【物理】吉林省梅河口市博文学校2019-2020学年高一上学期期末考试试题 (解析版)

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【物理】吉林省梅河口市博文学校2019-2020学年高一上学期期末考试试题 (解析版)

吉林省梅河口市博文学校2019-2020学年高一上学期 期末考试试题 一、选择题 ‎ ‎1.如图所示,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车 a和b的位移一时间(x-t)图象.由图可知不正确的是 A. 在时刻t1 ,b车追上a车 B. 在时刻t2,a车的加速度小于b车的加速度 C. 在t1到t2这段时间内,a和b两车的路程相等 D. 在t1到t2这段时间内,b车的速率先减少后增加 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.由图知在时刻t1,a、b两车的位置坐标相同,到达同一位置,根据图象可知,a的速度小于b的速度,所以在时刻t1,b车追上a车,故A正确.‎ B.a做匀速运动,加速度为零,b做变速运动,加速度不为零,所以在时刻t2,a车的加速度小于b车的加速度,故B正确.‎ C.在t1到t2这段时间内,a和b两车初末位置相同,位移相同,a一直沿负方向运动,而b先沿负方向运动后沿正方向运动,路程不等,故C错误.‎ D.速度图线切线的斜率表示速度,在t1到t2这段时间内,b车图线斜率先减小后增大,则b车的速率先减小后增加,故D正确.‎ ‎2.如图所示,两根完全相同的轻弹簧a、b上端固定在竖直墙壁上,下端连接在小球上。当小球静止,弹簧a、b与竖直方向的夹角分别为和(sin=0.6,cos=0.8),则a、b两弹簧的弹力之比为( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】对小球受力分析,受到重力和两个弹簧的弹力,如图 根据平衡条件,有:‎ 而,‎ 解得:‎ 故A正确,BCD错误;‎ ‎3.如图,套在竖直杆上的物块P与放在水平桌面上的物块Q用足够长的轻绳跨过定滑轮相连,将P由图示位置释放,当P下落至绳与水平方向夹角为θ时速度大小为v,此时物块Q的速度大小为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】靠绕定滑轮的绳子相连的两物体有关联速度,即P和Q沿绳子的速度相同;很明显,P物体沿绳子的速度为分速度:vsinθ,它等于Q物体沿绳子的速度,因此Q物体的速度就是vsinθ​,故A正确,BCD错误.故选A.‎ ‎4.如图,质量为2m的光滑斜面小车,倾角为37°,斜面上放一被平行斜面的绳子系住的小球,其质量为m.现对小车施一水平拉力F,要使小球对斜面刚好无压力,则水平拉力F的大小应为 A. 2mg B. 3mg C. 4mg D. 5mg ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】小球对斜面没有压力,对球受力分析,由牛顿第二定律得:‎ 解得:,方向水平向右,对整体,由牛顿第二定律得:‎ A. 2mg与分析不符,故A错误;‎ B. 3mg与分析不符,故B错误;‎ C. 4mg与分析相符,故C正确;‎ D. 5mg与分析不符,故D错误.‎ ‎5.如图所示,在与水平方向成37°角的斜坡上A点,以10m/s的速度水平抛出一个小球,小球落到斜坡上,g=10m/s2,则小球在空中飞行时间为 A. 0.75s B. 1.5s C. 2s D. 3s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】小球从斜面上平抛落至斜面上,其位移偏向角为37°,故有 ‎,解得小球在空中的运动时间.故选B.‎ ‎6.如图所示,足够长的水平传送带以=2m/s的速度匀速运行.t=0时刻,在左端轻放一质量为m的小滑块,已知滑块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,重力加速度g=10m/s²,则t=2.5s时滑块的速度为 A. 3m/s B. 2m/s C. 1m/s D. 0‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】物块在传送带上加速度为: ,达到传送带速度时的时间为:,此后滑块与传送带一起匀速运动,故2.5s时的速度为2m/s,故B正确.‎ ‎7.如图所示,物体A、B由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳连接,由静止开始释放,在物体A加速下降的过程中(此过程中B未碰到滑轮),下列判断正确的是 A 物体A和物体B均处于超重状态 B. 物体A和物体B均处于失重状态 C. 物体A处于超重状态,物体B处于失重状态 D. 物体A处于失重状态,物体B处于超重状态 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】物体A加速下降的过程中,B加速上升,所以A的加速度向下,处于失重状态;B的加速度向上,处于超重状态,故D正确,ABC错误.‎ ‎8.如图所示,一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环.箱和杆的质量为M,环的质量为m.已知环沿着杆加速下滑,环与杆的摩擦力的大小为f,则此时箱对地面的压力 ( )‎ A. 等于Mg B. 等于(M+m)g C. 等于Mg+f D. 等于(M+m)g − f ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】环在竖直方向上受重力及箱子的杆给它的竖直向上的摩擦力f,根据牛顿第三定律,环应给杆一个竖直向下的摩擦力f′,故箱子竖直方向上受重力Mg、地面对它的支持力N及环给它的摩擦力f′,由于箱子处于平衡状态,可得N=f′+Mg=f+Mg.根据牛顿第三定律,箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的弹力,即N′=f+Mg. A. 等于Mg,与结论不相符,选项A错误;‎ B. 等于(M+m)g,与结论不相符,选项B错误;‎ C. 等于Mg+f,与结论相符,选项C正确;‎ D. 等于(M+m)g − f,与结论不相符,选项D错误.‎ ‎9.汽车在平直公路上运动,若从t=0时起汽车在运动过程中的位移x与速度的平方v2之间的关系如图所示,下列说法正确的是( )‎ A. 汽车做匀速直线运动 B. 汽车做匀减速直线运动 C. 在t=0的速度为10m/s D. 汽车的加速度大小为10 m/s2‎ ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据0-v2=2ax得,,根据图象可知,x-v2是线性关系,斜率为负,即汽车做匀减速直线运动,故A错误,B正确;‎ CD.根据,可知,解得刹车过程中加速度大小a=5m/s2,由图线可知,汽车的初速度为10m/s,故C正确,D错误.‎ ‎10.如图所示,甲、乙两小球从高度不同的两点分别以初速度v甲、v乙沿水平方向抛出,经时间t甲、t乙后落到地面上的同一点p.已知p点与两抛出点水平距离相等,若不计空气阻力,下列关系式正确的是 A. t甲t乙 C. v甲>v乙 D. v甲v乙,选项C正确,D错误.‎ ‎11.重力大小为G的物体系在OA、OB两根等长的轻绳上,轻绳的A端和B端挂在半圆形的支架BAC上,如图所示.若B端的位置固定,将O绳子的A端沿半圆形支架从竖直位置逐渐靠近水平位置D的过程中,以下说法正确的是( )‎ A. OA绳上的拉力先增大后减小 B. OA绳上的拉力逐渐增大 C. OB绳上的拉力逐渐增大 D. OB绳上的拉力逐渐减小 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】对结点O受力分析如图:‎ 结点O始终处于平衡状态,所以OB绳和OA绳上的拉力的合力大小保持不变,方向始终是竖直向上的;OA绳上的拉力不断增大,OB绳上的拉力逐渐变大;故选BC.‎ ‎12.将物体竖直向上抛出,假设运动过程中空气阻力不变,其速度—时间图象如图所示,则(  )‎ A. 上升、下降过程中加速度大小之比为11∶9‎ B. 上升、下降过程中加速度大小之比为10∶1‎ C. 物体所受的重力和空气阻力之比为9∶1‎ D. 物体所受的重力和空气阻力之比为10∶1‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据速度-时间图象的斜率表示加速度得:上升过程:a1= =11m/s2,下降过程:a2==9m/s2; 则加速度之比为:; 故A正确,B错误;上升过程,根据牛顿第二定律得:-mg-f=ma1,下落过程,根据牛顿第二定律得:mg-f=-ma2,代入数据得:;故C错误,D正确;故选AD.‎ 二、填空题 ‎13.为了探究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)‎ ‎(1)对于上述实验,下列说法正确的是______。‎ A.需要用天平测出沙和沙桶的总质量 B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车(未连细线)能沿长木板向下匀速运动 C.与小车定滑轮相连的轻绳与桌面要平行 D.小车靠近打点计时器,先接通电源后释放小车 ‎(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(相邻两计数点间还有两个点没有画出)。已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为___m/s2(结果保留两位有效数字)。‎ ‎(3)该实验,沙和沙桶的总质量m______(选填“需要”或“不需要”)远小于小车的质量M在实验过程中小车的加速度______(选填“大于”“等于”或“小于”)沙和沙桶的加速度。‎ ‎(4)以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a-F图象是一条直线,由图象可得出的结论是______________.图线与横轴的夹角为θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量为____。‎ A.2tan θ B. C.k D.‎ ‎【答案】 (1). BD (2). 1.3 (3). 不需要 小于 ‎ ‎ (4). 小车质量不变时,加速度与合外力成正比 D ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)A.本题拉力可以由弹簧测力计测出,不需要用天平测出砂和砂桶的质量,也就不需要使小桶(包括砂)的质量远小于车的总质量,故A错误;‎ B.该题是弹簧测力计测出拉力,从而表示小车受到的合外力,调节长木板的倾角,以平衡摩擦力;轻推小车后,使小车(未连细线)能沿长木板向下匀速运动,这是平衡摩擦力的具体操作,故B正确;‎ C.轻绳与木板要平行,不是与桌面平行,故C错误;‎ D.打点计时器使用时,都是先接通电源,待打点稳定后再释放纸带,故D正确。‎ 故选BD ‎(2)由于两计数点间还有二个点没有画出,故相邻计数点的时间间隔为,‎ 由△可得:‎ ‎(3)由于拉力可以从弹簧秤读出,所以不需要满足,由于沙和桶的位移是小车的2倍,则沙和桶的加速度小于小车的加速度;‎ ‎(4)由 得 由此可以得出的结论为:小车质量不变时,加速度与合外力成正比;对图来说,图象的斜率 得 对于斜率,不能根据求解,所以不能根据求小车的质量。故ABC错误,D正确。‎ 故选D。‎ 三、计算题 ‎14.2022年冬季奥运会将在北京举办.如图所示,滑雪训练平台高h=5m,一运动员以初速度v0从平台边缘水平飞出后做平抛运动,着地点距平台边缘水平距离x=10m.重力加速度取g=10m/s2.求运动员 ‎(1)飞行时间t ‎(2)初速度v0大小 ‎(3)着地时速度方向与水平方向间的夹角.‎ ‎【答案】(1)1s(2)10m/s(3)45°‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由竖直方向做自由落体运动,根据h=gt2‎ 可得时间为:‎ ‎(2)运动员水平做匀速直线运动,则可得初速度大小:‎ ‎(3)运动员落地时,在竖直方向的分速度为: vy=gt=10×1m/s=10m/s 则有:‎ 得:θ=45°‎ ‎15.如图所示,在倾角=30°的斜面上放一木板A,重为GA=100N,板上放一重为GB=500N的木箱B,斜面上有一固定的挡板,先用平行于斜面的绳子把木箱与挡板拉紧,然后在木板上施加一平行斜面方向的拉力F,使木板从木箱下匀速抽出此时,绳子的拉力T=400N.设木板与斜面间的动摩擦因数,求:‎ ‎(1)A、B间的摩擦力和摩擦因素;‎ ‎(2)拉力F的大小.‎ ‎【答案】(1)A、B间的摩擦力fB为150N;摩擦因数μ2=; (2)拉力F的大小为325N.‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)对B受力分析如图 由平衡条件,沿斜面方向有为:GBsinθ+fB=T…① 代入数据,解得A、B间摩擦力为:fB=150N 方向沿斜面向下,垂直斜面方向:NB=GBcosθ=500×=250N…② A、B动摩擦因数为:‎ ‎(2)以AB整体为研究对象,受力分析如图, 由平衡条件得:F=fA+T-(GA+GB)sinθ…③ NA=(GA+GB)cosθ…④ fA=μ1NA…⑤ 联立③④⑤解得:F=325 N ‎16.质量为2kg的物体在水平推力的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去,其运动的图像如图所示,取.求:‎ ‎(1)物体与水平面间的动摩擦因数;‎ ‎(2)水平推力大小;‎ ‎(3)0~10s内物体运动位移的大小.‎ ‎【答案】(1)0.2 (2)6N (3)46 m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设物体做匀减速直线运动的时间为,初速度为,末速度为,加速度为,结合题图有 设物体所受的摩擦力为,根据牛顿第二定律得 又 联立得 ‎(2)设物体做匀加速直线运动的时间为,初速度为,末速度为,加速度为,结合题图有 根据牛顿第二定律得 联立得 ‎(3)根据图像与坐标轴围成的面积表示物体在0~10s内的位移得
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