2021河北省正定中学高一上学期第二次半月考物理试题含答案

河北正定中学高一第二次半月考试卷

物  理

（试卷总分：75分，考试时间：60分钟　）

注意事项：

1.答题时，务必将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卡规定的位置上。

2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑. 如需改动，用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号。

3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色墨水笔或黑色签字笔，将答案写在答题卡规定的位置。

4.考试结束后，只将答题卡交回。

第I卷（选择题）

一、单选题（本题共8小题，每小题4分，共32分。）

1. 从地面竖直上抛一物体A，同时在离地面某一高度处有一物体B自由下落，两物体在空中同时到达同一高度时速度大小均为v，则下列说法正确的是（     ）

A.  A上抛的初速度与B落地时的速度大小相等，都是2v
B. 两物体在空中运动的总时间相等
C.  A上升的最大高度与B开始下落时的高度不相同
D. 两物体在空中同时到达的同一高度处一定是B开始下落时高度的中点

2. 如图所示，半径相同、质量分布均匀的圆柱体A和半圆柱体B靠在一起，A表面光滑，重力为G，B下表面粗糙，A静止在水平面上，现过A的轴心施以水平作用力F，可缓慢的将A拉离平面一直滑到B的顶端，整个过程中，B始终处于静止状态。则从A刚要拉离平面至A滑到B的顶端，下列说法正确的是（     ）

A. 开始时拉力F最大为G，以后逐渐减小为0
B. A、B间的压力开始最大为2G，而后逐渐减小到G
C. 地面受到B的压力逐渐增大
D. 地面对B的摩擦力逐渐增大

3. 如图所示，倾角为的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，滑轮通过轻杆固定在天花板上，A、B、C都处于静止状态，忽略滑轮的自重，则（     ）

A. 水平面对C的支持力等于B、C的总重力
B. 杆对滑轮的作用力方向竖直向上
C. B一定受到C的摩擦力
D. C一定受到水平面的摩擦力

4. 撑杆跳高是一项技术性很强的体育运动，完整的过程可以简化成三个阶段：持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落。撑杆跳高的过程中包含很多物理知识，下列说法正确的是（   ）

A. 持杆助跑过程，重力的反作用力是地面对运动员的支持力
B. 撑杆起跳上升阶段，弯曲的撑杆对人的作用力大于人对撑杆的作用力
C. 撑杆起跳上升阶段先处于超重状态后处于失重状态
D. 最高点手已离开撑杆，运动员还能继续越过横杆，是因为受到了一个向前的冲力

5. 静止在水平地面上的物块，受到水平推力的作用，F与时间t的关系如图甲所示。物块的加速度a和时间t的关系如图乙所示。取g=10m/s2，认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，可知以下判断正确的是（    ）

1. 地面对物块的最大静摩擦力为1N B. 物块的质量为2kg
   C. 物块与地面间的动摩擦因数为0.2 D. 0.5s时物块受到的摩擦力为0

6. 在动摩擦因数=0.2的水平面上有一个质量为m=1kg的小球，小球与水平轻弹簧与竖直方向成角的不可伸长的轻绳一端相连，如图所示，此时小球处于静止平衡状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，当剪断轻绳的瞬间（     ）

A. 小球仍处于静止状态
B. 小球获得10m/s2的加速度
C. 如果不剪断轻绳而是剪断弹簧，则小球仍处于静止状态
D. 如果不剪断轻绳而是剪断弹簧，则小球获得10m/s2的加速度

7. 如图所示，在光滑水平面上有一段质量分布均匀的粗麻绳，绳子在水平向右的恒力F作用下做匀加速直线运动。绳子上某一点到绳子左端的距离为x，设该点处的张力为T，则最能正确反映T与x之间的关系的图象是（    ）
 

A.    B.    C.     D.

8.如图所示，质量为M的木板放在水平桌面上，一个质量为m的物块置于木板上。木板与物块间、木板与桌面间的动摩擦因数均为μ。现用一水平恒力F向右拉木板，使木板和物块共同向右做匀加速直线运动，物块与木板保持相对静止。已知重力加速度为g。下列说法正确的是（    ）
 

A. 木板与物块间的摩擦力大小等于0
B. 木板对物块的摩擦力水平向左
C. 木板与桌面间的摩擦力大小等于μMg
D. 当拉力时，m与M发生相对滑动

二、多选题（本题共2小题，每小题4分，共8分。）

9. 如图所示，有一劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在倾角为的光滑斜面的底端，一个质量为m的物块从弹簧上方由静止开始沿斜面下滑，则物块从开始下滑到最低点的过程中（已知重力加速度为g）（   ）

A. 物块加速度先不变，再减小，最后增大
B. 当物块接触挤压弹簧后，就开始做减速运动
C. 当（x为弹簧压缩量），物块速度达到最大值
D. 物体下滑到最低点时速度和加速度都为0

10. 如图甲所示，倾角为的足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t=0时，将质量m=1kg的物体(可视为质点)轻放在传送带上，物体相对地面的v-t图象如图乙所示．设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g=10m/s2，则（   ）

A. 传送带的速率v0=10m/s
B. 传送带的倾角
C. 物体与传送带之间的动摩擦因数 μ=0.5
D. 0-2.0s内物体在传送带上留下的痕迹为6m

第Ⅱ卷（非选择题）

三、实验题（本题共1小题，每空3分，共9分。）

11. 某实验小组应用如图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为M，砝码和砝码盘的总质量为m，打点计时器所接的交流电的频率为50Hz，实验步骤如下：

A.按图甲所示，安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；
B.调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；
C.挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度；
D.改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤C，求得小车在不同合力作用下的加速度．
根据以上实验过程，回答以下问题：
（1）对于上述实验，下列哪一个说法是正确的______。
A. 小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等
B. 弹簧测力计的读数为小车所受合外力
C. 实验过程中砝码处于超重状态
D. 砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量
（2）实验中打出的一条纸带如图乙所示，由该纸带可求得小车的加速度为______m/s2（结果保留2位有效数字）。
（3）由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图象（如图丙），与本实验相符合的是______。

四、计算题（本题共2小题，12题12分，13题14分，共26分。）

12. 如图所示，将质量m=1kg的圆环套在固定的倾斜足够长的直杆上，杆的倾角为30°，环的直径略大于杆的截面直径。对环施加一位于竖直平面内斜向上与杆夹角为30°的拉力，使圆环由静止开始沿杆加速向上运动，已知环与杆间动摩擦因数，

（取g=10m/s2)，求：

（1）F作用后物体的加速度多大；

（2）F作用t=2s时圆环的速度大小；

（3）2s后撤去力F，求圆环继续沿杆上滑的最大距离。

13. 如图所示，质量为M=0.5kg、长L=4m的木板静止在光滑水平面上，可视为质点、质量为m=1kg的物块以初速度v0=8m/s滑上木板的左端，物块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）物块在木板上滑动时的加速度是多大；
（2）物块能从木板的右端滑下，求物块在木板上滑行的时间是多少；
（3）若在物块滑上木板的同时，给木板施加一个水平向右的恒力F，要物体不从木板上滑下，求恒力F的取值范围。

河北正定中学高一第二次半月考答案

1.【答案】A     A.设两物体从下落到相遇的时间为t，竖直上抛物体的初速度为，则由题解得，故A正确；
B.根据竖直上抛运动的对称性可知，B自由落下到地面的速度为2v，在空中运动时间为，A竖直上抛物体在空中运动时间，故B错误；
C.物体A能上升的最大高度，B开始下落的高度，显然两者相等，故C错误；
D.两物体在空中同时达到同一高度为，故D错误。
2.【答案】B      A.圆柱体A和半圆柱体B的圆心的连线长度为2R，故其与竖直方向夹角为，A受三个力平衡，如图所示：三个力构成封闭矢量三角形，其中重力不变，其他两个力的夹角变小，开始时拉力F最大为，以后逐渐减小为0，故A错误；
B.A、B间的压力开始最大为，而后逐渐减小到G，故B正确；
C.对圆柱体A和半圆柱体B整体分析，受重力、水平拉力、支持力和摩擦力，根据平衡条件，支持力，保持不变，故B对地面压力大小不变，故C错误；
D.整体在水平方向上受到拉力F和地面的摩擦力，故摩擦力，逐渐减小到零，故D错误。
3.【答案】D     以BC组成的整体为研究对象，分析受力，画出力图如图。根据平衡条件，水平面对C的摩擦力。方向水平向左。由图得到水平面对C的支持力大小。故A错误，D正确；B.滑轮受到AB两个物体的拉力，这两个力的合力的方向不在竖直方向上，所以滑轮受到的杆对滑轮的作用力的方向一定不是竖直向上。故B错误。C.当物体B满足时，B不受C的摩擦力，选项C错误。
4.【答案】C     A.重力的反作用力是物体对地球的引力，故A错误；B.弯曲的撑杆对人的作用力和人对撑杆的作用力，是作用力和反作用力，大小相等，方向相反，故B错误；

C.撑杆起跳上升阶段先向上加速，处于超重状态；后向上减速，处于失重状态，故 C正确；

D.最高点手已离开撑杆，运动员还能继续越过横杆，是因为惯性，故D错误。

5.【答案】B    A.由甲乙两图可知，当时，物体才开始具有加速度，可知地面对物体的最大静摩擦力，故A错误；由甲图知，，根据牛顿第二定律得，加速度为：，由乙图可知，图线的斜率，解得：，则动摩擦因数为：，故B正确C错误；
D.根据共点力的平衡可知，时物块受到的摩擦力为1N，故D错误。

6.【答案】C   A、在剪断轻绳前，小球受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力处于平衡，根据共点力平衡得，弹簧的弹力：，剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力仍然为10N，小球此时受重力、支持力、弹簧弹力和摩擦力四个力作用；小球所受的最大静摩擦力为：，根据牛顿第二定律得小球的加速度为：，方向：向左，故AB错误；C、剪断弹簧的瞬间，轻绳对小球的拉力瞬间为零，此时小球所受的合力为零，则小球的加速度为零，故C正确，D错误；
7.【答案】A    设绳子单位长度质量为m，绳长为L。对整体分析有：；则对x分析可知：
联立解得：；故可知T与x成正比；且时，；故A正确，BCD错误；
8.【答案】D     A.由题意知，木板和物块共同向右做匀加速直线运动，且物块与木板保持相对静止，可知木板与物块间存在相互作用的静摩擦力，物块在静摩擦力作用下产生向右的加速度，故A错误； B.因为物块向右加速运动，故物块受到木板向右的摩擦力，故B错误； C.因为木板在竖直方向上除了受到重力还受到M向下的压力，由于M在竖直方向上受力平衡可知，桌面对M的支持力大小为，故摩擦力大小为，故C错误； D.当m与M恰好相对运动时，m受到的摩擦力为最大静摩擦力，故加速度为，m受到的摩擦力向右，对M受力分析可知，，得出当拉力时，m与M发生相对滑动，故D正确。
9.【答案】AC     A.物块在碰触弹簧后做匀加速运动，加速度不变。接触弹簧后，重力沿斜面向下的分力先大于弹簧的弹力，加速度沿斜面向下，做加速运动。随着弹力增大，合力减小，加速度减小，当弹力大于重力沿斜面向下的分力时，加速度沿斜面向上，随着弹力增大，合力增大，加速度增大，所以物块加速度先不变，再减小，最后增大，故A正确；B.当物块接触挤压弹簧后，开始阶段做加速运动，故B错误；
C.当物块的合力为零时，即时，速度达到最大值，故C正确；D.物体下滑到最低点时速度为零。此时弹簧的弹力大于重力沿斜面向下的分力，合力不为零，加速度不为零，故D错误。
10.【答案】AC    解：A、由图知，物体先做初速度为零的匀加速直线运动，速度达到传送带速度后在时刻，由于重力沿斜面向下的分力大于摩擦力，物块继续向下做匀加速直线运动，从图象可知传送带的速度为。故A正确。
BC、在内，物体摩擦力方向沿斜面向下，匀加速运动的加速度为
由图可得：即有：
在，物体的加速度为
由图可得：即有：
联立两式解得，故B错误，C正确。
D、根据“面积”表示位移，可知物体相对于地的位移，传送带的位移为，物体对传送带的位移大小为，方向向上。物体相对于地的位移，传送带的位移为，物体对传送带的位移大小为，方向向下。故留下的痕迹为5m。故D错误。
11.【答案】    

A、由图可知，小车与砝码盘通过动滑轮相连，小车的加速度和砝码盘的加速度大小不相等，故A错误；
B、已经平衡摩擦力，弹簧测力计的读数为小车所受合力，故B正确；
C、实验过程中，砝码向下加速运动，处于失重状态，故C错误；
D、小车所受拉力可以由测力计测出，实验不需要控制砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量，故D错误；
由图示纸带可知，相邻两个计数点之间的时间间隔，
由可知加速度：；
由题意可知，小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系应该是成正比，即为过原点的一条倾斜直线，故A符合；故选：A．

12.【答案】解：对环受力分析如图：

由牛顿第二定律得： ，，
，代入数据解得：，
时圆环的速度为：，；
撤去外力后，圆环受力如图：

由牛顿第二定律得： ，，
，代入数据解得：，
圆环继续沿杆上滑的最大距离为：。

13.解：对物块  可得物体的加速度大小：
木板的加速度大小：
由题意知，相对位移 
   联立解得：，
当时，滑块的速度为，木板的速度为，而当物块从木板右端滑离时，滑块的速度不可能小于木板的速度，应舍弃，故所求时间为
当F较小时，物块将从木板右端滑下，当F增大到某一值时物块恰好到达木板的右端，且两者具有共同速度v，历时，则：


由题知，相对路程：
代入解得：
当F继续增大时，物块减速、木板加速，两者在木板上某一位置具有共同速度；当两者共速后能保持相对静止静摩擦力作用一起以相同加速度a做匀加速运动，则：


由于静摩擦力存在最大值，所以：
联立解得：
综述：恒力F的取值范围是