【物理】云南省昆明市官渡区2019-2020学年高一上学期期末考试学业水平检测试题 （解析版）

【物理】云南省昆明市官渡区2019-2020学年高一上学期期末考试学业水平检测试题 （解析版）

云南省昆明市官渡区2019-2020学年高一上学期期末考试学业水平检测试题 第Ⅰ卷（选择题）‎ 一、单项选择题（本题共8小题。每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中只有一个选项是正确的，把正确选项填涂在答题卡上。选对的得3分，错选或不选的得0分）‎ ‎1.沪昆高速铁路由上海虹桥站至昆明南站全长2252公里，设计时速为‎350km/h。某动车从上海开往昆明，在研究下列问题时，可以把动车看作质点的是（　　）‎ A. 研究动车通过桥梁的时间 B. 研究动车起步到出站的时间 C. 研究动车在转弯时有无翻倒的危险 D. 研究动车从上海开往昆明的时间 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC．把物体看作质点的条件是，对于研究的问题中的物体大小和形状是否能够忽略，研究动车通过桥梁的时间，研究动车起步到出站的时间，不能忽略动车的大小，研究动车在转弯时有无翻倒的危险，不能忽略动车的形状，ABC错误；‎ D．研究动车从上海开往昆明的时间，可以忽略动车的大小和形状，D正确。‎ ‎2.足球场上足球以‎2m/s的速度水平飞来，运动员将它以‎4m/s的速度反向踢回，踢球时间为0.2s。设球飞来的方向为正方向，则足球在这段时间内的平均加速度是（　　）‎ A. ‎30m/s2 B. ‎-30m/s‎2 ‎C. ‎10m/s2 D. ‎-10m/s2‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】球飞来的方向为正方向，则初速度； 末速度；则加速度，故B正确，ACD错误。‎ ‎3.下列关于运动的描述，正确的是 A. 位移只能用于描述物体做直线运动时的位置变化 B. 路程只能用于描述物体做曲线运动时的轨迹长度 C. 速度是描述物体路程变化快慢的物理量 D. 速度是描述物体位置变化快慢的物理量 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．位移可以用于描述物体做直线运动时的位置变化，也可以用于描述物体做曲线运动时的位置变化，故A错误；‎ B．路程可以用于描述物体做曲线运动时的轨迹长度 ，也可以用于描述物体做直线运动时的轨迹长度，故B错误；‎ CD．速度是描述物体位置变化快慢的物理量，而不是是描述物体路程变化快慢的物理量，故D正确，C错误。‎ ‎4.下列图象可以表示物体做匀变速直线运动的是（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AD．匀变速直线运动的的v-t图像是一条倾斜直线，故D正确，A错误；‎ B．匀变速直线运动的的x-t图像是一条曲线，故B错误；‎ C． 匀变速直线运动的的a-t图像是平行时间轴一条直线，故C错误。‎ ‎5.下面说法中，正确的是（　　）‎ A. 跳水运动员从跳台上起跳时，跳台对人的弹力大于人的重力 B. 跳水运动员从跳台上起跳时，跳台对人的弹力等于人的重力 C. 牛拉车加速运动时，牛拉车的力大于车拉牛的力 D. 鸡蛋碰石头时，鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．起跳时是向上加速运动，加速度方向向上，根据牛顿第二定律知起跳时合力方向向上，所以跳台对人的弹力大于人的重力，A正确B错误；‎ C．牛向前拉车的力和车向后拉牛的力是一对作用力与反作用力，它们总是大小相等、方向相反，与运动状态无关，C错误；‎ D．鸡蛋对石头的作用力和石头对鸡蛋的作用力是一对作用力与反作用力，它们总是大小相等、方向相反，D错误。‎ ‎6.厨房里的圆柱形玻璃瓶外壁沾上油污以后，若要将瓶子拿起，需要增加手握瓶子的压力。现将瓶子拿起后悬停在空中，则下列说法中，正确的是（　　）‎ A. 手对瓶子的静摩擦力大于瓶子所受的重力 B. 手对瓶子的静摩擦力等于瓶子所受的重力 C. 增加手握瓶子的压力目的是增大瓶子所受的静摩擦力 D. 手对瓶子的压力越大，瓶子与手之间的动摩擦因数越大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．瓶子保持静止，受力平衡，对瓶子受力分析，受重力和竖直向上的静摩擦力，二力平衡，因而静摩擦力等于重力；握力增加后，瓶子更掉不下，依然保持静止，静摩擦力还是等于重力，A错误，B正确；‎ C．增加手握瓶子的压力，增加的是瓶子的最大静摩擦力，瓶子所受的静摩擦力不变，C错误；‎ D．动摩擦因数取决于手和瓶子接触面的材料以及粗糙程度，与压力无关，D错误。‎ ‎7.某电梯中用细绳悬挂一重物，当电梯在竖直方向运动时，绳子突然断裂，由此可以判断此时电梯的运动情况是（　　）‎ A. 电梯一定是加速上升 B. 电梯可能是减速上升 C. 电梯可能处于失重状态 D. 电梯的加速度方向一定向上 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】ABD．某电梯中用细绳悬挂一重物，当电梯在竖直方向运动时，突然发现绳子断了，说明绳子的拉力增大了，说明物体处于超重状态，加速度一定向上，电梯可能是向上做加速运动，也可能是向下做减速运动。故D正确，AB错误；‎ C．电梯一定于处超重状态，故C错误；‎ ‎8.水平面上有一倾角为θ的斜面A，斜面A上固定一竖直档板，现将形状与A相同、质量为M的斜面B和质量为m的球如图所示放置，整个装置处于静止状态，且各接触面间均光滑。关于各个物体间的弹力下列说法，正确的是（　　）‎ A. 小球对斜面B的压力 B. 挡板对小球的弹力为0‎ C. 斜面A对斜面B的支持力为 D. 斜面B对挡板的弹力为 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．小球与斜面没有直接接触，所以小球与斜面间没有弹力，故A错误；‎ B．以小球为对象，进行受力分析，小球只受两个力作用：重力和支持力，所以挡板对小球的弹力为0，故B正确；‎ CD．以小球和斜面B整体为对象，进行受力分析，受到重力、斜面支持力和档板弹力，根据平衡条件可知，斜面A对斜面B的支持力为，挡板对斜面B的弹力为 ‎，根据牛顿第三定律得斜面B对挡板的弹力为，故CD错误。‎ 故选B。‎ 二、多项选择题（本题共4小题。每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，均有多个选项正确，把正确选项填涂在答题纸上。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不选的得0分）‎ ‎9.关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法中，正确的是（　　）‎ A. 伽利略认为重的物体比轻的物体下落得快 B. 伽利略通过斜面实验直接得到了速度随时间的变化规律 C. 伽利略在实验中逐渐增大斜面倾角，小球的加速度也逐渐增大 D. 伽利略得出自由落体运动规律的核心思想是把可靠的实验和合理的逻辑推理和谐结合起来 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．伽利略认为，重的物体和轻的物体从同一高度同时释放总是同时落地，故A错误；‎ B．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上的理想化推理，故B错误；‎ C. 伽利略在实验中逐渐增大斜面倾角，小球的加速度也逐渐增大 ，故C正确；‎ D. 伽利略得出自由落体运动规律的核心思想是把可靠的实验和合理的逻辑推理和谐结合起来，故D正确。故选CD。‎ ‎10.某质点做直线运动v﹣t图象如图所示，则该质点（　　）‎ A. 在0～4s内和4s～8s内的加速度方向相反 B. 4s末的速度为零，加速度也为零 C. 在前8s内平均速度为零 D. 在前12s内的位移为零 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．因v-t图像的斜率等于加速度，可知在0～4s内和4～8s内图像的斜率均为正，即加速度方向相同，故A错误；‎ B．4s时的速度为零，但是加速度不为零，故B错误；‎ C．因v-t图像的面积等于位移，且在t轴上方的位移为正，下方的位移为负，可知在前8s内的位移为零，所以平均速度为零，故C正确；‎ D．因v-t图像的面积等于位移，且在t轴上方的位移为正，下方的位移为负，可知在前12s内的位移为零，故D正确。‎ 故选CD。‎ ‎11.如图所示，在一颗钉子上用一根细线挂上一幅相框，由于相框质量太大，细线被拉断。若要将该相框挂稳，不计细线和钉子之间的摩擦，下列操作可行的是（　　）‎ A. 将断掉的细线打个结再挂上去 B. 适当减小绳子与相框两连接点间的距离 C. 适当增加绳子与相框两连接点间的距离 D. 更换为同种规格，但长度更长的绳子 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】设在钉子处两线的夹角是θ，如果平衡，则细线的拉力，细线被拉断，说明夹角θ太大了，若要将该相框挂稳，就要减小夹角θ。‎ A．将断掉的细线打个结再挂上去，细线的长度变短，夹角θ变大，细线会被拉断，故A错误；‎ B．适当减小绳子与相框两连接点间的距离，夹角θ变小，相框可能挂稳，故B正确；‎ C．适当增加绳子与相框两连接点间的距离 夹角θ变大，细线会被拉断，故C错误；‎ D． 更换为同种规格，但长度更长的绳子，夹角θ变小，相框可能挂稳，故D正确。‎ 故选BD。‎ ‎12.建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为‎70kg的工人站在地面上，通过定滑轮将‎30kg的建筑材料拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，g取l‎0m/s2，下列说法中，正确的是（　　）‎ A. 若将材料缓慢上拉，则绳子对材料的拉力为300N B. 若将材料缓慢上拉，则人对地面的压力为700N C. 若将材料以a=‎1m/s2的加速度加速上拉，则人对地面的压力为370N D. 若人始终未离开地面，则材料上升的加速度不可能m/s2‎ ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB． 若将材料缓慢上拉，建筑材料保持平衡，则绳子对材料的拉力等于建筑材料的重力，有F1=m‎1g=300N，若将材料缓慢上拉，则人对地面的压力为F2=m‎2g-F1=400N，故A正确，B错误；‎ C． 若将材料以a=‎1m/s2的加速度加速上拉，以建筑材料为对象，由牛顿第二定律得 ‎，解得F3=330N，人对地面的压力为F4=m‎2g-F3=370N，则人对地面的压力为370N，故C正确；‎ D． 若人始终未离开地面，绳子的最大拉力F5=m‎2g=700N，以建筑材料为对象，由牛顿第二定律得，解得，则材料上升的加速度不可能m/s2，故D正确。‎ 故选ACD。‎ 第Ⅱ卷（非选择题）‎ 三、实验题（共16分。按题目要求把答案填在答题卷上。）‎ ‎13.两位同学在探究“两个互成角度的力的合成”的实验中，利用图钉、木板、橡皮条、细绳套、弹簧测力计、白纸、刻度尺等器材进行有关实验。‎ ‎（1）其主要实验步骤如下：‎ ‎①将图钉、白纸固定在木板上，把系好细绳套的橡皮筋挂在图钉上 ‎②用两个弹簧测力计互成角度的拉伸橡皮筋，记录此时两个测力计的读数F1、F2及其方向 ‎③用一个弹簧测力计拉伸橡皮筋，并记录此测力计的读数F´及其方向 ‎④在白纸上作出三个力的图示，并探究它们的关系 以上步骤中，存在问题的步骤是_________。（填写步骤前的序号）‎ ‎（2）如图甲、乙所示是这两名同学探究得到的结果，则可判定其中______（填“甲”或“乙”）实验结果是尊重实验事实的。‎ ‎（3）两弹簧测力计拉力的图示已在图丙中作出，方格每边的长度表示1.0N，按照作图法可得合力的大小为_________N。（结果保留两位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). ②③ (2). 甲 (3). 7.0（6.9~7.2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）①将图钉、白纸固定在木板上，应该是：用图钉把橡皮条的一端固定在木板上，而不是把系好细绳套的橡皮筋挂在图钉上，故步骤①有问题；‎ ‎②用两个弹簧测力计互成角度的拉伸橡皮筋，记录此时两个测力计的读数F1、F2及其方向，还要记录结点O点的位置，故步骤②有问题；‎ ‎③用一个弹簧测力计拉伸橡皮筋，把橡皮条与细绳的结点拉到位置O，并记录此测力计的读数F´及其方向，故步骤③有问题；‎ ‎④在白纸上作出三个力的图示，并探究它们的关系，故步骤④没有问题。‎ 故存在问题的步骤是①②③‎ ‎（2）实验测弹力方向沿绳子方向，由于误差的存在，作图法得到的合力与实验值有一定的差别，故甲更符合实验事实.‎ ‎（3）已知分力求合力，根据平行四边形定则作图，如图：‎ 故合力为7.0N。‎ ‎14.某同学用图甲所示装置来探究小车的加速度与力的关系，小车（含车中重物）的质量为M，细线下端悬挂钩码拉动小车，小车运动的加速度为a。‎ ‎(1)关于实验操作，下列做法正确的是__。‎ A．在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时，在细线的下端要悬挂钩码 B．实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源 C．实验中，应保持小车(含车中重物)的质量M不变 D．实验中，需要满足钩码的质量m远小于小车的质量M ‎(2)图乙是某个同学实验中打出纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的五个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测出各计数点到A点间的距离。已知所用电源的频率为50Hz，打B点时小车的速度vB＝_____m/s，小车的加速度a＝____m/s2。（保留2位有效数字）‎ ‎(3)某同学根据所测数据得到了小车运动的a—F图象如下图所示，由图像可知，该组同学完成实验用的小车质量是__。‎ A．‎0.25kg ‎B．‎0.50kg ‎C．‎1.0kg ‎D．‎‎2.0kg ‎【答案】 (1). CD (2). 0.32 0.93 (3). B ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)A．在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时，不应悬挂钩码，故A错误；‎ B．实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块，故B错误；‎ CD．实验中，应控制小车(含车中重物)的质量M不变，当钩码的质量m远小于小车的质量M时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于钩码的总重力，故CD正确。‎ 故选CD。‎ ‎(2)已知所用电源的频率为50Hz，则纸带上相邻计数点间的时间间隔为 利用匀变速直线运动的推论得 根据 可得 代入解得 ‎(3)由图可知斜率的倒数表示小车的质量，即，故ACD错误，B正确。‎ 故选B。‎ 四、解答题（本题共4小题，共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎15.某物理兴趣小组利用直尺测小组成员的反应时间。具体操作如下：甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直，直尺‎10.00cm刻度线刚好位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开直尺时，立即用手指捏住直尺，读出乙手指捏住直尺的位置刻度为‎30.00cm，取当地重力加速度g=‎10m/s2，空气阻力忽略不计。请根据以上数据求出乙同学的反应时间。‎ ‎【答案】0.2s ‎【解析】‎ ‎【详解】直尺做自由落体运动下降的高度 根据，解得乙同学的反应时间 ‎16.如图所示，轻绳上端系在竖直杆上的A点，下端C点连接一质量为m=‎1kg的小球（可视为质点），轻弹簧左端连接在竖直杆的B点，右端与C点连接。小球静止时，轻弹簧恰好处于水平位置。已知轻绳AC长为L=‎0.5m，轻绳与竖直杆间的夹角θ=37o，轻弹簧原长l0=‎0.5m，取g=‎10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8。求：‎ ‎(1)弹簧的弹力大小；‎ ‎(2)弹簧的劲度系数。‎ ‎【答案】(1)F弹=7.5N；(2)k=37.5N/m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)对小球受力分析如图所示 即 ‎(2)根据 弹簧形变量 得 ‎17.某平直高速路上一辆卡车和一辆小汽车在同一车道同向匀速行驶。卡车在前，速度v1=‎20m/s，小汽车在后，速度v2=‎30m/s。为防止小汽车撞上卡车，某时刻开始小汽车司机以a=‎2.5m/s2的加速度刹车。求：‎ ‎（1）经过多长时间两车速度相同？‎ ‎（2）若要两车不相撞，小汽车开始刹车时车头距卡车车尾的距离至少为多少？‎ ‎【答案】（1）4s；（2）‎‎20m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设经过秒后二者速度相同，对小汽车，即 联立解得 ‎（2）二者速度相同时距离最小 对卡车 对小汽车 小汽车开始刹车时车头距卡车车尾的距离至少为 ‎18.如图所示，斜面AB与水平面的夹角θ=37o。一质量为m=‎1kg的小滑块（可视为质点）在沿斜面向上的恒力F=2N的作用下，以v0=‎16m/s的初速度从斜面底端A沿斜面向上运动，已知小滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，取g=‎10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8。求：‎ ‎（1）小滑块向上运动过程中的加速度大小a1；‎ ‎（2）小滑块沿斜面上升到最高点时距A的距离；‎ ‎（3）若小滑块沿斜面上升到最高点时撤去恒力F，求小滑块从A点出发到再次回到A点需要的时间。‎ ‎【答案】（1）a1=‎8m/s2；（2）x=‎16m；（3）6s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）受力分析如图所示 沿斜面方向 mgsinθ+f-F=ma1 ①‎ 滑动摩擦力大小 f=μFN ②‎ 垂直斜面方向 FN=mgcosθ ③‎ 由①②③联立解得 a1=‎8m/s2 ④‎ ‎（2）小滑块上升到最高点时速度为0，由速度与位移关系式得 ‎-2a‎1x=0- ⑤‎ 解得 x=‎16m ⑥‎ ‎（3）由速度公式，上升过程 ‎0=v0-a1t1 ⑦‎ 解得 t1=2s ⑧‎ 下滑过程，根据牛顿第二定律得 mgsinθ-μmgcosθ=ma2 ⑨‎ 解得 a2=‎2m/s2 ⑩‎ 由位移公式得 ‎ ⑪‎ 解得 t2=4s ⑫‎ 小滑块从A点出发到再次回到A点需要的时间 t=t1+t2=6s ⑬‎