【物理】浙江省余姚中学2019-2020学年高一上学期期中考试试题（解析版）

【物理】浙江省余姚中学2019-2020学年高一上学期期中考试试题（解析版）

浙江省余姚中学2019学年度高一物理期中试卷第一学期 一．单项选择题 ‎1. 意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》一书中，详细研究了落体运动，他所运用的方法是 A. 假设－观察－逻辑推理（包括数学推演）－实验检验－修正推广 B. 观察－假设－逻辑推理（包括数学推演）－实验检验－修正推广 C. 逻辑推理（包括数学推演）－假设－观察－实验检验－修正推广 D. 逻辑推理（包括数学推演）－观察－假设－实验检验－修正推广 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 在研究落体运动时，没有只受重力作用的环境，只能根据一定的逻辑推理得到结论，B对；‎ ‎2.下列说法正确的是（　　）‎ A. 运动越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大 B. 同一物体在地球上不同的位置受到的重力是不同，所以它的惯性也随位置的变化而变化 C. 一个小球竖直上抛，抛出后能继续上升，是因为小球运动过程中受到了向上的推力 D. 物体的惯性大小只与本身的质量有关，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 惯性的大小是由物体的质量决定的，与物体的运动状态，所处空间位置无关，AB错误D正确；一个小球竖直上抛，抛出后能继续上升，是因为小球具有惯性，C错误；‎ ‎3.第19届亚洲运动会将于2022年9月10日～9月25日在中国杭州举行。杭州是中国第三个取得夏季亚运会主办权的城市，图中的“莲花碗”是田径的主赛场，下列关于亚运会田径项目的叙述正确的是(　　)‎ A. 研究短跑运动员终点撞线时可将运动员看成质点 B. 在田径比赛中跑步运动员的比赛成绩是一个时间间隔 C. 短跑运动员跑100m和200m都是指位移 D. 高水平运动员400m比赛的平均速度有可能大于其他运动员200m比赛的平均速度 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．研究短跑运动员终点撞线时，其自身大小不能忽略，所以不可以看做质点，故A错误；‎ B．在田径比赛中跑步运动员的比赛成绩是个时间段，故是一个时间间隔，故B正确；‎ C．短跑运动员跑200m时，不一条直线，故200m是路程而不是位移，故C错误；‎ D．400m比赛时位移为零，故平均速度为零，不可能大于200m时的平均速度，故D错误。‎ 故选B。‎ ‎4.一物体在地面以速度为 v 向上竖直上抛，不计空气阻力，经过 t 时间到最高点，上升高度为 h，则 A. 物体通过前半程和后半程所用时间之比为 1：( )‎ B. 物体通过 处的速度为 ‎ C. 物体经过 时速度为 ‎ D. 物体经过前和后 的位移之比为 1:3‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题中“一物体在地面以速度为 v 向上竖直上抛”可知，本题考查自由落体和竖直上抛运动，根据自由落体运动规律可分析本题。‎ ‎【详解】A.由题意可得，后半段时间为t1，则，则前半段时间为，解得故A错误；‎ B.设物体通过 处的速度为v1，根据公式可得，解得，故B错误；‎ C.设物体经过 时的速度为v2‎ ‎，根据公式可知，中间时刻的瞬时速度大小等于全程的平均速度，所以有，故C正确；‎ D. 物体经过前的位移和后 的位移分别为，，解得 ‎，故D错误。‎ ‎5.2018 年 10 月 23 日港珠澳大桥正式通车，它是目前世界上最长的跨海大桥，为香港、澳门、珠海三地提供了一条快捷通道。图甲是港珠澳大桥中的一段，一辆小汽车在长度为 L=21m 的平直桥面上提速，图乙是该车在该段的车速的平方（v2）与位移（x）的关系。则关于小汽车通过该段平直桥面的加速度和时间分别为 A. 4m/s2 6s B. 2m/s2 3s C. 2m/s2 5s D. 2m/s2 s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】右图中信息可知运用公式可得，解得，再由公式 得。，故B正确。‎ ‎6.如图甲、乙所示的x– t图像和v– t图像中给出四条图线，甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 甲车做直线运动，乙车做曲线运动 B. 0～t1时间内，甲车通过的路程小于乙车通过的路程 C. 0～t2时间内，丙、丁两车在t2时刻相距最远 D. 0～t2时间内，丙、丁两车的平均速度相等 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据位移-时间图象的斜率表示速度，由图象可知：乙图线的斜率不变，说明乙的速度不变，做匀速直线运动。甲做速度越来越小的变速直线运动，都是直线运动，故A错误；‎ B．在位移时间图象中纵坐标的变化量表示位移，可知0～t1时间内，甲、乙两车通过的位移相等，两车都做单向直线运动，所以路程相等，故B错误；‎ C．由速度图象与时间轴围成的面积表示位移可知：丙、丁两车在t2时刻面积差最大，所以相距最远，故C正确；‎ D．0～t2时间内，丙车的位移小于丁车的位移，时间相等，平均速度等于位移除以时间，所以丙车的平均速度小于丁车的平均速度，故D错误。‎ ‎7.如图所示，物体B叠放在物体A上，A、B的质量均为m，且上、下表面均与斜面平行，它们以共同速度沿倾角为θ的固定斜面C匀速下滑，则(　　)‎ A. A、B间没有静摩擦力 B. A受到B的静摩擦力方向沿斜面向上 C. A受到斜面的滑动摩擦力大小为2mgsin θ D. A与B间的动摩擦因数μ＝tan θ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：对B物体受力分析，根据共点力平衡可以得出A受力的情况，得出AB间摩擦力的大小及方向．再对整体受力分析可得出A受斜面的摩擦力情况．‎ A、对B受力分析可知，B受重力、支持力；将重力分解可知重力有沿斜面向下的分力，要使B能匀速下滑，受力一定平衡，故A对B应有沿斜面向上的摩擦力；故A错误；‎ B、由牛顿第三定律可知，A受到B的摩擦力应沿斜面向下，故B错误；‎ C、对整体分析，并将整体重力分解，可知沿斜面方向上，重力的分力与摩擦力等大反向，故A受的滑动摩擦力沿斜面向上，大小为2mgsinθ，故C正确；‎ D、由于AB间为静摩擦力，无法确定动摩擦因数，故D错误；‎ ‎8.如图所示，顶角为直角、质量为M 的斜面体ABC 放在粗糙的水平面上，∠A＝30°，斜面体与水平面间的动摩擦因数为μ，现沿垂直于 BC 方向对斜面体施加力 F，斜面体仍保持静止状态，则关于斜面体受到地面对它的支持力和摩擦力的大小，正确的是(已知重力加速度为 g)（ ）‎ A. ， B. ，‎ C. ， D. ，‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 分析斜面体的受力情况如图 根据平衡条件得：，，故选C.‎ ‎9.如图所示，竖直平面内固定的半圆弧轨道两端点M、N连线水平，将一轻质小环套在轨道上，一细线穿过轻环，一端系在M点，另一端系一质量为m的小球，不计所有摩擦，重力加速度为g，小球恰好静止在图示位置，下列说法疋确的是（ ）‎ A. 轨道对轻环的支持力大小为mg B. 细线对M点的拉力大小为 C. 细线对轻环的作用力大小为 D. N点和轻环的连线与竖直方向的夹角为30°‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】对圆环受力分析；因圆环两边绳子的拉力相等，可知两边绳子拉力与圆弧对圆环的支持力的夹角相等，设为θ，由几何关系可知，‎ ‎∠OMA=∠MAO=θ，则3θ=90°，θ=30°；则轨道对轻环的支持力大小为，选项A错误；细线对M点的拉力大小为T=mg，选项B错误；‎ 细线对轻环的作用力大小为，选项C错误；由几何关系可知，N点和轻环的连线与竖直方向的夹角为30°，选项D正确。‎ ‎10.如下图所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面木块压在上面弹簧上(但不拴接)，整个系统处于平衡状态．现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面的弹簧．在这个过程中，下面木块移动的距离为(　　)‎ ‎ ‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 将起始状态的两木块作为整体受力分析，求出起始状态时下方弹簧的弹力。待上面木块离开弹簧时，对下面木块受力分析，求出终了状态时下方弹簧的弹力。根据胡克定律求出两状态下弹簧的形变量，然后据几何关系求这个过程中下面木块移动的距离。‎ ‎【详解】将起始状态的两木块作为整体受力分析，可得下方弹簧的弹力 ‎，则起始时，下方弹簧的压缩量。待上面木块离开弹簧时，上方弹簧弹力为零，对下面木块受力分析，可得下方弹簧的弹力，则终了时，下方弹簧的压缩量。由几何关系得这个过程中下面木块移动的距离。故C项正确，ABD三项错误。‎ ‎11.图（a）所示，一只小鸟沿着较粗的树枝从 A 缓慢移动到 B，将该过程抽象为质点从圆弧A 点移动到 B 点，如图（b），以下说法正确的是 A. 树枝对小鸟的弹力减小，摩擦力减小 B. 树枝对小鸟的弹力增大，摩擦力减小 C. 树枝对小鸟的弹力增大，摩擦力增大 D. 树枝对小鸟的弹力减小，摩擦力增大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题中“一只小鸟沿着较粗的树枝从 A 缓慢移动到 B”可知，本题考查受力分析和力的平衡，根据分析物体受力情况可解答本题。‎ ‎【详解】设弹力与竖直方向的夹角为，则根据平衡可得，从A到B的过程中，减小，所以FN变大，排除AD；小鸟所受摩擦力为，所以摩擦力变小，故答案选B。‎ ‎12.2018年7月1日，具有完全自主产权的我国加长版“复兴号”动车组正式在京沪线上运行。一列加长版“复兴号”动车组从上海虹桥站由静止开始做匀加速直线运动，从某节车厢前端开始通过站台上一站立的工作人员开始计时，相邻两节车厢依次通过该工作人员的时间之比不可能是（　　）‎ A. 2：1 B. 5：2 C. 6：5 D. 7：3‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据匀变速直线运动规律的推论，做初速度为零的匀加速直线运动，通过相等位移的时间之比为1：（）：（）：……：（），整个过程通过两个相等位移的时间的比值最大为1：（），所以大于此比值的均不可能。‎ A. 2：1不大于1：（），可能，故A不符合题意。‎ B. 5：2大于1：（），不可能，故B符合题意。‎ C.6：5不大于1：（），可能，故C不符合题意。‎ D. 7：3不大于1：（），可能，故D不符合题意。‎ 二．不定项选择题 ‎13.如图所示，水平地面上质量为m的物体A在斜向上的拉力F的作用下，向右做匀速直线运动，拉力F与水平面夹角为θ，物块与地面间动摩擦因数为μ。已知重力加速度为g，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 物体A受到的摩擦力大小为μmg B. 物体A一定受到四个力的作用 C. 拉力F与物体A受到的摩擦力的合力方向一定是竖直向上 D. 物体受到的重力和地面对物体的支持力是一对平衡力 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 物体A受到的摩擦力大小为，选项A错误；‎ B.物体水平方向一定受摩擦力，则物体一定受支持力；所以物体受重力、拉力、支持力和摩擦力处于平衡，即物体一定受四个力的作用。故B正确。‎ C.因为物体合力为零，知拉力F与物体A受到的摩擦力与重力和支持力的合力等值反向，方向一定竖直向上。故C正确。‎ D.物体A受到的重力和支持力大小不等，不是平衡力。故D错误。‎ ‎14.如图所示，格鲁吉亚物理学家安德里亚仅靠摩擦力将 25 个网球垒成 9 ‎ 层高的直立“小塔”。网球 A 位于“小塔”顶层，下面各层均有 3 个网球，网球 B 位于“小塔”的第 6 层，已知每个网球质量均为 m。下列说法正确的是 A. 其他网球对 B 球的作用力大小等于 B 球的重力大小 B. 拿掉 A 球，“小塔”将无法保持平衡 C. 第 8 层的三个网球与 A 球间的弹力大小各为 D. 最底层 3 个网球受到地板的支持力均为 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题中“格鲁吉亚物理学家安德里亚仅靠摩擦力将 25 个网球垒成 9 层高的直立小塔”可知，本题考查受力分析和力的平衡，根据平衡条件和受力分析可解答本题。‎ ‎【详解】A.因为B 球保持静止，所以B 球受到平衡力，因此其他网球对 B 球的作用力大小等于 B 球的重力大小，故A正确；‎ B. 拿掉 A 球，其他小球的受力情况也会发生变化，平衡条件被破坏，因此“小塔”将无法保持平衡，故B正确；‎ C. 第 8 层的三个网球与 A 球间的弹力的合力与A球的重力相等，但由于第 8 层的三个网球与 A 球间的弹力并不是沿竖直向上的方向，故弹力大小不为，故C错误；‎ D. 最底层的 3 个网球受到地板的支持力等于全部球所受重力，因此每个网球受到地板的支持力均为，故D正确。‎ ‎15.物体做直线运动，它的加速度随时间变化图象如图所示，已知在 t=0 s 时，物体的速度为零，下列说法正确的是 A. t=2s 时，物体恰好回到出发点 B. t=50 s 时，物体离出发点 25m C. t=2 s 时，物体速度大小为零 D. 物体做往复运动 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】从a-t图中可知，物体在第1s做初速度为零的匀加速，第2s做加速度大小相同的匀减速直线运动，故到2s末，速度恰好减为零，之后重复前两秒的运动过程。‎ A.物体在前两秒速度方向一直不变，故A错误；‎ B. t=50 s 时，由于物体是重复前两秒的运动状态，根据公式，可得前两秒的位移为1m，所以t=50s 时，物体离出发点25m，故B正确；‎ C. t=2 s 时，第2s做加速度大小相同的匀减速直线运动, 到2s末，速度恰好减为零，故C正确；‎ D. 物体是重复前两秒的运动过程，故D错误。‎ ‎16.如图所示，在斜面上，木块A与B的接触面是水平的。连接木块A的绳子呈水平状态，两木块均保持静止。则木块A和木块B可能的受力个数分别为（ ）‎ A. 2个和4个 B. 3个和4个 C. 4个和5个 D. 4个和6个 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】B至少受到重力、A对B压力和静摩擦力、斜面的支持力四个力。斜面对物体B可能有静摩擦力，也有可能没有静摩擦力，因此B受到4个力或5个力；而A受到力支持力与重力外，可能受到拉力与B对A的摩擦力。因此A可能受到2个力或4个力。‎ A．2个和4个．故A符合题意．‎ B．3个和4个．故B不符合题意．‎ C．4个和5个．故C符合题意．‎ D．4个和6个．故D不符合题意．‎ ‎17.如图所示，光滑的夹角为θ＝30°的三角杆水平放置，两小球A、B分别穿在两个杆上，两球之间有一根轻绳连接两球，现在用力将小球B缓慢拉动，直到轻绳被拉直时，测出拉力F＝10N，则此时关于两个小球受到的力的说法正确的是(小球重力不计)（ ）‎ A. 小球A只受到杆对A的弹力 B. 小球A受到的杆的弹力大小为20N C. 此时绳子与穿有A球的杆垂直，绳子张力大小为 D. 小球B受到杆的弹力大小为 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 由题意可知，对A、B分别受力分析，如图所示，‎ A球受到杆对A的弹力与绳子的张力，故A错误；B、对B受力分析，如图所示，根据受力平衡条件，则有：，故B正确；C、此时绳子与穿有A球的杆垂直，绳子张力大小20N，故C错误；D、根据力的合成，结合力的平行四边形定则可知，小球B受到杆的弹力大小为，故D正确；故选BD.‎ 三．实验题 ‎18.用打点计时器测量重力加速度的实验装置如图所示。当纸带在钩码 带动下向下运动时，打点计时器在纸带上打下一系列的点。‎ ‎（1）该实验中,下列方法有助于减小实验误差的是___________.‎ A.应从纸带上的第一个点迹开始测量、计算 B.选用的钩码的质量应尽可能小些 C.操作时，应先释放纸带，后接通电源 D.打点计时器的上下两限位孔应在同一竖直线上 ‎（2）某同学在正确操作下，选取了一条点迹清晰的纸带，并测得连续三段相邻点的距离，但不 小心将该纸带撕成了三段，并丢失了中间段的纸带，剩余的两段纸带如图所示，其中A、B 两点的距离x1 = 9.8 mm,C、D两点的距离x2=17.6 mm.已知电源的频率为50 Hz.在打点计时器打下C、D两点的过程中，钩码的平均速度v=_____ m/s.‎ ‎（3）实验测得当地的重力加速度g= ____________‎ ‎【答案】 (1). D (2). 0.88 (3). 9.75‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】第一空．不一定要从纸带上第一个点开始计算验证机械能是否守恒，故A错误；选用的钩码的质量应尽可能大些，密度尽量大一些，可以减小受到的阻力的影响，可减少实验误差，故B错误；操作时，应先接通电源，后释放纸带，以保证纸带充分利用，该次序不能颠倒。故C错误；打点计时器的上下两限位孔应在同一竖直线上，以减小摩擦造成的误差，故D正确。‎ 第二空．电源的频率为50Hz，则T=0.02s，根据平均速度公式可知 ‎ 第三空．中间段的纸带有1个计时点，根据匀变速直线运动的推论△x=aT2可得：xCD-xAB=2aT2，解得a=9.75m/s2‎ ‎19.甲同学尝试用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计a挂于固定点c，下端用细线挂一重物Q．弹簧测力计b的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计a和b的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。‎ ‎（1）图中弹簧测力计a的示数为_____N ‎（2）下列必要的实验要求是_____（请填写选项前对应的字母）‎ A．应测量重物Q所受的重力 B．弹簧测力计应在使用前校零 C．拉线方向应与木板平面平行 D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置 ‎（3）乙同学换用两个弹簧测力计拉橡皮筋到O点，两弹簧测力计读数分别为F1和F2，用一个弹簧测力计拉橡皮筋到O点时读数为F′，通过作图法验证平行四边形定则时，图中符合实际情况的是_____‎ ‎【答案】 (1). 5.80 (2). ABC (3). C ‎【解析】‎ ‎【详解】第一空.弹簧测力计读数，每1N被分成10格，则1格就等于0.1N，所以示数为5.80N。‎ 第二空.A、实验通过作出三个力的图示，来验证“力的平行四边形定则”，因此重物的重力必须要知道。故A正确；‎ B、弹簧测力计是测出力的大小，所以要准确必须在测之前校零。故B正确；‎ C、拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确性。故C正确；‎ D、当结点O位置确定时，弹簧测力计A 的示数也确定，由于重物的重力已确定，两力大小与方向均一定，因此弹簧测力计B的大小与方向也一定，所以不需要改变拉力多次实验。故D错误。‎ 第三空.实际测量的合力应与橡皮筋在同一条直线上，即F′与橡皮筋在同一条直线上，由平行四边形定则作出的为理论值与实际值有一定的偏差，即由平行四边形定则作出的为F．故C正确，ABD错误。‎ 四．计算题 ‎20.如图所示，水平面上放置一倾角为θ斜面，斜面质量为 M，一质量为 m 的物体放在斜面上，现在物体上施加一沿斜面向下大小为 F 的拉力，物体与斜面始终保持静止。试求：‎ ‎（1）斜面对物体的弹力为多大？‎ ‎（2）斜面受到地面的摩擦力为多大？‎ ‎【答案】mgcosθ Fcosθ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据物体受力分析可知，物体在垂直斜面的方向只受弹力，因此根据受力平衡可得 ‎（2）若将物体和斜面看作一个整体，对整体受力分析可得，斜面所受摩擦力与拉力沿水平方向的分力大小相等，故 ‎21.在平直的测试汽车加速性能的场地上,每隔100 m有一个醒目的标志杆。两名测试员驾车由某个标志杆从静止开始匀加速启动,当汽车通过第二个标志杆开始计时,t1=10 s时,恰好经过第5个标志杆,t2=20 s时,恰好经过第10个标志杆,汽车运动过程中可视为质点,如图所示。求:‎ ‎ (1)汽车的加速度;‎ ‎(2)若汽车匀加速达到最大速度64 m/s后立即保持该速度匀速行驶,则汽车从20 s末到30 s末经过几个标志杆?‎ ‎【答案】(1)2 m/s2　(2)6个 ‎【解析】‎ ‎【详解】解析：(1)设汽车的加速度为a，经过第二个标志杆的速度为v0‎ 在0~10 s内，3L=v0t1+ ‎ 在0~20 s内，8L=v0t2+ ‎ 解得a=2 m/s2‎ ‎(2) 由(1)解得v0=20m/s，‎ 由v=v0+at2=60 m/s 到达最大速度v'=v+aΔt　‎ 代入数据得Δt=2 s　t3= t2+Δt =30 s 在t2~t3内汽车位移x=‎ 代入数据得：x=636 m 则经过的标志杆数n==6.36个，即6个。‎ ‎22.如图所示，钉子A、B 相距 5l，处于同一高度。细线的一端系有质量为2m 的小物块，另一端绕过 A 固定于 B。质量为 m 的小球固定在细线上 C 点，B、C 间的线长为 3l。用手竖直向下拉住小球，使小球和物块都静止，此时 BC 与水平方向的夹角为53°。忽略一切摩擦， 重力加速度为g，取 sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：‎ ‎(1)小球受到手的拉力大小 F；‎ ‎(2)若 F 的方向在竖直面可以任意改变，要使小球静止在相同位置，最小值为多少？‎ ‎【答案】 ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设AC绳的拉力为F1，BC绳的拉力为F2，由几何关系可得 解得 ‎（2） 由于小球依然在原位置不变，F 的方向在竖直面可以任意改变，重力和AC绳的拉力都不变，BC绳的拉力大小未知，所以当拉力F与BC绳的拉力垂直时，拉力最小 根据几何关系可得 解得 ‎23.A、B两车在一条水平直线上同向匀速行驶，B 车在前，车速36km/h，A 车在后，车速72km/h，当A、B相距 100m 时。‎ ‎(1)如果 A车立刻刹车减速，B 车仍做匀速运动，为避免相碰，A车的加速度 a 大小为何值时，A车与 B 车恰好不相撞。‎ ‎(2)如果 B 车刹车减速，加速度大小为1m/s2，A车也马上刹车减速。A车的加速度 a大小为何值时，A 车与 B 车恰好不相撞。‎ ‎【答案】0.5m/s2 m/s2‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题中“A、B两车在一条水平直线上同向匀速行驶”可知，本题考查追击相遇问题，根据运动公示可以解答本题。‎ ‎【详解】（1）有题可得，当A车的速度减速等于B车的速度时，若恰好两车相遇，则其加速度为最小加速度 恰好不相撞则 解得 ‎（2）若B 车刹车减速，当两车速度相同时恰好不相撞，则可得 且 两车位移分别为 联立解得 ‎ ‎