【物理】天津市东丽区民族中学2019-2020学年高一上学期期末考试模拟1试题（解析版）

【物理】天津市东丽区民族中学2019-2020学年高一上学期期末考试模拟1试题（解析版）

天津市东丽区民族中学 2019-2020 学年上学期期末考试 模拟试题(一) 一、单选题 1.下列说法正确的是 A. 物体的运动速度越大，加速度也一定越大 B. 物体的运动速度变化越快，加速度越大 C. 物体的运动速度变化量越大，加速度也一定越大 D. 物体的运动速度越小，加速度也一定越小 【答案】B 【解析】 A．物体的速度大，速度变化不一定快，加速度不一定大，故 A 错误． B．加速度是反映速度变化快慢的物理量，速度变化越快，加速度越大，故 B 正确． C．物体的速度变化量大，速度变化不一定快，加速度不一定大，故 C 错误． D．加速度和速度没有直接的关系，物体的运动速度越小，加速度不一定越小，故 D 错 误． 2.如图所示，一个质点沿两个半径为 R 的半圆弧由 A 运动到 C，规定向右方向为正方向， 在此过程中，它的位移大小和路程分别为（ ） A. −4R，−2πR B. 4R，−2πR C −4R，2πR D. 4R，2πR 【答案】C 【解析】 质点沿两个半径为 R 的半圆弧由 A 运动到 C，首末位置的距离为 4R，因为规定向右为正方 向，则位移为-4R，路程 s=2πR．故 C 正确，ABD 错误．故选 C． 点睛：解决本题的关键知道位移和路程的区别，知道位移是矢量，大小等于首末位置的距离， 路程是标量，大小等于运动轨迹的长度． 3.做匀变速直线运动的物体运动的初速度为 20m/s，经过 10s 速度的大小变为 6m/s，方向与 初速度的方向相同，则加速度大小是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 根据加速度的定义式知，加速度为： ,负号表示方向，选项 B 正确； 4.甲、乙两物体从同一点出发且沿同一方向运动，它们的位移随时间变化的图象如图所示， 由图象可得( ) A. 甲、乙两物体始终同向运动 B. 甲、乙之间的最大距离为 4m C. 第 4s 末，甲、乙两物体间的距离最大 D. 前 4s 内，甲 平均速度等于乙的平均速度 【答案】D 【解析】 A．x-t 图象的斜率等于速度，可知在 0-2s 内甲、乙都沿正向运动，同向运动。在 2-4s 内甲 沿负向运动，乙仍沿正向运动，两者反向运动，故 A 不符合题意； BC．0-2s 内两者同向运动，甲的速度大，两者距离增大，2s 后甲反向运动，乙仍沿原方向 运动，两者距离减小，则 2s 时甲、乙两物体间的距离最大，最大距离为： S=4m-1m=3m， 故 BC 不符合题意； D．由图知在前 4s 内甲乙的位移都是 2m，平均速度相等，故 D 符合题意。 故选 D。 5.下列关于重力加速度的说法正确的是( ) 的 20.8m / s 21.4m / s 22.0m / s 22.6m / s 22 1 6 20 1.4m/s10 v va t − −= −＝ ＝ A. 在地球上同一地点，轻石块与重石块做自由落体运动的加速度是相同的 B. 重力加速度 g 是标量，只有大小，没有方向 C. 在地球上不同地方，g 的大小都是 D. 纬度较低的地方，重力加速度 g 值较大 【答案】A 【解析】 A．在地球上同一地点，轻石块与重石块做自由落体运动的加速度是相同的，选项 A 正确； B．重力加速度 g 是矢量，有大小，也有方向，其方向竖直向下，选项 B 错误； C．在地球上不同地方，g 的大小不同，两极最大，赤道最小，选项 C 错误； D．纬度较高的地方，重力加速度 g 值较大，选项 D 错误； 故选 A. 6.如图所示，水平桌面上有一木块在力 、 的作用下，处于静止状态，力 ，力 ，方向均为水平方向。则下列说法正确的是( ) A. 物体受摩擦力大小为 8N，方向水平向右 B. 若撤去力 ，物体水平向左运动 C. 若撤去力 ，物体的合力为 2N D. 若撤去力 ，物体受摩擦力大小为 2N，方向水平向右 【答案】D 【解析】 A．木块开始在水平方向受三个力而平衡，则木块所受的摩擦力大小为： f=F1-F2=10N-2N=8N， 方向水平向左，故 A 错误； BCD．物体处于静止状态，则说明物体受到的最大静摩擦力大于等于 8N，即 fm≥8N；撤去 F1 后，F2＜fm，物体仍能处于平衡，合力是零；由平衡条件可知，摩擦力等于 F2，即 2N，方 向与 F2 方向相反即向右，故 BC 错误，D 正确。 故选 D。 29.8m / s 1F 2F 1 10F N= 2 2F N= 1F 1F 1F 7.如图所示，用力 F 把铁块压在竖直墙上不动，那么，当 F 增大时，关于铁块对墙的压力 N，铁块受墙的摩擦力 f，下列判断正确的是（ ） A. N 增大，f 不变 B. N 增大，f 增大 C. N 变小，f 不变 D. N 不变，f 不变 【答案】A 【解析】 当重力小于最大静摩擦力时，物体处于静止，摩擦力大小等于外力大小；当重力大于最大静 摩擦力时，物体处于滑动，则摩擦力等于动摩擦力因数与正压力的乘积． 用水平力 F 压铁块于竖直墙壁上不动，设墙壁对铁块的压力为 N，对铁块的摩擦力为 f，当 F 增大时，它的反作用力即墙壁对铁块的压力为 N 也增大．而铁块的摩擦力是由铁块的重力 引起的，所以摩擦力不变．由于铁块处于静止状态，所以所受的合力为零． 故选 A． 8.“鸡蛋碰石头”的结果显而易见．下列关于鸡蛋与石头间的相互作用力的说法中，正确的是 ( )． A. 鸡蛋对石头施力在先，石头对鸡蛋施力在后 B. 鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力 C. 鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力大小相等 D. 只有鸡蛋受力，而石头不受力 【答案】C 【解析】 石头对鸡蛋施加力的同时，由于物体间力的作用是相互的，石头也受到了鸡蛋施加的反作用 力，故 A 错误；鸡蛋和石头受到的是一对相互作用力，相互作用力的大小是相等的，鸡蛋 皮比较薄，所以鸡蛋容易破，故 B 错误，C 正确；鸡蛋和石头同时受到力的作用，故 D 错 误．所以 C 正确，ABD 错误． 9.如图所示，一位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为 ，在 斜杆的下端固定有质量为 m 的小球 下列关于杆对球的作用力 F 的判断中，正确的是( ) θ . A. 小车静止时， ，方向沿杆向上 B. 小车静止时， ，方向垂直于杆向上 C. 小车向右匀速运动时， ，方向竖直向上 D. 小车向右匀速运动时， ，方向沿杆向上 【答案】C 【解析】 小车静止或匀速直线运动时，小球都处于平衡状态，故杆对球的作用力 F=mg，方向竖直向 上，故 C 正确，ABD 错误。 10.如图所示，将一小球以 10m/s 的速度水平抛出，落地时的速度方向与水平方向的夹角恰 为 45°，不计空气阻力，g 取 10m/s2，则（　　） A. 小球抛出点离地面的高度 15m B. 小球抛出点离地面的高度 10m C. 小球飞行 水平距离 10m D. 小球飞行的水平距离 20m 【答案】C 【解析】 AB.根据平抛规律： 求得：落地竖直速度 ，竖直方向： ，计算得： ，AB 错误 CD.根据竖直方向 ，解得 ，水平方向 ，C 正确 D 错误 二、多选题 11.一物体运动的位移与时间关系 则（ ） A. 这个物体的初速度为 6m/s 的 F mgsinθ= F mgcosθ= F mg= F mgtanθ= 0 tan 45 yv v = 0 10 /yv v m s= = 2 0 2yv gh− = 5h m= 10 /yv gt m s= = 1t s= 0 10x v t m= = 26 4x t t= + B. 这个物体的初速度为 12m/s C. 这个物体的加速度为 -8 m/s2 D. 这个物体的加速度为 8 m/s2 【答案】AD 【解析】 根据匀变速直线运动的位移公式 ，结合位移函数 ，比较可得 ， ，即物体做正方向的匀加速直线运动；故 A，D 正确；B、C 错误. 12.一质量为 2.0×103kg 的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的最大静摩擦力为 1.6×104N， 当汽车经过半径为 100m 的弯道时，下列判断正确的是（　　） A. 汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力 B. 汽车转弯的速度为 30m/s 时所需的向心力为 1.6×104N C. 汽车转弯 速度为 30m/s 时汽车会发生侧滑 D. 汽车能安全转弯的向心加速度不超过 8.0m/s2 【答案】CD 【解析】 A.汽车在水平面转弯时，做圆周运动，重力与支持力平衡，侧向静摩擦力提供向心力，不能 说受到向心力，故 A 错误； B.如果车速达到 30m/s，需要的向心力 F＝m 2.0×103 1.8×104N，故 B 错误； C.最大静摩擦力 f＝1.6×104N，则 F＞f，所以汽车会发生侧滑，故 C 正确； D.最大加速度为：a 8.0m/s2，故 D 正确． 13.长为 L 细绳，一端系一质量为 m 的小球，另一端固定于某点，当绳竖直时小球静止， 再给小球一水平初速度 ，使小球在竖直平面内做圆周运动，并且刚好能过最高点，则下 列说法中正确的是（ ） A. 球过最高点时，速度为零 的 的 2 0 1 2x v t at= + 26 4x t t= + 0 6m/sv = 28m/sa = 2v r = 230 100 × = 4 3 1.6 10 2 10 f m ×= = =× 0v B. 球过最高点时，速度大小为 C. 开始运动时，绳的拉力为 +mg D. 球过最高点时，绳的拉力为 mg 【答案】BC 【解析】 小球刚好越过最高点，知 T=0，根据牛顿第二定律得， ，解得 ．故 AD 错误，B 正确．开始运动时，根据牛顿第二定律得， ，解得 ．故 C 正确．故选 BC． 【点睛】解决本题的关键知道绳模型最高点的临界情况，以及知道与杆模型的区别；小球在 竖直平面内做圆周运动，刚好越过最高点，知在最高点绳子的拉力为零，靠重力提供向心力， 根据牛顿第二定律求出最高点的速度． 14.小明站在电梯里的体重秤上,当电梯运行时,体重秤示数比小明实际体重小,则电梯的运行 情况是( ) A. 匀加速上升 B. 匀加速下降 C. 匀减速上升 D. 匀减速下降 【答案】BC 【解析】 当电梯运行时,体重秤示数比小明实际体重小，说明电梯处于失重状态，所以电梯可能匀加 速向下运动，也可能匀减速上升，故 BC 正确。 故选 BC。 三、填空题 15.如图所示，小车受到绳子的拉力 F，它产生两个作用效果：其中 F1 使车克服水平地面的 摩擦阻力前进；F2 把车竖直向上提．若 F 与 θ 为已知，则 F1 和 F2 的大小分别为，则 F1=_____，F2=_____． gL 2 0mv L 2vmg m L = v gL= 2 0vF mg m L − ＝ 2 0vF mg m L = + 【答案】 Fcosθ Fsinθ 【解析】 将拉力沿水平方向和竖直方向分解，根据平行四边形定则，求出水平分力和竖直分力． 根据平行四边形定则，在水平方向上的分力 F1=Fcosθ，竖直方向上的分力 F2=Fsinθ． 故答案为 Fcosθ，Fsinθ． 四、实验题 16.用接在 50Hz 交流电源上的打点计时器，研究小车做匀加速直线运动的规律，某次实验中 得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个点作为计数点，分别标 作 0、1、2、3、4．量得两计数点间的距离 s1=30.0mm，s2=36.1mm，s3=41.9mm， s4=48.0mm，则小车在 0 与 1 两计数点间的平均速度为_____m/s，小车的加速度为_____m/s2 （小数点后保留 2 位） 【答案】 ）0.30 0.60 【解析】 每五个打印点取一个点作为计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔 T=0.1s，利用平均速 度的定义得小车在 0 与 1 两计数点间的平均速度 ，根据匀变速 直线运动的推论公式 可以求出加速度的大小，得 ， ，为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值，得： ，即小车运动的加速度计算表达式为： ． 17.如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个质量均为 m 的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹 簧伸长量的关系． 1 01 0.03 0.30 /0.1 sv m sT = = = 2x aT∆ = 2 3 1 12s s a T− = 2 4 2 22s s a T− = ( )1 2 1 2a a a= + 2 20.048 0.0419 0.0361 0.030 / 0.60 /4 0.01a m s m s + − −= =× (1)为完成实验，还需要的实验器材有：_______________________． (2) 为完成该实验，设计实验步骤如下： A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组(x，F)对应的点，并用平滑的曲线 连接起来； B．记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度 l0； C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺； D．依次在弹簧下端挂上 1 个、2 个、3 个、4 个、……钩码，并分别记下钩码静止时弹簧下 端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码； E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与伸长量的关系式．首先尝试写成一次函数，如果不 行，则考虑二次函数； F．解释函数表达式中常数的物理意义； G．整理仪器． 请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来：___________________________________． （3）图乙是弹簧弹力 F 与弹簧伸长量 x 的 F­x 图线，由此可求出弹簧的劲度系数为____ N/m． 【答案】 (1). 刻度尺 (2). CBDAEFG (3). 200 【解析】 （1）实验需要测弹簧的长度、形变量，故还需要的实验器材有：刻度尺 （2）实验中要先组装器材，即 CB，然后进行实验，即 D，最后数据处理，分析解释表达 式，最后整理仪器；即 AEFG．所以先后顺序为 CBDAEFG； （3）图象中的斜率表示形变量，则 k= =200N/m； 18.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， 如图甲所示。 2 7 (4 0.5) 10−− × （1）此时要记录下弹簧测力计 a、b 的示数 F1、F2，__________以及 O 点的位置； （2）图乙中 是用一个弹簧测力计拉细绳套时，在白纸上根据实验结果画出的图示。F 与 中，方向一定沿 AO 方向的是________； （3）如图丙，使弹簧测力计 b 从水平位置开始顺时针缓慢转动至竖直方向，在这个过程中 保持 O 点位置和弹簧测力计 a 的拉伸方向不变，则在整个过程中关于弹簧测力计 a、b 的读 数变化是________。 A.a 增大，b 减小 B.a 减小，b 增大 C.a 减小，b 先增大后减小 D.a 减小，b 先减小 后增大 【答案】 (1). 两个力的方向 (2). (3). D 【解析】 （1）根据实验原理知，在“验证力的平行四边形定则”实验中要记录下弹簧测力计 a、b 的示 数、，两个力的方向以及 O 点的位置； （2）真实画出来的合力是真实值，用平行四边形画出来的是理论值，真实值一定沿橡皮筋 的方向，理论值不一定沿橡皮筋的方向，所以方向一定沿 AO 方向的是 ； （3）对点 O 受力分析，受到两个弹簧的拉力和橡皮条的拉力，如图 其中橡皮条长度不变，其拉力大小不变，Oa 弹簧拉力方向不变，Ob 弹簧拉力方向和大小都 改变根据平行四边形定则可以看出 b 的读数先变小后变大，a 的读数不断变小，ABC 错误， D 正确。 19.在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图甲所示的装置． F′ F′ F′ F′ （1）本实验应用的实验方法是__________ A．控制变量法 B．假设法 C．理想实验法 （2）下列说法中正确的是___________ A．在探究加速度与质量的关系时，应改变小车所受拉力的大小 B．在探究加速度与外力的关系时，应改变小车的质量 C．在探究加速度 与质量 的关系时，作出 图象容易更直观判断出二者间的关系 D．无论在什么条件下，细线对小车的拉力大小总等于砝码盘和砝码的总重力大小． （3）在探究加速度与力的关系时，若取车的质量 M＝0.5kg，改变砝码质量 m 的值，进行 多次实验，以下 m 的取值最不合适的一个是____________ A．m1＝4g B．m2＝10g C．m3＝40g D．m4＝500g （4）在平衡小车与长木板之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示．计时器打点 的时间间隔为 0.02 s．从比较清晰的点起，每 5 个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的 距离，根据图中给出的数据求出该小车的加速度 a=___m/s2（结果保留两位有效数字）． （5）如图所示为甲同学在探究加速度 a 与力 F 的关系时，根据测量数据作出的 a-F 图象， 说明实验存在的问题是________． 【答案】 (1). A (2). C (3). D (4). 0.16 (5). 平衡摩擦力不足或未平衡摩擦力 【解析】 （1）该实验是探究加速度与力、质量的三者关系，研究三者关系必须先使某一个量不变化， 研究另外两个量之间的变化关系，即运用控制变量法，故选 A； （2）在探究加速度与质量的关系时，应保持小车所受拉力的大小不变，改变小车的质量，A 错误；在探究加速度与外力的关系时，应保持小车的质量不变，改变小车所受拉力的大小， B 错误；在探究加速度 与质量 的关系时，作出 图象是直线，容易更直观判断出 二者间的关系，C 正确；当不满足 的条件时，细线对小车的拉力大小就不能近似 等于砝码盘和砝码的总重力大小，D 错误；故选 C； 1a m − （3）实验时要求小车质量 M 要远远大于砂及砂桶的质量 m，D 中 M 与 m 相等，所以 D 最 不合适； （4）根据 得： ； （5）图中图象与横轴的截距大于 0，说明在拉力大于 0 时，加速度等于 0，说明物体所受拉 力之外的其他力的合力大于 0，即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足． 五、计算题 20.物体在水平地面上做匀加速直线运动，初速度 v0=4m/s，加速度 a=2m/s2，经过 6s，求： （1）物体的速度大小为多少? （2）物体运动的位移大小为多少? 【答案】（1）16m/s；（2）60m 【解析】 (1)6s 末的速度 v=v0+at=4+2×6m/s=16m/s； (2)6s 内的位移 x=v0t+ at2=4×6+ ×2×36m=60m． 21.如图所示，物体在 15N 的斜向下推力 F 的作用下沿水平地面向右匀速直线运动，已知物 体的重力为 31N，力 F 与水平方向的夹角为 ， 问： （1）物体受到地面的支持力为多大； （2）物体与地面的动摩擦因数 为多少。 【答案】（1） ；（2） 【解析】 (1)受力分析如图所示： 根据平衡条件，竖直方向： 1 2 1 2 37θ °= ( )sin37 0.6,cos37 0.8° °= = µ 40N 0.3 N=mg+Fsinθ=31N+9N=40N； (2)水平方向： f=Fcosθ=12N， 物体与地面的动摩擦因数： ； 22.如图所示，将一质量为 m=0.1kg 的小球自水平平台右端 O 点以 v0=3m/s 的初速度水平抛 出，小球飞离开平台后由 A 点沿切线落入竖直光滑圆轨道 ABC，并沿轨道恰好到达轨道最 高点 C，圆轨道 ABC 的形状为半径为 R=2.5m 的圆截去了左上角的 127°的圆弧，CB 为其竖 直直径，sin37°=0.6，g=10m/s2， （1）小球经过 C 点时速度的大小？ （2）若小球运动到轨道最低点 B 的速度 vB= m/s，轨道对小球的支持力多大？ （3）平台末端 O 点到 A 点的竖直高度 H. 【答案】(1)5m/s (2) 6.0N (3)0.8m 【解析】 （1）恰好运动到 C 点，有重力提供向心力，即： mg =m 得： vc= =5m/s （2）在 B 点对小球进行受力分析，由牛顿第二定律有： FN-mg=m 得： FN=6mg=6.0N 根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力大小为 6.0N 0.3f N F F µ = = 5 5 2v R gR 2 Bv R （3）对 A 点速度有： ， vy=v0tan53° 所以： H= =0.8m 0 tan53yv v °= 2 2 yv g