天津市西青区2019-2020学年高一上学期期末考试物理试题

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天津市西青区2019-2020学年高一上学期期末考试 物理试题 注意事项：‎ 本试卷分为选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间为60分钟。答卷前，考生务必先将自己的姓名、准考证号，用蓝、黑色墨水的钢笔或签字笔填写在“答题卡”上，答在试卷上无效。祝各位考生考试顺利！‎ 第I卷 选择题（共40分）‎ 一、单项选择题（本题共12小题，共40分。在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的，1-8题每题3分，9—12题每题4分。请将答案填在答题卡上）‎ ‎1.高铁给人们在城市之间来往带来极大的便利，下列说法正确的是（　　）‎ A. 在研究高铁运行的速度时，不能把它看做质点 B. 研究高铁车轮转速的时候，可以把它看作质点 C. 在运行中高铁速度为，这是以地面为参考系的 D. 高铁从天津南站到合肥站运行“3小时59分”，指的是时刻 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．在研究高铁运行的速度时，可以不考虑高铁的大小和形状，故可以把它看做质点，故A错误； B．研究高铁车轮转速的时候，不可以把它看作质点，否则就没有转动可言了，选项B错误；‎ C．在运行中高铁速度为‎300km/h，这是以地面为参照物的，故C正确； D．高铁从天津南站到合肥站运行“3小时59分”，指的是时间间隔，选项D错误。‎ 故选C。‎ ‎2.出租车载小明到车站接人后返回出发地，司机打出全程的发票如图所示，则在此过程中，出租车运动的路程和位移分别为（ ）‎ ‎ ‎ A. ‎4.3‎km‎、‎4.3km B. ‎4.3km、0‎ C. 0、‎4.3km D. 0、0‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】出租车发票上里程即其行驶的路程，即‎4.3km，因又返回出发地，位置变化为零，故位移为0，故B正确．‎ ‎3.在物理学中，选定七个物理量的单位作为国际单位制的基本单位，利用物理量之间的关系就可以推导出其他物理量的单位．已知F=ma，其中F表示作用在物体上的力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度．则力的单位用国际单位制的基本单位表示应该是 A. kg·m/s B. kg·m/s‎2 ‎C. N D. N·s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】力的单位是牛，是导出单位，根据牛顿第二定律F=ma可知：1N=‎1kg•m/s2．则力的单位用国际单位制的基本单位表示应该是‎1kg•m/s2，故B正确ACD错误，故选B．‎ ‎4.关于运动和力的关系，下列说法正确的是（　　）‎ A. 力是物体位置改变的原因 B. 物体运动方向的改变不需要力 C. 力是改变物体运动状态原因 D. 力是物体维持一定速度的原因 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】ACD．力是改变物体运动状态的原因，而不是物体位置改变的原因，也不是维持一定速度的原因，选项AD错误，C正确；‎ B．物体运动方向的改变是运动状态的改变，需要力的作用，选项B错误。‎ 故选C。‎ ‎5.做曲线运动的物体，在运动过程中，一定会发生变化的物理量是（　　）‎ A. 合外力 B. 加速度 C. 速率 D. 速度 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】做曲线运动的物体，所受的合外力和加速度可以不变，如平抛运动；速度大小可以不变，但方向时刻沿切线方向，例如匀速圆周运动，故D正确，ABC错误；‎ 故选D．‎ ‎6.下列关于惯性的说法中，正确的是（　　）‎ A. 物体运动速度越大越难停下来，说明物体的速度越大惯性越大 B. 在草坪上滚动的足球，滚动得越来越慢，是由于它的惯性越来越小 C. 物体没有受外力作用时有惯性，受外力作用后惯性被克服了 D. 物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．物体的惯性只与物体的质量有关，与速度无关，选项A错误；‎ B．在草坪上滚动的足球，滚动得越来越慢，是由于它受到阻力作用，但是它的惯性是不变的，选项B错误；‎ C．物体的惯性与物体是否受力无关，选项C错误；‎ D．物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关，选项D正确。‎ 故选D。‎ ‎7.如图所示，一个带有磁铁的开瓶器吸附在竖直的冰箱门上静止不动。关于该开瓶器的受力，下列说法正确的是（　　）‎ A. 受到门的弹力是因为开瓶器自身的形变产生的 B. 受到门的吸引力和它受到的弹力是一对平衡力 C. 受到门的吸引力和它受到的弹力是一对相互作用力 D. 受到门的吸引力大于它受到的弹力，不然开瓶器会下落 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．开瓶器受到门的弹力是因为门的形变产生的，故A错误；‎ BCD．开瓶器受到门的吸引力和它受到的弹力大小相等，方向相反，两个力作用在开瓶器上，是一对平衡力，故B正确，CD错误。‎ 故选：B。‎ ‎8.如图所示，质量为‎20kg的物体在水平面上向右运动，物体和水平面之间的动摩擦因数为0.1，在运动过程中，还受到一个水平向左的大小为10N的拉力作用，重力加速度，则物体受到的摩擦力为（　　）‎ A. 20N，水平向左 B. 20N，水平向右 C. 10N，水平向左 D. 10N，水平向右 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】依据 f=μFN=0.1×200N=20N 方向与相对运动方向相反，所以为水平向左，故BCD错误，A正确。‎ 故选A。‎ ‎9.甲、乙两物体由同一位置出发沿一直线运动，其速度－时间图像如图所示，下列说法正确是（　　）‎ A. 甲做匀速直线运动，乙做匀变速直线运动 B. 2s后，甲、乙两物体的速度方向相反 C. 乙在6s内运动的加速度方向都是正方向 D. 两物体两次相遇的时刻分别是在2s末和6s末 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AC．甲做匀速直线运动；乙物体前2s做匀加速直线运动，加速度为正方向，后4s做匀减速直线运动，加速度为负方向，所以乙物体全程不是匀变速直线运动，故AC错误。 B．由于在速度－时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，时间轴上方速度是正数，时间轴下方速度是负数；所以2s后甲乙两物体的速度方向相同，故B错误。 D．甲、乙两物体由同一位置出发；在速度－时间图象中图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负；所以前2s内乙的三角形面积等于甲的正方形面积，即位移相同，此时两车相遇；前6s内甲车的矩形面积等于乙车三角形的面积，此时又相遇，即两物体两次相遇的时刻分别是在2s末和6s末，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎10.如图所示，自动卸货车静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，倾角θ缓慢增大，货物m相对车厢仍然静止，在此过程中下列说法正确的是 A. 货物对车厢的压力变大 B. 货物受到的摩擦力变大 C. 地面对车的摩擦力变小 D. 地面对车的支持力变小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ A、B、货物处于平衡状态，受重力、支持力、静摩擦力，根据共点力平衡条件，有：mgsinθ=f ，N=mgcosθ ，θ增大时，f增大，N减小；再根据牛顿第三定律，压力也就减小，A错误；B正确；‎ C、D、对货车整体受力分析，只受重力与支持力，不受摩擦力；‎ 根据平衡条件，支持力不变；再根据牛顿第三定律，压力也就不变，C错误；D错误；‎ 故选B．‎ ‎11.“跳一跳”小游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边平台上。如图所示的抛物线为棋子在某次跳跃过程中的运动轨迹，其最高点离平台的高度为，水平速度为；若质量为的棋子在运动过程中可视为质点，只受重力作用，重力加速度为，则（　　）‎ A. 棋子从最高点落到平台上所需时间 B. 若棋子在最高点的速度变大，则其落到平台上的时间变长 C. 棋子从最高点落到平台的过程中，棋子的水平位移大小 D. 棋子落到平台上时的速度大小为 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．从最高点到平台的过程可以看作是平抛运动，根据 得 故A错误。‎ B．从最高点到平台过程为平抛运动，运动的时间由高度决定，与最高点的速度无关，故B 错误。‎ C．棋子从最高点落到平台的过程中，棋子的水平位移大小 选项C正确；‎ D．根据动能定理得 解得棋子落到平台上的速度大小为 故D错误。‎ 故选C。‎ ‎12.某质量为‎50kg的同学站在电梯地板上，利用速度传感器和计算机研究电梯的运动情况，如图所示的图象是计算机显示的电梯在某一段时间内速度变化的情况（选竖直向上为正方向，）。根据图象提供的信息，可以判断下列说法中正确的是（　　）‎ A. 在0～5s内，该同学处于失重状态 B. 在5～10s内，该同学对电梯地板的压力大小等于0N C. 在10～20s内，电梯在减速下降，该同学处于超重状态 D. 在20～25s内，该同学对电梯地板的压力大小等于490N ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．在0～5s内，从速度时间图象可知，电梯加速向上运动，该同学处于超重状态，选项A错误；‎ B．在5s～10s内，速度时间图象为水平线，此时电梯在匀速运动，处于受力平衡状态，该同学对电梯地板的压力大小等于500N，故B错误；‎ C．在10 s～20s内，该同学匀减速上升，该同学处于失重状态，故C错误；‎ D．在20s～25s内，电梯加速下降，a=‎0.2m/s2。该同学对电梯底板的压力等于 N=mg-ma=490N 故D正确。‎ 故选D。‎ 第Ⅱ卷 非选择题（共60分）‎ 二、填空题（本题共5小题，每空2分，共20分）‎ ‎13.一个做直线运动的物体，在t=5s内速度从12增加到18，通过的位移为，这个物体5s内的平均速度是_____________。‎ ‎【答案】14‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]在t=5s内，物体通过的位移为x=‎70m，则物体在这5s内的平均速度为 ‎14.一个物体从‎45m高的地方静止释放，做自由落体运动（取10），则物体到达地面时的速度为____，物体下落的时间为____，物体下落最后1s内位移的大小为____。‎ ‎【答案】 (1). 30 (2). 3 (3). 25‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1][2]物体做自由落体运动，已知位移，根据位移时间关系公式，有 解得 根据速度时间关系公式，有 v=gt=10×3=‎30m/s ‎[3]前2s的位移 故最后1s的位移为 h1=h-h2=45-20=‎‎25m ‎15.‎ 酒后驾驶会导致许多安全隐患，其中之一是驾驶员的反应时间变长。“反应时间”是指驾驶员从发现情况到开始采取制动的时间。下表中“反应距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离；“刹车距离”是指驾驶员从踩下刹车踏板制动到汽车停止的时间内汽车行驶的距离。‎ 速度 反应距离 刹车距离 正常 酒后 正常 酒后 分析上表可知，驾驶员酒后反应时间比正常情况下多_____，汽车刹车时加速度大小为_____。‎ ‎【答案】 (1). 0.4 (2). 7.5‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]驾驶员正常情况下反应时间 驾驶员酒后的反应时间为 所以比正常情况下多0.4s；‎ ‎[2]汽车刹车时，加速度大小为 ‎16.在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中，由实验测得某弹簧所受弹力F和弹簧的长度的关系图象如图所示，则该弹簧的原长=_____，该弹簧的劲度系数为____。‎ ‎【答案】 (1). 15 (2). 500‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]弹簧处于原长时，弹簧所受弹力为0，则从图中可知，F=0时，L0=‎15cm； [2]由胡克定律有，从图中可知弹簧长度L=‎25cm时，弹簧伸长量 弹力F为50N，则该弹簧的劲度系数 ‎17.如图所示，在车厢顶上吊一小球，小球悬线与竖直方向夹角为α，行车速度方向如图所示，质量为m的物体相对车厢静止，则物体受到摩擦力大小为________，方向为________．‎ ‎【答案】 (1). mgtanα　 (2). 向右 ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意知，重物、车厢和小球三者加速度相同，对物体m，由牛顿第二定律得：，因为车厢的加速度的方向向右，所以物块m受到的摩擦力的方向向右．‎ ‎【点睛】分析清楚题意、应用牛顿第二定律可以解题，解决本题的关键知道球、物体与车厢具有相同的加速度，通过牛顿第二定律进行求解．‎ 三、实验题（本题共1小题，共10分）‎ ‎18.在探究加速度与力、质量的关系时，小王同学采用如图所示装置，图中小车及砝码的质量用M表示，沙桶及沙的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带计算出．‎ ‎（1）往沙桶中加入—定量的沙子，当M与m的大小关系满足_______时，可近似认为绳对小车的拉力大小等于沙桶和沙的重力；‎ ‎（2）在平衡摩擦力后，他用打点计时器打出的纸带的—段如图所示，该纸带上相邻两个计数点间还有4个点未标出，打点计时器使用交流电的频率是50Hz，则小车的加速度大小 ‎______m/s2；（结果保留三位有效数字）‎ ‎（3）小张同学用同—装置做实验，他们俩在同—坐标系中画出了a-F关系图，如图所示，小张和小王同学做实验，哪—个物理量是不同的_______________．‎ ‎【答案】（1） M>>m （2） ‎0.390m/s2；（3） 小车质量．‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]．往沙桶中加入—定量的沙子，当M与m的大小关系满足M>>m 时，可近似认为绳对小车的拉力大小等于沙桶和沙的重力；‎ ‎（2）[2]．小车加速度大小 ‎（3）[3]．根据，可知，两图线的斜率不同，则两小车的质量不同.‎ ‎19.某探究实验小组的同学为了研究平抛物体的运动，该小组同学利用如图所示的实验装置探究平抛运动．‎ ‎（1）首先采用如图甲所示的装置．用小锤击打弹性金属片，使A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，将观察到两球_____（选填“同时”或“不同时”）落地，改变小锤击打的力度，即改变A球被弹出时的速度，仍能观察到相同的现象，这说明_____．（选填所述选项前的字母）‎ A．平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动 B．平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动 C．能同时说明上述选项A、B所述的规律 ‎（2）然后采用如图乙所示的装置．两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端可看作与光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度使AC=BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0‎ 相等．现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球同时以相同的初速度v0分别从轨道M、N的末端射出．实验可观察到的现象应是P球将_____击中Q球（选填“能”或“不能”）．仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明_____．（选填所述选项前的字母）‎ A．平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动 B．平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动 C．不能说明上述选项A、B所描述规律中的任何一条．‎ ‎【答案】 (1). 同时 (2). A (3). 能 (4). B ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1][2]．首先采用如图甲所示的装置．用小锤击打弹性金属片，使A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，将观察到两球同时落地；改变小锤击打的力度，即改变A球被弹出时的速度，仍能观察到相同的现象，这说明平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动，故选A；‎ ‎（2）[3][4]．实验可观察到的现象应是P球将能击中Q球．仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动，故选B．‎ 四、计算题（本题共2小题，共30分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。）‎ ‎20.如图甲所示，指示牌用两条细绳静止悬挂在天花板下，两细绳平行且对称，指示牌为质量均匀分布的薄板。设薄板的质量为，，忽略细绳的质量。求：‎ ‎(1)求每条细绳对薄板的拉力大小；‎ ‎(2)若受风的影响，使薄板偏离竖直位置并静止，从侧面看悬线与竖直方向的夹角为（如图的乙所示），此时风对薄板的作用力垂直薄板向上，则该情况下薄板对每条细绳拉力的大小及风对薄板的作用力的大小。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）‎ ‎【答案】(1)15N；(2)12N，18N ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)薄板受到重力和两根绳子的拉力F，根据平衡条件可得 可得 ‎(2)设每条绳子的拉力为，受力情况如图所示 根据平衡条件可得 ‎，‎ 由牛顿第三定律可知：设薄板对每条绳子的拉力为 ‎ 设风对薄板的作用力为，则 解得 ‎21.在海滨游乐场有一种滑沙的娱乐活动。如图所示，人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始下滑，滑到斜坡底部B点后沿水平滑道再滑行一段距离到C点停下来。斜坡滑道与水平滑道间是平滑连接的，滑板与斜坡间的动摩擦因数为μ=0.5，不计空气阻力，重力加速度 ‎。求：‎ ‎(1)若斜坡倾角，人和滑板的总质量为，则人在斜坡上下滑时的加速度大小？（0.6，0.8）‎ ‎(2)若斜坡高度，斜坡倾角，人和滑板的总质量为，人和滑板从A点开始运动到C点停下，一共经历时间s，则BC的距离是多少？‎ ‎(3)上问中，人和滑板与水平滑道间的动摩擦因数多大？‎ ‎【答案】(1)；(2)‎100m；(3)0.1‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)在斜坡上匀加速直线运动 ‎，‎ 所以 ‎=‎ ‎(2)AB斜面 ‎，‎ 解得 s BC面匀减速直线运动 s， ‎ 所以 ‎(3)BC面匀减速直线运动 由逆过程可知 解得 ‎0.1‎