2018-2019学年内蒙古北方重工业集团有限公司第三中学高一上学期期中考试物理试卷（解析版）

2018-2019学年内蒙古北方重工业集团有限公司第三中学高一上学期期中考试物理试卷（解析版）

‎2018-2019学年内蒙古北方重工业集团有限公司第三中学高一上学期期中考试物理试卷（解析版）‎ 一、单项选择题（每题3分，共36 分）‎ ‎1.关于位移和路程，下列说法中正确的是 ( )‎ A. 位移与路程都用来反映运动的路径长短 B. 在直线运动中位移的大小一定等于路程 C. 位移既有大小又有方向，路程只有大小没有方向 D. 位移是标量，路程是矢量 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：位移是指从初位置到末位置的有向线段，位移是矢量，有大小也有方向；‎ 路程是指物体所经过的路径的长度，路程是标量，只有大小，没有方向．‎ 解：A、路程都用来反映运动的路径长短，位移反应的是位置的变动，所以A错误；‎ B、只有在单向的直线运动中位移的大小才一定等于路程，所以B错误；‎ C、位移既有大小又有方向，是矢量，路程只有大小没有方向，是标量，所以C正确，D错误；‎ 故选C．‎ ‎【点评】本题就是对位移和路程的考查，掌握住位移和路程的概念就能够解决了．‎ ‎2.近年来有一种测g值的方法叫“对称自由下落法”：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点向上抛小球又落至原处的时间为T2，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点至又回到P点所用的时间为T1，测得T1 、T2和H，可求得g等于（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 将小球的运动分解为竖直向上的匀减速直线运动和竖直向下的自由落体运动，根据t上=t下 则从最高点下落到O点所用时间为，故v0=g; 从最高点下落到P点所用时间为，则vP=g，则从P点下落到O点的过程中的平均速度为; 从P点下落到O点的时间为t=−; 根据H=t可得 ‎ 解得 ,故C正确．故选C．‎ 点睛：对称自由落体法实际上利用了竖直上抛运动的对称性，所以解决本题的关键是将整个运动分解成向上的匀减速运动和向下匀加速运动，利用下降阶段即自由落体运动阶段解题．另外本题用到了利用平均速度求解位移的方法：s=t．‎ ‎3.关于重心，下列说法正确的是（ ）‎ A. 物体的重心一定在物体上 B. 物体的质量全部集中在重心上 C. 物体的重心位置跟物体的质量分布情况和物体的形状有关 D. 物体的重心跟物体的质量分布没有关系 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：重心是物体各部分所受重力的等效作用点，重心既不是物体最重的一点，也不是一定在物体上。所以AB错。重心的位置与质量分布、形状都有关系，所以C对，D错 考点：重心 点评：本题考查了对重心的理解。重心是物体各部分所受重力的等效作用点，重心既不是物体最重的一点，也不是一定在物体上。‎ ‎4.如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上滑行，长木板与水平地面间动摩擦因数为μ1，木块与木板间的动摩擦因数为μ2.已知长木板处于静止状态，那么此时长木板受到地面的摩擦力大小为（ ）‎ A. μ2mg B. μ1Mg C. μ1(m＋M)g D. μ2mg＋μ2Mg ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据长木板与木块的运动状态， 确定两者之间的滑动摩擦力， 再对长木板受力分析， 根据共点力平衡的条件即可得到结果。‎ ‎【详解】由题可知：‎ 长木板与木块之间发生了相对滑动， 产生了滑动摩擦力，设其为 ，则 ‎，‎ 对长木板受力分析，可知在水平方向长木 板受到木块对其向右的滑动摩擦力， 还受到地面对其向左的静摩擦力， 由共点力平衡条件知：‎ ‎。‎ A．μ2mg与分析结果符合；‎ B．μ1Mg与分析结果不符；‎ C．μ1(m＋M)g与分析结果不符；‎ D．μ2mg＋μ2Mg与分析结果不符；‎ ‎【点睛】本题考查了摩擦力的判断与共点力 平衡条件的应用，较为简单。‎ ‎5.下列说法中正确的是（ ）‎ A. 重心是物体的受力中心，物体只在重心位置上才受到重力作用 B. 物体受到弹力必然也会产生摩擦力 C. 速度越大，滑动摩擦力越大 D. 摩擦力的方向与物体相对运动（或相对运动趋势）的方向相反 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：重力是由于地球对物体的吸引而产生的，重力的施力物体是地球，只有质量分布均匀，形状规则的物体的重心才在其几何中心．‎ 解：A、重力是由于地球对物体的吸引而产生的，物体上的所有点都受到重力的作用，不只是物体只在重心位置上才受到重力作用，故A错误；‎ B、摩擦力产生的条件是有弹力存在，接触面粗糙，二者之间有相对运动或相对运动的趋势，所以物体受到弹力不一定也会产生摩擦力．故B错误；‎ C、滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关．故C错误；‎ D、摩擦力的方向与物体相对运动（或相对运动趋势）的方向相反．故D正确．‎ 故选：D ‎【点评】本题主要考查了同学们对重力和重心概念的理解，知道重力是由于地球对物体的吸引而产生的，只有质量分布均匀，形状规则的物体的重心才在其几何中心，难度不大，属于基础题．‎ ‎6.如图，两个弹簧的质量不计，劲度系数分别为k1、k2，它们一端固定在质量为m的物体上，另一端分别固定在Q、P上，当物体平衡时上面的弹簧处于原长状态。若把固定的物体换为质量为‎2m的物体（弹簧的长度不变，且弹簧均在弹性限度内），当物体再次平衡时，物体比第一次平衡时的位置下降了x，则x为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：当物体的质量为m时，设下面的弹簧的压缩量为x1，则mg=k1x1；当物体的质量为‎2m时，2mg=k1（x1+x）+k2x，联立可得x=，选项A正确。‎ 考点：本题考查胡克定律及物体的平衡．‎ 此处有视频，请去附件查看】‎ ‎7.如图所示，一箱子放在水平地面上，现对箱子施加一斜向上的拉力F，保持拉力的方向不变，在拉力F的大小由零逐渐增大的过程中（箱子未离开地面），关于摩擦力f的大小随拉力F的变化关系，下列四幅图可能正确的是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】设与水平方向夹角为，木箱处于静止状态时，根据平衡条件得：木箱所受的静摩擦力为，增大，增大；‎ 当拉力达到一定值，箱子运动瞬间，静摩擦力变为滑动摩擦力，由于最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，故摩擦力有个突然减小过程；‎ 木箱运动时，所受的支持力，增大，减小，此时木箱受到的是滑动摩擦力，大小为，减小，则减小；‎ 故ACD错误，B正确。‎ 故本题正确答案选B。‎ ‎【点睛】当这个力从零开始逐渐增大过程中，木箱先保持静止状态，受到静摩擦力，根据平衡条件分析摩擦力的变化；后来物体开始运动，受到滑动摩擦力，根据竖直方向受力平衡，分析物体所受的支持力如何变化，由分析摩擦力如何变化。‎ ‎8.已知力F为两个力F1、F2的合力，如果F1和F2的夹角保持不变（两个力夹角α≤180°），则当F1、F2中的一个力增大时，合力F的大小（ ）‎ A. 一定增大 B. 一定减小 C. 可能不变 D. α为钝角时一定减小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 讨论两分力之间的夹角情况， 根据平行四边形定则作图分析即可。‎ ‎【详解】若与之间的夹角为锐角， 则根据平行四边形定则作图，如图：‎ 从图中可以得到合力一定增大；‎ 若与之间的夹角为钝角， 则根据平行四边形定则作图，如图：‎ 从图中可以得到合力先减小后增加， 存在相等的可能性。‎ A．一定增大与分析结果不符；‎ B．一定减小与分析结果不符；‎ C．可能不变与分析结果符合；‎ D．α为钝角时一定减小与分析结果不符；‎ ‎【点睛】本题考查力的合成中的平行四边形定则， 较为简单。‎ ‎9.如图所示，物体在水平推力F的作用下静止在斜面上，若稍微增大水平力F而物体仍保持静止，则下列判断中正确的是（ ）‎ A. 斜面对物体的静摩擦力一定增大 B. 斜面对物体的支持力一定增大 C. 物体在水平方向所受合力一定增大 D. 物体竖直方向所受合力一定增大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 物体静止斜面上，说明物体处于平衡， 对物体受力分析，利用平衡对其列式 分析即可得到结果。‎ ‎【详解】对物体受力分析，如图：‎ ‎ ①‎ ‎ ②‎ A．由①得：‎ ‎，‎ 由于未知摩擦力的方向，故当为正值时， 增大则减小，若为负值，即沿斜面 向下，当增大时也增大，故A错误；‎ B．由②知：‎ ‎，‎ 当增大时，支持力增大，故B正确；‎ CD．由于物体在增大过程中始终处于 静止，即平衡状态，合外力始终为0， 则其水平和竖直方向合外力也始终为0， 故CD错误。‎ ‎【点睛】本题考查共点力平衡的条件与应用， 属于中等题型。‎ ‎10.如图所示，两根直木棍AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动，一根水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下。若保持两木棍倾角不变，将两棍间的距离减小后固定不动，仍将水泥圆筒放在两木棍上部，则水泥圆筒在两木棍上将（ ）‎ A. 仍匀速滑下 B. 加速滑下 C. 可能静止 D. 一定静止 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 水泥圆筒受到重力、两棍的支持力和 摩擦力，从木棍的上部匀速滑下时平衡， 将两棍间的距离减小后，两棍支持力 合力不变，但夹角减小，每根棍对圆筒 的支持力减小，滑动摩擦力减小， 加速度变大。‎ ‎【详解】水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下时， 受到重力、两棍的支持力和摩擦力， 根据平衡条件可知：‎ ‎，‎ 将两棍间的距离减小后，两棍支持力 合力不变，但夹角减小，每根棍对圆筒 的支持力减小，滑动摩擦力减小，由牛 顿第二定律得：‎ ‎ ‎ 由于摩擦力减小，故圆筒加速度变大， 即圆筒加速下滑。‎ A．仍匀速滑下与分析结果不符；‎ B．加速滑下与分析结果符合；‎ C．可能静止与分析结果不符；‎ D．一定静止与分析结果不符；‎ ‎【点睛】本题主要考查对物体的受力分析， 结合力的分解与合成，利用牛顿第 二定律解题。‎ ‎11.下列关于速度和加速度的说法中，正确的是（　　）‎ A. 物体的速度越大，加速度也越大 B. 物体的速度为零时，加速度也为零 C. 物体的速度变化量越大，加速度越大 D. 物体的速度变化越快，加速度越大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】物体的速度越大，加速度不一定越大，例如高速飞行的子弹加速度为零，选项A错误；物体的速度为零时，加速度不一定为零，例如竖直上抛的物体到达最高点时，选项B错误；根据可知，物体速度的变化量越大，加速度不一定越大；加速度是速度的变化率，物体速度变化越快，加速度越大，选项C错误，D正确；故选D.‎ ‎12.在一根水平粗糙的直杆上，套有两个质量均为m的铁环.两铁环上系有两等长的细线，共同拴住质量为M的小球，如图所示，若两铁环与小球原处于静止状态，现欲使两铁环间距离增大稍许而同时仍能保持系统平衡，则水平横杆对铁环的支持力和摩擦力的变化可能是（  ）‎ A. 支持力不变 B. 支持力增大 C. 摩擦力减小 D. 摩擦力不变 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 利用整体与隔离法，受力分析，结合共点力 平衡条件列式判断即可。‎ ‎【详解】AB．以铁环和小球为整体，对其受力分析：‎ 如图所示，根据平衡条件得：‎ ‎，‎ 即：，‎ 可见，杆对铁环的支持力不变， 故A正确，B错误；‎ CD．以左侧环为研究对象，受力分析：‎ 由图可知：‎ 竖直方向：，‎ 水平方向：，‎ 由于、不变，当两铁环间距离增大 时，减小，则F增大，且增大， 则f增大，故C、D错误。‎ ‎【点睛】本题主要考查共点力平衡的条件，较为简单。‎ 二、多项选择（每题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分,共24‎ 分）‎ ‎13.物体甲的x-t图象和物体乙的v-t图象分别如下图所示，则这两个物体的运动情况是（ ）‎ ‎ ‎ A. 甲在整个t=6s时间内有来回运动，它通过的总位移为零 B. 甲在整个t=6s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为‎4 m C. 乙在整个t=6s时间内有来回运动，它通过的总位移为零 D. 乙在整个t=6s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为‎4 m ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 甲在0时刻由负方向上距原点‎2m处向正方向运动，6s时达到正向的‎2m处，故总位移为‎4m，故A错误，B正确；‎ 乙开始时速度为沿负向的匀减速直线运动，3s后做正向的匀加速直线运动，图象与时间轴围成的面积为物体通过的位移，故总位移为零，故C正确，D错误；‎ 故选BC．‎ ‎14.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落地时速度大小相等，都是2v B. 两物体在空中运动的时间相等 C. A上升的最大高度与B开始下落时的高度相同 D. 两物体在空中同时达到的同一高度处一定是B开始下落时高度的中点 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】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；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；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正确；两物体在空中同时达到同一高度为，故D错误。‎ ‎15.如图所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在O点悬挂一重物M，将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止．Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小，FN表示木块与挡板间正压力的大小．若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且O1、O2始终等高，则（ ）‎ A. Ff变小 B. Ff不变 C. FN变大 D. FN变小 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 试题分析：将重物重力Mg按效果分解如图所示，应有，即，再对其中一个物体m受力分析如图所示，受到的摩擦力，联立解得，即木块与挡板间摩擦力大小与两板间距离无关，所以B正确，A错误；由图可得，由于挡板距离增大随之增大，故增大，所以C正确D错误．‎ 考点：考查了共点力的动态平衡问题 ‎16.将已知力F分解为F1和F2两个分力，已知力F1的大小及F2与F的夹角θ，且θ＜90°，则（ ）‎ A. 当F1＞Fsinθ时，F2一定有两个解 B. 当F＞F1＞Fsinθ时，F2一定有两个解 C. 当F1=Fsinθ时，F2有惟一解 D. 当F1＜Fsinθ时，F2无解 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、B项：当F＞F1＞Fsinθ时，根据平行四边形定则，如图，有两组解。若F1＞F，只有一组解。故A错误，B正确 C项：当F1=Fsinθ时，两分力和合力恰好构成三角形，有唯一解。故C正确；‎ D项：F1＜Fsinθ时，分力和合力不能构成三角形，无解。故D正确。‎ 三、实验,探究题（共15分）‎ ‎17.某同学在用打点计时器研究匀变速直线运动规律的实验中打出的点如下图所示，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图所示，‎ ‎（1）打点计时器使用________电源，电源的频率是50HZ，则打点时间间隔是________秒，每相邻两个计数点之间有四个点未画出，则每两个相邻的计数点之间的时间间隔为________秒。‎ ‎（2）计算出打下C、D、两点时小车的瞬时速度(保留三位有效数字)：vC＝_______ m/s， vD＝________ m/s ‎（3）计算加速度：a =__________(保留二位有效数字)‎ ‎【答案】 (1). (1)交流 (2). 0.02 (3). 0.1 (4). (2)0.479 (5). 0.560 (6). (3)0.80‎ ‎【解析】‎ ‎（1）打点计时器都是使用的交流电源，打点间隔为，所以相邻计数点间的时间间隔为．‎ ‎（2）某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则； ．‎ ‎（3）根据得，运用作差法，则有：．‎ ‎【点睛】做分析匀变速直线运动情况时，其两个推论能使我们更为方便解决问题，一、在相等时间内走过的位移差是一个定值，即，二、在选定的某一过程中，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度 ‎18.用如图所示的器材和方法可以验证“力的平行四边形定则”。在圆形桌子透明桌面上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮，其中，滑轮P1固定在桌子边，滑轮P2、P3可沿桌边移动。‎ 第一次实验中，步骤如下：‎ A．在三根轻绳下挂上一定数量的钩码，并使结点O静止；‎ B．在白纸上描下O点的位置和三根绳子的方向，以O点为起点，作出三拉力的图示；‎ C．以绕过P2、P3绳的两个力为邻边作平行四边形，作出O点为起点的平行四边形的对角线，量出对角线的长度；‎ D．检验对角线的长度和绕过P1绳拉力的图示的长度是否一样，方向是否在一条直线上。‎ ‎(1)这次实验中，若一根绳挂的钩码质量为m，另一根绳挂的钩码质量为‎2m，则第三根绳挂的质量一定大于________且小于________。‎ ‎(2)第二次实验时，改变滑轮P2、P3的位置和相应绳上钩码的数量，使结点平衡，绳的结点________(选填“必须”或“不必”)与第一次实验中白纸上描下的O点重合。实验中，若桌面不水平________(选填“会”或“不会”)影响实验的结论。‎ ‎【答案】 (1). m (2). ‎3m (3). 不必 (4). 不会 ‎【解析】‎ ‎ (1)若一根绳挂的质量为m，另一根绳挂的质量为‎2m，则两绳子的拉力分别为：mg、2mg，两绳子拉力的合力F的范围是：|2mg−mg|⩽F⩽mg+2mg，即：mg⩽F⩽3mg，三力的合力为零，则第三根绳挂的质量范围在m−‎3m之间，即第三根绳挂的质量一定大于m且小于‎3m.‎ ‎(2)本实验不是先用一根绳拉，然后用两根绳去拉，使一根绳拉的作用效果与两根绳拉的作用效果相同，而是三根绳都直接拉O点，所以O点的位置可以改变，不必与第一次实验中白纸上描下的O点重合。‎ 四、计算题（共25分）‎ ‎19.一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以‎10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时，决定前去追赶，经过5.5s后警车发动起来，并以‎2.5m/s2的加速度做匀加速运动，但警车的行驶速度必须控制在 ‎90km/h以内．问：‎ ‎（1）警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离是多少？‎ ‎（2）警车发动后要多长时间才能追上货车？‎ ‎【答案】（1）‎75m；(2)12s ‎【解析】‎ ‎（1）当警车与货车的速度相等时，两车间的距离最大．‎ 设警车发动后经时间t1，速度达到v1，则=4s 所求最大距离为 代入数据求得sm=‎‎75m ‎（2）设警车发动后经时间t2，速度达到vm，则 此时货车的位移为 警车的位移为 因为s1>s2，所以警车还要以最大速度行驶t3时间，有 解得t3=2s 故所求时间为t=t2+t3=12s ‎20.一热气球以‎5m/s的初速度，由地面开始匀速上升，运动30s末有一小物体从气球上脱落，已知小物体此后做竖直上抛运动，则此小物体经过多长时间能落回地面？触地时的速度是多大？（空气阻力不计，重力加速度g取‎10m/s2）‎ ‎【答案】6s ‎-55m/s ‎【解析】‎ 试题分析：取向下为正方向，脱落时物体距地面的距离：h=-vt=‎-150m，‎ 根据公式，物体下落时，取向上为正方向，则-150=‎ s，则。‎ 考点：竖直上抛。‎ ‎21.如图所示，用两根长度相等的轻绳，下端悬挂一个物体，上端分别固定在水平天花板上的M、N点，两绳与天花板的夹角均为45°，已知两绳所能承受的最大拉力为T，求物体最大质量。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 以物体为研究对象，受力分析， 再根据平衡条件求解即可。‎ ‎【详解】以物体为研究对象，对物体受力分析， 如图所示：‎ 当两绳的拉力T最大时，物体质量最大， 且有：， 由几何关系知：‎ ‎，‎ 故解得：‎ ‎【点睛】本题主要考查共点力平衡的条件， 属于较为基础题。‎