【物理】新疆石河子第一中学2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版）

【物理】新疆石河子第一中学2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版）

新疆石河子一中2019-2020学年高一上学期期末物理试题 一、选择题（共12题；共48分）‎ ‎1.折线ABCD和曲线OE分别为甲、乙物体沿同一直线运动的位移和时间图像如图所示。t=2s时，图像相交于C点，下列说法正确的是（ ）‎ A. 两个物体同时、同地、同向出发 B. 第3s内，甲、乙运动方向相反 C. 2～4s内，甲做减速运动，乙做加速运动 D. 2s末，甲、乙未相遇 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由x-t图可以看出横截距为零，即同时出发，但是t=0时，甲在A点，乙在x=0处，故甲乙不是同地出发，故A错误；‎ B．x-t图像的斜率表示速度，第3s内，甲斜率为负，则代表速度沿负向，乙斜率为正则代表速度沿正向，即甲、乙运动方向相反，B正确；‎ C．2～4s内，甲的斜率不变，则速度不变，即甲做匀速运动，乙的斜率越来越大，即乙做加速运动，故C错误；‎ D．由图知2s末，甲、乙位于同一位置，即甲乙相遇，故D错误。‎ ‎2.物体沿直线做加速运动，当加速度逐渐减小时，物体的速度和位移的变化是　　‎ A 速度增大，位移增大 B. 速度减小，位移减小 C. 速度减小，位移增大 D. 速度增大，位移减小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】物体做加速直线运动，加速度与速度同向，当加速度逐渐减小时，速度仍在增大，由于物体的运动方向没有变化，位移也在增大．所以速度、位移都在增大，故A正确，BCD错误．‎ ‎3.关于自由落体运动，下列说法中正确的是（   ）‎ A. 它是竖直向下，v0=0，a=g匀加速直线运动 B. 在开始连续三个1 s内通过的位移之比是1：2：3‎ C. 在开始连续三个1 s末的速度大小之比是1：3：5‎ D. 从开始运动起至下落‎4.9 m，‎9.8 m，‎14.7 m所经历的时间之比为1：2：3‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．自由落体运动是只在重力作用下，加速度为g的匀加速直线运动，故A正确；‎ B．自由落体运动在开始通过连续相等时间的总位移比为1:4:9…,可推出通过连续相等时间内的位移比为1：3：5：7…，故B错误；‎ C．根据v=gt，知自由落体运动在开始连续通过相等时间末的速度比为1：2：3，故C错误；D．根据，可得：，可知开始运动起下落‎4.9m、‎9.8m、‎14.7m所经历的时间之比为；故D错误。‎ ‎4.如图所示，带电小球a由绝缘细线OC和OE悬挂而处于静止状态，其中OC水平，地面上固定以绝缘且内壁光滑的的圆弧细管道AB，圆心O与a球位置重合，管道低端B与水平地面相切，一质量为m的带电小球b从A端口由静止释放，当小球b运动到B端时对管道壁恰好无压力，重力加速度为g，在此过程中（ ）‎ A. 小球b的机械能守恒 B. 悬线OE的拉力先增大后减小 C. 悬线OC的拉力先增大后减小 D. 小球b受到的库仑力大小始终为3mg ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ 小球在运动的过程中只有重力做功，所以机械能守恒，故A正确；以小球为研究对象，受力分析，如图所示．在竖直方向：；α保持不变，β 逐渐减小，所以OE的拉力一直增大，故B错误；水平方向：，联立解得：，OC拉力先增大后减小，故C正确；‎ 小球从A到B：，在B点：，解得Fc=3mg，故D正确．‎ ‎5.如图所示，小球A和B的质量均为m，长度相同的四根细线分别连接在两球间、球与水平天花板上P点以及与竖直墙上的Q点之间，它们均被拉直，且P、B间细线恰好处于竖直方向，两小球均处于静止状态，则P、A间细线对球的拉力大小为 （   ）‎ A. B. 2mg  C.   D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由题，P、B间细线恰好处于竖直方向，两小球均处于静止状态，则知A、B间细线的拉力为零，若AB绳有拉力则球B会偏离竖直方向，与已知矛盾。‎ 对A球，分析受力情况，作出力图如图，‎ 由平衡条件得：，故ACD错误，B正确。‎ ‎ ‎ ‎6.“蹦床”是奥运体操的一种竞技项目，比赛时，可在弹性网上安装压力传感器，利用压力传感器记录运动员运动过程中对弹性网的压力，并由计算机作出压力(F)－时间(t)图象，如图为某一运动员比赛时计算机作出的F－t图象，不计空气阻力，则关于该运动员，下列说法正确的是 A. 裁判打分时可以把该运动员的运动看成质点的运动 B. 1 s末该运动员的运动速度最大 C. 1 s末到2 s末，该运动员在做减速运动 D. 3 s末该运动员运动到最高点 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.裁判打分时要看运动员的动作，不可以把该运动员的运动看成质点，故A错误；‎ B.运动员0s时刻与蹦床接触，刚接触时运动员受到向上的弹力小于重力，合力向下，故物体速度继续增大，压力增大；1s时刻压力最大，蹦床被压缩到最低，此时速度为零，故B错误；‎ C.1s末后的一段时间内弹力大于重力，运动员向上做加速运动，故C错误；‎ D.第3秒做竖直上抛运动，3s末到达最高点，第4秒做自由落体运动，故D正确，故选D.‎ ‎【点睛】这类题目其实就是弹簧模型，要能正确分析运动员的受力情况，根据受力情况判断运动员的运动情况，难度适中．‎ ‎7.某人站在台秤上，从他向下蹲到静止的过程，台秤示数的变化情况是（ ）‎ A. 先变小后变大，最后等于他的重力 B. 先变大后变小，最后等于他的重力 C. 变大，最后等于他的重力 D. 变小，最后等于他的重力 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】人先是加速下降，有向下的加速度，处于失重状态，此时的人对体重计的压力小于自身的重力；后是减速下降，有向上的加速度，处于超重状态，此时人对体重计的压力大于重力，最后静止，人对体重计的压力大小等于他的重力，故在下蹲的过程中，台秤的示数先变小后变大，最后等于他的重力。‎ 故选A．‎ ‎8.下列有关惯性的一些说法，正确的是（　　）‎ A. 质量大的物体惯性也大 B. 速度大的物体惯性也大 C. 在月球上举重比在地球上容易，所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小 D. 物体静止时有惯性，一开始运动，不再保持原有的运动状态，也就失去了惯性 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．物体具有保持原有运动状态的性质叫惯性，惯性是物体的固有属性，与运动状态无关，只与质量有关，故A正确，B错误；‎ C．在月球上举重比在地球上容易，是因为物体受到的引力小，但物体的质量没有变化，所以惯性不变，故C错误；‎ D．物体不论在何种运动状态下均有惯性，只是在不受外力处于静止或匀速直线运动时表现为保持，受外力时表现为反抗，在故D错误。‎ 故选A。‎ ‎9.如图是为了定量研究物体的位置变化作出的坐标轴（x轴）.在画该坐标轴时规定原点在某长直公路上（汽车可调头）某广场的中心,公路为南北走向,规定向北为正方向.坐标轴上有两点A和B,A的位置坐标为,B的位置坐标为.下面说法中正确的是 A. A点位于广场中心南边‎5m处 B. A点位于广场中心北边‎5m处 C. 由A到B位移为‎8m D. 汽车在这条公路上行驶，路程与位移大小不一定相等 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．由位置坐标的意义可知，A点在原点的正方向‎5m处，即在广场中心北方 ‎5m处，故A错误，B正确；‎ C．位移是从起点指向终点的有向线段，所以由A到B位移大为,故C正确；‎ D．由于汽车可调头，当在某过程中汽车调头行驶，则汽车的位移大小与路程不相等，故D正确．‎ ‎10.从高处释放一石子,ls后在同一地点再释放另一石子,空气阻力不计,则在它们落地之前的任一时刻 A. 速度之差保持不变 B. 两粒石子问的距离与时间平方成正比 C. 速度之差与时间成正比 D. 两粒石子间的距离与时间成一次函数关系 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】设落地前第一个小石子运动的时间为ts，则第二个小石子运动的时间为（t-1）s，根据速度公式：v=gt得：△v=v2-v1=gt-g（t-1）=g，速度之差保持不变，A正确，C错误．根据位移时间公式得：h1=gt2；h2=g（t-1）2；△h=h1-h2=gt-g=10t-5；所以随着时间的增大，两粒石子间的距离将增大，与时间成一次函数，故D正确，B错误；故选AD．‎ ‎11.如图所示，劲度数为的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变．用水平力F缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了，此时物体静止．撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4．物体与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为．则（ ）‎ A. 撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动 B. 撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为 C. 物体做匀减速运动的时间为 D. 物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．撤去F后，物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力不变，而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，弹力先大于滑动摩擦力，后小于滑动摩擦力，则物体向左先做加速运动后做减速运动，随着弹力的减小，合外力先减小后增大，则加速度先减小后增大，故物体先做变加速运动，再做变减速运动，最后物体离开弹簧后做匀减速运动，A错误；‎ B．刚开始时，由牛顿第二定律有：,解得：,B正确；‎ C．由题意知，物体离开弹簧后通过的最大距离为3x0，由牛顿第二定律得：‎ 将此运动看成向右的初速度为零的匀加速运动，则：，联立解得：，C错误；‎ D．当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反时，速度速度最大时合力为零，则有 ‎，解得，所以物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为：，D正确。‎ 故选BD。‎ ‎12.物体M位于斜面上，受到平行于斜面的水平力F的作用处于静止状态，如图所示，如果将外力F撤去，则物体（ ）‎ A. 会沿斜面下滑 B. 摩擦力方向一定变化 C. 摩擦力变大 D. 摩擦力变小 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】当平行于斜面的水平力F作用于物块时，物块静止，没有下滑，当撤去力F时，它仍会静止，因为力F的方向是水平的，不影响竖直方向力的效果，故A是不对的；‎ 又由于物块放在斜面上时，一方面物块有向下滑的趋势，故它受到沿斜面向上的摩擦力，另一方面，物块还受到F的作用，有向左运动的趋势，故它还受到向右的摩擦力的作用，故斜面对物块的摩擦力的方向是向右上方的；当撤去力F时，物块只受到沿斜面向上的摩擦力，故此时摩擦力的方向与大小均与有力F时不同，前者是两个力的合力，后者只是其中一个力的大小，故其大小是变小的，故C错误，BD是正确的．‎ 二、填空题（共6题；共24分）‎ ‎13.光电计时器是一种研究物体运动的常见仪器，当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．如图所示，PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出)，小车上固定着用于挡光的窄片K，测得其宽度为d.让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2.为了计算出小车匀变速直线运动的加速度，除了测量d、t1和t2之外，还需要测量__________，若该测得的量用x表示，则加速度的表达式为a＝__________.‎ ‎【答案】 (1). 两光电门之间的距离 (2). ‎ ‎【解析】‎ 小车通过两个光电门的速度分别为v1＝，v2＝．根据匀变速直线运动的速度位移公式有：v22−v12＝2ax，解得．可知需要测量两光电门之间的距离x．‎ 点睛：解决本题的关键是要搞清实验的原理，知道极短时间内的平均速度等于瞬时速度，结合速度位移公式进行求解．‎ ‎14.通常用___________或者______来表示运动物体速度的变化量，速度的变化量也是矢量．速度的变化量，与这一变化所用时间的比值称为运动物体的_________，用字母____ 表示，其国际单位是________．‎ ‎【答案】 加速度 ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】加速度的公式，加速度是矢量．‎ ‎15.电磁打点计时器是一种使用________电源的计时仪器,它的工作电压为________V,当电源频率为50时,它每隔________打一次点.‎ ‎【答案】 交流 6V 0.02s ‎【解析】‎ ‎【详解】电磁打点计时器和电火花打点计时器都是一种使用交流电源的计时仪器；‎ 电磁打点计时器的工作电压是6V，电源频率是f=50Hz，则，‎ 则它每隔0.02s打一次点。‎ ‎16.如图所示，皮球以速度v1=‎8m/s向右运动，与墙相撞后以速度v2=‎4m/s反弹回来，设皮球与墙相撞时间为0.1s，则皮球撞墙过程中加速度的大小是________，方向________。‎ ‎【答案】 ‎120m/s2 向左 ‎【解析】‎ ‎【详解】规定初速度的方向为正方向，则皮球在撞墙过程中的加速度 ‎，‎ 可知加速度的方向向左，大小为‎120m/s2。‎ ‎17.一木箱在水平推力作用下，沿水平面向右做直线运动．木箱的质量m=‎20kg，与地面间的动摩擦因数．重力加速度g取．木箱受到的滑动摩擦力大小为________N，方向_________（选填“向左”或“向右”）．‎ ‎【答案】 40， 向左 ‎【解析】‎ ‎【详解】由题可知木箱在竖直方向受到支持力和重力，即 根据牛顿第三定律可知木箱对地面的压力大小等于支持力大小，即 根据滑动摩擦力可以得到：，方向向左．‎ ‎18.如图所示，两个光滑的梯形木块A和B紧挨着并排放在光滑水平面上，已知θ=60°，mA=‎2kg，mB=‎1kg，现同时施水平力F1=5N作用于A，F2=2N作用于B，作用的方向相反．两木块在运动中无相对滑动，则B对A的作用力大小为______N．‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】由于两木块在运动中无相对滑动，故可将A、B看做一个整体，对A、B组成的系统，根据牛顿第二定律有F2-F1=(mA+mB）a 设B对A的作用力为FBA，则A对B的作用力为FAB=FBA，又B在水平方向上，根据牛顿第二定律有FABsinθ-F2=mBa 代入数据可得FBA=FAB=N 三、实验探究题（共1题；共7分）‎ ‎19.利用如图 1 所示的实验装置，可以探究“加速度与质量、受力的关系”．‎ 实验时，首先调整垫木的位置，使小车不挂配重时能在倾斜长木板上做匀速直线运动，以平衡小车运动过程中所受的摩擦力．再把细线系在小车上，绕过定滑轮与配重连接．调节滑轮的高度，使细线与长木板平行．在接下来的实验中，各组情况有所不同．‎ ‎(1)甲组同学的实验过程如下：‎ ‎①保持小车质量一定，通过改变配重片数量来改变小车受到的拉力．改变配重片数量一次，利用打点计时器打出一条纸带．重复实验，得到 5 条纸带和5个相应配重的重量．‎ ‎②如图是其中一条纸带的一部分，A、B、C为3个相邻计数点，每两个相邻计数点之间还有4个实际打点没有画出．通过对纸带的测量，可知A、B间的距离为‎2.30cm，B、C间的距离为 ________cm.．已知打点计时器的打点周期为0.02 s，则小车运动的加速度大小为______m/s2.‎ ‎③分析纸带，求出小车运动的5个加速度a，用相应配重的重量作为小车所受的拉力大小F，画出小车运动的加速度a与小车所受拉力F之间的a−F图象，如图所示．由图象可知小车的质量约为_____kg (结果保留两位有效数字).‎ ‎(2)乙组同学的实验过程如下：‎ ‎①用5个质量均为‎50g的钩码作为配重进行实验．‎ ‎②将钩码全部挂上进行实验，打出纸带．‎ ‎③从配重处取下一个钩码放到小车里，打出纸带．‎ ‎④重复③的实验，共得到 5 条纸带．‎ ‎⑤分析纸带，得出实验数据，画出小车加速度与悬挂钩码所受重力的之间a−F图象．乙组同学在实验基础上进行了一些思考，提出以下观点，你认为其中正确的是________.‎ A．若继续增加悬挂钩码的数量，小车加速度可以大于当地的重力加速度 B．根据a−F图象，可以计算出小车的质量 C．只有当小车质量远大于悬挂钩码的质量时， a−F 图象才近似为一条直线 D．无论小车质量是否远大于悬挂钩码的质量， a−F 图象都是一条直线．‎ ‎【答案】 (1). 2.70 (2). 0.40 . 0.30 (2). BD ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）②.BC间的距离为：‎5.00cm−‎2.30cm=‎2.70cm ；‎ 计数点间的时间间隔：t=0.02×5=0.1s ，‎ 由△x=at2 可知 , 加速度：‎ ‎ ‎ ‎③a−F 图象的斜率： k=1/m ，‎ 而 则解得： m=‎0.3kg ；‎ ‎（2）⑤A .当小车做自由落体运动时加速度最大，等于重力加速度，若继续增加悬挂钩码的数量，小车加速度不可能大于当地的重力加速度，故 A 错误；‎ B. 设配重的质量为 m，配重与车的总质量为 M, 由牛顿第二定律得： ；a−F 图象的斜率： k=1/M，小车质量： m车=M−m ，应用 a−F 图象可以计算出小车的质量，故 B 正确；‎ C. 设配重的质量为 m, 配重与车的总质量为 M， 由牛顿第二定律得： ， F 为配重在重力， M 为整体质量保持不变，a 与 F 成正比， a−F 图象是一条直线，与小车质量和悬挂钩码的质量无关， C 错误， D 正确；‎ 四、计算题（共2题；共21分）‎ ‎20.一辆汽车做匀减速直线运动，初速度为‎15m/s，加速度大小为‎3m/s2，求：‎ ‎（1）汽车3s末速度的大小．‎ ‎（2）汽车第2s内的位移．‎ ‎（3）汽车8s的位移．‎ ‎【答案】(1)‎6m/s (2)‎10.5m (3)‎‎37.5m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)汽车做减速运动，初速度为‎15m/s，加速度为‎-3m/s2，由速度公式：v=v0+at汽车停止的时间：t0=5s，汽车3s末速度仍然在运动，速度的大小：‎ v3=v0+at3=‎15 m/s-3×‎3 m/s=‎6m/s ‎(2)前2秒的位移为 x2=v0t2＋at22=‎‎24m 前1秒的位移为 x1= v0t1＋at12＝‎‎13.5 m 所以第2s内的位移为 x2 –x1=‎24 m－‎13.5 m＝‎‎10.5m ‎(3)因为汽车停止即速度为0只需5s，8s的位移和5s的位移相同 x8=x5= v0t5＋at52‎ 解得x8=‎‎37.5m 答：(1)‎6m/s (2)‎10.5m (3)‎‎37.5m ‎21.某型号舰载飞机在航空母舰的跑道上加速时，发动机产生的最大加速度为‎5m/s2，所需的起飞速度为‎50m/s，跑道长‎100m．设飞机起飞对航空母舰的运动状态没有影响，飞机的运动可以看作匀加速运动．‎ ‎（1）请你通过计算判断，飞机能否靠自身的发动机从静止的舰上起飞？‎ ‎（2）为了使飞机在开始滑行时就有一定的初速度，航空母舰装有弹射装置．对于该型号的舰载飞机，弹射系统必须使它具有多大的初速度？（结果可用根式表示）‎ ‎【答案】（1）不能（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设飞机依靠自身从航空母舰上起飞获得的末速度为vt，‎ 由得：‎ ‎<‎50m/s 因为，所以飞机依靠自身发动机不能从航空母舰上起飞．（或算其他物理量如位移、速度等也可）‎ ‎（2）设弹射装置使舰载飞机的初速度为v0，由得：‎ ‎.‎