【物理】四川省宜宾市第四中学2019-2020学年高一上学期期中考试题 （解析版）

【物理】四川省宜宾市第四中学2019-2020学年高一上学期期中考试题 （解析版）

四川省宜宾市第四中学2019-2020学年高一上学期 期中考试题 一、选择题（本题共15小题，每小4分，共60分。在每个小题给出的四个选项中，1~12小题只有一个选项正确，13~15小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。）‎ ‎1.下列说法正确的是(　　)‎ A. 路程是标量，即位移的大小 B. 位移是矢量，位移的方向即质点运动的方向 C. 地球虽大，且有自转，但有时仍可被视为质点 D. 研究自行车运动时，因为车轮在转动，所以无论研究哪方面问题，自行车都不能视为质点 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.路程是标量，它的大小与位移的大小不一定相等，只有物体做单方向直线运动时，位移的大小与路程才相等，选项A错误；‎ B.位移是矢量，它方向是从初位置指向末位置，位移的方向不一定是质点运动的方向，选项B错误；‎ C.研究地球围绕太阳公转时，其形状和大小可以忽略，可看做质点，选项C正确；‎ D.研究自行车从甲地到乙地所用时间时，可以把自行车视为质点，故选项D错误.‎ ‎2.在研究下述运动时，可以把物体看作质点的是（ ）‎ A. 研究地球的自转问题 B. 研究跨栏运动员的跨栏姿势 C. 研究子弹穿过一张纸时所用的时间 D. 研究火车从北京到上海所用时间 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】物体可以看成质点的条件是当物体本身大小、体积对所研究问题的影响可以忽略不计。‎ A.研究地球的自转时，地球上不同纬度处的自转速度不相同，不能把地球看作质点，故A错误；‎ B.研究跨栏运动员的跨栏姿势时，运动员各处运动情况不相同，不能把运动员看作质点，故B错误；‎ C.研究子弹穿过一张纸时所用的时间时，子弹的大小和形状不能忽略，不能把子弹看作质点，故C错误；‎ D.研究火车从北京到上海所用时间时，火车的长度比北京到上海之间的距离小得多，可以忽略火车的长度，把火车当成质点，故D正确。‎ ‎3.下列关于平均速度、瞬时速度、平均速率的说法中不正确的是（ ）‎ A. 平均速度，当充分小时，该式可表示时刻的瞬时速度 B. 匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度 C. 瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动 D. 平均速度的大小不是平均速率 ‎【答案】C ‎【解析】‎ A.平均速度，当充分小时，该式可表示时刻的瞬时速度，故A正确；‎ B.匀速直线运动的瞬时速度不变，所以平均速度等于瞬时速度，故B正确；‎ C.瞬时速度可以精确描述变速运动中运动的快慢情况，平均速度描述的是一段时间内或一段位移内的运动的平均快慢，不能精确地描述变速运动的快慢，故C错误；‎ D.平均速度是质点在某段时间内运动的位移与所用时间的比值，而平均速率是运动路程与所用时间的比值，故D正确．‎ 此题选择不正确选项，故选C.‎ ‎4.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】‎ ‎【详解】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．‎ ‎5.山东省实验中学在去年的秋季运动会中，高二(9)班的某同学创造了100 m和200 m短跑项目的学校纪录，他的成绩分别是10.84 s和21.80 s．关于该同学的叙述正确的是(　　)‎ A. 该同学100 m的平均速度约为9.23 m/s B. 该同学在100 m和200 m短跑中，位移分别是100 m和200 m C. 该同学200 m短跑的平均速度约为9.17 m/s D. 该同学起跑阶段加速度与速度都为零 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．100 m 跑时，跑道为直轨道，位移为100m，平均速度为：‎ ‎，A正确；‎ B．200m的比赛有弯道，位移小于200m，B错误；‎ C．由B知该同学的200m短跑的平均速度小于，C错误；‎ D．该同学起跑阶段加速度不为零，速度为零，D错误．‎ ‎6.一物体从H高处自由下落，经时间t落地，则当它下落时，离地的高度为(　　)‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：物体做自由落体运动，由，当时间为时，物体下落的高度为，所以离地面的高度为，所以C正确．‎ ‎7.司机发现前方有危险，立即以5m/大小的加速度紧急刹车，刹车时的初速度为20m/s，则开始刹车后2s与开始刹车后6s内汽车通过的位移之比（ ）‎ A. 1:1 B. 1:3 C. 4:3 D. 3:4‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】汽车从刹车到静止用时：，故刹车后2s为：s1=v0t-at2=20×2 m-×5×22m=30m；刹车后6s内汽车的位移：s2=v0t刹-at刹2=20×4 m-×5×42m=40m，故：s1：s2=3：4，故ABC错误，D正确；故选D．‎ ‎8.如图所示，实线为两个在同一直线上运动的物体a和b的v t图象，由图可以知道(　 　 )‎ A. 两物体的速度方向相反，加速度方向也相反，a的加速度小于b的加速度 B. 两物体的速度方向相反，加速度方向也相反，a的加速度大于b的加速度 C. 两物体的速度方向相同，加速度方向相反，a的加速度大于b的加速度 D. 两物体的速度方向相同，加速度方向相同，a的加速度大于b的加速度 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】图线在横轴上方，速度均为正值，表示物体的运动方向均沿正方向，运动方向相同．图象的斜率等于加速度，a的斜率大于零，b的斜率小于零，所以两物体加速度方向相反，a的斜率大于b的斜率，所以a的加速度大于b的加速度．故ABD错误，C正确；故选C．‎ ‎9.在2016年里约奥运会女子3米跳板比赛中,我国跳水运动员施廷懋获得金牌.经过对跳水过程录像的理想化处理,将施廷懋(可视为质点)离开跳板时作为计时起点,其运动过程的v-t图像简化为如图所示,则运动员 (　　)‎ A. 在t1时刻开始进入水面 B. 在t2时刻开始进入水面 C. 在t2时刻在空中最高点 D. 在t3时刻浮出水面 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】施廷懋跳水的过程分为入水前的竖直上抛运动和入水后的匀减速运动两个过程，t1时刻，施廷懋速度为零，到达最高点，故A错误；t2时刻，施廷懋的加速度发生改变，说明受力发生变化，即t2时刻开始受到水的作用力，进入水面，故B正确，C错误；t3时刻，施廷懋向下匀减速到速度为零，到达水中最深处，故D错误．所以B正确，ACD错误．‎ ‎10.沿直线运动的汽车刹车后匀减速行驶，经3s恰好停止，在刹车开始后的第1s、第2s、第3s内汽车通过的位移之比为（   ）‎ A. 5:3:1 B. （）：（）：1‎ C. 9:4:1 D. 5:8:9‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】汽车制动后匀减速运动到零，采用逆向思维，汽车做初速度为零的匀加速直线运动，因为初速度为零的匀加速直线运动在相等时间内的位移之比为1：3：5，则制动开始的第1s内、第2s内、第3s内通过的位移之比为5：3：1；故选A.‎ ‎11.如图所示， A、B两个楔形物体叠放在一起，B靠在竖直墙壁上，在水平作用力F的作用下，A、B保持静止，则增大F的过程中(A、B仍保持静止)，下列说法正确的是 A. 墙对B的摩擦力一定增大 B. A对B的正压力一定增大 C. B对A的摩擦力一定增大 D. A对B的作用力一定不变 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．先对AB整体受力分析，由平衡条件知，竖直方向：f=GA+GB，因此当水平力F增大，墙壁对B的摩擦力仍不变，故A错误；‎ B．因AB间存在静摩擦力，则有：A受四个力，B受五个力，仍能处于平衡；‎ 设斜面B的倾角为θ，则，因此当F增大过程中，A对B的正压力增大，即A对B的作用增大，故B正确；‎ C．若开始时，B对A的静摩擦力向上，则当F增大时，B对A的静摩擦力减小；若开始时，B对A的静摩擦力向下，则当F增大时，B对A的静摩擦力增大，故C错误；‎ D．B对A的作用力是N与f的合力，其大小与F和G的合力等大反向，则当F增大时，B对A的作用力增大；由牛顿第三定律可知，A对B的作用力一定增大，故D错误。‎ 故选B。‎ ‎12.伽利略在研究自由落体运动时，做了如下的实验：他让一个铜球从阻力很小(可忽略不计)的斜面上由静止开始滚下，并且做了上百次．假设某次实验伽利略是这样做的：在斜面上任取三个位置A、B、C，让小球分别由A、B、C滚下，如图所示．设A、B、C与斜面底端的距离分别为s1、s2、s3，小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为t1、t2、t3，小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为v1、v2、v3，则下列关系式中正确并且是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下的运动是匀变速直线运动的是(　　)‎ A. == B. == C. s1－s2＝s2－s3 D. ==‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.小球在斜面上三次运动的位移不同，末速度一定不同，故A错误；‎ B. 由v=at可得a=v/t，三次下落中的加速度相同，故公式正确，但是这不是当时伽利略用来证用匀变速直线运动的结论，故B错误；‎ C.由图可知及运动学规律可知s1－s2>s2－s3，故C错误；‎ D.由运动学公式可知，故，故三次下落中位移与时间平方向的比值一定为定值，伽利略正是用这一规律说明小球沿光滑斜面下滑为匀变速直线运动，故D正确．‎ ‎13.如图所示，质量m＝20 kg和M＝40 kg的两物块，叠放在光滑水平面上，其中物块m通过处于水平方向的轻弹簧与竖直墙壁相连，初始时刻，弹簧处于原长状态，弹簧的劲度系数k＝250 N/m．现用水平力F作用在物块M上，使其缓慢地向墙壁移动，当移动40 cm时，两物块间开始相对滑动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．在相对滑动前的过程中，取g=10m/s2，下列说法中正确的是 A. M受到的静摩擦力保持不变 B. 刚推动时弹簧的弹性势能等于16J C. 开始相对滑动时，推力F的大小等于100 N D. 动摩擦因数等于0.5‎ ‎【答案】CD ‎【解析】‎ 对m进行受力分析，水平方向受向右的弹簧的弹力和向左的静摩擦力．由于弹簧在缩短，所以弹力越来越大，由于缓慢地向墙壁移动，也就可以看成平衡状态，所以M对m的摩擦力也在增大．所以M受到的摩擦力在增大，故A错误．水平面是光滑的，所以刚推动时弹簧处于原长，弹性势能为0，故B错误；把m和M看成整体进行受力分析，水平方向受向右的弹簧弹力和向左的推力．当移动40cm时，两物块间开始相对滑动，根据胡克定律得：F=kx=100N，故C正确；根据摩擦力公式：μmg=f，则，D正确．故选CD．‎ ‎14.如图所示，在光滑的斜面上放置3个相同的小球(可视为质点)，小球1、2、3距斜面底端A点距离分别为x1、x2、x3，现将它们分别从静止释放，到达A点的时间分别为t1、t2、t3，斜面的倾角为θ.则下列说法正确的是(　 　)‎ A. B. ‎ C. D. 若θ增大，则的值减小 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 小球在光滑斜面上释放时均做加速度大小为gsinθ匀加速运动，加速度相同，由位移公式，得，故A错误C正确；某段时间内的平均速度，因为三个小球到达底端的速度，可知平均速度，所以，故B正确；根据得，，变大，则的值增大，故D错误．‎ ‎15.如图所示为a、b两小球沿光滑水平面相向运动的v-t图．已知当两小球间距小于或等于L时，受到相互排斥的恒力作用，当间距大于L时，相互间作用力为零．由图可知（ ）‎ A. a球的质量小于b球的质量 B. a球的质量大于b球的质量 C. tl时刻两球间距最小 D. t3时刻两球间距为L ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】从速度时间图象可以看出a小球速度时间图象的斜率绝对值较大，所以a小球的加速度较大，两小球之间的排斥力为相互作用力大小相等，根据a=F/m知，加速度大的质量小，所以a小球质量较小，故A正确，B错误；二者做相向运动，所以当速度相等时距离最近，即t2时刻两小球最近，之后距离又开始逐渐变大，所以C错误；当间距大于L时，相互间作用力为零，由图看出t3时刻之后相互作用力为零，即间距大于L，则t3时刻距离为 L，选项D正确．‎ 二．实验题（共10分）请把答案填在答题卡上对应的横线上。‎ ‎16.一电火花打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下如图甲所示．‎ ‎(1)电火花计时器，它使用________电源(填“直流”或“交流”)，工作电压________V.‎ ‎(2)若工作电源的频率为50赫兹，纸带上打点如图，则打点计时器打A点时小车的速度vA＝________m/s，若小车做匀变速直线运动，该运动过程的加速度a=________m/s2(结果保留两位有效数字)‎ ‎【答案】 (1). 交流; (2). 220V; (3). 0.55m/s; (4). 5.0m/s2;‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)电火花计时器,它使用交流电源,工作电压220V . (2)小车做匀加速直线运动,平均速度等于中间时刻的瞬时速度,故 ‎ ; 根据推论公式 ,有 ‎ ;‎ 三．计算题（共30分）解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。‎ ‎17.物体做直线运动，其位移与时间图象如图所示，试求；‎ ‎（1）5s末的瞬时速度 ‎（2）20s内的平均速度 ‎（3）第二个10s内的平均速度 ‎（4）30s内的位移 ‎【答案】（1）3m/s（2）1m/s（3）-1m/s（4）0m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由图知，物体在前10s内做匀速直线运动，5s末的瞬时速度等于前10s内的平均速度，则： ‎ ‎(2) 据图可得物体在20s内位置坐标由0变化到20m，则物体在20s内的位移 物体在20s内的平均速度 ‎(3) 据图可得物体在第二个10s内位置坐标由30 m变化到20m，则物体在第二个10s内位移 物体在第二个10s内的平均速度 ‎(4) 据图可得物体在30s内位置坐标由0 变化到0，则物体在30s内的位移为0．‎ ‎18.一个橡皮绳，原长为，用它悬挂一本书，静止时测出橡皮绳的长度为．把书放在水平桌面上，用橡皮绳沿水平方向拉书，要使书由静止开始移动，测得橡皮绳的长度至少应为．书移动后，要使书继续做匀速运动，测得橡皮绳的长度为．设橡皮绳伸长的长度跟受到的拉力成正比，已知书本重为G，求：‎ ‎(1)书与水平桌面的动摩擦因数；‎ ‎(2)书与水平桌面间的最大静摩擦力．‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设橡皮绳劲度系数为，则 则：‎ 当书匀速运动时：‎ ‎，‎ N=G，‎ 可得：‎ ‎ ；‎ ‎(2)要将书拉动橡皮绳至少长，故:‎ ‎。‎ ‎19.如图所示，在倾角为θ=30°的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量均为m=0.5kg，弹簧的劲度系数为k=25N／m，C为一固定挡板，开始时系统处于静止状态，现用一沿斜面向上的力F拉物块A使之缓慢向上运动（g=10N／m），直到物块B刚要离开C．求：‎ ‎(1)物块B刚要离开C时弹簧弹力F和拉力F的大小；‎ ‎(2)此过程中物块A移动的距离d；‎ ‎(3)此过程中拉力F随物块A位移x的变化关系式．‎ ‎【答案】（1）F=2.5N F=5N（2）d=0.2m（3）F=25x（N）‎ ‎【解析】‎ ‎（1）物块B刚要离开C时，对物体B，由平衡知识可知：‎ 对AB的整体，由平衡知识可知： ‎ ‎（2）开始时，弹簧压缩：‎ 物块B刚要离开C时，弹簧拉伸：，‎ 则此过程中物块A移动距离d=x1+x2=0.2m ‎（3）由平衡知识，对A物体： ‎ 由题意可知 ，‎ 则F=kx=25x ‎ ‎