【物理】甘肃省永昌四中2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版）

【物理】甘肃省永昌四中2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版）

甘肃省永昌四中2019-2020学年高一上学期期末考试试题 一、单项选择题（本题共15小题，每小题4分，共60分。）‎ ‎1.下列关于质点的说法，正确的是(　　)‎ A. 原子很小，所以可以当作质点 B. 研究和观察日食时，可把太阳当作质点 C. 研究神舟十号飞船与天宫一号飞行器对接时，可将神舟十号飞船看做质点 D. 从地球上的控制中心跟踪观察在太空中飞行的宇宙飞船，可以把飞船看做质点 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】当物体大小和形状对我们所研究的问题影响不大，可以忽略时我们可将物体看做一个有质量的点，即质点，物体能否看做质点不是根据物体的大小来判断的，原子很小，但是研究原子内部结构时，原子不能看做质点，故A错误；研究日食时，需要用到太阳的大小，不能忽略大小，所以不能看做质点，故B错误；两飞船对接时，需要研究局部位置关系，所以不能看做质点，故C错误；研究太空中飞船的运动，飞船的大小可以忽略，可以看做质点，故D正确。‎ ‎2.一物体以‎6m/s的速度沿一光滑倾斜木板从底端向上滑行，经过2s，物体仍向上滑行，速度大小为‎1m/s，若增大木板倾角，仍使物体以‎6m/s的速度从底端向上滑行，经过2s，物体向下滑行，其速度大小变为‎1m/s．以沿木板向上为正方向，用a1、a2分别表示物体在前后两种情况下的加速度，则以下选项正确的是（ ）‎ A. a1=﹣‎2.5m/s2，a2=﹣‎2.5m/s2 B. a1=﹣‎3.5m/s2，a2=﹣‎3.5m/s2‎ C. a1=﹣‎2.5m/s2，a2=﹣‎3.5m/s2 D. a1=‎3.5m/s2，a2=﹣‎3.5m/s2‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：先沿倾斜木板向上为正方向，则初速度，木板倾角增大前后，物体在2s末的速度分别为：．根据加速度的定义式可得：，，故C正确 ‎3.如图所示是物体做直线运动的v-t图象，由图可知，该物体 A. 第1s内和第3s内的运动方向相反 B. 第3s内和第4s内的加速度相同 C. 第1s内和第4s内的位移大小不相等 D. 0-2s和0-4s内的平均速度大小相等 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】0-1s向正方向做加速度为‎1m/s2匀加速直线运动；1-2s向正方向做匀速直线运动；2-3s向正方向做加速度为‎1m/s2的匀减速直线运动；3-4s以‎1m/s2的加速度向相反方向做匀加速直线运动，故选项A错误，B正确；据速度—时间图象中图线与时间轴围成的面积大小表示位移大小，可知，第1s内和第4s内的位移大小均为‎0.5m，选项C错误；0-2s内与0-4s内位移大小相等，但时间不同，故平均速度大小不相等，选项D错误．‎ ‎4.一物体由静止开始做匀变速直线运动，在时间t内通过的位移为x，则它从出发开始经过的位移所用的时间为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】据位移时间公式可得：，‎ 它从出发开始经过的位移时，有:，解得：，‎ 故选B ‎5.一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动到达地面，把它在空中运动的时间分为相等的三段，如果它在第一段时间内的位移是 ‎1.2 m,那么它在第三段时间内位移是( )‎ A. ‎‎1.2‎m B. ‎3.6m C. ‎6.0 m D. ‎‎10.8m ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，从静止开始相等时间间隔内的位移之比为得：它在第三段时间内的位移为：．‎ A．‎1.2m，与分析不符，故A错误；‎ B．‎3.6m，与分析不符，故B错误；‎ C．‎6.0 m，与分析相符，故C正确；‎ D．‎10.8m，与分析不符，故D错误．‎ ‎6.如图所示，在动摩擦因数为μ=0.1的水平面上有向右运动的物体，质量为‎20kg，在运动过程中，还受到一个水平向左大小为10N的拉力F作用，则物体受到的滑动摩擦力为(g=‎10m/s2)‎ A. 10N，方向向右 B. 10N，方向向左 C. 20N，方向向右 D. 20N，方向向左 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】依题意，物体相对于地面向右运动，受到地面的滑动摩擦力方向向左．物体在水平面上运动，F也在水平方向，则物体对地面的压力大小等于物体的重力，即FN=mg，所以物体受到的滑动摩擦力大小为f=μFN=μmg=0.1×200N=20N；‎ A．10N，方向向右，与结论不相符，选项A错误；‎ B．10N，方向向左，与结论不相符，选项B错误；‎ C．20N，方向向右，与结论不相符，选项C错误；‎ D．20N，方向向左，与结论相符，选项D正确；‎ ‎7.物体受两个共点力F1和F2作用，其大小分别是F1＝6N，F2＝10N，则无论这两个力之间的夹角为何值，它们的合力不可能是（　　）‎ A. 3N B. 8N C. 10N D. 14N ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】两力合成时，合力随夹角的增大而减小，当夹角为零时合力最大，夹角时合力最小，并且，故和的合力范围为：；所以不可能的是A；‎ ‎8.两个物体A和B，质量分别为‎2m和m，用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止于水平地面上，如图所示，θ＝37°，不计滑轮与绳之间的摩擦，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则以下说法不正确的是（　　）‎ A. 绳上的拉力大小为mg B. 物体A对地面的压力大小为2mg C. 地面对物体A的摩擦力方向向左 D. 物体A对地面的摩擦力大小为0.8mg ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．先以为研究对象，受重力和拉力，根据平衡条件，有：,故A正确；‎ BCD．再对物体A受力分析，受重力、支持力、拉力和向左的静摩擦力，如图所示：‎ 根据平衡条件，有：‎ 水平方向：‎ 竖直方向：‎ 将代入，有：‎ ‎，‎ 结合牛顿第三定律，物体对地面的压力大小为，物体对地面的摩擦力大小为，故B错误，CD正确；‎ 本题选不正确的，故选B。‎ ‎9.坐在小汽车前排的司机和乘客都应系上安全带，这主要是为了减轻下列哪种情况出现时，可能对人造成的伤害（ ）‎ A. 车速太快 B. 车速太慢 C. 突然启动 D. 紧急刹车 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．车速太快或太慢，人相对于车处于静止状态，安全带对人没有作用，故AB错误。 C．当小汽车突然启动时，人由于座椅的作用而随车加速，安全带对人没有作用，故C错误。 D．当小汽车紧急刹车，人由于惯性，保持向前的速度，而由于安全带的作用，避免了向前撞击或摔出去的可能性，减轻了刹车时可能对人造成的伤害，故D正确。 故选D。‎ ‎10. 在滑冰场上，甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上，原来静止不动、在相互猛推一下后分别向相反方向运动．假定两板与冰面间的动摩擦因数相同．已知甲在冰上滑行的距离比乙远，由以上信息可判读下面说法中正确的是 A. 在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力 B. 在推的过程中，甲受的合外力大于乙受的合外力 C. 在刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度 D. 在分开后，甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】在推的过程中，甲推乙的力和乙推甲的力是一对作用力和反作用力，根据牛顿第三定律，作用力和反作用力大小相等，方向相反，A错误；由知在推的过程中，甲受的合外力大于乙受的合外力，B 正确；分开后，两人受到的合力都是摩擦力，根据牛顿第二定律得；所以甲乙的加速度大小相等，由运动学公式知，刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度，C正确，D错误．‎ ‎11.如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为30N、完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为‎2kg的物块。在水平地面上，当小车做匀速直线运动时，两弹簧测力计的示数均为15N。当小车做匀加速直线运动时，弹簧测力计甲的示数变为10N。这时小车运动的加速度大小是（　　）‎ A. ‎1m/s2 B. ‎3m/s‎2 ‎C. ‎5m/s2 D. ‎7m/s2‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】因弹簧的弹力与其形变量成正比，当弹簧秤甲的示数由变为时，其形变量减少，则弹簧秤乙的形变量增大，且甲、乙两弹簧秤形变量变化的大小相等，所以，弹簧秤乙的示数应为。物体在水平方向所受到的合外力为：；‎ 根据牛顿第二定律，得物块的加速度大小为；小车与物块相对静止，加速度相等，所以小车的加速度为，故C正确，ABD错误；‎ 故选C。‎ ‎12.质量为‎50kg的乘客乘坐电梯从四层到一层，电梯自四层启动向下做匀加速运动，加速度的大小是‎0.6m/s2，则电梯启动时地板对乘客的支持力为 ( )( g=‎10m/s2)‎ A. 530N B. 500N C. 450N D. 470N ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：电梯运动过程中加速度向下，故根据牛顿第二定律，有，解得，故D正确 考点：考查了牛顿第二定律的应用 ‎13.如图所示，重球用绳子挂在光滑的墙上，当保持球的重力不变而增大球的半径时，则 A. 绳的张力不变，墙的压力不变 B. 绳张力增大，墙的压力增大 C. 绳的张力减小，墙的压力减小 D. 绳的张力减小，墙的压力增大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】物体的平衡．对球受力分析，受重力、绳的拉力和墙壁的弹力，设绳与墙壁夹角为，则，当球半径增大时，增大，绳的拉力增大，墙壁的弹力增大，故B正确，ACD错误 ‎14.一只质量为m的蚂蚁，在半径为R的半球形碗内爬行，在距碗底高R/2的P点停下来，则蚂蚁在P点受到的摩擦力大小为（ ） ‎ A. mg B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】对蚂蚁受力分析，如图所示，‎ 支持力与摩擦力的合力与重力大小相等，方向相反；已知其离最低点为，由几何关系可知支持力与竖直方向夹角为60°，由几何关系可知，摩擦力；故选D．‎ ‎15.有关下面的物理量和单位的归属情况正确的是（　　）‎ ‎①密度 ②牛顿 ③米/秒 ④加速度 ⑤长度 ⑥质量 ⑦千克 ⑧时间 A. 属于国际单位制中基本单位的是①⑤⑥⑧‎ B. 属于国际单位制中基本单位的是⑦‎ C. 属于国际单位制中基本单位的是②③⑦‎ D. 属于国际单位制中基本单位的是④⑤⑥‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】密度、加速度是导出量，长度、时间、质量是国际单位制的基本物理量，牛顿、米秒是导出单位，千克是国际单位制的基本单位，故B正确，ACD错误；‎ 二、实验填空题（本题共6空，每空2分，共12分。）‎ ‎16.在“验证力的平行四边形定则”的实验中。‎ ‎(1)某同学第一步用一个弹簧测力计钩住细绳套拉橡皮条，使结点到达某一位置O；第二步用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套互成角度地拉橡皮条，使结点到达同一位置O。第二步中必须记录的是（ ）‎ A．两细绳的长度和两细绳的方向 B．橡皮条伸长的长度和两细绳的方向 C．两弹簧测力计的读数和橡皮条伸长的长度 D．两细绳套的方向和两弹簧测力计的读数 ‎(2)如图所示是甲、乙两位同学在做本实验时得到的结果，其中F是用作图法得到的合力，F′是通过实验验证测得的合力，则符合实验事实的实验结果是________（填“甲”或“乙”）。‎ ‎【答案】 (1). D (2). 甲 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据实验原理和实验目的可知，该实验目的是“验证力的平行四边形定则”，因此需要知道两个分力的大小和方向，由此可以做平行四边形，从而求出合力的理论值，该实验采用的是“等效替换”，因此需要记录两细绳的方向和两弹簧测力计的读数，故D正确，ABC错误；‎ 故选D；‎ ‎(2)F1、F2合力理论值是指通过平行四边形定则求出的合力值，而其实验值是指一个弹簧拉橡皮条时所测得的数值，一定沿AO方向，由此可知F是F1、F2合力的理论值，F′是合力的实验值，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，故甲更符合实验结果。‎ ‎17.如图甲所示为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”的实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板。在实验中认为细线对小车拉力F的大小等于砝码和小桶的总重力，小车运动的加速度a可用纸带上的点求得。‎ ‎(1)本实验应用的实验方法是（ ）‎ A．控制变量法 B．假设法 C．理想实验法 D．等效替代法 ‎(2)实验过程中，电火花计时器应接在________（填“直流”或“交流”）电源上；‎ ‎(3)如图乙所示是实验中获取的一条纸带的一部分，其中0、1、2、3、4是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示，则打“‎‎3”‎ 计数点时小车的速度大小为________m/s，由纸带求出小车的加速度的大小a＝________m/s2。（计算结果均保留2位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). A (2). 交流 (3). 0.26 0.50‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)探究加速度与力的关系时，要控制小车质量不变而改变拉力大小；探究加速度与质量关系时，应控制拉力不变而改变小车质量，这种实验方法是控制变量法，故A正确，BCD错误；‎ ‎(2)电火花计时器应接在交流电源上；‎ ‎(3)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得：‎ ‎；‎ 根据作差法得：。‎ 三、论述解答题（要求写出必要的文字说明、主要的解答公式、步骤和最后的结果、单位，只有结果的一律不得分，本题共3小题，共28分。）‎ ‎18.如图所示，质量为‎30kg的小孩坐在‎10kg的雪橇上，一大人用与水平方向成37°斜向上的大小为100N的拉力拉雪橇，使雪橇沿水平地面做匀速运动。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝‎10m/s2，求：‎ ‎(1)雪橇对地面的压力大小；‎ ‎(2)雪橇与水平地面间的动摩擦因数的大小。‎ ‎【答案】（1）340N；（2）0.24‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)将小孩和雪橇作为整体进行受力分析，总质量为，如图所示：‎ 竖直方向：‎ 解得：‎ 根据牛顿第三定律可得雪橇对地面的压力大小为；‎ ‎(2) 水平方向：，‎ 解得：。‎ ‎19.风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力．现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径（如图所示）．当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上匀速运动．这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍．‎ ‎(1)求小球与杆间的滑动摩擦因数；‎ ‎(2)保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为37°并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离S所需时间为多少?（sin 37°= 0.6，cos 37°= 0.8）‎ ‎【答案】（1）0.5 （2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设小球所受的风力为F，小球质量为，则 即小球与杆之间的动摩擦因数为0.5。‎ ‎（2）设杆对小球的支持力为N，摩擦力为f，受力分析如图所示：‎ 沿杆方向：F•cos37°+mgsin37°-f=ma 垂直于杆方向：N+Fsin37°-mgcos37°=0‎ 代入数据解可解得：‎ 解得：‎ ‎20.公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离．当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰．通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1 s．当汽车在晴天干燥沥青路面上以‎108 km/h的速度匀速行驶时，安全距离为‎120 m．设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5，若要求安全距离仍为‎120 m，求汽车在雨天安全行驶的最大速度．‎ ‎【答案】‎20m/s ‎【解析】‎ 试题分析：在反应时间内汽车做匀速直线运动，所以汽车间的安全距离等于匀速运动的位移和匀减速直线运动的位移之和，根据牛顿第二定律结合运动学基本公式求解．‎ 解：设路面干燥时，汽车与地面的动摩擦因数为μ0，刹车时汽车的加速度大小为a0，安全距离为s，反应时间为t0，由牛顿第二定律和运动学公式得：‎ μ0mg=ma0①，‎ ‎②，‎ 式中，m和v0分别为汽车的质量和刹车前的速度．‎ 设在雨天行驶时，汽车与地面的动摩擦因数为μ，依题意有：‎ ‎③，‎ 设在雨天行驶时汽车刹车加速度大小为a，安全行驶的最大速度为v，由牛顿第二定律和运动学公式得：μmg=ma ④，‎ ‎⑤‎ 联立①②③④⑤式并代入题给数据得：v=‎20m/s 答：若要求安全距离仍为‎120m，则汽车在雨天安全行驶的最大速度为‎20m/s．‎ ‎ ‎