【物理】广东第二师范学院番禺附属中学2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版）

【物理】广东第二师范学院番禺附属中学2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版）

广东第二师范学院番禺附属中学2019-2020学年 高一上学期期末考试试题 一、单项选择题（本题只有一个选项正确，共10小题，每小题3分，共30分）‎ ‎1.下列说法中正确的是（ 　 ）‎ A. 质点、光滑表面都是理想化模型 B. 主张“力是维持物体运动的原因”观点的物理学家是伽俐略 C. 牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律都可以通过实验来验证 D. 千克、米、牛顿都是国际单位制中的基本单位 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．质点、光滑表面都是理想化模型，选项A正确；‎ B．主张“力是维持物体运动的原因”观点的物理学家是亚里士多德，伽利略主张“力是改变物体运动状态的原因”，选项B错误；‎ C．牛顿第二定律和牛顿第三定律都可以通过实验来验证，但是牛顿第一定律不能通过实验来验证，选项C错误；‎ D．千克、米都是国际单位制中的基本单位，牛顿是导出单位，选项D错误；‎ 故选A。‎ ‎2.重为100N的物体放在水平面上，物体与水平面的动摩擦因数为0.1，现用方向相反的水平力F1和F2拉物体，其中F1=15N，如图所示。要使物体做匀速运动，则F2的大小为（g=10m/s2）（ ）‎ A 4N B. 25N C. 30N D. 40N ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】物体的滑动摩擦力 f=μG=10N 若F1-F2=f=10N，物体向左做匀速运动，此时F2=5N；‎ 若F2-F1=f=10N，物体向右做匀速运动，此时F2‎ ‎=25N； A．4N，与结论不相符，选项A错误；‎ B．25N，与结论相符，选项B正确；‎ C．30N，与结论不相符，选项C错误；‎ D．40N，与结论不相符，选项D错误；‎ 故选B。‎ ‎3.三个共点力F1，F2，F3，其中F1=1N，方向正西，F2=1N，方向正北，若三力的合力是2N，方向正北，则F3应是：（ ）‎ A. 1N，东北 B. 2N， 正南 C. 3.2N，东北 D. N，东北 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意可知，三力的合力是2N，方向正北，而F2=1N，方向正北，因此力F1与F3的合力大小为1N，方向正北，根据力的合成与分解，依据力的平行四边形定则，则有：F3应是大小为N，方向东北．如图所示，故选D.‎ ‎4.如图，A、B两个质量不同的小球从同一地点的不同高度处做自由落体运动，结果同时到达地面，下面有关两球运动情况的描述中合理的是（ ）‎ ‎ ‎ A. 若mA＞mB，则两球可能同时开始释放 B. 若mA＞mB，则B球可能比A球先释放 C. 若mA＜mB，则两球落地时速度大小可能相等 D. 不管两球质量关系怎样，A球一定比B球先释放 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】两球均做自由落体运动，则下落的加速度与质量无关，均为g，根据可知A球在空中下落时间较长，两球同时落地时，A球一定比B球先释放；‎ A．若mA＞mB，则两球可能同时开始释放，与结论不相符，选项A错误；‎ B．若mA＞mB，则B球可能比A球先释放，与结论不相符，选项B错误；‎ C．若mA＜mB，则两球落地时速度大小可能相等，与结论不相符，选项C错误；‎ D．不管两球质量关系怎样，A球一定比B球先释放，与结论相符，选项D正确；‎ 故选D。‎ ‎5.如图，光滑斜面固定于水平面，滑块A、B叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止，A上表面水平。则滑块A、B在斜面上向上运动时，下列有关滑块B受力示意图中正确的是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】整体向上做匀减速直线运动，加速度方向沿斜面向下，则B的加速度方向沿斜面向下。根据牛顿第二定律知，B的合力沿斜面向下，则B一定受到水平向左的摩擦力以及重力和支持力。 A．该图与结论相符，选项A正确；‎ B．该图与结论不相符，选项B错误；‎ C．该图与结论不相符，选项C错误；‎ D．该图与结论不相符，选项D错误；‎ 故选A。‎ ‎6.如图所示是某质点做直线运动v﹣t图象，由图可知这个质点的运动情况是（ ）‎ A. 5s﹣15s内做匀加速运动，加速度为0.8m/s2‎ B. 前5s内静止 C. 15s﹣20s内做匀减速运动，加速度为﹣0.8m/s2‎ D. 质点15s末离出发点最远，20秒末回到出发点 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】5s～15s内质点的速度均匀增大，做匀加速运动，加速度为：．故A正确．前5s内物体做匀速直线运动，选项B错误；15s～20s内质点的速度均匀减小，做匀减速运动，加速度为：，故C错误．0～20s内速度一直是正值，说明速度方向不变， 20s末离出发点最远，20秒末不可能回到出发点．故D错误；故选A.‎ ‎7.一物体m受到一个撞击力后沿不光滑斜面向上滑动，如图所示，在滑动过程中，物体m受到的力是（　　）‎ A. 重力、沿斜面向上的冲力、斜面的支持力 B. 重力、沿斜面向下的滑动摩擦力、斜面的支持力 C. 重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的滑动摩擦力 D. 重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的摩擦力、斜面的支持力 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】物体在惯性的作用下沿斜面向上运动，对物体受力分析，重力竖直向下，斜面对物体的支持力垂直斜面向上，和沿斜面向下的滑动摩擦力，所以B正确，ACD错误．‎ 故选B．‎ ‎8.水平恒力能使质量为m1的物体在光滑水平面上产生大小为a1的加速度，也能使质量为m2‎ 的物体在光滑水平面上产生大小为a2的加速度，若此水平恒力作用在质量为m1+m2的物体上，使其在光滑水平面上产生的加速度为a，则a与a1、a2的大小关系为（　　）‎ A. a=a1+a2 B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】将两者看做一个整体，根据牛顿第二定律可得，分别以两物体为研究对象，根据牛顿第二定律可得，，联立解得，故B正确．‎ ‎9.如图所示，竖直圆环中有多条起始于A点的光滑轨道，其中AB通过环心O并保持竖直，一质点分别自A点沿各条轨道下滑，初速度均为零，那么，质点沿各轨道下滑的时间相比较（ ）‎ A. 质点沿着与AB夹角越大的轨道下滑，时间越短 B. 质点沿着轨道AB下滑，时间最短 C. 轨道与AB夹角越小（AB除外），质点沿其下滑的时间越短 D. 无论沿图中哪条轨道下滑，所用的时间均相同 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】设半径为R，斜面与竖直方向夹角为，则物体运动的位移为，物体运动的加速度，根据，则，与角无关，而知道弦长和倾角也能算出半径，所以D正确，ABC错误．‎ ‎【点睛】解决本题的关键根据牛顿第二定律求出加速度，然后根据运动学公式求出运动的时间，看时间与角的关系．‎ ‎10.如图所示，物块m在静止的传送带上以速度v匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为v，则传送带启动后（ ）‎ A. 受传送带的影响，m可能静止在传送带上 B. 受传送带的影响，m可能沿斜面向上运动 C. m受到的摩擦力不变，下滑的速度不变 D. 若传送带的速度大小为2v，则m下滑的速度变小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】因滑动摩擦力与两物体的性对运动速度无关，则由于传送带是向上转动的，在传送带启动前后，物块都只受重力、支持力、沿斜面向上的滑动摩擦力，物块受力不变，所以其下滑的速度也不变。 A．受传送带的影响，m可能静止在传送带上，与结论不相符，选项A错误；‎ B．受传送带的影响，m可能沿斜面向上运动，与结论不相符，选项B错误；‎ C．m受到的摩擦力不变，下滑的速度不变，与结论相符，选项C正确；‎ D．若传送带的速度大小为2v，则m下滑的速度变小，与结论不相符，选项D错误；‎ 故选C。‎ 二、多项选择题（每小题5分，漏选2分，错选0分，共25分）‎ ‎11.物体静放水平桌面上，则（   ）‎ A. 物体对桌面的压力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力 B. 物体所受的重力与桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力 C. 物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一性质的力 D. 物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对作用力、反作用力 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】物体的重力是作用在物体上的力，支持力也是作用在这个物体上的力，这两个力大小相等、方向相反且作用在同一直线上，所以这两个力是一对平衡力，故A正确，B错误；物体对桌面的压力不是重力，它们的施力物体、受力物体、作用点都不相同，这两力性质也不同，故C错误；物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对作用力和反作用力，故D错误；故选A．‎ ‎12.如图所示，在倾角为α的斜面上，放一质量为m的小球，小球和斜坡及挡板间均无摩擦，当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中，则有（　　）‎ ‎ ‎ A. 斜面对球的支持力逐渐增大 B. 斜面对球的支持力逐渐减小 C. 挡板对小球的弹力先减小后增大 D. 挡板对小球的弹力先增大后减小 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】如图对小球进行受力分析 是挡板对球的支持力，和球对挡板的压力是一对作用力和反作用力，等大反向，是斜面对球的支持力，和球对斜面的压力是一对作用力和反作用力，等大反向，由图可知，缓慢转动挡板至与斜面垂直过程中，先减小后增大，一直减小，BC正确，AD错误。‎ 故选BC。‎ ‎13.下列所给的图象中能反映作直线运动的物体回到初始位置的是( )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图可知，物体开始和结束时的纵坐标均为0，说明物体又回到了初始位置，故A正确；‎ B．由图可知，物体一直沿正方向运动，位移增大，故无法回到初始位置，故B错误；‎ C．物体第1s内的位移沿正方向，大小为2m，第2s内位移为2m，沿负方向，故2s末物体回到初始位置，故C正确；‎ D．物体做匀变速直线运动，2s末时物体的总位移为零，故物体回到初始位置，故D正确；‎ 故选ACD。‎ ‎14.在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，王小军同学站在体重计上，体重计示数为50kg，电梯运动过程中，某一段时间内王小军同学发现体重计示数，如图所示，取g=10m/s2，则在这段时间内下列说法中正确的是（　　 ）‎ A. 电梯一定是竖直向下做匀加速运动 B. 电梯运动的加速度大小为2m/s2‎ C. 王小军同学所受的重力变小了 D. 王小军同学对体重计的压力等于体重计对他的支持力 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．以人为研究对象，竖直向下为正方向，则：mg-FN=ma，求得：‎ ‎，方向竖直向下。则电梯可能加速向下运动，也可能减速向上运动，故A错误B正确；‎ C．体重计示数小于体重，说明同学对体重计的压力小于重力，并不是体重变小，故C错误；D．王小军同学对体重计的压力与体重计对王小军同学的支持力是作用力与反作用力，大小相等，故D正确。 故选BD。‎ ‎15.如图，光滑水平面上，水平恒力F作用在木块上，小车和木块间无相对滑动，小车质量为M，木块质量为m．它们共同加速度为a，木块与小车间的动摩擦因素为，则在运动过程中（ ）‎ A. 木块受到的摩擦力一定是mg B. 木块受到的合力为F C. 小车受到摩擦力为 D. 小车受到的合力为 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、根据题意可知，小车和木块间无相对滑动，两者之间的摩擦力为静摩擦力，不能用mg计算；A错误 B、根据牛顿第二定律可知，加速度，木块受到的合外力；B错误 CD、小车受到的摩擦力等于小车受到的合外力，即；CD正确 故选CD 三、实验探究题（每空2分，共12分）‎ ‎16. 小华同学在做“研究小车匀变速直线运动”的实验过程中，所使用的交流电源频率为50Hz，取下做匀加速直线运动的小车带动的一段纸带进行研究，如图所示．O点为记数点的起点，相邻两记数点间还有四个计时点（图中未画出），请回答下面的问题：‎ ‎（1）他因粗心而忘记测量第1个记数点与起始O点间的距离，请跟据纸带的数据特点推理出S1的长度，S1= cm．‎ ‎（2）当打第3个记数点时小车的瞬时速度v3= m/s，小车运动的加速度a= m/s2（计算结果保留两位有效数字）．‎ ‎【答案】（1）4.00 （2）0.65，1.0‎ ‎【解析】‎ 解：（1）根据匀变速直线运动的推论：物体在连续相等的时间间隔内位移之差是常数，△x=aT，‎ 由图中可看出2、3两点间的距离为S3=6.00cm，假设物体在连续相等的时间间隔内位移之差是常数△x，‎ 所以1、2间的距离S2=S3﹣△x，‎ ‎0、1间的距离S1=S2﹣△x=S3﹣2△x 由此得：S1+S2=9.00cm 解得：△x=1.00cm 所以S1=4.00cm ‎（2）根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，则有：v3=‎ 代入数据解得：v3==0.65m/s 根据匀变速直线运动的推论公式有：△x=aT2‎ 可以求出加速度：a===1.0m/s2‎ 故答案为4.00，0.65，1.0．‎ ‎17.如图所示为“研究小车的加速度和力的关系”的实验装置。‎ ‎（1）下列关于该实验操作的说法，正确的是______（选填选项前的字母）；‎ A．在研究 “加速度与合外力的关系”前，必须平衡摩擦力 B．必须保证小车的质量远大于所挂钩码的质量 C．每当改变钩码质量时，必须重新平衡摩擦力 D．先接通电源，再释放小车 ‎（2）改变砂和砂桶的重力，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a－F关系图线（如图所示）。‎ ‎①分析此图线的OA段可得出的实验结论是___________________________________。‎ ‎②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（ ）‎ A．小车与轨道之间存在摩擦 B．导轨保持了水平状态 C．砂和砂桶的总质量太大 D．所用小车的质量太大 ‎【答案】 (1). ABD (2). 在小车质量一定的条件下，小车的加速度a与其所受合外力F成正比 C ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）A．在研究 “加速度与合外力的关系”前，必须平衡摩擦力，选项A正确；‎ B．必须保证小车的质量远大于所挂钩码的质量，这样可认为小车所受的拉力等于钩码的重力，选项B正确；‎ C．每当改变钩码质量时，不需要重新平衡摩擦力，选项C错误；‎ D．先接通电源，再释放小车，选项D正确；‎ 故选ABD。‎ ‎（2）①由图线OA段可知，a与F的图线是倾斜的直线，说明在小车质量一定的条件下，小车的加速度a与其所受合外力F成正比；‎ ‎②因为图线的斜率表示物体的质量，AB段明显偏离直线，此时小车的质量不再远大于钩码的质量，故选C．‎ 四、计算题（本题共3小题，共33分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎18.汽车以30m/s的速度在平直公路上匀速行驶，某时刻开始刹车，刹车的过程中汽车的加速度的大小是4m/s2，刹车过程可看成匀减速直线运动，求：‎ ‎（1）刹车后4s末汽车的速度 ‎（2）刹车后8s内的位移大小 ‎【答案】（1）14m/s（2）112.5 m ‎【解析】‎ ‎【详解】汽车停止的时间 ‎（1）刹车后4s末汽车的速度 v4=v0+at=30-4×4=14m/s ‎（2）由vt2-v02=2aS得 ‎19.如图甲所示，小球A从水平地面上P点的正上方h=1.8m处自由释放，与此同时，在P点左侧水平地面上的物体B在水平拉力的作用下从静止开始向右运动，B运动的v﹣t图象如图乙所示，且AB两物体均可看做质点，不考虑A球的反弹，g取10m/s2．求：‎ ‎（1）小球A下落至地面所需的时间t；‎ ‎（2）要使A、B两物体能够同时到达P点，求物体B的初始位置与P点的距离s．‎ ‎【答案】（1）小球A下落至地面所需的时间t为0.6s；‎ ‎（2）物体B的初始位置与P点的距离s为1.44m．‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由题意可知，小球做的是自由落体运动，有：h=gt2，‎ 代入数据解得：t=0.6s ‎（2）由图乙可知，物体B做匀加速直线运动，加速度为：a===8m/s2；‎ 则物体B的初始位置与P点的距离为：s=at2=m=1.44m ‎20.如图所示，在倾角θ =30°的足够长的固定的斜面底端有一质量m =1.0kg的物体.物体与斜面间动摩擦因数 ，现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动．拉力F=18N，方向平行斜面向上．经时间t=2.0s绳子突然断了，求：(g取10m/s2)‎ ‎（1）绳断时物体的速度大小. ‎ ‎（2）物体沿斜面向上运动的最大距离.‎ ‎（3）绳子断后物体在斜面上运动的时间 ‎【答案】（1）20m/s（2）45m（3）9.2s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）对物体受力分析可得：FN＝mgcos300＝5N 由牛顿第二定律可得：F-mgsinθ-μFN=ma1， 解得：a1＝10m/s2， 可得：v=a1t1=10×2=20m/s． （2）物体匀加速直线运动的位移是：x1＝t1＝20m， 撤去F以后向上做匀减速直线运动的加速度是：a2＝gsinθ+μgcosθ＝8m/s2， 减速直线运动的位移是：x2＝＝25m． 上升的总位移是：x=x1+x2=45m． （3）因为μ＜tan30°，故：物体又将沿斜面加速下滑： a3＝gsin30°−μgcos30°＝2m/s2， 减速上升时间为：t2＝＝2.5s ‎， 加速下降时间为： ‎ 故总时间为：t＝t2+t3＝(2.5+3)s≈9.2s．‎ ‎ ‎