河北省承德第一中学2019-2020学年高一上学期期中考试物理试题

河北省承德第一中学2019-2020学年高一上学期期中考试物理试题

河北省承德市一中2019-2020学年高一上学期期中物理试题 一.单项选择题 ‎1.如图所示，是一个圆心为O半径为R的中国古代八卦图，中央S部分是两个等半径半圆，练功人（可视为质点）从A点出发以恒定速率v沿相关圆弧A→B→C→O→A→D→C进行，最后到达C点，则在整个过程中，以下判断正确的是（　　）‎ A. 练功者运动的总位移大小为2R B. 练功者的运动是匀速直线运动 C. 练功者运动的总路程是4πR D. 练功者运动的平均速度大小是v ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A.位移是指从初位置到末位置的有向线段，所有位移的大小为2R，故A正确；‎ B.人沿着圆弧运动，是曲线运动，不是直线运动，故B错误；‎ C.人所经过的路程是人所走的所有的路线的长度，人沿圆弧A→B→C→O→A→D→C的过程中，人经过的路程为大圆的周长和小圆周长的和，所有经过的总的路程为；故C错误；‎ D.平均速度是位移与时间的比值，并不等于v，故D错误。‎ ‎2.若汽车的加速度方向与速度方向一致，当加速度减小时，则　　‎ A. 汽车的速度可能减小 B. 汽车的速度保持不变 C. 当加速度减小到零时汽车的速度达到最小 D. 当加速度减小到零时，汽车的速度达到最大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 当物体的加速度的方向与速度方向相同，物体做加速运动，当加速度方向与速度方向相反，物体做减速运动.‎ ‎【详解】因为汽车加速度方向与速度方向相同，速度增大，当加速度减小，速度仍然增大，不过速度由增加得快变为增加得慢。当加速度减小到零，汽车做匀速直线运动，速度达到最大。故A、B、C错误，D正确.‎ 故选D.‎ ‎【点睛】解决本题的关键要掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法，关键看加速度的方向与速度方向的关系，而不是看加速度如何变化.‎ ‎3.下列关于力的说法正确的是（ ）‎ A. 静止的物体受到的摩擦力只能是静摩擦力 B. “风吹草低见牛羊”，草受到了力而弯曲，但未见到施力物体，说明没有施力物体的力也是可以存在的 C. 在同一接触面上摩擦力的方向与弹力的方向总是相互垂直 D. 两个不接触的物体之间不能产生力的作用 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.静止物体可能受到静摩擦力作用，也可能受滑动摩擦力作用，比如地面受到滑动摩擦力时，而地面是静止的。故A错误。‎ B.有力必须有施力物体和受力物体，草受到了力的施力物体是空气，故B错误；‎ C.摩擦力方向与接触面平行，而弹力方向与接触面垂直，因此同一接触面上的摩擦力与弹力的方向一定垂直；故C正确；‎ D.不相互接触的两物体之间，也会发生力的作用，例如磁力和重力的发生，故D错误。‎ ‎4.物体从离地面‎45m高处做自由落体运动(g取‎10m/s2)，则下列选项中正确的是（ ）‎ A. 物体运动4s后落地 B. 物体落地时的速度大小为‎30m/s C. 物体下落第1s内的位移为‎10m D. 物体在整个下落过程中的平均速度为‎20m/s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据位移公式：‎ 解得：‎ s 故A错误。‎ B.根据速度与位移的关系公式：‎ 得：‎ m/s 故B正确；‎ C.根据位移公式：‎ 解物体下落第1s内的位移为：‎ m 故C错误；‎ D.根据平均速度定义式有：‎ 代入数据得：‎ m/s 故D错误。‎ ‎5.如图所示为某质点的速度-时间图象，则下列说法中正确的是（ ） ‎ A. 在0～6s内，质点做匀变速直线运动 B. 在t=12s末，质点的加速度为‎-1m/s2‎ C. 在6～10s内，质点处于静止状态 D. 在4s末，质点运动方向改变 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 在0～4s内，质点的加速度为 =1.5（m/s2），在4-6s内质点的加速度为：=-1（m/s2），两段时间内的加速度不同，所以在0～6s内，质点做非匀变速直线运动，故A错误；在t=12s末，质点的加速度为a==-1（m/s2），故B正确． 在6s～10s内，质点以‎4m/s的速度做匀速运动，故C错误；在0-14s内，质点的速度都为正，一直沿正方向运动，故在4s末速度方向没有改变，故D错误；故选B.‎ 点睛：本题考查学生对v-t图象的认识，记住图象的斜率表示加速度，图象与时间轴围成的面积表示这段时间内物体通过的位移．‎ ‎6.甲、乙两车在平直的公路上同时、同地、同方向运动，它们的位移（单位：m）和时间（单位：s）的关系分别为：x甲，x乙，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 甲车的加速度为‎1m/s2‎ B. t=2s时甲车的速度为‎6m/s C. t=12s时甲乙两车相遇 D. 甲乙两车相遇前，t=6s时两车相距最远 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据：‎ 与 x甲 比较可知，甲车的初速度为：‎ m/s 加速度为：‎ m/s2‎ 故A错误；‎ B.根据：‎ 可知当t=2s时甲车的速度为：‎ m/s 故B正确；‎ C.当两车相遇时，位移相等，则有：‎ x甲=x乙 解得：‎ t=13s 故C错误；‎ D.由：‎ x=vt 与 x乙 比较可知，乙车的速度为：‎ m/s 当两车速度相等时两车相距最远，则有：‎ 解得：‎ t=6.5s 故D错误。‎ ‎7.如图所示，一光滑半圆形碗固定在水平面上，质量为m1的小球用轻绳跨过碗口并连接质量分别为m2和m3的物体，平衡时碗内小球恰好与碗之间没有弹力，两绳与水平方向夹角分别为53°、37°，则m1：m2：m3的比值为（已知sin53°=0.8，cos53°=0.6）（ ）‎ A. 5：4：3 B. 4：3：‎5 ‎C. 3：4：5 D. 5：3：4‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】对碗内的小球m1受力分析，受重力、两个细线的两个拉力，由于碗边缘光滑，故相当于动滑轮，故细线对物体m2的拉力等于m‎2g，细线对物体m1的拉力等于m‎1g，根据共点力平衡条件，两个拉力的合力与重力等值、反向、共线，有G2=G1cos37°，G3=G1sin37°，故m1：m2：m3=5：4：3选项A正确。‎ ‎【点睛】本题关键是对碗内小球受力分析，根据共点力平衡条件，运用合成法求解．根据三力平衡条件可知，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，然后运用合成法作图，根据几何关系得到三个物体的重力之比。‎ ‎8.木块A、B分别重50N和30N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2，与A、B相连接的轻弹簧被压缩了‎5cm，系统置于水平地面上静止不动，已知弹簧的劲度系数为100N/m，用F=1N的恒力作用在木块A上，如图所示，力F作用后（ ）‎ A. 木块A所受摩擦力大小是4N，方向水平向右 B. 木块A所受摩擦力大小是1N，方向水平向左 C. 木块B所受摩擦力大小是9N，方向水平向左 D. 木块B所受摩擦力大小是5N，方向水平向右 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A、B与地面间的最大静摩擦力分别为：‎ ‎0.2×50N=10N ‎0.2×30N=6N 根据胡克定律得，弹簧的弹力大小为：‎ ‎100×0.05N=5N 当F=1N时 ‎4N＜‎ ‎＜‎ 所以两物体都保持静止状态。则由平衡条件得：A所受摩擦力分别为：‎ ‎4N 方向水平向右。B所受的摩擦力为：‎ ‎5N 方向水平向左。故选A。‎ ‎9.图甲是由两圆杆构成的“V”形槽，它与水平面成倾角θ放置。现将一质量为m的圆柱体滑块由斜槽顶端释放，滑块恰好匀速滑下.沿斜面看，其截面如图乙所示，已知滑块与两圆杆的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，b= 120°，则（ ）‎ A. μ=tanθ B. 左边圆杆对滑块的支持力为mgcosq C. 左边圆杆对滑块的摩擦力为mgsinq D. 若增大θ，圆杆对滑块的支持力将增大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】滑块恰好匀速滑下，受力平衡，对滑块受力分析，根据平衡条件得：沿斜面方向：mgsinθ=‎2f=2μFN，垂直斜面方向有：mgcosθ=2FNcos=FN，解得：μ=tanθ，故A错误，B正确；左边圆杆对滑块的摩擦力为f=mgsinθ，故C错误；若增大θ，cosθ减小，则圆杆对滑块的支持力将减小，故D错误．故选B．‎ ‎【点睛】本题主要考查了共点力平衡条件的直接应用，要求同学们能正确分析物体的受力情况，特别注意两个圆杆对物体都有滑动摩擦力，难度适中。‎ 二.多项选择题 ‎10.物体从静止开始做匀加速直线运动，已知第4s内与第2s内的位移之差是‎12m，则可知（ ）‎ A. 第1s内的位移为‎3m B. 第2s末的速度为‎8m/s C. 物体运动的加速度为‎2m/s2‎ D. 物体在第5s内的平均速度为‎27m/s ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AC.根据：‎ 得物体运动的加速度：‎ m/s2‎ 则第1s内的位移：‎ m 故A正确，C错误；‎ B.第2s末的速度：‎ ‎6×‎2m/s=‎12m/s 故B错误。‎ D.物体在5s内的位移等于前5s内的位移减去前4s内的位移，则有：‎ m 则第5s内的平均速度为：‎ m/s 故D正确。‎ ‎11.两个共点力F1，F2互相垂直，其合力大小为F，F1与F间的夹角为，F2与F间的夹角为，如下图所示，若保持力F的大小和方向均不变而改变F1，对于F2的变化情况，以下判断正确的是（ ）‎ A. 若保持不变而减小F1，则变小，F2变大 B 若保持不变而减小F1，则变大，F2变小 C. 若保持F1的大小不变而减小，则变大，F2变大 D. 若保持F1的大小不变而减小，则变小，F2变小 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.合力保持不变，若保持不变而减小，根据平行四边形定则可知，变小，变大，如图所示：‎ 故A正确，B错误；‎ CD.若保持的大小不变而减小，则由平行四边形定则可知，变小，变小；变大，变大，如图所示：‎ 故C错误，D正确。‎ ‎12.如图所示，质量为‎20kg的物体，沿粗糙水平地面以某一速度开始向左运动，一水平向右的力F=10N作用于物体上，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.1，则下列说法正确的是（g取‎10m/s2）（ ） ‎ ‎ ‎ A. 物体受到的摩擦力大小为20N B. 物体受到的摩擦力大小为10N C. 物体受到的合力大小为30N D. 物体受到的合力大小为10N ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.物体在水平向右的拉力作用在水平面上运动，物体对地面的压力大小为：‎ N=mg 滑动摩擦力大小为：‎ ‎=0.1×20×10=20N 物体相对地面向左运动，所以滑动摩擦力的方向水平向右，故A正确，B错误；‎ CD.根据对物体受力分析可知，滑动摩擦力与拉力同向，则其合力大小为30N，方向水平向右，故C正确，D错误。‎ ‎13.如图所示的对物体A的四幅受力图中，正确的有（　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.A处于静止，则杆一定受球面或地面的摩擦力；故A错误；‎ B.A一定受地面的支持力及重力；球与斜面没有挤压，故不受斜面的弹力；故B正确；‎ C.物体匀速下滑，则物体一定受力平衡，而图中很明显合力不可能为零；故C错误；‎ D.对A分析，A处平衡状态，合力为零；故一定受向上的摩擦力；摩擦力与支持力的合力与重力等大反向；故D正确。‎ ‎14.如图所示，在一根粗糙的水平直杆上套有两个质量均为m的铁环，两铁环上系着两根等长细线，共同拴住质量为M的小球，两铁环与小球都处于静止状态．现想办法使得两铁环间距离增大稍许而同时仍能保持系统平衡，则水平直杆对铁环的支持力FN和摩擦力Ff 的变化是 (　 　)‎ A. FN不变 B. FN增大 C. Ff增大 D. Ff不变 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】水平直杆对两铁环的支持力FN的合力大小等于重力，所以当两铁环间距离增大时，FN不变，设细线的拉力为T，因为等长，所以两细线的拉力相等，所以，T增大，减小，所以Ff增大，选AC 三.实验题 ‎15.在“探究共点力合成的规律”实验中，用两个弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮筋，使它伸长到某一位置O点，为了确定两个分力的大小和方向，这一步操作中：‎ 必须记录的是______‎ A.橡皮筋固定端的位置 B.描下O点位置和两条细绳套的方向 C.橡皮筋伸长后的总长度 D.两个弹簧秤的读数 做实验时，根据测量结果在白纸上画出如图所示的示意图，其中O为橡皮筋与细绳的结点，图中的和的合力的理论值是______；和的合力的实际测量值是______。‎ 若两个弹簧秤的读数分为3N、4N，且两弹簧秤拉力方向的夹角为锐角，则______选填“能”或“不能”用一个量程为5N的弹簧秤测量出它们的合力，理由______。‎ ‎【答案】 (1). BD (2). (3). (4). 不能 (5). 因为这两个力的合力大小超出了弹簧秤的量程 ‎【解析】‎ ‎【详解】解：该实验的实验目的是验证力的平行四边形定则，要根据两个弹簧拉橡皮筋时两个拉力的大小和方向做出平行四边形求出其合力大小，然后与一个弹簧拉橡皮筋时的拉力大小进行比较，最后得出结论，故需要记录的是两弹力的大小和方向，故A、C错误，B、D正确。‎ 与合成的理论值是通过平行四边形定则算出的值，而实际值是单独一个力拉O点的时的值，因此F是与合成的理论值，是与合成的实际测量值；‎ 若两个弹簧秤的读数分为3N、4N，且两弹簧秤拉力方向的夹角为直角时合力为5N，当为锐角时合力将大于5N，故不能用一个量程为5N的弹簧秤测量出它们的合力。‎ ‎16.小华同学在做“用打点计时器测速度”的实验时，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条纸带，已知打点计时器使用的电源频率为50Hz，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，各计数点到O点的距离如纸带上所示：‎ ‎（1）图中两计数点的时间间隔为__s；根据纸带提供的信息，小华同学已经计算出了打下1、2、3、4、6这五个计数点时小车的速度，请你帮助他计算出打下计数点5时小车的速度___m/s，结果保留2位有效数字。‎ ‎（2）以速度v为纵轴、时间t为横轴在坐标纸上建立直角坐标系，根据表中的v、t数据，在坐标系中描点，并作出小车运动的图象____；根据图象可知，小车运动的加速度大小为___m/s2，结果保留2位有效数字。‎ ‎【答案】 (1). 0.1s (2). 0.53 (3). (4). 0.42‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]打点计时器使用的电源频率为50Hz，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，因此相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s，‎ ‎ [2]根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，则打下计数点5时小车的速度为：‎ m/s ‎（2）[3]利用描点法可画出速度-时间图象：‎ ‎[4]根据v-t图象的斜率k表示加速度，所以小车加速度：‎ m/s2‎ ‎【点睛】.‎ 四.计算题 ‎17.一质点沿一直线运动，先从静止开始以‎2.5m/s2的加速度匀加速运动4s，接着以该时刻的速度匀速前进3s，最后以大小为‎10m/s2的加速度匀减速运动直至停止。求 ‎（1）4s末的速度；‎ ‎（2）质点运动的总位移。‎ ‎【答案】（1）‎10m/s (2)‎‎55m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据v＝v0+at，有 v4＝v0+at＝0+2.5×‎4m/s＝‎10m/s ‎（2）匀加速运动的位移：‎ ‎ ‎ 匀速运动的位移：‎ ‎ ‎ 匀减速位移：‎ ‎ ‎ ‎18.质量分别为‎1kg、‎2kg、‎3kg的木块a、b、c与两个原长均为‎10cm、劲度系数均为500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图所示，其中a放在光滑水平桌面上。开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止。现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止，取g=‎10m/s2．求 ‎（1）开始时q弹簧的长度；‎ ‎（2）c木块刚好离开水平地面时绳子对b的拉力大小；‎ ‎（3）该过程p弹簧的左端向左移动的距离。‎ ‎【答案】（1）开始时q弹簧的长度为‎6cm；（2）c木块刚好离开水平地面时绳子对b的拉力大小为50N；（3）该过程p弹簧的左端向左移动的距离为‎20cm。‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）刚开始时弹簧处于压缩状态，此时b物体处于平衡状态，根据平衡条件即可求出开始时q弹簧的长度； ‎ ‎（2）根据平衡条件可知，c刚离开时，绳子的拉力等于bc的重力之和； ‎ ‎（3）c开始离开水平面时，弹簧q处于拉伸状态，根据平衡条件可明确拉伸量，再分析弹簧q的水平拉力，根据胡克定律可确定形变量，从而确定p左端向左移动的距离。‎ ‎【详解】（1）刚开始弹簧q处于压缩状态，设其压缩量为x1，则：‎ kx1=mbg x1=‎‎4cm l1=l0-x1=10-4=‎6cm；‎ ‎（2）最终c木块刚好离开水平地面时，绳子对b的拉力大小为：‎ T=（mb+mc）g=（2+3）×10=50N；‎ ‎（3）最终c木块刚好离开水平地面，弹簧q处于拉伸状态，设其拉伸量x2，则：‎ kx2=mcg x2=‎‎6cm 最终c木块刚好离开水平地面时，拉弹簧p的水平拉力大小为：‎ F=T=50N 则弹簧p的伸长量为：x3===‎0.1m=10 cm p弹簧左端向左移动的距离：x=x1+x2+x3=4+6+10=20 cm ‎【点睛】本题考查了胡克定律和共点力平衡的基本运用，关键选择好研究对象，结合共点力平衡，以及抓住弹簧的初末状态分析求解。‎ ‎19.如图所示，一球A夹在竖直墙与三角劈B斜面之间，三角形劈的重力为G ‎，劈的底部与水平地面间的动摩擦因数为μ，劈的斜面与竖直墙面是光滑的，问欲使三角劈静止不动，球的重力不能超过多大？(设劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)‎ ‎【答案】G ‎【解析】‎ ‎【详解】球A与三角形劈B的受力情况如图(甲)、(乙)所示,球A在竖直方向的平衡方程为:‎ GA=Fsin45°①‎ 三角形劈的平衡方程为: Ff=F/sin 45°②‎ FB=G+F/cos 45°③‎ 另有Ff=μFB ④‎ 由②③④式可得:F/=‎ 而F=F/,代入①式可得:GA=G.‎