.力是改变物体惯性的原因

B.运动的汽车具有惯性，静止的汽车没有惯性

C.向东行驶的汽车突然刹车，由于惯性，乘客会向东倾倒

D.匀速前进的火车上，原地起跳的乘客将落在起跳点的后方

3.一重为10N的物体静止在水平桌面上，现用2N的水平推力向右推它但未能推动，如图所示

则此种情况下物体所受摩擦力情况是（  ）

A.

摩擦力的方向向右，大小等于2N

B.摩擦力的方向向右，大小等于10N

C.摩擦力的方向向左，大小等于2N

D.摩擦力的方向向左，大小等于12N

4.如图所示，斜面上有一物体保持静止，该物体的受力示意图正确的是（　　）

A.

B.

C.

D.

B.

5.

如图所示，一个人用与水平方向成θ角斜向上的力F拉放在粗糙水平面上质量为m的箱子，箱子沿水平面做匀速运动．若箱子与水平面间的动摩擦因数为μ，则箱子所受的摩擦力大小为（　　）

A.FsinθB.FcosθC.μmgD.μFsinθ

6.如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是（　　）

A.小车静止时，F=mgsinθ，方向沿杆向上

B.小车静止时，F=mgcosθ，方向垂直杆向上

C.小车向右以加速度a运动时，一定有F=

D.小车向左以加速度a运动时，F=

7.如图所示，质量为m的小滑块静止在半径为R的半球体上，它与半球体间的动摩擦因数为μ，它与球心连线跟水平地面的夹角为θ，则小滑块（）

A.

所受摩擦力大小为mgcosθ

B.所受摩擦力大小为mgsinθ

C.所受摩擦力大小为μmgsinθ

D、对半球体的压力大小为mgcosθ

8.某一质点运动的位移x随时间t变化的图象如图所示，则

A.

第10s末，质点的速度最大

B.5s末与15s末，质点的速度方向相反

C.

内，质点通过的位移等于5m

D.

内，质点的速率先增加后减小

9.质量为2kg的质点在xOy平面上做曲线运动，在x方向的速度-时间图象和y方向的位移一时间图象如图所示，下列说法正确的是（　　）

A.质点的初速度为5 m/s

B.质点初速度的方向与合外力方向垂直

C.质点所受的合外力为6N

D.2s末质点速度大小为6 m/s

10.

如图所示，两个质量都是m的小球A、B用轻杆连接后靠在墙上处于平衡状态，已知墙面光滑，水平地面粗糙，现将A球向上移动一小段距离，两球再次达到平衡，那么将移动后平衡状态和原来的平衡状态比较，地面对B球的支持力F1和摩擦力F2的大小变化情况是（）

A.F1不变，F2增大B.F1不变，F2减小

C.F1增大，F2增大D.F1增大，F2减小

二、不定项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，有一个或一个以上选项符合题目要求，全部选对得4分，选不全得2分，有选错或不答的得0分）

11.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=4t+t2（各物理量均采用国际单位制单位），则该质点（　　）

A.第1s内的位移是5mB.前2s内的平均速度是6m/s

C.任意相邻1s内的位移差都是1mD.任意1s内的速度增量都是2m/s

12.

质量不等的两物块A和B其质量分别为mA和mB，置于光滑水平面上．如图所示．当水平恒力下作用于左端A上，两物块一起加速运动时，AB间的作用力大小为N1．当水平力F作用于右端B上两物块一起加速运动时，AB间作用力大小为N2，则（　　）

A.两次物体运动的加速度大小相等B.N1+N2＜F

C.N1+N2=FD.N1：

N2=mB：

mA

13.如图所示，在平直轨道做匀变速运动的车厢中，用轻细线悬挂一个小球，悬线与竖直方

向保持恒定的夹角θ，则（　　）

A.小车一定具有方向向左的加速度

B.小车一定具有方向向右的加速度

C.小车的加速度大小为gtanθ

D.小车的加速度大小为gcotθ

14.

如图所示，A、B两物体的重力分别是GA=4N，GB=5N．A用细绳悬挂在顶板上，B放在水平地面上，A、B间轻弹簧的弹力F=3N，则细绳中的弹力FT及物体B对地面的压力FN的可能值分别是（　　）

A.9N和0NB.7N和2NC.3N和6ND.1N和8N

第二部分（非选择题共54分）

三、实验题探究题（本大题共2小题，共18分）

15.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图1所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后面拉动的纸带经打点计时器打出的点计算得到．

（1）当M与m的大小关系满足_____时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的总重力．

（2）一组同学在探究加速度与质量的关系时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地得出加速度a与质量M的关系，应作出a与______图象．

（3）甲同学在探究加速度与力的关系时，根据测量数据作出的a一F图线，如图2（a）所示．则实验存在的问题是______．

（4）乙、丙两同学用同一装置探究加速度与力的关系时，画出了各自得到的a一F图线，如图2（b）所示．则是两同学做实验时______取值不同造成的．

（5）随着F的增大，a一F图线最后会略微向______弯曲（填上或下）．

16.

在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某小组的主要实验步骤如下：

①用图钉把一张白纸钉在水平桌面的木板上；

②将橡皮条的一端固定在水平木板上的A点，另一端系上两根细绳套，先用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，如图所示；

③用铅笔描下结点O的位置和两个细绳套OB、OC的方向，并记录弹簧测力计的读数，利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F；

④只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O，记下弹簧测力计的读数F′和____________。

⑤比较F′与用平行四边形定则求得的合力F，看它们在实验误差允许的范围内是否相等。

根据实验步骤，请完成下列有关内容：

（1）实验第③步中连接细绳套OC的弹簧测力计的示数如实验图中所示，则其读数FOC=__________N，若此弹簧测力计的弹簧伸长了5.8cm，可求出弹簧的劲度系数k=___________N/m。

（2）实验第④步横线上缺少的实验内容是______________。

四、计算题（本大题共4小题，共36分）

17.（8分）如图所示，质量M=1kg的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量m=0.5kg的小球相连，今用跟水平方向成60°角的力F=

N拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m的相对位置保持不变，g=10m/s2．在运动过程中，求：

（1）轻绳与水平方向的夹角θ；

（2）木块M与水平杆间的动摩擦因数μ．

18.（8分）一个质量m=2kg的物体在水平拉力F的作用下，在光滑水平面上从静止开始做匀加速直线运动，经过时间t=6s的位移x=54m．求：

（1）物体的加速度a的大小；

（2）水平拉力F的大小．

19.（8分）如图所示，A、B两个物体间用最大张力为200N的轻绳相连，mA=5kg，mB=10kg，在拉力F的作用下向上加速运动，为使轻绳不被拉断，F的最大值是多少？

（g取10m/s2）

20.（12分）如图所示,质量为m的木板静止放在光滑水平面上,质量为2m、可视为质点的木块以水平速度v0从左端滑上木板.木块与木板间的动摩擦因数为μ,木板足够长.

（1）求木块和木板的加速度大小.

（2）求木块和木板速度相等所经历的时间及此时木块相对于木板的位移.

（3）若木板不是足够长,要使木块不从木板上滑落,求木板的最小长度.

答案和解析

1.【答案】A

【解析】国际单位制规定了七个基本物理量：

分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量，它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位，他们在国际单位制中的单位分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔。

本题主要考查国际单位制的概念，单位制包括基本单位和导出单位，规定的基本量的单位叫基本单位，国际单位制规定了七个基本物理量：

分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量。

【解答】力学中的基本物理量有三个，它们分别是长度、质量、时间，它们的单位分别为

、

、

，故A正确，故BCD错误。

故选A。

2.【答案】C

【解析】解：

A、质量是惯性大小的唯一量度，与受力无关，故A错误；

B、惯性是物体的固有属性，与运动还是静止无关，故B错误；

C、向东行驶的汽车突然刹车，由于惯性，乘客会向东倾倒，故C正确；

D、匀速前进的火车上，由于惯性，原地起跳的乘客将落在起跳点，故D错误；

故选：

C

惯性：

物体的性质．没有任何条件，一切物体都有惯性．

物体总有保持原有运动状态不变的性质，这种性质叫做惯性．应该从定义的角度来分析本题．

惯性是指物体总有保持原有运动状态不变的性质．原有运动状态包括静止或匀速运动状态．它是物体的一种基本属性，任何物体在任何时候都具有惯性．

3.【答案】C

【解析】​分析物体受到的摩擦力的大小，首先要判断物体受到的是静摩擦力还是滑动摩擦力，静摩擦力和滑动摩擦力的计算方法是不同的。

静摩擦力和滑动摩擦力的计算方法是不同的，这是解决本题的关键，也是同学常出错的地方，所以一定要判断物体受到的是静摩擦力还是滑动摩擦力。

【解答】

由于物体受到水平推力向右推力，但是物体没有被推动，所以物体此时受到的是静摩擦力，静摩擦力的大小和推力的大小相等，方向相反，所以摩擦力的方向向左，大小等于2N，所以C正确，ABD错误。

故选C。

4.【答案】A

【解析】解：

物体静止在斜面上，受到重力、斜面的支持力和摩擦力；重力的方向竖直向下，摩擦力沿斜面向上，支持力垂直于斜面向上。

所以四个受力图中，A正确，BCD错误。

故选：

A。

物体静止在斜面上，重力的方向竖直向下，摩擦力沿斜面向上，支持力垂直于斜面向上；重力、摩擦力以及支持力的作用点都在物体的重心．

此题主要考查了重力、支持力、摩擦力的画法，关键是确定这几个力的方向．

5.【答案】B

【解析】

解：

首先由题意可知物体受到的是动摩擦力，设动摩擦力为f，据公式f=μFN求解，我们只需求出FN即可，

对物体进行受力分析，将F正交分解，如图：

竖直方向受力平衡有：

FN+Fsinθ=Mg，得：

FN=Mg-Fsinθ

则：

f=μ（Mg-Fsinθ）

水平方向受力平衡：

f=Fcosθ

故B正确ACD错误；

故选：

B。

先判断物体受的是动摩擦力还是静摩擦力，动摩擦力可以用公式求解，也可以根据平衡条件求解．

本题看似考查动摩擦力的公式，但关键是正交分解，很多同学无论什么情况都乱用公式μmg，那是不对的．

6.【答案】D

【解析】本题考查了牛顿第二定律；本题中轻杆与轻绳的模型不同，绳子对物体只有拉力，一定沿绳子方向，而杆子对物体的弹力不一定沿杆子方向，要根据状态，由牛顿定律分析确定。

结合小车的运动状态对小车进行受力分析，小车所受合外力的方向与加速度的方向一致，从而确定杆对小球的作用力。

【解答】AB.小球受竖直向下的重力mg与杆对小球的力F作用；当小车静止时，小球也静止，小球处于平衡状态，受平衡力作用，杆的作用力F与重力是一对平衡力，由平衡条件得：

F=mg，方向竖直向上，故AB错误；

CD.小车做匀加速运动时，竖直方向Fy=mg，水平方向Fx=ma，则

，故C错误，D正确。

故选D。

7.【答案】A

【解析】对小球受力分析，由几何关系利用共点力的平衡条件即可求得压力及摩擦力的大小。

【解答】对小滑块受力分析如图所示：

小滑块在重力、支持力及摩擦力的作用下处于平衡状态；故合力为零，将支持力与摩擦力合成后，其合力与重力大小相等，方向相反；则由几何关系可知，摩擦力f=mgcosθ，摩擦力N=mgsinθ，故A正确，BCD错误。

故选A。

8.【答案】B

【解析】位移-时间图象表示物体的位置随时间的变化，图象上的任意一点表示该时刻的位置，图象的斜率表示该时刻的速度，斜率的正负表示速度的方向。

理解位移-时间图象时，要抓住点和斜率的物理意义，掌握斜率表示速度是关键。

【解答】

​A.位移-时间图象切线的斜率表示该时刻的速度，则知在10s末时，质点的速度为零，故A错误；

B.在5-10s内斜率为正，在10-15s内斜率为负，斜率代表物体的速度方向，故速度方向相反，故B正确；

C.

=x2-x1=5-1m=4m，故C错误；

D.在10～20s内，斜率一直增大，故速度越来越大，故D错误；

故选B。

9.【答案】A

【解析】解：

A、在x方向上的初速度为3m/s，y方向上的速度为4m/s，根据平行四边形定则，则初速度的大小

．故A正确。

B、质点的加速度方向沿x轴方向，a=

，则F合=ma=3N，合力的方向与初速度的方向不垂直。

故B、C错误。

D、2s末x方向上的速度为6m/s，y方向上的速度为4m/s，根据平行四边形定则，合速度为v=

m/s。

故D错误。

故选：

A。

质点在x方向上做匀加速直线运动，在y方向上做匀速直线运动，根据平行四边形定则得出质点的初速度，2s末的速度。

根据加速度，通过牛顿第二定律求出质点的合外力。

解决本题的关键知道质点在x方向和y方向上的运动规律，根据平行四边形定则进行合成。

10.【答案】B

【解析】解：

对整体进行受力分析，知F1=2mg，移动两球后，仍然平衡，则F1仍然等于2mg，所以F1不变．墙壁对小球A的弹力始终等于地面对B的摩擦力F2．

再隔离对A进行受力分析，墙壁对A的弹力FA=mgtanθ，当A球向上移动一小段距离，夹角θ减小，所以FA减小．而墙壁对小球A的弹力始终等于地面对B的摩擦力F2，所以F2减小．故B正确，A、C、D错误．

故选B．

11.【答案】ABD

【解析】根据质点做直线运动的位移x与时间t的关系式x=4t+t2，分别求出质点在前2s内与前1s内的位移，再求出第2s内的位移，由平均速度公式求解前2s内的平均速度，将x=4t+t2与匀变速直线运动的位移公式对照得到初速度v0和加速度a，由推论△x=aT2，研究任意相邻1s内的位移差，根据加速度的意义研究任意1s内的速度增量。

​本题考查对匀变速直线运动位移公式的掌握程度和应用能力，以及对加速度的理解能力，常见题型。

【解答】

A.将t=1s代入到x=4t+2t2 中得到第1s内的位移x=5m，故A正确；

B.前2s内的平均速度

，故B正确；

C.将x=4t+2t2 与匀变速直线运动的位移公式x=v0t+

at2 对照得到：

初速度v0=4m/s，加速度a=2m/s2，则任意相邻1s内的位移差是△x=aT2=2×12m=2m，故C错误；

D.任意1s内的速度增量△v=at=2×1m/s=2m/s，故D正确；

故选ABD。

12.【答案】ACD

【解析】对整体运用根据牛顿第二定律，研究加速度的关系．分别隔离B和A，由牛顿第二定律研究AB间作用力大小与F和两物体质量的关系。

​本题是连接体问题，要抓住加速度相同的特点，灵活选择研究对象．隔离时一般选择受力较少的物体研究内力。

【解答】

A.根据牛顿第二定律得：

对整体：

，则两次物体运动的加速度大小相等，故A正确；

BCD.分别隔离B和A得：

N1=mBa，N2=mAa，则得到N1+N2=（mA+mB）a=F，N1：

N2=mB：

mA，故B错误，CD正确。

故选ACD。

13.【答案】BC

【解析】解：

球随着车厢在平直轨道做匀变速运动，故加速度水平，合力水平；

对小球受力分析，受重力和拉力，如图所示：

故合力为：

F=mgtanθ；

根据牛顿第二定律，有：

F=ma

联立解得：

a=gtanθ，方向水平向右；

故AD错误，BC正确；

故选BC．

对小球受力分析，受重力和拉力，合力水平方向，根据平行四边形定则作图求解出合力，然后根据牛顿第二定律求解加速度．

本题是根据受力情况确定运动情况，关键是根据平行四边形定则求解合外力，不难．

14.【答案】BD

【解析】解：

A受到竖直向下的重力、向上的弹力F1和向上的拉力FT，三力平衡，得：

GA=F1+FT，

代人数据解得：

FT=1N

B受到重力、向下的弹力F1和向上的支持力F3，三力平衡，得：

GB+F1=F3，

代人数据解得：

F3=8N。

若弹力F1向下，则FT=7N

F3=2N，故BD正确

故选：

BD。

分别对A和B进行受力分析，列出平衡方程即可正确解题

该题考查共点力作用下物体的平衡，分别选取A、B为研究的对象即可．属于基础题目

15.【答案】

（1）M＞＞m；

（2）

；（3）平衡摩擦力过度；（4）两小车的质量；（5）下．

【解析】

（1）要求在什么情况下才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力，需求出绳子的拉力，而要求绳子的拉力，应先以整体为研究对象求出整体的加速度，再以M为研究对象求出绳子的拉力，通过比较绳对小车的拉力大小和盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有m＜＜M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力．

（2）反比例函数图象是曲线，而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系；正比例函数图象是过坐标原点的一条直线，就比较容易判定自变量和因变量之间的关系．

（3）根据F=0，加速度不为零，分析图线不过原点的原因．

（4）根据牛顿第二定律得出斜率的物理意义，从而进行判断．

（5）随着F的增大，不满足M＞＞m时，a-F图线最后会略微下弯曲．

只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目，而实验步骤，实验数据的处理都与实验原理有关，故要加强对实验原理的学习和掌握，知道只有小车的质量远大于砝码和盘的总质量，绳子的拉力近似等于砝码和盘的总重力．

【解答】解：

（1）根据牛顿第二定律得：

对m：

mg-F拉=ma

对M：

F拉=Ma

解得：

F拉=

当M＞＞m时，即小车的质量远大于砝码和盘的总质量，绳子的拉力近似等于砝码和盘的总重力．

（2）根据牛顿第二定律F=Ma，a与M成反比，而反比例函数图象是曲线，而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系，故不能作a-M图象；

但a=

，故a与

成正比，而正比例函数图象是过坐标原点的一条直线，就比较容易判定自变量和因变量之间的关系，故应作a-

图象；

（3）根据图象可知，当F等于零，但是加速度不为零，知平衡摩擦力过度；

（4）根据F=ma可得a=

，即a-F图象的斜率等于物体的质量倒数，所以两小车的质量不同；

（5）随着F的增大，不满足M＞＞m时，a-F图线最后会略微下弯曲；

故答案为：

（1）M＞＞m；

（2）

；（3）平衡摩擦力过度；（4）两小车的质量；（5）下．

16.【答案】

（1）2.90  

​

（2）需要记下拉力的方向

【解析】结合弹簧秤每格表示的值得出弹簧秤的示数，根据胡克定律求出弹簧的劲度系数，记录绳子拉力的时候，既要记录大小，又要记录方向。

本题需要注意测量工具读数之前，一定要认清测量工具的精确度。

【解答】

（1）连接细绳套

的弹簧测力计的示数如图所示，则其读数为

，根据胡克定律计算得出弹簧的劲度系数

；

（2）记录绳子拉力的时候，既要记录大小，又要记录方向，故需要记下拉力的方向。

故答案为：

（1）2.90；

；

（2）需要记下拉力的方向。

17.【答案】

解：

（1）m处于静止状态，其合力为零．以m为研究对象，由平衡条件得：

水平方向：

Fcos60°-Tcosθ=0          ①

竖直方向：

Fsin60°-Tsinθ-mg=0     ②

由①②解得：

θ=30°

（2）以M、m整体为研究对象，由平衡条件得：

水平方向：

Fcos60°-μFN=0        ③

竖直方向：

Fsin60°+FN-mg-Mg=0   ④

由③④得：

答：

（1）轻绳与水平方向的夹角θ为30°；

（2）木块M与水平杆间的动摩擦因数μ是

．

【解析】

（1）先对小球m受力分析：

已知力、重力、细线的拉力，根据平衡条件列式求轻绳与水平方向的夹角θ；

（2）再对滑块M和小球m整体受力分析，已知力F、重力、弹力和摩擦力，根据共点力平衡条件和摩擦力公式列式求动摩擦因数μ．

本题要灵活选择研究对象，注意应用整体法与隔离法，用整体法时一定要分清内力与外力，正确地进行受力分析．

18.【答案】解：

（1）根据匀变速直线运动位移公式x=

at2得：

54=

×a×62

解得：

a=3m/s2

（2）对物体受力分析，物体受到重力、支持力和水平拉力，竖直方向上受力平衡．

根据牛顿第二定律可得：

F=ma=2×3=6N

答：

（1）物体的加速度大小为3m/s2；

（2）水平拉力大小为6N．

【解析】

（1）根据加速度的定义式求出加速度；

（2）根据牛顿第二定律求出水平拉力．

应用牛顿运动定律结合运动学方程解决的简单问题，较容易．

19.【答案】

解：

要使轻绳不被拉断，则绳的最大拉力FT=200N

先以B为研究对象，受力分析如图

（1）所示，

据牛顿第二定律有FT-mBg=mBa    ①

解得a=10m/s2

再以A、B整体为对象，受力分析如图

（2）所示，

据牛顿第二定律有 F-（mA+mB）g=（mA+mB）a           ②

由①②解得 F=（mA+mB）（g+a）=15×20N=300N．

答：

F的最大值是300N．

【解析】分别对A、B受力分析，轻绳刚好不被拉断时，绳子张力达到最大值，对B，由牛顿第二定律求出最大加速度，再对整体，由牛顿第二定律可以求得拉力F的最大值．

本题中连接体，通常可以采用整体法和隔离法，抓住整体与单个物体的加速度相同是关键，用隔离法可以求得系统的加速度，再由整体法可以求整体的外力．

20.【答案】解：

（1）木块和木板相对滑动，受到滑动摩擦力，根据牛顿第二定律得：

（2）木板和木块构成的系统所受到的合外力为零，因而总动量守恒，则有：

解得两者的最终速度

解得：

相对位移

（3）要使木块不从木板上滑落，木板最小长度即为速度相等时，木块相对于木板的位移，则

【解析】

本题考查了牛顿第二定律、动量守恒定律和运动学公式的综合运用，关键理清放上木块后木板和木块的运动情况，抓住临界状态，结合牛顿第二定律和运动学