【物理】安徽省示范高中培优联盟2019-2020学年高一上学期冬季联赛试题 （解析版）

【物理】安徽省示范高中培优联盟2019-2020学年高一上学期冬季联赛试题 （解析版）

安徽省示范高中培优联盟2019年冬季联赛（高一）物理 一、选择题 ‎1.关于重力，下列说法中正确是（ ）‎ A. 重力的方向总是与地面垂直 B. 两物体在不同地点，质量大的物体可能比质量小的物体重力小 C. 地球上的物体只有静止时才受到重力作用 D. 重力就是地球对物体的吸引力，重心一定在物体上 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、重力的方向是竖直向下，故A错误；‎ B、地球上不同地点重力加速度的值不同，质量大的物体有可能比质量小的物体受到的重力小，故B正确；‎ C、不管运动还是静止，都会受到重力作用，故C错误；‎ D、重力是由于地球吸引而受到的力，不能等同于吸引力，重心不一定在物体上，故D错误。‎ ‎2.以下物理量中是矢量的有（ ）‎ ‎①位移②路程③瞬时速度④平均速度⑤时间⑥平均加速度⑦摩擦力 A. 只有①③⑥ B. 只有①③④⑥⑦ C. 只有①③④⑦ D. 只有①⑦‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】位移、瞬时速度、平均速度、平均加速度、摩擦力为矢量，其余为标量，故B正确。‎ ‎3.某质点从开始由静止做直线运动，4s内的加速度随时间变化关系如图所示，下列关于该质点4s内的运动叙述正确的是（ ）‎ A. 质点在直线上做往复运动 B. 与时速度相等 C. 2s时，质点的速度最大 D. 3s时，质点的位移最大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、a-t图像的面积表示速度变化量，t=4s时，速度变化量为零。物体做单向直线运动，故A错误；‎ B、由图像可知，t=1.5s的速度比t=0.5s的速度大，故B错误；‎ C、t=2s前物体加速，之后物体减速，2s时速度最大，故C正确；‎ D、物体做单向直线运动，t=4s时位移最大，故D错误。‎ ‎4.如图所示为A、B两物体沿同一直线同向运动的速度一时间（）图象，已知时刻，B物体在A物体前25m处，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 两物体在t=5s时相遇 B. 两物体相遇时的速度大小均为20m/s C. 两物体在第4s内的平均速度相同 D. A与B距离最近时相距5m ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB、由图像可知，A物体加速度为5m/s2，B物体加速度为10m/s2，B开始运动时，A的速度为10m/s，因此两者速度相同时，相距最近，设速度相同的时间为t，根据公式可得 解得 由于一开始B物体在A物体前25m处，所以AB两物体不会相遇，故AB错误；‎ C、由于两物体斜率不同，因此在第4s的位移不同，故平均速度不相同，故C错误；‎ D、由于相距最近时，，，因此，故D正确。‎ ‎5.一个从地面竖直上抛的物体，两次经过同一窗户下边线的时间间隔为，两次经过同一窗户上边线的时间间隔为，不计空气阻力，则窗户的高度为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A、边线至最高点，上边线至最高点，‎ 窗户高度，故选项A正确。‎ ‎6.—小车从A点开始做匀减速直线运动，经过B点后至C点停止。已知 ， ，物体由A到B用的时间为T，则它从B到C所需的时间为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】把小车的运动视为逆向匀加速，令加速度为a，则，，两式相比有，得t=2T，故C正确。‎ ‎7.如图所示，质量为的物体置于倾角为 的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数 ，先用平行于斜面向下的推力 作用于物体上使其能沿斜面匀速下滑；若改用水平向右的推力 作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑。则两次推力的比值 为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】对物体分别受力分析并建立平面直角坐标系如图 合力为零，则有 故A正确，B、C、D错误。‎ ‎8.如图所示，将一小球从竖直砖墙的某位置由静止释放。用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3…所示的小球运动过程中每次曝光的位置。已知连续两次曝光的时间间隔均为 ，每块砖的厚度均为 。根据图中的信息，下列判断正确的是（ ）‎ A. 位置1是小球释放的初始位置 B. 小球下落的加速度大小为 C. 小球在位置4的速度大小为 D. 由图不能求出小球在位置5的速度 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A、自由落体运动连续相同时间内的比值为1:3:5，所以位置1不是初始位置，故A 错误；‎ B、由推论得,故B正确；‎ C、因为，故C正确；‎ D、由图可以求出小球在位置5的速度，D错误。‎ ‎9.t=0时，甲、乙两车沿同一条平直公路沿同一方向做匀加速直线运动t=1s时甲车在乙车前方60m，甲的加速度为0.5m/s2，乙的加速度为1.5m/s2，以下说法中正确的是（ ）‎ A. t=0时，以乙为参考系，甲车向后退 B. 在运动过程中，乙增加的速度是甲增加的速度的3倍 C. 假设两车能保持这样的加速度，则乙必然能追上甲 D. 乙追上甲时，两车速度恰好相等 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A、初始时刻甲乙初速度未知，无法判定相对运动，故A错误；‎ B、由公式，故B正确；‎ C、若保持加速度，乙一定能追上甲，故C正确；‎ D、乙追上甲时，乙速度大于甲，故D错误。‎ ‎10.某新型车进行刹车实验，若刹车时车做匀减速直线运动，以某点为坐标原点，以刹车时刻为计时起点，其位置——时间关系式为（单位为m），则（ ）‎ A. 3s末车的坐标为30m B. 第2s内车的位移为12m C. 前2s内车的平均速度为20m/s D. 车运动过程的平均速度为1.5m/s ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、由关系式知，，，，经过，‎ 后车速度减为零，坐标为31.5m，故A错误；‎ B、1s末坐标，2s末坐标，第2秒内位移，故B正确；‎ C、前2s内平均速度，故C错误；‎ D、车末速度为零，平均速度，故D正确。‎ ‎11.如图所示，轻杆BC一端用铰链固定于墙上，另一端有一小滑轮C，系重物的轻绳绕过滑轮C将上端A固定于墙上的某点，系统处于静止状态，现将A点沿墙稍上移一些，系统又处于静止状态。不计所有摩擦，则由于A点的上移（ ）‎ A. 轻杆与竖直墙壁间的夹角减小 B. 轻杆受的压力变小 C. AC与竖直墙壁间的夹角减小 D. 滑轮对绳的作用力可能不变 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A、由于绳子的拉力与重力大小相等，由平衡条件得知，轻杆的支持力N与T、G的合力大小相等、方向相反，则轻杆必在T、G的角平分线上，当将A点沿墙稍上移一些，系统又处于静止状态时，根据几何关系，轻杆与竖直墙壁间的夹角增大，故A错误。‎ BD、以滑轮C为研究对象，分析受力情况，系统处于静止状态时，滑轮的合力为零，则绳子的拉力T和轻杆的支持力N的合力与重力G大小相等、方向相反，作出力的合成图如图。而轻杆的支持力N大小等于T、G的合力大小，T与G的夹角增大，则知N减小，故B正确，D错误。‎ C、由几何关系可知，C正确。‎ ‎12.如图所示，两根相同的钢性竖直杆连同可移动底座的质量均为 ，轻绳两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点，质量为 的重物通过一个光滑的轻钩子挂在绳子上，处于静止状态，重力加速度为 。如果保持绳子A端位置不变，则下面说法正确的是（ ）‎ A. 地面对左侧底座的支持力为 B. 仅将右侧杆缓慢地平移到虚线位置，地面对左侧底座的作用力一定会减小 C. 仅将B端缓慢下移到点的位置，地面对右侧底座的作用力保持不变 D. 仅将B端缓慢下移到的位置，绳对轻钩的合力保持不变 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题中“两根相同的钢性竖直杆连同可移动底座的质量均为”可知，本题考查受力分析和力的平衡，根据对物体受力分析，结合物体平衡规律可解答本题。‎ 详解】A、对结点受力分析如图：‎ 结点为活结，由受力分析可知： ，‎ 整体对地面的压力为13mg，由对称性知每边压力为6.5mg，故A错误；‎ B、令结点左侧绳长，结点右侧绳长，绳总长L，两杆间距为d。有 因为，有，当仅将右侧杆缓慢地平移到虚线位置时，d减小，夹角减小，由公式，T1将减小，对杆作用力的竖直分量不变，水平分量减小，地面对左侧底座的支持力不变，摩擦力减小，合力减小，故B正确；‎ CD、当仅将B端缓慢下移到B'点时，d不变，夹角不变，受力不变，故CD正确。‎ 二、实验题 ‎13.（1）某学习小组设计一个“测定动摩擦因数”的实验。先找到一个轻弹簧，测定弹簧的弹力与长度之间的关系如左图所示，则该弹簧的劲度系数为________N/m。‎ ‎（2）—均匀长木板放在水平桌面上，长木板上表面水平，把（1）中轻弹簧水平放置在长木板上（如图所示），其右端固定在桌面上挡板的C处，左端连一木块，当弹簧处于原长时，木块在桌面A点上方。现以较小的速度向左拉动木板，当木块静止且稳定时恰在B 点上方，此时木块离木板右端还有一段距离，以后再将木板向左加速拉出的过程中，木块_____（填“能”或“不能”）稳定在B点。经测量AB间距离为2.4cm，木块质量为600g，g取，则木块与木板间的动摩擦因数为____（计算结果保留两位有效数字）。‎ ‎【答案】 (1). 75 (2). 能 0.30‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题中“某学习小组设计一个“测定动摩擦因数”的实验”可知，本题考查动摩擦因数测定实验，根据实验原理和数据处理可解答本题。‎ ‎【详解】(1)由左图，根据胡克定律，可得弹簧劲度系数 ‎(2)木块静止且稳定时所受滑动摩擦力与弹簧弹力达到平衡，下面木板加速时，木块受到的仍为滑动摩擦力，不变，故木块仍能维持平衡状态，保持静止。‎ 此时，。‎ ‎14.某同学在探究物块速度随时间的变化的关系的实验中，如图是从实验中得到的一条纸带，从O点开始每隔2个点取一个计数点（打点计时器的电源频率），依照打点的先后依次编为1、2、3、4、5、6，量得 ， ， ， ， ，。‎ ‎（1）部分实验步骤如下：‎ A.把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔。‎ B.将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连；‎ C.接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车。‎ D.取下纸带，进行测量与计算，最后关闭电源。‎ 上述实验步骤有问题的是____，应修改为_________。‎ ‎（2）打点计时器打计数点5时，小车的速度大小是_____m/s。（结果保留两位有效数字）‎ ‎（3）为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小表达式应为_______‎ ‎（用题中所给字母表示）。‎ ‎（4）为了尽量减小实验误差，利用该实验数据计算出小车的加速度大小为_____m/s2（结果保留两位有效数字）。‎ ‎【答案】 (1). D 先关闭电源，再取下纸带，进行测量与计算 (2). 0.83 ‎ ‎ (3). (4). 1.7‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）有问题的步骤为D；‎ 应改为先关闭电源，再取下纸带，进行测量与计算；‎ ‎（2）根据打点计时器求中间某点瞬时速度公式可得 解得 ‎（3）根据公式可得 由于从O点开始每隔2个点取一个计数点，因此加速度为 代入数据解得 三、计算题 ‎15.有一根长10m的细绳将两个小球相连，在足够高处先后相隔0.4s将A、B两个小球先后自由释放。不计空气阻力，g取 ，当连接两球的细绳恰被拉直时，求：‎ ‎（1）B球释放了多长时间？‎ ‎（2）此时小球A的速度和位移。‎ ‎【答案】（1）2.3 s （2）27 m/s；36.45 m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设B释放经过时间t，绳恰好拉直，则有 得t=2.3s ‎(2)此时小球A的速度 位移 ‎16.如图所示，滑块A与小球B用一根不可伸长的轻绳相连，且滑块A 套在水平直杆上。现用大小为20N、与水平方向成30°角的力F拉B，使A、B—起向右匀速运动，运动过程中A、B保持相对静止。已知A、B的质量分别为4kg、2kg，重力加速度为10m/s2o求：‎ ‎（1）轻绳与水平方向的夹角 ；‎ ‎（2）滑块A与水平直杆之间的动摩擦因数。‎ ‎【答案】（1）30°；（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）对小球B受力分析并建立平面直角坐标系如图 小球B做匀速运动，合力为零 竖直方向：‎ 水平方向：‎ 联立得：θ=30°‎ ‎（2）对A、B整体受力分析如图 竖直方向：‎ 水平方向：‎ 由 ‎ 三式联立可得：‎ ‎17.小汽车在行驶过程中，导航系统提示前方有测速点，本路段限速120km/h，司机经0.5s反应时间后，汽车开始以大小为4m/s2的加速度开始减速，此时测速装置恰好发出信号（计为第1次），经过1.0s被测速装置接收；第2次发出的信号经过0.9s被接收。已知测速装置可视为与车辆在同一条水平线上，每隔0.55s发出一次超声信号，超声信号传输速度为340m/s。测量车辆速度是以两次车辆反射信号时间内的平均速度进行自动计算。求：‎ ‎（1）通过计算说明：第一次测量，车辆是否超速？‎ ‎（2）导航系统提示时距测速点多远？‎ ‎（3）小汽车达到108km/h 即调整为匀速行驶，问测速装置总共可以接收到几次该车辆反射信号？‎ ‎【答案】（1）超速。（2） （3）11次 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）车辆第1次反射信号时，超声波运动时间 则车辆距测速点 车辆第2次反射信号时，超声波运动时间 则车辆距测速点 两次反射信号期间，车辆运动时间 则平均速度 ‎ 故第一次测量，车辆超速。‎ ‎（2）车辆刚减速时速度 匀速运动位移 碰到信号前匀减速位移 故导航系统提示时距测速点 ‎ ‎（3）车速从开始减速至 需时间 此段时间位移 到达测速点匀速运动时间 故能测到车辆的次数为 故测速装置总共可以接收到11次该车辆反射信号 ‎ ‎