2020-2021学年福建省福州市金山中学、第十一中学、第十八中学、教育学院附属中学四校高一上学期期末考试联考物理试题

这是一份2020-2021学年福建省福州市金山中学、第十一中学、第十八中学、教育学院附属中学四校高一上学期期末考试联考物理试题，共10页。试卷主要包含了3块砖间的摩擦力的大小为等内容，欢迎下载使用。
2020-2021学年福建省福州市金山中学、第十一中学、第十八中学、教育学院附属中学四校高一上学期期末考试联考物理试题一、         选择题（本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中,第1—8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）在物理学史上，正确认识运动与力的关系并且推翻“力是维持运动的原因”的物理学家和建立惯性定律的物理学家分别是（　　）A．亚里士多德、伽利略B. 亚里士多德、牛顿C．伽利略、牛顿D．伽利略、爱伊斯坦下列仪器中,不属于国际单位制基本物理量测量工具的是（　　）A．天平           B．弹簧测力计             C.秒表           D． 刻度尺下列说法中正确的是（　　）A.运动越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大B．小球由于受重力的作用而自由下落时,它的惯性就不存在了C．—个小球被竖真上抛,当抛出后能继续上升,是因为小球受到向上的推力D．物体的惯性是物体保持匀速直线运动状态或静止状态的一种属性，与物体的速度大小无关关于作用力和反作用力,下列说法中正确的是（　　）A．物体相互作用时,先有作用力而后才有反作用力B．作用力和反作用力大小相等、方向相反，作用在一条直线上，因此它们的合力为零C．物体间的压力和支持力总是互为作用力和反作用力,两者大小总是相等,方向相反的D．马能将车拉动,是因为马拉车的力大于车拉马的力有三个共点力作用在同一个物体上，大小分别为3N、11 N、18 N.那么这三个力的合力最小值应该是（　　）A．0N                   B.3N                   C.4N                  D.10N如图所示,两块相同的竖直木板A、B间有质量均为m的4块相同的砖块，两侧用大小均为F的力水平压木板使砖块静止不动，则第2、3块砖间的摩擦力的大小为（　　）A．0                 B.mg                C.mg               D.2mg 质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点o，如图所示。用T表示绳oA段拉力的大小，在o点向左移动的过程中（　　）A．F逐渐变大,T逐渐变大B．F逐渐变大,T逐渐变小C．F逐渐变小,T逐渐变大D．F逐渐变小,T逐渐变小如图所示，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动.若保持F的大小不变，而方向与水平面成60”角，物块也恰好做匀速直线运动,物块与桌面间的动摩擦因数为（　　）A．         B.         C.           D.(多选)某同学乘坐电梯时，突然感到背上的背包变轻了，这一现象表明（　　）A．该同学电梯可能在上升B．处于失重状态C．电梯的加速度方向向上D．该同学对电梯地板的压力大于地板对该同学的支持力(多选)如图所示，A、B、C叠放在一起，F作用在B上，三物体仍保持静止，则下列说法正确的是（　　）A．C受到地面对其向左的摩擦力B．A受到水平向右的摩擦力C．“B对C的摩擦力方向水平向右D．C共受到五个力作用(多选〉如图所示，用细绳把--本较厚重的书扎一圈，然后将细绳的一端悬挂起来，另一端用手牵住,分别迅速用力拉细绳和逐渐增大拉力拉细绳两种实验方案,则（　　）A．迅速拉,位置1先断                                                         位置1B．迅速拉,位置2先断C．逐渐加大拉力,位置1先断                                                   位置2D．逐渐加大拉力,位置2先断(多选)若两个力F1、F2的夹角为α(90°<α<180°)，且α保持不变，则（　　）A．一个力增大,合力一定增大B．两个力都增大，合力一定增大C．两个力都增大,合力可能减小 D．两个力都增大，合力大小可能不变  二、         实验题填空题（每空2分，共48分）(10分）某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，所用器材有:方木板一块，白纸,量程为5N的弹簧测力计两个，橡皮条(带两个较长的细绳套)，刻度尺，图钉(若干个)。(1)           实验时，先用两个弹簧测力计平行于木板拉绳套，将橡皮条与细绳的结点拉到О点，其中拉OC细绳的弹簧测力计指针位置如图(a)所示，其读数为________N，根据记录的两个弹黄测力计的示数F1、F2和各自的方向，作出这两个力的图示，并用作图法作出两个力的合力F；再用一个弹簧测力计拉橡皮条，也将结点拉到0点，记录这时弹簧测力计的示数和方向，并作出这个力的图示F’，图(b)中的F与F’两个力中,方向一定沿A0方向的是________。        (2)具体操作前,同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的有________。A．橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上B．重复实验再次进行验证时，结点0的位置可以与前一次不同C．使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线;读数时视线应正对测力计刻度D．用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力(3)用如图(a)所示的装置来验证“力的平行四边形定则”实验中，以下说法正确的是________。A．同一次实验中每次拉橡皮条时都应该把橡皮条与细绳的结点拉至同一位置0点B．橡皮条、细绳、弹簧测力计应保持在同一平面内,且与板面平行C．拉动细绳时弹簧测力计的外壳与纸面间的摩擦会使实验产生误差D．拉橡皮条的细绳要适当长些，视线通过细绳垂直于纸面，在绳下的纸上用笔画出两个点的位置并使这两个点的距离尽量远些E．两个分力F1、F2间的夹角θ不宜过大，也不宜过小，两个分力F1、F2的大小越大越好F．作图时要用细铅笔，同一实验中选定的比例标度要相同，所取的比例标度要适当(4)用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端水平向左拉,使结点0静止在某位置,分别读出弹黄测力计A和B的示数,并在紧贴于竖直木板的白纸上记录0点的位置和细线的方向。为了准确完成实验,下列不必要的实验要求是________。(请填写选项前对应的字母)A．应测量重物M所受的重力B．橡皮筋伸长要在弹性限度范围C．拉线方向应与木板平面平行D．保证整个装置在竖直平面内E．改变拉力,进行多次实验,每次都要使0点静止在同一位置
(16分）某同学利用如图所示的装置探究物体的加速度a与所受合力F的关系。          ⑴打点计时器使用的电源是________。A．交流电源               B.直流电源⑵他用小木块将长木板无滑轮的一端垫高，目的是平衡摩擦力。具体操作是:把木板垫高后，小车放在木板上，在不挂小桶且打点计时器打点的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。正确平衡摩擦力后，改变小车的质量再次实验，是否需要重新平衡摩擦力?________。(选填选项前的字母)A．需要                   B.不需要(3)       实验时保持小桶及砝码的总质量远小于小车的质量,其目的是________。A．小年所受的拉力近似等于小桶及砝码的总重力B．保证小车运动的加速度不超过当地重力加速度(4)       某同学通过实验得到如图（b）所示的a-F图像,造成这一结果的原因是:在平衡摩擦力时______________________________。图中a0表示的是________时小车的加速度。(5)       某同学得到如图（c）示的纸带．已知打点计时器电源频率为50 Hz. A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点,∆x=XDG--XAD=____cm.由此可算出小车的加速度a=________m/s2。(保留两位有效数字).(6)       “探究加速度与力、质量的关系”的实验中，在探究加速度α和小车质量M的关系时，由于没有能够始终满足M>>m(m为沙桶和沙的总质量)的条件,结果得到的a-1/M图像应该是下图中的（　　）     A                          B                         C                      D[来源:Zxxk                           三、         计算题（需要写出必要的文字叙述和计算过程，否则不得分.共26分，第13题7分，第14题8分， 第15题11分）(7分)如图所示，质量为2 kg的物体在40 N水平推力作用下，从静止开始1 s 内沿竖直墙壁下滑3 m．求:(g取10 m/s2)     (1)物体运动的加速度大小a;      (2)物体受到的摩擦力大小f;      (3)物体与墙间的动摩擦因数μ                (8分)如图所示，一个质量为m=10kg的木箱静置在水平面上，木箱的右方L=6.6m处有一面墙，木箱与水平面间的动摩擦因数为μ=0.5．现有一个与水平方向成θ=37°角大小为F=100N的拉力拉着木箱沿水平方向运动，(已知 sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2)求：(1)在拉力F的作用下木箱的加速度a为多大?(2)为避免木箱与墙碰撞,则拉力F允许的作用时间t最长是多少?         
(11分）如图所示，在倾角θ=37°的足够长的固定斜面底端有一质量m =l kg 的物体，物体与斜面间动摩擦因数μ=0.25.现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动，拉力F=10N，方向平行斜面向上，经时间 t=4 s绳子突然断了．求: (sin 37°=0.60，cos 37°=0.80，g=10 m/s2.答案可以保留根式,若有需要可以取= 3.2)(1)绳断时物体的速度大小V;(2)从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间t总.
2020～2021年福州高一第一学期四校联考期末考试试卷物理试卷答案一、         选择题123456789101112CBDCCAACABACDBCCD答案C解析：伽利略的斜面实验和牛顿运动定律。答案B解析：长度、时间、质量是三个力学基本物理量，刻度尺是测量长度的仪器，天平是测量质量的仪器，秒表是测量时间的仪器，弹簧测力计是测量力的仪器。答案D解析：A、惯性是描述物体的运动的状态改变难易的物理量，与运动的快慢无关;运动快的汽车不容易停下来，是因为汽车运动得越快，汽车的动量越大，与惯性的大小无关;故A错误;B、物体的惯性只与物体的质量有关，与受力情况和运动状态无关，故B错误;C、一个小球被竖直上抛，当抛出后能继续上升，是因为小球惯性的作用，要保持原来的运动状态，故C错误;D、惯性是物体的固有属性，它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质，与物体的速度大小无关，故D正确;答案C解析：A、作用力与反作用力同时产生，同时变化，同时消失；错误
B、作用力和反作用力作用在不同物体上，不能求合力；错误
C、压力和支持力等大反向、作用在不同物体上，是一对作用力和反作用力；正确
D、马拉车的力和车拉马的力是一对作用力和反作用力，等大、反向；错误
 答案C解析：最小的两力取值范围：8≤F≤14，易得小于第三个力，故三力合力最小为18-14=4N答案A解析：先把四块砖看作一个整体：四块砖的总重力是4mg，两边的压力F相同，两边受到的摩擦力也相同，根据平衡力知识，向下的重力4mg与两边的摩擦力之和相等；故两边的砖块1和4各受到2mg的摩擦力作用，且方向竖直向上；对于第一块砖（1号）：受到木板A向上的摩擦力作用，大小为2mg；自身向下的重力作用，大小为mg；根据平衡力知识，它（1号）还受到2号砖对它向下的摩擦力作用，大小为mg；根据力的作用是相互的，1号砖对2号砖的摩擦力大小为mg方向向上；对于第二块砖（2号）：已经受到了两个力的作用，分别是：自身向下的重力mg、1号砖对它（2号）的向上的摩擦力mg，这两个力正好是一对平衡力；故2号砖不再受其它力，即2号砖和3号砖之间没有力的作用；第二块砖对第三块砖的摩擦力大小也就为0；答案A解析：以结点o为研究对象受力分析，由题意知点o缓慢移动，即在移动过程中始终处于平衡状态，则可知:绳0B的张力T;设OA与竖直方向的夹角为θ.，根据平衡条件可知:Tcosθ=mg,F=mgtanθ，在拉动过程中，θ逐渐增大，故A正确答案C解析：当拉力水平时，物体匀速运动，则拉力等于摩擦力，即: F=μmg;当拉力倾斜时，由f=μFN，FN=mg-Fsinθ可知摩擦力为:f=μ(mg-Fsinθ)，f=1/2F，代入数据可得C正确。答案AB解析：A、B、C、突然感到背上的背包变轻了，所以人和物体处于失重状态，则电梯的加速度的方向向下，可能向下加速，也可能向上减速．故A、B正确，C错误； D、该同学对电梯地板的压力和地板对该同学的支持力是作用力与反作用力，总是大小相等，方向相反． 故D错误．答案ACD解析：在选项A中，以A、B、C三者的整体为研究对象，此整体在水平方向上受平衡力的作用，因此C受到地面的摩擦力等于拉力F，方向向左，A选项正确，在选项B中，以A为研究对象，A不受摩擦力，选项B错误．在选项C中，B对C的摩擦力与C对B的摩擦力大小相等，方向相反，由此可知，B对C的摩擦力的大小等于F，方向水平向右，故C选项正确．对于选项D，可将C隔离开作为隔离体进行分析，C受到五个力的作用，D选项正确．答案BC解析：拉力慢慢增大，由平衡知识知，细绳上段承受的拉力为书的重力和手对绳的拉力之和，下段细绳承受的拉力等于手对绳的拉力，所以慢慢增大拉力，则上段细绳将断开．当迅速用力拉绳，则下段细绳将断开．由于书本较厚重，惯性较大，其运动状态难以改变，在迅速拉绳的瞬间，书本可以认为固定不动，所以下段细绳承受的拉力将比上段细绳承受的拉力大，因此下段细绳将会断开．答案CD解析：F1不变，Fa在变大的过程中，合力大小可能减小、不变、增大；  两个力都变化，则合力大小也是可能减小、不变、增大 二、         实验题         （1）2.6；F’（2）B （3）ABCDF （4）E解析: （1）最小刻度为0.1N,则读数为2.6；用一根弹簧秤拉皮筋时，拉力的方向与橡皮筋的方向在同一条直线上。（2）两细绳套拉力的合力不一定沿两细绳套夹角的角平分线，故A错误。同一次实验，用一个细绳套拉橡皮条和用两个细绳套拉橡皮条结点0的位置应相同，不同次实验结点0的位置可以不同，故B正确。为减小弹簧测力计摩擦和误差，施力方向应沿测力计轴线,读数时视线正对测力计刻度，故C正确。合力可以比分力大，也可以比分力小，故D错误。（3）每次拉橡皮条时都应该把橡皮条与结绳的结点拉至同一位置O点，故A正确；橡皮条，细绳，弹簧秤应保持在同一平面内，且与板面平行，故B正确；为了使所测量的力更准确，弹簧秤的外壳不能与纸面接触，以免产生摩擦，影响拉力大小，故C正确；拉橡皮条的细线要适当长些，视线通过细线垂直于纸面，在线下的纸上用笔定出尽量远的两个点，故D正确；两个分力F1，F2间的夹角θ不宜过大，也不宜过小，两个分力F1，F2的大小可以适当大一些，有利于减小误差，不能超过弹簧测力计的量程，并不是越大越好，故E错误；作图时要用细铅笔，同一实验中选定的比例标度要相同，所取的比例标度要适当大些，故F正确；（4）实验通过作出三个力的图示，来验证“力的平行四边形定则”，需要测量重物M所受的重力，故A正确；B. 弹簧测力计是测出力的大小，所以要准确必须在测之前校零，故B正确；C. 拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确性，故C正确；D. 重力在竖直平面内，为验证力的平行四边形定则，实验需要保证整个装置在竖直平面内，故D正确；E. 当结点O位置确定时，弹簧测力计A的示数也确定，由于重物的重力已确定，两力大小与方向均一定，因此弹簧测力计B的大小与方向也一定，所以不需要改变拉力多次实验，故E错误。（1）A（2）B（3）A(4)倾角过大，平衡摩擦力过大（5）1.8cm，0.2m/s2  （6）D解析: （1）打点计时器使用交流电源；（2）摩擦力被平衡只与角度有关与质量无关，故不需要平衡；（3）设沙和沙桶的质量为m,小车和砝码的质量为M其实实际运动中是用沙和桶的重力来代替定力F但是沙和桶是有质量的,且a为整个系统的加速度.因此mg=F=(M+m)a，只有当m远小于M时,才可以认为M+m近似=M这样得出的结果才会符合F=Ma；（4）当F=0时已产生加速度，故平衡摩擦力过大；（5）∆=3.90cm-2.10cm=1.8cm；两计数点之间还有四个点未画出则T=0.1s，由逐差法可得a=0.018/(9T2)=0.2m/s2；（6）在研究加速度跟小车质量M的关系时，保持m不变，改变小车质量M，在小车质量M远大于重物质量m时,可以认为小车受到的拉力（合力）F=mg,此时加速度a与小车质量M成反比，与1/M成正比，则图象应是过原点的直线，当小车质量M不远大于重物质量m时，小车受到的拉力明显小于重物重力，则图象向下弯曲。三、         解答题         （1）由，解得a=6m/s2;（2）mg-f=ma，解得f=8N；（3）f=μN，N=F，解得μ=0.2。 16.    （1）由牛顿第二定律：水平方向：F· COS37º－f=ma；竖直方向：F·sin37º＋N=mg；f=μN,联立解得  a=6m/s2（2）假设起点为s，撤去F时的位置为点P，墙位置为o，设po为x1，sp为x2，则撤去F后，a1=μg，v2=a1x1；撤去之前：v2=2ax2；t=∆v/a，解得t=1s。17.    （1）物体向上运动过程中，受拉力F、重力G和摩擦力f的作用，设物体向上运动的加速度为a1 ，根据牛顿第二定律有：F-mgsinθ-f=ma1
又f=μmgcosθ
解得a1 =2.0 m/s2
所以t=4.0 s时物体的速度大小为：v1=a1t=8.0 m/s；  （2）绳断后物体沿斜面向上做匀减速直线运动，设运动的加速度大小为a2，则根据牛顿第二定律，对物体沿斜面向上运动的过程有：mgsinθ十μmgcosθ=ma2
解得a2=8.0 m/s2物体做减速运动的时间t=v/a=1s；向上的位移v2=2ax，x2=4m；到绳断时的位移（4s末）x1=a1t2，解得x1=16m；物体将沿斜面匀加速下滑，设物体下滑的加速度为a3 ，根据牛顿第二定律，对物体加速下滑的过程有：mgsinθ-μmgcosθ=ma3
解得a3=4.0 m/s2；设物体由最高点到斜面底端的时间为t3 ，物体向下匀加速运动的位移：x1+x2=a3t32，解得t3=s，所以从绳断后开始物体返回斜面底端所用的时间为：t总=t2+t3=4.2 s。