湖北省荆州中学2019-2020学年高一上学期期中考试物理试题

湖北省荆州中学2019-2020学年高一上学期期中考试物理试题

www.ks5u.com 荆州中学2019-2020学年上学期期中考试 高一年级 物理 试题 一．选择题 ‎1.关于描述运动的物理量，下列说法正确的是 A. 平均速度的大小是平均速率 B. 速度改变量越大的运动过程加速度越大 C. 物体的加速度方向一定与物体的速度方向相同 D. 单位时间内位移越大的物体运动速度越大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 平均速率是物体运动的路程和时间的比值，不是平均速度的大小，故A错误；‎ B. 物体的速度变化量大，加速度不一定大。只有当变化所用时间相同时，加速度才大。故B错误。‎ C. 物体的加速度方向一定与物体的速度变化的方向相同，故C错误。‎ D. 单位时间内位移越大的物体运动速度越大，故D正确。‎ ‎2.从同一位置出发，向同一方向做匀加速直线运动的甲、乙两物体的速度图象如图所示，两条线与轴的夹角均为，下列说法中正确的是 A. 甲、乙两物体的初速度和加速度都相同 B. 运动过程中甲、乙两物体间的距离保持不变 C. 运动过程中甲、乙两物体间的距离随时间均匀增大 D. 运动过程中甲、乙两物体速度之差随时间均匀增大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.由图看出甲 初速度大于乙的初速度。两图线平行，说明加速度相同.故A错误. BC.根据速度时间图象与坐标轴围成的面积表示位移，可知甲乙两物体间的距离等于两图线之间平行四边形的面积大小，可见，随着时间的延长，它们之间的距离均匀增大.故B错误，C正确. D.两物体速度之差等于同一时刻纵坐标之差，可知两物体速度之差不变.故D错误.‎ ‎3.屋檐隔一定时间滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，而第3滴与第2滴分别位于高1m 的窗子的上、下沿，如图所示，g=10m/s²，则此屋檐离地面的距离为 A. 2.2m B. 3.0m C. 2.5 m D. 3.2m ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】设滴水的时间间隔为T，知窗子的高度等于自由下落3T内的位移减去2T内的位移。有：  g（3T）2-g（2T）2=1m ‎ 故滴水的时间间隔 T=0.2s 水从屋檐下落到地面的时间t=4T.‎ h=g（4T）2=×10×0.64=3.2m .‎ A. 2.2m，与结论不相符，选项A错误；‎ B. 3.0m，与结论不相符，选项B错误；‎ C. 2.5 m，与结论不相符，选项C错误；‎ D. 3.2m，与结论相符，选项D正确；‎ ‎4.下列关于摩擦力的说法正确的是 A. 运动的物体不可能受静摩擦力 B. 摩擦力的大小一定和正压力成正比 C. 无论静摩擦力还是滑动摩擦力都始终阻碍物体的运动 D. 摩擦力的方向可以和物体运动方向垂直 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 静摩擦力作用存在于相对静止有相对运动趋势的两个物体之间，所以运动的物体也可能受静摩擦力作用。故A错误。‎ B. 滑动摩擦力大小一定和正压力成正比关系；静摩擦力与正压力无关，故B错误；‎ C. 无论静摩擦力还是滑动摩擦力都始终阻碍物体的相对运动，不一定阻碍运动，故C错误。‎ D. 摩擦力的方向可以和物体运动方向垂直，如水平面上匀速圆周运动的汽车，故D正确。‎ ‎5.一物体以初速度为v0做匀减速运动，第1 s内通过的位移为x1＝3 m，第2 s内通过的位移为x2＝2 m，又经过位移x3物体的速度减小为0，则下列说法中不正确的是(　　)‎ A. 初速度v0的大小为2.5 m/s B. 加速度a的大小为1 m/s2‎ C. 位移x3的大小为m D. 位移x3内的平均速度大小为0.75 m/s ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．根据可得加速度：，根据解得初速度的大小为，故选项B正确，A错误；‎ C．第2s末的速度：，则，故选项C正确；‎ D．位移内的平均速度大小，故选项D正确；‎ ‎6.如图所示，表面光滑半径为R的半球固定在水平地面上，球心O的正上方O’处有一个不计摩擦的定滑轮，轻质细绳两端各系一个小球挂在定滑轮上，两小球均可视为质点。两小球平衡时，若滑轮两侧细绳的长度分别为l1=2.4R，l2=2.5R，则这两个小球的质量之比m1∶m2为 A. 24∶1‎ B. 25∶1‎ C. 24∶25‎ D. 25∶24‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】先以左侧小球为研究对象，分析受力情况：重力m1g、绳子的拉力T和半球的支持力N，作出力图。‎ ‎ 由平衡条件得知，拉力T和支持力N的合力与重力m1g大小相等、方向相反。设OO′=h，根据三角形相似得 同理，对右侧小球，有 解得：‎ A. 24∶1与计算结果不符，故A错误。‎ B. 25∶1与计算结果不符，故B错误。‎ C. 24∶25与计算结果不符，故C错误。‎ D. 25∶24与计算结果相符，故D正确。‎ ‎7.如图所示，三角块B放在斜面体A上，轻弹簧一端连接三角块B，另一端连接在天花板上，轻弹簧轴线竖直，斜面的倾角为30°，若A的质量为1kg，B的质量为0.5kg，地面对A的支持力大小为20N，重力加速度为10m/s2，则A对B的摩擦力大小为（　　）‎ A. 0 B. C. 5N D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】对整体研究，根据平衡条件得：‎ GA+GB+F弹=N地，‎ 解得轻弹簧向下压力大小为：‎ F弹=20N-15N=5N，‎ 对三角块B研究，沿斜面方向由平衡条件得：‎ f=（F弹+mBg）sinθ 解得：f=5N.‎ A. 0与计算结果不相符；故A项错误.‎ B. 2.5N与计算结果不相符；故B项错误.‎ C. 5N与计算结果相符；故C项正确.‎ D与计算结果不相符；故D项错误.‎ ‎8.如图所示，两个小球a、b质量分别为m、2m，用细线相连并悬挂于O点，现用一轻质弾簧给小球a施加一个拉力F，使整个装置处于静止状态，且Oa与竖直方向夹角为＝45°，已知弹簧劲度系数为k，重力加速度为g，则弹簧最短伸长量为( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】以小球a、b整体为研究对象，分析受力，作出F在几个方向时整体的受力图，‎ 根据平衡条件得知F与T的合力与整体重力3mg总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知，当F与绳子Oa垂直时，F有最小值，即图中2位置，F的最小值为 ‎，‎ 根据胡克定律 ‎，‎ 所以 A．与计算结果不相符,故A错误 B．与计算结果不相符,故B错误 C．与计算结果相符,故 C正确 D．与计算结果不相符,故D错误 ‎9.（多选题）如图所示，晾晒衣服的绳子轻且光滑，悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的，轻绳两端分别固定在两根竖直杆上的A.B两点，衣服处于静止状态．如果保持绳子A 端位置不变，将B端分别移动到不同的位置．则下列说法正确的是（ ）‎ A. B端移到B1位置时，绳子张力变大 B. B端移到B2位置时，绳子张力不变 C. B端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变大 D. B端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变小 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 试题分析：对挂钩受力分析，如图 设挂钩O，从B移到B1时，有：‎ 故，即悬点从B移到B1或B2，细线与杆的夹角不变；‎ 根据平衡条件，有：，A错误，B正确；绳子右端的B点在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，角度θ变小，故绳子拉力T变小，C错误，D正确；故选BD。‎ 考点：共点力作用下物体的平衡。‎ ‎【名师点睛】选择合适的研究对象，分析它的受力情况，列出平衡方程，再辅以几何关系，即可求出所要分析的力的表达式；注意光滑挂钩和光滑滑轮两侧的绳子的拉力大小相等。‎ ‎10.一质点从坐标原点沿x轴方向做匀变速直线运动，在0～8 s内的x -t图象如图所示．若t＝1s时，图线所对应的切线的斜率为3 m/s，则 A. t＝1s时，质点的加速度为3m/s2‎ B. t＝2s和t＝6s时，质点的速度大小相同 C. t＝4s时，质点的加速度方向变为相反方向 D. 质点运动的初速度为4m/s ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A. t=1s时，线所对应的切线斜率为3，则v1=3m/s，图象对称分布，4s末位移最大，所以4s末速度为零，物体做匀减速直线运动，加速度为：‎ 故A错误。‎ BD. 质点的初速度为：‎ v0=v1-at1=3+1=4m/s 所以t=2s时，质点的速度为：‎ v2=v0+at2=4+（-1）×2=2m/s t=6s时，质点的速度为：‎ v6=v0+at6=4+（-1）×6=-2m/s 故BD正确；‎ C. 物体做匀变速直线运动，质点加速度的方向不变，故C错误；‎ ‎11.甲、乙两车平直公路上同向行驶，其v-t图像如图所示。已知两车在t=3s时并排行驶，则（ ）‎ A. 在t=1s时，甲车在乙车后 B. 在t=0时，甲车在乙车前7.5m C. 两车另一次并排行驶的时刻是t=2s D. 甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AC.根据速度时间图象的“面积”表示位移，由几何知识可知，1-3s甲、乙两车通过的位移相等，两车在t=3s时并排行驶，所以两车在t=1s时也并排行驶，故AC错误；‎ B.由图象可知，0-1s内乙车比甲车多走的距离为 而t=1s时刻两车并排而行，可知在t=0时，甲车在乙车前7.5m，选项B正确； ‎ D.由图像可知，甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离等于从t=1s到t=3s过程中甲车的位移，则为 ‎，‎ 故D正确。‎ ‎12.一长为L的金属管从地面以的速率竖直上抛，管口正上方高（）处有一小球同时自由下落，金属管落地前小球从管中穿过。已知重力加速度为g，不计空气阻力。关于该运动过程说法正确的是 A. 小球穿过管所用时间为 B. 若小球在管上升阶段穿过管，则 C. 若小球在管下降阶段穿过管，则 D. 小球不可能在管上升阶段穿过管 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.两物体竖直方向加速度相同，所以小球相对管来说在做匀速直线运动，所以小球穿过管所用时间为 故A正确。‎ B.刚好在管上升最高点穿过管有 解得：‎ 若小球在管上升阶段穿过管，则 故B正确。‎ C. 若小球在管刚着地时穿管，有 解得：‎ 结合B向下分析可知 故C正确。‎ D.根据以上分析可知，故D错误。‎ 二、实验题 ‎13.某次实验用打点计时器交流电的频率为 50Hz，纸带的记录如图所示,图中 O 点为纸带的第一个点，接下来的前几个点模糊,因此从 A 点开始每隔 4‎ ‎ 个点取一个计数点,推测纸带的运动是____________（选填“加速”还是“减速”）在打出 A、F 这两点的时间间隔中，纸带运动的平均速度是____________m/s；打 B 点的瞬时速度为_________m/s。‎ ‎【答案】 (1). 加速 (2). 0.365m/s (3). 0.252m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】试题分析：知道相邻的计数点之间的时间间隔相等．根据纸带上相邻点的距离间隔判断小车的运动情况．根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B时小车的瞬时速度大小．‎ ‎(1)从A点开始各相邻计数点间的时间间隔为t=0.02×5s=0.1s，每隔0.1s纸带运动的位移分别是x1=2.15cm、x2=2.89cm、x3=3.74cm、x4=4.32cm、x5=5.15cm，说明纸带做加速运动．‎ ‎(2)A、F间纸带运动的平均速度为 ‎(3)B点的瞬时速度可以用AC段的平均速度表示，故.‎ ‎14.（1）某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图a所示的F-L图象，由图象可知：弹簧原长L0= _____ cm，求得弹簧的劲度系数k = _______N/m。‎ ‎（2）如图b的方式挂上钩码（已知每个钩码重G=1N），使（1）中研究的弹簧压缩，稳定后指针指示如图b，则指针所指刻度尺示数为 ______ cm。由此可推测图b中所挂钩码的个数为 _________个。‎ ‎【答案】 (1). 3.0 (2). 200 (3). 1.50 (4). 3‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1][2] 当弹簧弹力为零，弹簧处于自然状态，由图知当弹力为零时，原长为 l1=3.0cm，由F=kx，知图线斜率为弹簧的劲度系数，即 ‎(2)[3][4] 由图b可知，该刻度尺的读数为：1.50cm；可知弹簧被压缩：‎ ‎△x=L0-L=3.0-1.50=1.5cm 弹簧的弹力：‎ F=k△x=200×1.5×10-2=3N 已知每个钩码重G=1N，可推测图b中所挂钩码的个数为3个．‎ 三、计算题 ‎15.气球以20m/s的速度沿竖直方向匀速上升，当它上升到离地160m的高处时，一重物从气球上掉落，（不计空气阻力，g取10m/s2）求：‎ ‎（1）重物需要经过多长时间才能落到地面？‎ ‎（2）重物到达地面时的速度是多大？‎ ‎【答案】（1）8s （2）60 m/s ‎【解析】‎ 试题分析：重物由气球里掉落，由于惯性，将保持原来向上的速度，可将其运动看成匀减速直线运动，落地时位移大小为160m，方向竖直向下，根据位移时间公式求解落地时间；根据速度时间公式求解到达地面时的速度 ‎（1）设从重物自气球上掉落开始计时，经时间t落地，画出运动如图所示，重物在时间t内的位移x=-160m， ‎ ‎ ‎ 根据位移时间公式：，带入数据解得：t=8s或t=-4s（舍去） ‎ ‎（2）根据速度时间公式可得重物落地速度为：v=v0-gt=20 m/s-10×8 m/s=-60 m/s ，其中负号表示方向竖直向下，与初速度方向相反。‎ 点睛：本题主要考查了竖直上抛运动，根据位移时间公式和速度时间公式即可解题。‎ ‎16.物块A放在倾斜的粗糙木板上，已知木板与水平面的夹角为时A静止，夹角为时A正在下滑。两种情况下物块所受的摩擦力大小相等，求物块和木板间的滑动摩擦因数μ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】夹角为时，滑块受静摩擦力 夹角为时，滑块受滑动摩擦力 因为 得 ‎17.公路上货车司机发现前方一客车正在减速，于是立即刹车。已知两车相距s =50m时客车速率v1 =25m/s，加速度a1大小5 m/s2，货车速率v2 =30m/s。若要两车不相撞，货车刹车加速度a2至少多大？（不考虑司机的反应时间）‎ ‎【答案】4m/s2‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】若两车能共速 ‎，s；，m/s2‎ 由于 所以不相撞，故货车加速度可以更小，恰好不相撞时 解得：‎ m/s2‎ ‎18.如图所示，质量为m的物块A被轻质细绳系住斜放在倾角为30°的斜面上，物块A与斜面间的动摩擦因数为. 细绳绕过定滑轮O右端固定在天花板上，细绳上一光滑动滑轮O ′下方悬挂着重物B，整个装置处于静止状态，此时细绳左右两边与竖直方向的夹角=30°、=60°. 已知重力加速度为g，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。求：‎ ‎（1）重物B的质量为多少时，A与斜面间恰好没有摩擦力作用？‎ ‎（2）要物块A能在斜面上保持静止，求重物B的质量应满足的条件？（斜面此时仍然静止）‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）对A受力分析可知：‎ A与斜面间恰好没有摩擦力作用，即为：‎ f=0‎ 根据平衡条件：‎ 解得：‎ 由O ′平衡，根据几何关系可知 故 ‎（2）如果物体A恰好不上滑，则对A，平行斜面方向：‎ T1cos30°-mgsin30°-f=0‎ 垂直斜面方向：‎ N+T1sin30°-mgcos30°=0‎ 又 f=μN 解得：‎ 如果物体A恰好不下滑，摩擦力反向，则对A，平行斜面方向：‎ T2cos30°-mgsin30°+f=0‎ 垂直斜面方向：‎ N+T2sin30°-mgcos30°=0‎ 又 f=μN 解得：‎ 对B由平衡条件得：‎ ‎2Tcos60°=mBg 故绳子的拉力等于物体B的重力，故物体B的质量范围为：‎ ‎ ‎