【物理】江西省高安中学2019-2020学年高一上学期期末考试试题（B卷） （解析版）

【物理】江西省高安中学2019-2020学年高一上学期期末考试试题（B卷） （解析版）

江西省高安中学2019-2020学年高一上学期 期末考试试题（B卷）‎ 一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分。1～8小题只有一个选项正确，9～12小题有多个选项正确，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错或不答的得0分）‎ ‎1.关于物体的运动,下列情况不可能的是(　　)．‎ A. 物体运动的加速度等于零,而速度却不等于零 B. 两物体相比,一个物体的速度变化量比较大,而加速度却比较小 C. 物体具有向东的加速度,而速度的方向却向西 D. 物体做直线运动,加速度方向改变而速度不变 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】物体运动的加速度等于零时，物体可以做匀速直线运动，速度不为零，故A可能；根据加速度的定义式：可知，速度变化量大，若时间很长，加速度可以很小，故B可能；速度方向与加速度方向无关，故C可能；物体做直线运动，加速度方向改变，则速度一定改变，故D不可能．所以选D．‎ ‎2.一质点沿x轴做直线运动，其v－t图像如图所示．质点在t＝0时位于x＝－2 m处，开始沿x轴正向运动．当t＝8 s时，质点在x轴上的位置为(　 　)‎ A. x＝1m B. x＝3 m C. x＝9 m D. x＝14 m ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据v-t图象的“面积”大小等于位移大小，图象在时间轴上方“面积”表示的位移为正，图象在时间轴下方“面积”表示的位移为负，可得，0-8s内质点通过的位移为：‎ 由于质点在t=0时位于x=-2m处，故当t=8s时，质点在x轴上的位置为x ‎=1m。 A．x＝1m，与结论相符，选项A正确；‎ B．x＝3 m，与结论不相符，选项B错误；‎ C．x＝9 m，与结论不相符，选项C错误；‎ D．x＝14 m，与结论不相符，选项D错误；‎ 故选A。‎ ‎3.如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为(　　)‎ A. 2－ B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】当拉力水平时，物体匀速运动，则拉力等于摩擦力，即：，当拉力倾斜时，物体受力分析如图 由平衡条件得：，，又，得摩擦力为：，联立解得：，故选C.‎ ‎4.如图所示,顶端固定着小球的直杆固定在小车上,当小车向右做匀加速运动时,球所受合外力的方向沿图中的 (　　)‎ A. OA方向 B. OB方向 C. OC方向 D. OD方向 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：当小车向右做匀加速运动时，小球和小车是一个整体，所以小球向右做匀加速直线运动，根据牛顿第三定律可得合力沿OD方向，D正确 ‎5.如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，经过时间t在空中相遇．若两球的抛出速度都变为原来的3倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为(　　)‎ A. t B. t C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】两球同时抛出，竖直方向上做自由落体运动，相等时间内下降的高度相同，始终在同一水平面上，根据x=vAt+vBt知，当两球的抛出速度都变为原来的3，则两球从抛出到相遇经过的时间为。 A．t，与结论不相符，选项A错误；‎ B．t，与结论不相符，选项B错误；‎ C．，与结论相符，选项C正确；‎ D．，与结论不相符，选项D错误；‎ 故选C。‎ ‎6.如图所示，帆板在海面上以速度v朝正西方向运动，帆船以速度v朝正北方向航行，以帆板为参照物 （ ）‎ A. 帆船朝正东方向航行，速度大小为v B. 帆船朝正西方向航行，速度大小为v C. 帆船朝南偏东60°方向航行，速度大小为v D. 帆船朝北偏东60°方向航行，速度大小为2v ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】以帆板为参考系，即把帆板看作静止，则帆船相对于帆板有向东的速度v及向北的速度v；由矢量合成可知，二者的合速度，方向北偏东60°。 A．帆船朝正东方向航行，速度大小v，与结论不相符，选项A错误；‎ B．帆船朝正西方向航行，速度大小为v，与结论不相符，选项B错误；‎ C．帆船朝南偏东60°方向航行，速度大小为v，与结论不相符，选项C错误；‎ D．帆船朝北偏东60°方向航行，速度大小为2v，与结论相符，选项D正确；‎ 故选D。‎ ‎7.一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距40 cm的两点上，弹性绳的原长也为40 cm.将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为50 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)(　　)‎ A. 58 cm B. 46 cm C. 44cm D. 52 cm ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】绳子原长40cm=0.40m，伸长为50cm=0.50m。如图，则AB绳长25cm=0.25m，设弹簧劲度系数为k，则Fa=0.05k。由几何关系知θ=53°。 ‎ F合=2Fa•cos53°=0.06k。‎ 物体处于平衡状态：‎ ‎0.06k=mg 当AC滑到同一点时：‎ ‎2kx=mg 则：‎ x=0.03m=3cm。‎ 所以此时绳子总长为：40cm+2×3cm=46cm。 A．58 cm，与结论不相符，选项A错误；‎ B．46 cm，与结论相符，选项B正确；‎ C．44cm，与结论不相符，选项C错误；‎ D．52 cm，与结论不相符，选项D错误；‎ 故选B。‎ ‎8. 应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入，例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出．对此现象分析正确的是 A. 受托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态 B. 受托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态 C. 在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度 D. 在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：手托物体由静止开始向上运动，一定先做加速运动，物体处于超重状态；而后可能匀速上升，也可能减速上升，故A、B错误；在物体离开手的瞬间，二者分离，不计空气阻力，物体只受重力，物体的加速度一定等于重力加速度；要使手和物体分离，手向下的加速度一定大于物体向下的加速度，即手的加速度大于重力加速度，选项C错误，D正确．‎ ‎9.物体做匀变速直线运动,从运动开始计时,在时间t内的平均速度满足=1+t(各物理量均为国际单位),则 (　 　)‎ A. 物体的初速度为零 B. 物体的加速度为1 m/s2‎ C. 3 s末物体的速度为7 m/s D. 第3 s内物体的位移为6m ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．根据可得，与=1+t比较可知，v0=1m/s，a=2m/s2，则选项AB错误；‎ C．3 s末物体的速度为，选项C正确；‎ D．第3 s内物体的位移为 选项D正确；‎ 故选CD。‎ ‎10.如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面．若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中( )‎ A. 桌布对鱼缸摩擦力的方向向左 B. 鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等 C. 若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大 D. 若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】鱼缸向右加速运动，桌布对鱼缸摩擦力的方向向右，故A错误；鱼缸在桌布上加速运动，脱离桌布后在桌面上做减速运动，加速度大小相等，且加速运动的末速度等于减速运动的初速度，故可知鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等，故B正确；鱼缸受的摩擦力只与鱼缸的重力和摩擦因数有关，故若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将不变，故C错误；若猫减小拉力，若鱼缸能与桌布保持相对静止，故鱼缸能滑出桌面，故D正确．故选BD．‎ ‎11.质量为2 kg的质点在x-y平面上做曲线运动,在x方向上的速度图象和y方向上的位移图象如图所示,下列说法正确的是 (　 　)‎ A. 质点的初速度为5 m/s B. 2 s末质点速度大小为6 m/s C. 质点做曲线运动的加速度大小为3 m/s2 D. 质点所受的合力为3 N ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．x轴方向初速度为vx=3m/s，y轴方向初速度 ，质点的初速度，选项A正确；‎ B．2 s末质点速度大小为，选项B错误；‎ C．质点做曲线运动的加速度大小为，选项C错误；‎ D．质点所受的合力为F=ma=3 N，选项D正确；‎ 故选AD。‎ ‎12. 如图所示，一倾角为45°的斜面固定于竖直墙上，为使一光滑的铁球静止，需加一水平力F，且F过球心，下列说法正确的是（ ）‎ A. 球一定受墙的弹力且水平向左 B. 球可能受墙的弹力且水平向左 C. 球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上 D. 球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】对球受力分析，可以确定的力是水平力F和重力mg，根据平衡条件，斜面对球一定有弹力的作用，墙对球可能有弹力，也可能没有弹力．故BC符合题意，AD不合题意 二、实验题（本大题共2小题，共12分，每空2分）‎ ‎13.某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，所用器材有：方木板一块，白纸，量程为5 N的弹簧测力计两个，橡皮条（带两个较长的细绳套），刻度尺，图钉（若干个）．‎ ‎①具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的有______．‎ A．橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上 B．重复实验再次进行验证时，结点O位置可以与前一次不同 C．使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度 D．用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力 ‎②该小组的同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置O，力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点，如下图所示．其中对于提高实验精度最有利的是_____．‎ ‎【答案】 (1). BC (2). B ‎【解析】‎ ‎①A、F1、F2‎ 方向间夹角大小适当即可，不一定要橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上，故A错误； B、合力与分力的关系为等效替代的关系，效果是相同的，所以在同一次实验时，需要让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，则必定结点O的位置要相同；而在重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同，故B正确； C、使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线，可以减小引摩擦产生的误差，读数时视线应正对测力计刻度，可以减小偶然误差，故C正确； D、用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力不一定必须都小于只用一个测力计时的拉力，故D错误． ②A、为了便于确定拉力的方向，拉橡皮条的细绳要稍长一些，同时在纸上描点时，所描的点不要太靠近结点，该图中所描的点太靠近结点，故A错误； B、该图中所描的点到结点的距离适中，力的大小适中，而且两个力的角度的大小也适中，故B正确； C、实验要方便、准确，两分力适当大点，读数时相对误差小，但不宜太大，该图中的读数都太小，故C错误； D、该图中两个分力之间的夹角太小，这样误差容易大，故D错误．‎ 点睛：在“验证力的平行四边形定则”实验中，我们要知道分力和合力的效果是等同的，这要求同学们对于基础知识要熟练掌握并能正确应用，加强对基础实验理解，同时要理解会给实验带来误差的因素．‎ ‎14.某同学设计了一个如图所示的装置测定滑块与木板间的动摩擦因数，其中A为滑块，B和C是质量可调的砝码，不计绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦，装置水平放置．实验中该同学在砝码总质量（m＋m′＝m0）保持不变的条件下，改变m和m′的大小，测出不同m下系统的加速度，然后通过实验数据的分析就可求出滑块与木板间的动摩擦因数．‎ ‎（1）该同学手中有电磁打点计时器、纸带、质量已知且可随意组合的砝码若干、滑块、一端带有定滑轮的长木板、细线，为了完成本实验，得到所要测量的物理量，还应有（ ）．‎ A．秒表　　　　 B．毫米刻度尺　　　　C．天平　　　　D．低压交流电源 ‎（2）实验中，该同学得到一条较为理想的纸带，如图所示，从清晰的O点开始，每隔4个点取一计数点（中间4个点没画出），分别记为A、B、C、D、E、F，各计数点到O点的距离为OA＝1.61 cm，OB＝4.02 cm，OC＝7.26 cm，OD＝11.30 cm，OE＝16.14 cm，OF＝21.80 cm，打点计时器打点频率为50 Hz，则由此纸带可得到打E点时滑块的速度v＝______m/s，此次实验滑块的加速度a＝_____m/s2.（结果均保留两位有效数字）‎ ‎（3）在实验数据处理中，该同学以m为横轴，以系统的加速度a为纵轴，绘制了如图所示的实验图线，结合本实验可知滑块与木板间的动摩擦因数μ＝_______.（g取10 m/s2）．‎ ‎【答案】 (1). BD (2). 0.53 0.81 (3). 0.3‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1).A.打点计时器通过打点即可知道时间，故不需要秒表，故A错误．‎ B.实验需要测量两点之间的距离，故需要毫米刻度尺和，故B正确．‎ C.本实验中可以不测滑块的质量，而且砝码的质量已知，故天平可以不选，故C错误．‎ D.电磁打点计时器要用到低压交流电源，故D正确．‎ ‎(2).每隔4个点取一计数点，相邻计数点之间的时间间隔为0.1s，故用平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得：‎ 由△x=at2可得：‎ ‎(3).对ABC系统应用牛顿第二定律可得：‎ 所以a-t图象中，纵轴的截距为-μg，故-μg=-3，‎ 解得：μ=0.30‎ 三、计算题（本大题共4小题，共40分，15题8分，16、17题各10分，18题12分）‎ ‎15.甲车以10 m/s的速度在平直的公路上匀速行驶，乙车以4 m/s的速度与甲车平行同向做匀速直线运动，甲车经过乙车旁边开始以0.5 m/s2的加速度刹车，从甲车刹车开始计时，求：‎ ‎（1）乙车在追上甲车前，两车相距的最大距离；‎ ‎（2）乙车追上甲车所用的时间．‎ ‎【答案】（1）36m；（2）25s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)在乙车追上甲车之前，当两车速度相等时两车间的距离最大，设此时经过的时间为t，则有：‎ v2=v1-at 代入数据得：‎ t=12s 此时甲车的位移为 ‎ ‎ 乙车的位移为：‎ x2=v2t=4×12m=48m 所以两车间的最大距离为：‎ ‎△x=x2-x1=84-48m=36m ‎(2)设甲车停止的时间为t1，则有 甲车在这段时间内发生的位移为 乙车发生的位移为：‎ 可知，甲车停止时，乙车还没有追上甲车，则 乙车追上甲车所用的时间为：‎ ‎16.如图所示,水平地面O点的正上方的装置M每隔相等的时间由静止释放一小球,在某小球离开M的同时,O点右侧一长L=1.5 m的平板车以a=4.0 m/s2的恒定加速度从静止开始向左运动,该小球恰好落在平板车的左端,已知平板车上表面距离M的竖直高度h=1.25 m。忽略空气阻力,重力加速度g取10 m/s2。‎ ‎(1) 求小车左端距离O点的水平距离。‎ ‎(2) 若至少有3个小球落在平板车上,则释放小球的时间间隔Δt应满足什么条件?‎ ‎【答案】(1) 0.50 m (2) Δt≤0.25 s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设小球自由下落到平板车上表面处历时为t0，在该时间段内由运动学方程 对小球有 对平板车有 联立解得 x=0.50 m。 ‎ ‎（2）从释放第一个小球至第三个小球下落到平板车上表面处历时2Δt+t0，设平板车在该时间段内的位移为x1，由运动学方程有 至少有3个小球落在平板车上须满足：‎ x1≤x+L 联立解得 Δt≤0.25 s。‎ ‎17.如图所示，传送带与地面夹角θ＝37°，从A到B长度为L＝10.25 m，传送带以v0＝10 m/s速率逆时针转动．在传送带上端A无初速地放一个质量为m＝0.5 kg的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.5．煤块在传送带上经过会留下黑色痕迹．已知sin 37°＝0.6，g＝10 m/s2，求：‎ ‎(1)煤块从A运动到B的时间；‎ ‎(2)煤块从A到B的过程中传送带上形成黑色痕迹的长度．‎ ‎【答案】(1)15 s　(2)5 m ‎【解析】‎ 试题分析：1）煤块刚放上时，受到向下的摩擦力 a1=g（sinθ+μcosθ）=10m/s2‎ t1=v0/a1‎ x1= a1t21/2‎ 达到v0后，受到向上的摩擦力 a2=g（sinθ-μcosθ）=2m/s2‎ x2=L-x1=5.25m x2=v0t2+at2/2‎ t2=0.5s 将煤块从A到B的时间为t=t1+t2=1.5s ‎（2）第一过程划痕长Δx1=v0t1-a1t12/2=5m 第二过程划痕长Δx2=x2-v0t2=0.25m Δx1与Δx2部分重合划痕总长5m 考点：本题考查匀变速直线运动规律的应用．‎ ‎18.质量M＝4 kg、长2l＝4 m的木板放在光滑水平地面上，以木板中点为界，左边和右边的动摩擦因数不同．一个质量为m＝1 kg的滑块(可视为质点)放在木板的左端，如图甲所示．在t＝0时刻对滑块施加一个水平向右的恒力F，使滑块和木板均由静止开始运动，t1＝2 s时滑块恰好到达木板中点，滑块运动的x1－t图象如图乙所示．取g＝10 m/s2.‎ ‎(1)求滑块与木板左边的动摩擦因数μ1和恒力F的大小．‎ ‎(2)若滑块与木板右边的动摩擦因数μ2＝0.1，2 s末撤去恒力F，则滑块能否从木板上滑落下来？若能，求分离时滑块的速度大小．若不能，则滑块将停在离木板右端多远处？‎ ‎【答案】(1) 6 N(2)不会，0.4 m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)滑块和木板均做初速度为零的匀加速直线运动，设滑块的加速度大小为a1，木板的加速度大小为a2，则t1＝2 s时木板的位移：‎ ‎ ①‎ 滑块的位移x1＝4 m ②‎ 由牛顿第二定律得：‎ ‎ ③‎ 由位移关系得x1－x2＝l ④‎ 联立①②③④式解得μ1＝0.4 ⑤‎ 滑块位移：‎ ‎ ⑥‎ 恒力：‎ F＝ma1＋μ1mg ⑦‎ 联立②⑤⑥⑦式解得F＝6 N.‎ ‎(2)设滑块到达木板中点时，滑块的速度为v1，木板的速度为v2，滑块滑过中点后做匀减速运动，木板继续做匀加速运动，此时滑块和木板的加速度大小分别为：‎ 设滑块与木板从t1时刻开始到速度相等时的运动时间为t2，则：‎ v2＝a2t1‎ v1＝a1t1‎ v1－a′1t2＝v2＋a′2t2‎ 解得t2＝1.6 s，在此时间内，滑块位移：‎ x′1＝v1t2－a′1‎ 木板的位移：‎ x′2＝v2t2＋a′2‎ Δx＝x′1－x′2‎ 联立解得Δx＝1.6 m<2 m 因此滑块没有从木板上滑落，滑块与木板相对静止时距木板右端的距离为：‎ d＝l－Δx＝0.4 m.‎ 答：(1)求滑块与木板左边的动摩擦因数μ1＝0.4和恒力F＝6 N．‎ ‎(2) 滑块没有从木板上滑落，滑块与木板相对静止时距木板右端的距离为0.4m ‎ ‎