【物理】重庆市巴蜀中学2019-2020学年高一上学期期中考试试题 （解析版）

【物理】重庆市巴蜀中学2019-2020学年高一上学期期中考试试题 （解析版）

重庆市巴蜀中学2019-2020学年高一上学期期中考试试题 一、选择题 ‎1.下列说法中正确的是 A. 在研究参加3000m长跑的同学运动的时间问题时,可将该同学看作质点 B. 既有大小又有方向的量一定是矢量 C. 若物体在连续相等1s时间内的位移总相等,则物体一定在做匀速直线运动 D. 质量越大的物体重力越大,自由落体加速度越大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．运动会上测量某运动员3000m长跑的时间问题时，能把运动员看成质点。故A符合题意。‎ B．既有大小又有方向的物理量不一定是矢量，如电流，因为电流运算时不遵守平行四边形定则，所以电流是标量。故B不符合题意。‎ C．若物体在连续相等1s时间内的位移总相等，则物体可能在做匀速直线运动，也可能做变速运动。故C不符合题意。‎ D．自由落体运动初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，加速度与质量无关。故D不符合题意。‎ ‎2.三个共点力大小满足F1≤F2≤F 3,则它们的合力F的大小,下列说法中正确的是 A. F大小一定满足F≥F 3‎ B. F大小一定满足F≥F 1‎ C. F大小的取值范围一定是0≤F≤F 1+ F 2+ F 3‎ D. 若F 1: F 2: F 3=3:4:5,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．合力可能比三个力都大，也可能比三个力都小。故AB错误。‎ C．三个力的合力最小值不一定为零，三个力最大值等于三个力之和。故C错误。‎ D．若F1：F2：F3=3：4：5，设F1=3F，则F2=4F，F3=5F，F1、F2的合力范围为[F，7F]，5F在合力范围之内，所以只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零。故D正确。‎ ‎3.对于初速度为零的匀加速直线运动,下列说法正确的是 A. 加速度大小不变,方向可能变化 B. 任意两个相等时间内速度变化量都相等 C. 从开始运动起,在连续相等时间内通过的位移之比为1:2:3:…‎ D. 从开始运动起,通过连续相等的位移所需的时间之比为1:：…‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．初速度为零的匀加速直线运动,加速度大小不变，方向也不变化。故A错误。‎ B．根据△v=at知，物体在任意两个相等时间间隔内的速度的变化量相等。故B正确。‎ C．做初速度为零的匀加速直线运动，根据，在1T、2T、3T内的位移之比为1：4：9：，则在连续相等时间内通过三段位移之比为1：3：5：。故C错误。‎ D．从开始运动起连续通过三个相等的位移所经历的时间之比为：。故D错误。‎ ‎4.物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离为16 m的路程，第一段用时4 s，第二段用时2 s，则物体的加速度是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，2s时的瞬时速度等于0-4s内的平均速度：，5s时的瞬时速度等于4-6s内的平均速度：，两个中间时刻的时间间隔为：△t=2+1s=3s，根据加速度定义可得：，故B正确，ACD错误。‎ ‎5.现在很多汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的城市安全系统,以36km/h的速度沿平直公路行驶的汽车,全力刹车后获得大小为a=4 m/s2的加速度,刹车后第3s内,汽车走过的路程为 A. 0.5m B. 12.5m C. 10m D. 2m ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意知，车速v0=36km/h=10m/s，系统立即启动“全力自动刹车”的加速度大小约为4m/s2，速度减为零的时间为：，由此可知刹车后第3s内的路程等于汽车停止前0.5s的路程，根据位移时间公式：，可得汽车第3s内走过的路程为：‎ ‎，故A符合题意。 ‎ ‎6.如图所示，两个小球a、b质量均为m，用细线相连并悬挂于O点，现用一轻质弹簧给小球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，已知弹簧的劲度系数为k，则弹簧形变量最小值是(    ) ‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】以小球ab整体为研究对象，分析受力，作出F在几个方向时整体受力图，根据平衡条件得知：F与T的合力与整体重力2mg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：Fmin=kxmin，所以：，故选A.‎ ‎7.甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,它们的v-t图象如图所示。两图象在t=t1时相交于P点,P在横轴上的投影为Q,△OPQ的面积为S。在t=0时刻,乙车在甲车前面,相距为d。已知此后两车相遇两次,且第一次相遇的时刻为t',第二次相遇时间为t'',则下面四组t',d和t''的组合可能的是 A. t'= t 1;d=S; t ''=2t1 B. t '=;d=; t ''=t1‎ C. t '= t 1;d=S; t ''=t1 D. t '= t 1;d=S; t ''= t 1‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．若t'=t1，d=S，即t1时间两车第一次相遇，由于此后乙车的速度大于甲车的速度，所以两者不可能再相遇。故A不符合题意。‎ B．若t '=，根据“面积”表示位移，可知，第二次相遇时刻为：‎ ‎，故B不符合题意。‎ C．若，根据“面积”表示位移，可知，第二次相遇时刻为：‎ ‎，故C不符合题意 D．若，根据“面积”表示位移，可知，第二次相遇时刻为：‎ ‎，故D符合题意。‎ ‎8.如图,物体的质量为2kg,两根轻细绳AB和AC的一端连接于竖直墙上,另一端系于物体上,在物体上另施加一个方向与水平线成θ=60°的拉力F，若要使绳都能伸直,g=10m/s2,则F可能是 A. 10N B. 15N C. 5N D. 25N ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】对物体A受力如图所示：‎ 由平衡条件，在x方向： Fcos60°-F1cos30°- F2cos30°=0；在y方向：Fsin60°+F1sin30°-mg-F2sin30°=0，可得：，。当F1=0时， F有最大值，可得：‎ 当F2=0时， F有最小值，可得：‎ 所以拉力F的范围为；‎ A．10N。故A不符合题意。 ‎ B．15N。故B符合题意。‎ C．5N。故C不符合题意。 ‎ D．25N。故D不符合题意。‎ ‎9.下列说法正确 A. 载重汽车的重心会随着装货多少及货物的位置的变化而变化 B. 放在水平桌面上的书与桌面相互挤压,由于书的形变,桌面对书产生向上的支持力 C. 只有运动的物体才能受到滑动摩擦力,并且方向总是与物体的运动方向相反 D. 两个接触面之间有摩擦力则一定有弹力,且摩擦力方向一定与弹力方向垂直 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．重力在物体上的作用点，叫做物体的重心，汽车所装货物的多少和装载位置不同，重力的作用点就不一样。故A符合题意。‎ B．放在水平桌面上的书与桌面相互挤压，由于桌面的形变，桌面对书产生向上的支持力。故B不符合题意。‎ C．静止的物体也可能受到滑动摩擦力，并且方向总是与物体的相对运动方向相反。故C不符合题意。‎ D．产生摩擦力的条件是：①有弹力②接触面粗糙③有相对运动或相对运动趋势，可见有弹力是产生摩擦力的必要不充分条件，两接触面间有摩擦力存在，则一定有弹力存在；且弹力垂直于接触面，摩擦力平行于接触面，所以两者方向相互垂直。故D符合题意。‎ ‎10.一个从地面上竖直上抛的物体,它两次经过一个较低点A的时间间隔是5s,两次经过个较高点B的时间间隔是3s,不计空气阻力,g=10m/s2,以下说法正确的是 A. 下落过程中从B到A过程中物体速度增加了10m/s B. A、B之间的距离20m C 下落过程中从B到A过程中物体速度增加了20m/s D. A、B之间的距离10m ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AC．小球做竖直上抛运动，根据运动时间的对称性得到物体从最高点自由下落到A点的时间为=2.5s，最高点到B点的时间为=1.5s，下落过程中从B到A过程中物体速度增加了：，故A正确，故C错误。‎ BD．根据，可得AB间距离为：，故B正确，D错误。‎ ‎11.某质点做加速直线运动,它的v2-x图像如图所示,关于物体的运动,下列判断正确的是 A. 质点做初速度为零的匀加速直线运动 B. 质点在3s末的速度大小为3m/s C. 质点的加速度大小为1m/s2‎ D. 质点在0~4m内的平均速度大小为2m/s ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】AC．根据速度位移公式：，结合图象可知v2-x图象的斜率为：，解得加速度为：a=1m/s2，初速度为零。故AC正确。‎ B．质点在3s末的速度大小为：，故B正确。‎ D．质点在0~4m内的时间为：，质点在0~4m内的平均速度大小为:，故D错误。‎ ‎12.如图所示,倾角为α=30°的粗糙斜劈放置在水平面上,连按物体a、c的轻质细线绕过两个光滑小滑轮,其中a和滑轮1间的细线平行于斜面,滑轮1固定在斜劈上,滑轮2下吊物体b,c穿在水平横杆上,系统静止。物体a受到斜劈的摩擦力大小为Ff1,c受到横杆的摩擦力大小为Ff2,a,b,c三物体的质量均为m,a与斜面c与横杆之间的动摩擦因数，β=60°,若将c向右缓慢移动,a物体仍处于静止状态,则在该过程中,以下说法正确的是 A. Ff1和Ff2,都将变大 B. Ff1由沿斜面向上改为沿斜面向下,Ff2始终沿横杆向右 C. 图中的β≤120°‎ D. 斜劈受到地面的摩擦力和横杆受到物体c的摩擦力都变大 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC．a物体的重力沿斜面向下的分量为：，所受到的最大静摩擦力为：，由此可知要使物体a刚要向上滑动时，绳子的拉力为：，对滑轮和物体b受力分析，受重力和两个拉力，如图所示： 根据平衡条件，有：mg=2Tcosθ，解得：‎ 对物体b、物体c整体受力分析，受重力、细线的拉力和横杆的支持力及摩擦力，如图所示： ‎ 根据平衡条件，有：N=G总-Tcosθ=2mg-=，N与角度θ无关，恒定不变；由此可知c受到的最大摩擦力为：，当β=60°时，根据力的分解可知绳的拉力为：，因为，所以此时a受到的摩擦沿斜面向下。由上可知，将固定点c向右移动少许，则θ增加，故线的拉力T增加。所以Ff1将变大；c所受的摩擦力等于线的拉力沿水平方向的分量Ff2= Tsinθ，θ增加，所以Ff2也增大。当β=120°时，根据力的分解可知线的拉力mg，结合以上分析可知此时物体ac都刚要滑动。即要先保持a、c都静止应满足β≤120°。所以a受到的摩擦力一直沿斜面向下，c受到的摩擦力方向始终向右。故AC正确，B错误。‎ D．以物体a与斜劈组成的整体为研究的对象，整体受到重力、地面的支持力、绳子对a的拉力、两根绳子对滑轮1的向下的压力以及地面的摩擦力的作用，其中是水平方向上系统受到的摩擦力与a受到的绳子在水平方向的分力是相等的，即：f′=Tcosα。由于将c向右移动少许，细线对a的拉力T变大，所以地面对斜劈的摩擦力增大，结合以上可知。故D正确。‎ 二、实验题 ‎13.某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验,将橡皮条一端固定在A点,另一端系上两根细绳及绳套,用两个弹簧测力计通过细绳套互成角度的拉动橡皮条,将结点拉到O点,如图甲。‎ ‎（1）如果没有操作失误,图乙中F′是用一个弹簧测力计拉细绳套时,F是在白纸上根据实验结果画出的图示,则图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是__________；‎ ‎（2）在同一对比实验的两次操作中,O点位置________（选填“可以”或“不可以”）变动 ‎（3）同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误有效的说法是_____（填字母代号）。‎ A.两条细绳必须等长 B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行 C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差尽可能大 D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些 ‎【答案】 (1). F′ (2). 不可以 (3). BD ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)F是通过平行四边形定则得出的值，为理论值，而F′是通过实验方法得出的，其方向一定与橡皮筋AO的方向相同。‎ ‎(2)在同一对比实验的两次操作中，作用效果要相同，所以O点位置不可以变动。‎ ‎(3)A．实验中，通过细绳来拉橡皮筋，两细绳长度不需要相同。故A不符合题意。‎ B．本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边定则，为了减小实验误差，弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，否则，作出的是拉力在纸面上的分力，误差较大。故B符合题意。‎ C．用弹簧秤同时拉细绳时，拉力不能太太，也不能太小。故C不符合题意。‎ D．为了更加准确的记录力的方向，拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些。故D符合题意。‎ ‎14.在探究加速度与力、质量关系的实验中,小车的质量用M表示,砂桶及砂的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带计算出。‎ ‎（1）保持小车质量不变,往砂桶中加入一定量的砂子,通过改变砂桶的质量,测得不同情况下的小车的加速度,这种实验的方法叫做________（填“等效法”或“控制变量法”）;在释放小车________ （填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源,在纸带上打出一系列的点。‎ ‎（2）在平衡摩擦力后,他用打点计时器打出的纸带的一段如图所示,其中纸带________ （填“左端”或“右端”）与小车相连,该纸带上相邻两个计数点间还有4个点未标出,打点计时器使用交流电的频率是50Hz,则小车的加速度大小是________ m/s2,当打点计时器打B点时小车的速度是________ m/s。（结果保留三位有效数字）.‎ ‎【答案】 (1). 控制变量法 之前 (2). 左端 0.390m/s2 0.377m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)在探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，由于变量较多，因此采用的是控制变量法进行实验。为了有效利用纸带应先接通电源，在释放纸带，即在释放小车之前接通打点计时器的电源。‎ ‎(2)纸带做加速运动，相等时间内运动的位移越来越大，由此可判断纸带那端与小车相连，因此纸带的左端与小车相连。‎ 纸带上每相邻两个计数点间还有4个点，所以相邻的计数点之间的时间间隔是T=0.1s。根据逐差法求解加速度：‎ 根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度得：‎ 三、计算题 ‎15.如图所示，水池正上方有一小球，球距水面h1=3.2m，池水深h2=1.6m，球从静止释放后落入水中做匀减速运动，到池底的速度恰好为零。(取g=10m/s2)求：‎ ‎(1)小球运动的最大速度？‎ ‎(2)从开始到落到池底所用的时间？‎ ‎【答案】(1) v=8m/s；(2)t=1.2s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）小球下落到水面时速度最大，‎ 解得：‎ ‎（2）小球下落到水面的时间为，‎ 解得：‎ 在水池中减速运动的加速度大小为a，‎ 减速运动的时间为，‎ 解得：‎ 运动时间 ‎16.如图所示,重物A被绕过小滑轮P的细线所悬挂,小滑轮P被一根细线系于天花板上的O点,O点处安装一力传感器,物块B放在倾角为30°的固定斜面上，Q是三根线的结点,bQ绕过小滑轮R,bR平行于斜面，RQ水平,三根线的夹角如图所示。细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略,整个装置处于静止状态。若O点处安装的力传感器显示受到的拉力是物块B与斜面之间的动摩擦因数为0.2,设最大静摩擦和滑动摩擦力相等,。求:‎ ‎(1)重物A的质量；‎ ‎(2)重物C的质量；‎ ‎(3)重物B的质量范围。‎ ‎【答案】(1) (2) (3) ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据悬挂小滑轮的斜线中的拉力与Qa绳的拉力关系，求出Qa绳的拉力，以结点Q为研究对象，分析受力，根据平衡条件求出绳Qc和绳Qb的拉力，重物C的重力大小等于绳Qc的拉力大小,再根据物体B平衡求出)重物B的质量范围；‎ ‎【详解】解：(1) 悬挂小滑轮的斜线中的拉力为，设与Qa绳的拉力为T，则有：‎ 得：‎ 重物A的质量 ‎(2)结点Q为研究对象，受力如图 根据平衡条件得：，‎ 则有：‎ 故：‎ ‎(3)以重物B研究对象，‎ 当受到沿斜面向上的静摩擦力，根据平衡条件可得：‎ 由题意得到 解得 当受到沿斜面向下的静摩擦力，根据平衡条件可得：‎ 由题意得到 联立解得 重物B的质量范围 ‎17.如图,甲、乙两名运动员在训练100m接力赛跑。己知甲、乙两运动员的起跑过程可看成加速度大小为2m/s2的匀加速运动,且经加速后都能达到并保持vm ‎=8m/s的速度跑完全程。已知接力区的长度为L=18m,乙在接力区前端听到口令时起跑,在甲乙相遇时完成交接棒,假设接棒动作不影响运动员的速度大小。‎ ‎（1）在某次练习中,甲以vm=8m/s的速度跑到接力区前端s0=12m处时,向乙发出起跑口令,求此次练习中交接棒处离接力区前端的距离;‎ ‎（2）为了取得最好成绩,需要乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,则甲应在距离接力区前端多远时对乙发出起跑口令?他们跑完2×100m全程的最好成绩（从甲起跑开始,至乙到达终点的总时间）是多少?‎ ‎（3）若接力区的长度只有L’=9m,则他们的最好成绩又是多少?甲应在距离接力区前端多远是对已发出起跑口令?‎ ‎【答案】（1）4m （2）27s （3）27.125s 15m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 设乙起跑后经t时间被追上，则位移为：‎ 解得：‎ t=2s（6s舍去）‎ 乙的位移为：‎ ‎(2) 乙从起跑到加速至最大速度时间为t0，则：‎ 这段时间内乙的位移：‎ 故乙起跑时，与甲的距离为：‎ ‎△x=vmt0-x0=16m 这种情况之下，接力棒随甲运动员从静止开始加速至最大速度vm后，保持vm做匀速运动，‎ 直至到达终点，加速过程时间为t0=4s，设匀速运动过程时间为t1，则有：‎ 所以总时间为：‎ t总=t0+t1=27s ‎(3) 由于＜x0，故不可能在乙达到最大速度时完成接棒。为取得最好成绩，应在接力区末端即乙跑出时完成交接棒，设乙此时的速度为v1，则 代入数据解得：‎ v1=6m/s 接棒后，乙继续加速至最大速度，设接棒后乙加速的时间为t2，则有：‎ 全程的时间除了甲的加速时间t0、乙接到棒后加速运动的时间t2外，接力棒均在做匀速运动，设接力棒匀速运动的总时间为t3，则有：‎ 所以有：‎ t′总=t0+t2+t3=27.125s 乙起跑时，与甲的距离为：‎ ‎△x=6m+9m=15m