河北省衡水中学2018届高三（上）第一次调研物理试题一、选择题1. 物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步，关于物理学中运动与力的发展过程和研究方法的认识，下列说法中正确的是（）A. 亚里士多德首先提出了惯性的概念B. 伽利略对自由落体运动研究方法的核心是：把实验和逻辑推理（包括数学演算）结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法C. 牛顿三条运动定律是研究动力学问题的基石，牛顿的三条运动定律都能通过现代的实验手段直接验证D. 力的单位“N“是基本单位，加速度的单位“m/s2”是导出单位【答案】B【解析】牛顿首先提出了惯性的概念，选项A错误；伽利略对自由落体运动研究方法的核心是：把实验和逻辑推理（包括数学演算）结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法，选项B正确；牛顿三条运动定律是研究动力学问题的基石，牛顿第一定律步能通过现代的实验手段直接验证，选项C错误；力的单位“N”和加速度的单位“m/s2”都是导出单位，选项D正确；故选B.2. 一质点位于x=﹣1m处，t=0时刻沿x轴正方向做直线运动，其运动的v﹣t图象如图所示．下列说法正确的是（）A. 0～2s内和0～4s内，质点的平均速度相同B. t=4s时，质点在x=2m处C. 第3s内和第4s内，质点位移相同D. 第3s内和第4s内，质点加速度的方向相反【答案】B【解析】根据图象与坐标轴围成的面积表示位移，在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负，则知0～2s内和0～4s内，质点的位移相同，但所用时间不同，则平均速度不同，故A错误．0-2s内质点的位移为△x=×（1+2）×2m=3m，2-4s内位移为零，则t=4s时质点的位移是3m，t=0时质点位于x=-1m处，则t=2s时，质点在x′=x+△x=2m处，故B正确．第3s内和第4s内，质点位移大小相同，但方向不同，选项C错误；速度图线的斜率表示加速度，直线的斜率一定，加速度是一定的，则知第3s内和第4s内，质点加速度的方向相同，故D错误．故选B.点睛：本题是速度图象问题，考查理解物理图象意义的能力，关键要抓住速度图象“斜率”表示加速度，“面积”表示位移．3. 如图所示，小球A、B通过一条细绳跨过定滑轮连接，它们都穿在一根竖直杆上．当两球平衡时，连接两球的细绳与水平方向的分别为θ和2θ．假设装置中的各处摩擦均不计，则A、B球的质量之比为（）A. 2cosθ：1B. 1：2cosθC. tanθ：1D. 1：2sinθ【答案】B【解析】分别对AB两球分析，运用合成法，如图：由几何知识得：T sinθ=m A g,T sin2θ=m B g,故m A:m B=sinθ:sin2θ=1:2cosθ,故选B．【点睛】本题考查了隔离法对两个物体的受力分析，关键是抓住同一根绳子上的拉力处处相等结合几何关系将两个小球的重力联系起来．4. 如图所示，一个半径为R的圆球，其重心不在球心O上，将它置于水平地面上，则平衡时球与地面的接触点为A；若将它置于倾角为30°的粗糙斜面上，则平衡时（静摩擦力足够大）球与斜面的接触点为B．已知AB段弧所对应的圆心角度数为60°，对圆球重心离球心O的距离以下判断正确的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】将球置于水平地面上，球受重力和支持力，二力平衡，故重力的作用点在OA连线上，将球放在斜面上，以B为支点，根据力矩平衡条件，合力矩为零，故重力的力矩一定为零，故重心也在过B的竖直线上，一定是该线与OA的交点，如图所示：，故选项D正确。
点睛：重心是重力的作用点，本题关键结合共点力平衡条件和力矩平衡条件判断出重心的位置，然后结合几何关系列式求解。
5. 如图所示，光滑的大圆环固定在竖直平面上，圆心为O点，P为环上最高点，轻弹簧的一端固定在P点，另一端栓连一个套在大环上的小球，小球静止在图示位置平衡，则（）A. 弹簧可能处于压缩状态B. 大圆环对小球的弹力方向可能指向O点C. 小球受到弹簧的弹力与重力的合力一定指向O点D. 大圆环对小球的弹力大小可能小于球的重力，也可能大于球的重力【答案】C【解析】若弹簧处于压缩状态，则对小球受力分析可知，重力向下，大圆环对小球的弹力指向O点，弹簧弹力沿PQ向下，则由平衡条件可知，此三力不可能平衡，选项A错误；因弹簧处于被拉伸状态，则大圆环对小球的弹力方向沿半径方向向外，不可能指向O点，选项B错误；因小球受重力、弹簧的弹力以及大圆环的弹力作用，由平衡条件可知，小球受到弹簧的弹力与重力的合力一定与大圆环对小球的弹力等大反向，指向O点，选项C正确；根据平行四边形法则，结合几何关系可知，大圆环对小球的弹力大小等于球的重力，选项D错误；故选C.点睛：解答此题关键是理解力的平衡条件，通过画出受力图，根据小球的受力情况，结合几何知识进行判断.6. 如图所示，a、b、c三根轻细绳悬挂两个质量相同的小球A、B保持静止，细绳a是水平的，现对B球施加一个水平向有的力F，将B缓缓拉到图中虚线位置，A球保持不动，这时三根细绳张力F a、F b、F c的变化情况是（）A. 都变大B. 都不变C. F b不变，F a、F c变大D. F a、F b不变，F c变大【答案】C【解析】试题分析：先以B为研究对象受力分析，由分解法作图判断出F c大小的变化；再以AB整体为研究对象受力分析，由平衡条件判断F a、F b的变化情况．解：以B为研究对象受力分析，将重力分解，由分解法作图如图，由图可以看出，当将B缓缓拉到图中虚线位置过程，绳子与竖直方向夹角变大，绳子的拉力大小对应图中1、2、3三个位置大小所示，即F c逐渐变大，F逐渐变大；再以AB整体为研究对象受力分析，设b绳与水平方向夹角为α，则竖直方向有：F b sinα=2mg得：F b=，不变；水平方向：F a=F b cosα+F，F b cosα不变，而F逐渐变大，故F a逐渐变大；故选：C．【点评】当出现两个物体的时候，如果不是求两个物体之间的作用力大小通常采取整体法使问题更简单．7. 半圆柱体P放在粗糙的水平面上，有一挡板MN，其延长线总是过半圆柱体的轴心O，但挡板与半圆柱体不接触，在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q（P的截面半径远大于Q的截面半径），整个装置处于静止状态，如图是这个装置的截面图，若用外力使MN绕O点缓慢地逆时针转动，在Q到达最高位置前，发现P始终保持静止，在此过程中，下列说法正确的是（）A. MN对Q的弹力大小逐渐减小B. P、Q间的弹力先增大后减小C. 桌面对P的摩擦力先增大后减小D. P所受桌面的支持力保持不变【答案】AC【解析】以小圆柱体Q为研究对象，分析受力情况，作出受力示意力图，如图1所示．由平衡条件得：根据几何关系可知：α+β不变，分析可知，α增大，β减小，MN对Q的弹力F1减小，P对Q的弹力F2增大．故A正确，B错误．若刚开始，挡板在最低点，处于水平位置，对整体受力分析可知，整体水平方向不受力，桌面对P的摩擦力为零，当Q运动到最高点时，对整体受力分析可知，整体水平方向不受力，桌面对P的摩擦力仍为零，则整个过程中，桌面对P的摩擦力先增大后减小，故C 正确．对P研究，作出受力如图2，地面对P的弹力N=Mg+F2sinα，F2增大，α增大，所以N增大．故D 错误．故选AC.点睛：本题采用隔离法研究动态平衡问题，分析受力，作出力图是关键，对C选项分析时可以使用极端假设法，假设初末位置分别在最低点和最高点，再对整体受力分析判断，难度适中。
8. 如图所示，n个质量为m的相同木块并列放在水平面上，木块跟水平面间的动摩擦因数为μ，当对1木块施加一个水平向右的推力F时，木块加速运动，木块5对木块4的压力大小为（）A. FB.C.D.【答案】D【解析】以整体为研究对象，根据牛顿第二定律，得：，以1234为研究对象，设5对4 的压力为N，根据牛顿第二定律：联立以上二式得：，故ABC错误，D正确。
点睛：本题属于连接体问题，连接体问题往往是隔离法和整体法结合应用，正确的选择研究对象是关键。
9. 如图所示，一根弹簧一端固定在左侧竖直墙上，另一端连着A小球，同时水平细线一端连着A球，另一端固定在右侧竖直墙上，弹簧与竖直方向的夹角是60°，A、B两小球分别连在另一根竖直弹簧两端．开始时AB两球都静止不动，A、B两小球的质量相等，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在水平细线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为（）A. a A=a B=gB. a A=2g，a B=0C. a A=g，a B=0D. a A=2g，a B=0【答案】D【解析】水平细线被剪断前对A、B进行受力分析如图，静止时，，水平细线被剪断瞬间，T消失，其它各力不变，所以，故选D。
10. 如图所示，质量为M足够长的斜面体始终静止在水平地面上，有一个质量为m的小物块在受到沿斜面向下的力F的作用下，沿斜面匀加速下滑，此过程中斜面体与地面的摩擦力为0．已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A. 斜面体给小物块的作用力大小等于mgB. 斜面体对地面的压力小于（m+M）gC. 若将力F的方向突然改为竖直向下，小物块仍做加速运动D. 若将力F撤掉，小物块将匀速下滑【答案】AD【解析】试题分析：因斜面体与地面的摩擦力为0，可知物体m对斜面体的作用力为竖直向下，可知斜面体给小物块的作用力为竖直向上，大小等于mg，选项A 正确；对斜面体而言，受力分析可知，因物体m 对斜面体的作用力为竖直向下大小为mg，则斜面体对地面的压力等于（m+M）g，选项B错误；若将力F 的方向突然改为竖直向下，则物体对斜面的正压力变大，摩擦力变大，力F沿斜面方向的分力变小，故小物块不一定做加速运动，选项C错误；若将力F撤掉，则小物块对斜面的压力不变，摩擦力不变，物体对斜面的正压力不变，故斜面体对小物块的作用力仍然竖直向上，大小等于mg，故小物块仍将匀速下滑，选项D正确；故选AD．考点：牛顿定律的应用【名师点睛】此题考查了对不同研究对象进行受力分析，掌握力的合成与分解的方法，理解地面与斜面无摩擦力的本质。
11. 如图所示，A、B两物体的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上．A、B间的动摩擦因数为μ，B 与地面间的动摩擦因数为μ．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．现对A施加一水平拉力F，则（）A. 当F＜2μmg时，A、B都相对地面静止B. 当F=μmg时，A的加速度为μgC. 当F＞3μmg时，A相对B滑动D. 无论F为何值，B的加速度不会超过μg【答案】BCD【解析】试题分析：根据A、B之间的最大静摩擦力，隔离对B分析求出整体的临界加速度，通过牛顿第二定律求出A、B不发生相对滑动时的最大拉力．然后通过整体法隔离法逐项分析．解：A、设B对A的摩擦力为f1，A对B的摩擦力为f2，地面对B的摩擦力为f3，由牛顿第三定律可知f1与f2大小相等，方向相反，f1和f2的最大值均为2μmg，f3的最大值为μmg．故当0＜F≤μmg时，A、B 均保持静止；继续增大F，在一定范围内A、B将相对静止以共同的加速度开始运动，故A错误；C、设当A、B恰好发生相对滑动时的拉力为F′，加速度为a′，则对A，有F′﹣2μmg=2ma′，对A、B整体，有F′﹣μmg=3ma′，解得F′=3μmg，故当μmg＜F≤3μmg时，A相对于B静止，二者以共同的加速度开始运动；当F＞3μmg时，A相对于B滑动．C正确．B、当F=μmg时，A、B以共同的加速度开始运动，将A、B看作整体，由牛顿第二定律有F﹣μmg=3ma，解得a=，B正确．D、对B来说，其所受合力的最大值F m=2μmg﹣μmg=μmg，即B的加速度不会超过μg，D正确．因选不正确的，故选：A【点评】本题考查了摩擦力的计算和牛顿第二定律的综合运用，解决本题的突破口在于通过隔离法和整体法求出A、B不发生相对滑动时的最大拉力12. 如图所示，M为定滑轮，一根细绳跨过M，一端系着物体C，另一端系着一动滑轮N，动滑轮N两侧分别悬挂着A、B两物体，已知B物体的质量为3kg，不计滑轮和绳的质量以及一切摩擦，若C物体的质量为9kg，则关于C物体的状态下列说法正确的是（）A. 当A的质量取值合适，C物体有可能处于平衡状态B. 无论A物体的质量是多大，C物体不可能平衡C. 当A的质量足够大时，C物体不可能向上加速运动D. 当A的质量取值合适，C物体可以向上加速也可以向下加速运动【答案】AD【解析】试题分析：首先取AB连接体为研究对象，当A的质量远远小于B的质量，则B以接近重力加速度做向下的加速运动，B处于失重状态，细绳的最小拉力接近为零；当A的质量远远大于B的质量时，则B以接近重力加速度向上做加速运动，B处于超重状态，细绳的最大拉力接近B的重力的两倍，故此时细绳拉C的最大拉力为B的重力的4倍，故当A的质量取值合适，C的质量在大于零小于12kg之间都有可能处于平衡，故A正确，B错误；结合以上的分析，当细绳对C拉力小于C的重力时C产生向下的加速度，当细绳对C的拉力大于C的重力时C产生向上的加速度，故C错误、D正确．故选AD。