【物理】吉林省白山市2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版）

【物理】吉林省白山市2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版）

吉林省白山市2019-2020学年高一上学期期末考试试题 一、选择题 ‎1.下列说法符合历史事实的是 A. 伽利略的“冲淡”重力实验，证明了自由落体运动是匀加速直线运动 B. 牛顿开创了以实验检验、猜想和假设的科学方法 C. 牛顿第一定律是实验定律 D. 爱因斯坦先提出，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质的观点 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由于当时条件的限制不能测瞬时速度，伽利略采用了斜面实验，“冲淡”了重力的作用，便于测量运动时间，并证明了自由落体运动是匀加速直线运动，故A正确；‎ B．伽利略开创了以实验检验、猜想和假设的科学方法用在研究自由落体的规律，故B错误；‎ C．牛顿第一定律是逻辑思维的产物，不是实验定律，故C错误；‎ D．牛顿先提出，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质的观点，故D错误。‎ 故选A。‎ ‎2.下列说法正确的是 A. 位移的大小和路程一定不相等 B. 早上8点上课，8点是时刻 C. 只有体积小的物体才能够看成质点 D. 加速度大的物体，速度一定大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．位移是由初位置指向末位置的有向线段，而路程是物体运动路径的长度，两者大小不一定相等，当物体做单向直线运动时，位移的大小等于路程，故A错误；‎ B．时刻是指某一瞬时，则知早上8点上课，8点是时刻，故B正确；‎ C．物体能否被看成质点，并不是看体积大小，而要看物体的大小和形状在所研究的问题能否忽略，故C错误；‎ D．加速度与速度无关，加速度大物体，速度不一定大，故D错误。‎ ‎3.下列说法正确的是 A. 合力一定大于分力 B. 静摩擦力和压力成正比 C. 所有弹力的产生都伴随着形变 D. 重心一定在物体上 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据力的平行四边形定则可知，合力可能大于分力，也可能小于分力，或等于分力，故A错误；‎ B．依据滑动摩擦力公式Ff=μFN可知，滑动摩擦力与正压力成正比；而静摩擦力由产生相对运动趋势的外力决定，与正压力不成正比，故B错误；‎ C．根据弹力产生条件：接触且发生弹性形变，故C正确；‎ D．物体的重心不一定在物体上，也可以在物体之外，比如均匀的圆环，重心在圆环之外，故D错误。‎ ‎4.如图所示，小球在竖直向上的拉力作用下从静止开始运动，其图象如图所示（竖直向上为正方向，段为直线），不计空气阻力，下列说法正确的是 A. 时间内，小球先做加速直线运动后做减速直线运动 B. 时间内小球的平均速度一定为 C. 时间内，小球竖直向下做匀减速直线运动 D. 时间内，小球上升的高度为 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A． v-t图像的总坐标表示瞬时速度，可知t0～t2时间内瞬时速度一直增大，则小球一直做加速直线运动，故A错误；‎ B．根据v-t图线与时间轴围成的面积表示位移，知t0～t2‎ 时间内小球的位移不一定等于匀加速直线运动的位移，而匀加速直线运动的平均速度一定为，故t0～t2时间内小球的平均速度不一定为，故B错误；‎ C．t3～t4时间内，小球竖直向上做匀减速直线运动，故C错误；‎ D．根据“面积”表示位移，得知t3～t4时间内，小球上升的高度为，故D正确。‎ ‎5.如图所示，小车静置在水平地面上，斜面置于小车上，滑块放在斜面上，一根轻弹簧一端固定在小车上的点、另一端系在滑块上的点，弹簧与的斜面垂直，、、三个物体均保持静止，下列有关斜面、滑块的受力情况的描述正确的是 A. 若弹簧处于压缩状态，则滑块一定受3个力的作用 B. 若弹簧处于压缩状态，则斜面一定受4个力的作用 C. 若弹簧处于伸长状态，则滑块一定受4个力的作用 D. 若弹簧处于伸长状态，则斜面一定受6个力的作用 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．若弹簧处于压缩状态，则滑块C受到重力、弹簧的弹力、斜面的支持力和摩擦力共4个力的作用，B受到重力、C对B的压力和摩擦力、A对B的支持力和向右摩擦力共5个力的作用，故AB错误；‎ C．若弹簧处于伸长状态，B和C之间的弹力不可能为零，如果BC之间的弹力为零则摩擦力为零，C不可能静止，则滑块C受到重力、弹簧的拉力、斜面的支持力和摩擦力共4个力的作用，故C正确；‎ D．若弹簧处于伸长状态，B受到重力、C对B的压力和摩擦力、A对B的支持力和向左的摩擦力共5个力的作用，故D错误。‎ ‎6.某同学研究物体的运动，让一个质量为2kg的物体在水平恒力的作用下沿光滑水平而做直线运动，物体的图线如图所示，是从某时刻开始计时物体运动的时间，为物体在时间内的位移，由此可知 A. 物体受到的恒力大小为 B. 末物体的速度为 C. 内物体的速度变化量为 D. 内物体的位移为 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据匀变速直线运动位移时间公式，变形得，则物体的图线纵轴截距表示初速度，所以有v0=3m/s，斜率为：，解得：a=0.6m/s2，‎ 物体受到的恒力大小为 F=ma=2×0.6N=1.2N，故A错误；‎ B．5s末物体的速度为：v=v0+at=（3+0.6×5）m/s=6m/s，故B错误。‎ C．0～10s内物体的速度变化量为△v=a△t=0.6×10m/s=6m/s，故C错误；‎ D．由匀变速直线运动的位移公式可得t1=5s的位移为：‎ ‎，故D正确。‎ ‎7.如图所示斜面体A放在粗糙的水平面上，物块B放在粗糙的斜面体A上，轻质弹簧两端分别与物块B及固定在斜面体底端的挡板P拴接（弹簧与斜面平行），弹簧处于拉伸状态，斜面体上端有一定滑轮固定在斜面体上端的挡板处，现通过轻绳（定滑轮两侧轻绳夹角保持90°）用一垂直斜面的力通过定滑轮拉物块B，从零开始逐渐增大，A、B始终静止。则该过程中，下列说法正确的是 A. 弹簧对挡板的拉力增大 B. 物块对斜面体的压力减小 C. 斜面体和物块间的摩擦力可能减小，也可能增大 D. 斜面体对地面的压力不变 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．A、B始终静止，弹簧形变量未变，所以弹力未变，则弹簧对挡板P的拉力未变，故A错误；‎ B．设斜面的倾角为θ，B在垂直斜面方向受斜面的支持力、沿斜面向下的重力的分力mgsinθ，重力的分力不变，则斜面对B的支持力不变，物块B对斜面体A的压力不变，故B错误；‎ C．弹簧处于拉伸状态，设弹力为F弹，B受到的摩擦力沿斜面向上，由平衡条件得：F较小时，F+f=F弹+mgsinθ，F较大时，F=F弹+mgsinθ+f，随着F的增加，摩擦力f向上先减小，后反向向下增加，故C正确；‎ D．对整体受力分析知，F由竖直向上的分力，所以竖直方向地面对A的支持力减小，则由牛顿第三定律可知斜面体A对地面的压力减小，故D错误。‎ ‎8.2017年4月16日，国产大飞机在上海浦东机场进行了首次高速滑行测试。某次测试中，国产大飞机在平直跑道上由静止开始匀加速滑行，经过两段连续位移均为，第一段用时，第二段用时是第一段的一半，则国产大飞机的加速度是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】设飞机的加速度为a，在第一段位移的初速度为v0，则第一段位移：；在两段位移内：；联立可得：，故B正确，ACD错误。‎ ‎9.甲、乙两个物体由同一地点沿同一直线运动，它们的运动图象如图所示，下列说法正确的是 A. 若图象为两物体的位移时间图象，则在内甲、乙两物体始终同向运动 B. 若图象为两物体的位移一时间图象，则在内甲、乙两物体的平均速度相等 C. 若图象为两物体的速度一时间图象，则甲、乙两物体在末相遇 D. 若图象为两物体的速度一时间图象，则甲、乙两物体相遇前在末相距最远 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．若图象为两物体的位移时间（x-t）图象，根据x-t图象的斜率表示速度，知0-2s内，甲、乙两物体同向运动。2-4s内，甲、乙两物体反向运动，故A错误；‎ B．若图象为两物体的位移-时间（x-t）图象，在0～4s内甲、乙两物体的位移相等，所用时间相等，则平均速度相等，故B正确；‎ C．若图象为两物体的速度一时间（v-t）图象，0-4s内，甲的位移大于乙的位移，则甲、乙两物体在4s末没有相遇，故C错误；‎ D．甲、乙两物体从同一地点沿直线向同一方向运动，在0-4s内，甲的速度大于乙的速度，两者距离不断增大；在4s后乙的速度大于甲的速度，两者距离缩短，则物体相遇前在4s末相距最远，故D正确。‎ 故选BD。‎ ‎10.如图所示，两个均匀光滑的小球、放在竖直墙壁和水平地面之间，另一侧用一块竖直挡板挡住，现将竖直挡板向右平移一小段距离没有接触到地面），则下列说法正确的是 A. 水平地面对小球的支持力不变 B. 小球、之间的相互作用力变大 C. 竖直墙壁对小球的作用力变大 D. 竖直挡板对小球的作用力变小 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．以整体为研究对象，竖直方向根据平衡条件可知，水平地面对小球a的支持力等于a和b的总重力，保持不变，故A正确；‎ BC．以b为研究对象，根据矢量三角形可得各力变化如图所示，‎ 竖直挡板c向右平移一小段距离的过程中，a对b的作用力Fab与竖直方向的夹角变大，根据图象可知小球a、b之间的相互作用力变大，竖直墙壁对小球b的作用力F墙b变大，故BC正确；‎ D．以整体为研究对象，水平方向根据平衡条件可知竖直挡板c对小球a的作用力与竖直墙壁对小球b的作用力大小相等，故竖直挡板c对小球a的作用力变大，故D错误。‎ 故选ABC。‎ ‎11.如图甲所示，一固定在地面上的足够长斜面，倾角为，质量的物体A放在斜面底端。在时刻物体A在沿斜面向上的恒力的作用下由静止开始沿斜面向上运动，时刻撤去外力物体A向上运动过程，下列图象如图乙所示（g取，，，关于物体A向上运动过程，下列说法正确的是 A. 物体在内的位移大小为 B. 恒力的大小为 C. 物体与斜面间的动摩擦因数为0.25‎ D. 在撤去前后两个阶段的平均速度大小之比为 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．物体在3s内的位移大小等于三角形面积大小，为，故A错误；‎ BC．根据图象的斜率表示加速度，可得，前2s内物体的加速度大小，‎ 第3s内加速度大小，由牛顿第二定律前2s内有F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1‎ 第3s内有：mgsinθ+μmgcosθ=ma2，联立解得：F=12N，μ=0.25，故BC正确；‎ D．根据匀变速直线运动推论，可知在撤去F前后两个阶段的平均速度大小均为4m/s，则，故D错误。‎ 故选BC。‎ ‎12.如图甲所示，质量的粗糙长木板P（足够长）静止在水平地面上，一个可视为质点的物块Q以初速度滑上长木板上表面，在物块Q滑上长木板P的同时给P施加个方向水平向右大小为的拉力，P、Q的图线如图乙所示，其中、段分别是内Q、P的图线，段是内P、Q共同的图线，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，下列说法正确的是（ ）‎ A. 物块Q的质量为 B. P、Q之间的动摩擦因数为0.4，P与地面间的动摩擦因数为0.2‎ C. 长木板P最小的长度为 D. 内物块Q的位移大小为 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．设物块Q的质量为m，P、Q之间的动摩擦因数为μ1，P与地面间的动摩擦因数为μ2。根据速度图象的斜率表示加速度，可得0-1s内Q、P的加速度大小分别为 a1=4m/s2，a2=4m/s2。0-1s，根据牛顿第二定律，对Q有：μ1mg=ma1；对P有：μ1mg+F-μ2（M+m）g=Ma2；Q、P共速后做匀速运动，有：F=μ2（M+m）g，联立解得：m=1kg，μ1=0.4，μ2=0.1，故A正确，B错误；‎ C．长木板P最小的长度等于0-1s内Q相对P的位移为：，故C正确；‎ D．0～2s内物块Q的位移大小为：，故D错误。‎ 故选AC。‎ 二、非选择题 ‎13.某同学利用图甲的实验装置研究匀变速直线运动，其中打点计时器的电源为交流电源，频率为，在打出的纸带上从点开始每隔一个点取一个计数点，用刻度尺量得相邻计数点间的距离如图乙所示。在打点计时器打点时重物下落的速度为__，重物下落的加速度为__（要求结果尽可能精确）。‎ ‎【答案】 ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】在打出的纸带上从A点开始每隔一个点取一个计数点，则相邻计数点的时间间隔为2T；B点的速度等于AC段的平均速度，则有：；‎ 根据加速度逐差法有：，‎ 结合四段位移采用逐差法有重物下落的加速度为：‎ ‎。‎ ‎14.某实验小组用如图甲所示的装置研究加速度与力之间的关系，木板上固定两个完全相同的遮光条A、B，用不可伸长的细线将木板通过两个滑轮与力传感器相连，木板放在安装有定滑轮和光电门的轨道C 上，轨道固定在桌面上，动滑轮上可挂钩码，滑轮质量、摩擦均不计。主要实验步骤如下：‎ ‎①按图甲组装实验仪器，轨道C倾斜一定角度，不挂钩码让木板匀速下滑，测得两遮光条中心间的距离为；‎ ‎②将木板左端与轨道左端对齐，由静止释放木板，木板在细线拉力作用下运动，记录拉力传感器的示数和遮光条B、A先后经过光电门所用的时间、，则可以测出木板的加速度；‎ ‎③加挂钩码，重复②的操作，作出木板加速度与拉力传感器示数之间的关系图象，分析得出实验结论。‎ 回答以下问题：‎ ‎（1）所挂钩码的总质量为、木板的质量为，实验中___（填“需要”或“不需要” 满足；‎ ‎（2）已知遮光条的宽度为，则遮光条B、A先后经过光电门的速度__、___，木板的加速度___（用题中给出的字母表示）；‎ ‎（3）甲同学以力传感器的示数为横坐标，加速度为纵坐标，画出图线是一条过原点的直线如图乙所示，已知图线的斜率为，则木板的质量为____；‎ ‎（4）乙同学根据测量数据作出如图丙所示的图线，该同学做实验时存在的问题是__（任写一条即可）。‎ ‎【答案】 (1). 不需要 (2). (3). (4). 平衡摩擦力过度 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由于力传感器直接可以读出绳子拉力，所以实验中不需要用钩码的重力近似替代拉力，也就不需要满足M＞＞m；‎ ‎（2）已知遮光条的宽度为d，根据平均速度和瞬时速度的关系可知，遮光条B、A 先后经过光电门的速度，‎ 根据，则木板的加速度 ‎（3）对木板根据F=Ma可得：‎ 根据a-F图线的斜率为k，可得木板的质量为 ‎（4）乙同学根据测量数据作出如图丙所示的a-F图线，根据图象可知，当拉力为零时已经有加速度，说明该同学做实验时使得轨道C倾斜程度太大，即平衡摩擦力过度。‎ ‎15.小美同学在学习了弹力这一部分内容后，在实验室找到一根轻质弹簧测定其劲度系数。经测量发现，当弹簧受到的拉力时，长度；当弹簧受到的拉力时，长度（弹簧形变量均在弹性限度内）。‎ ‎（1）求该弹簧的劲度系数及原长；‎ ‎（2）若用的力压缩该弹簧，求压缩后弹簧的长度。‎ ‎【答案】（1）L0=010m，k=200N/m；（2）l3=0.09m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设弹簧原长为L0，劲度系数为k 由胡克定律F=kx=k（L-L0）得 ‎8N=k（14cm-L0）‎ ‎12N=k（16cm-L0）‎ 由两式联立求得 L0=10cm=0.10m；‎ k=2N/cm=200N/m ‎（2）由胡克定律F=kx得F3=k（L0-l3）‎ 即2=200×（0.10-l3）‎ 解得l3=0.09m ‎16.中国高铁运营里程占世界高铁运营总里程的三分之二以上，位居全球第一。某次高铁做匀加速直线运动高铁正常行驶的速度 ‎，其加速过程可以简化为两个匀加速直线运动，刚开始高铁以的加速度由静止开始做匀加速直线运动，一段时间过后由于其他原因，高铁以的加速度做匀加速直线运动直到正常行驶。已知两个匀加速直线运动运行的总位移，求：‎ ‎（1）第二个加速阶段高铁运动的初速度大小；‎ ‎（2）高铁加速过程运行的总时间。‎ ‎【答案】（1）v1=40m/s（2）t=50s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）高铁正常行驶的速度v=360km/h=100m/s，设第二个加速阶段高铁运动的初速度为v1，根据运动学公式可得：‎ 第一个加速阶段：‎ 第二个加速阶段：‎ 由于x1+x2=x 联立解得v1=40m/s；‎ ‎（2）根据速度时间关系可得：‎ 第一个加速阶段：v1=a1t1‎ 第二个加速阶段：v=v1+a2t2‎ 根据时间关系：t=t1+t2‎ 解得：t=50s。‎ ‎17.如图所示，水平传送带端到端的距离，物块均视为质点）通过绕在光滑定滑轮上的细线连接，物块在传送带的左端，与连接物块的细线水平，当传送带以的速度逆时针转动时，物块恰好静止。已知物块的质量，物块与传送带间的动摩擦因数为0.25，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度，求：‎ ‎（1）物块的质量；‎ ‎（2）当传送带以的速度顺时针转动时，物块从端运动到端所用的时间；‎ ‎（3）当传送带以的速度顺时针转动时，物块从端运动到端的过程中，物块相对传送带运动的距离。‎ ‎【答案】（1）mQ=8kg （2）t总=3s （3）△x=8m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）当传送带以v=8m/s逆时针转动时，物块Q恰好静止不动，对Q受力分析知 F=f 即mPg=μmQg 解得：mQ=8kg ‎（2）当传送带以v=8m/s顺时针转动时，物块Q向右做初速度为零的匀加速直线运动，对Q，由牛顿第二定律得：μmQg+T=mQa 对P分析可得mPg-T=mPa 联立解得：a=4m/s2‎ 共速之前P、Q一直做匀加速直线运动，Q匀加速运动的时间为：‎ Q匀加速运动的位移为：‎ 共速之后Q做匀速运动，所用时间为：‎ 则Q从A端到达B端所用的时间为：t总=t1+t2=3s ‎（3）Q加速阶段传送带的位移为：x传=vt1=8×2m=16m 共速阶段二者没有相对位移，所以物块Q相对传送带运动的距离为：△x=x传-x=8m