甘肃省张掖市山丹县第一中学2019-2020学年高一上学期期末考试模拟物理试题

甘肃省张掖市山丹县第一中学2019-2020学年高一上学期期末考试模拟物理试题

山丹一中2019-2020学年上学期期末模拟试卷 高一物理 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。‎ ‎1.关于速度、速度改变量、加速度，正确的说法是(　　)‎ A. 物体运动的速度改变量很大，它的加速度一定很大 B. 某时刻物体的速度为零，其加速度一定为零 C. 速度很大的物体，其加速度可以很小，但不可以为零 D. 某物体在运动过程中，可能会出现，加速度在变大，但其速度在变小的情况 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据可知，物体运动的速度改变量很大，它的加速度不一定很大，选项A错误；‎ B．某时刻物体的速度为零，其加速度不一定为零，例如竖直上抛物体到达最高点时，选项B错误；‎ C．速度很大的物体，其加速度可以很小，也可以为零，例如高速匀速飞行的子弹，选项C错误；‎ D．某物体在运动过程中，若加速度和速度反向，则当加速度在变大时，速度在变小，选项D正确．‎ ‎2.关于质点和参考系，下列说法正确的是 A. 甲乙两人一前一后向正东方向行走，若以甲为参考系，则乙一定是静止的 B. 不选取参考系，就无法准确研究物体的运动情况 C. 由于地球在不停地自转，所以在任何情况下地球都不能视为质点 D. 行驶的火车在任何情况下，都可以视为质点 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.两人若速度相同，则相对静止；若速度不同，则不相对静止，故A错误；‎ B.在研究物体的运动时，必须选定参考系，否则无法确定物体具体的运动，故B正确；‎ C.当研究地球的公转时，地球可以看作质点，故C错误；‎ D.若研究火车通过大桥的时间时，火车的长度和大小不能忽略，则火车不能看作质点，故D错误．‎ ‎3.几个水球可以挡住子弹？实验证实：4 个水球就足够了！4个完全相同的水球紧挨在一起 水平排列，如图所示，子弹（可视为质点）在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好穿 出第 4 个水球，则以下说法正确的是（ ）‎ A. 子弹在每个水球中速度变化相同 B. 由题干信息可以确定子弹穿过每个水球的时间 C. 由题干信息可以确定子弹在每个水球中运动的时间相同 D. 子弹穿出第 3 个水球瞬间速度与全程的平均速度相等 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】BC．设水球的直径为d，子弹运动的过程为匀减速直线运动，直到末速度为零，我们可以应用逆过程，相当于子弹初速度为零做匀加速直线运动．因为通过最后1个、最后2个、以及后3个、全部4个的位移分别为d，2d，3d和4d，根据知，所以时间之比为1：：：2，所以子弹在每个水球中运动的时间不同；由以上的分析可知，子弹依次穿过4个水球的时间之比为：（2-）：（−）：（−1）：1；由题干信息不可以确定子弹穿过每个水球的时间，故BC错误；‎ A．子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，则受力是相同的，所以加速度相同，由△v=at可知，运动的时间不同，则速度的变化量不同，故A错误；‎ D．由以上的分析可知，子弹穿过前3个水球的时间与穿过第四个水球的时间是相等的，由匀变速直线运动的特点可知，子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等，故D正确．‎ ‎4.如图所示，物块a、b质量分别为‎2m、m，水平地面和竖直墙面均光滑，在水平推力F作用下，两物块均处于静止状态，则(　　)‎ A. 物块b受四个力作用 B. 物块b受到的摩擦力大小等于2mg C. 物块b对地面的压力大小等于mg D. 物块a受到物块b的作用力水平向右 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.物块b受到：重力、a的弹力和静摩擦力、地面的支持力、推力F，共受五个力，故A错误．‎ B.以a为研究对象，由平衡条件知，b对a的摩擦力大小等于a的重力，为2mg，由牛顿第三定律知a对b的摩擦力大小也等于2mg，故B正确．‎ C.以整体为研究对象，则知地面对b的支持力等于3mg，则物块b对地面的压力大小等于3mg，故C错误．‎ D.物块a受到物块b两个力作用：水平向右的压力和竖直向上的静摩擦力，它们的合力斜向右上方，则物块a受到物块b的作用力斜向右上方，故D错误．‎ ‎5.如图是长征火箭把载人神舟飞船送入太空的情景．宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重或失重的考验．下列说法正确是 ‎ A. 火箭加速上升时，宇航员处于失重状态 B. 飞船加速下落时，宇航员处于超重状态 C. 飞船落地前减速，宇航员对座椅的压力小于其重力 D. 火箭加速上升时，若加速度逐渐减小时，宇航员对座椅压力逐渐减小，但仍大于其重力 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.火箭加速上升时，加速度方向向上，宇航员处于超重状态．故A错误 B.飞船加速下落时，加速度方向向下，宇航员处于失重状态，故B错误．‎ C.飞船在落地前减速，加速度方向向上，宇航员处于超重状态，宇航员对座椅的压力大于其重力，故C错误．‎ D.火箭加速上升时，加速度方向向上，宇航员处于超重状态，宇航员对座椅的压力大于其重力，若加速度逐渐减小时依然超重，压力仍大于重力．故D正确．‎ ‎6.如图所示，两斜面体A、B叠放在水平地面上，连接斜面体A与天花板的轻弹簧沿竖直方向，两斜面体均处于静止状态．下列说法正确的是 A. 斜面体A一定受两个力 B. 斜面体A可能受三个力 C. 斜面体B一定受四个力 D. 斜面体B可能受五力 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．若弹簧弹力为零，对斜面体A进行受力分析可知，斜面体A受重力、斜面体B对斜面体A的支持力和摩擦力，处于平衡状态，斜面体A受三个力作用，故A错误，B正确；‎ C．物体A处于平衡状态，也可能只受弹簧的拉力和重力，此时斜面体A、B之间没有相互挤压，不存在摩擦力，斜面体A只受两个力，斜面体B也只收两个力，故C错误；‎ D．对斜面体A、B整体分析，不论弹簧弹力有无，只受竖直方向的外力，斜面体B与地面之间不会存在摩擦力，斜面体B可能只收两个力或四个力，不可能受五个力，故D错误 ‎7.如图所示，一匀速转动的水平转盘上有两物体A，B随转盘一起运动（无相对滑动）．则下列判断正确的是（　　）‎ A. 它们的线速度VA＞VB B. 它们的线速度VA=VB C. 它们的角速度ωA=ωB D. 它们的角速度ωA＞ωB ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 物体在同一个转盘上随转盘一起运动时，具有相同的角速度，这是解这类题目的突破口，然后根据圆周运动的相关公式进行求解．‎ ‎【详解】由v=ωr，ωA=ωB，RB＞RA，可知：vA＜vB，故A错误，B错误；物体在同一个转盘上随转盘一起运动时，具有相同的角速度ωA=ωB，故C正确；D错误；故选C．‎ ‎【点睛】物体在同一个转盘上随转盘一起运动时，具有相同的角速度，这是解这类题目的突破口．‎ ‎8.如图所示，A、B分别是甲、乙两球从同一地点沿同一直线运动的vt图象，根据图象可以判断出( )‎ A. 在t＝4 s时，甲球的加速度大于乙球的加速度 B. 在t＝4.4s时，两球相距最远 C. 在t＝6 s时，甲球的速率小于乙球的速率 D. 在t＝8 s时，两球相遇 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 甲球的加速度 故甲球的加速度大小为‎10m/s2．负号表示加速度方向与速度方向相反．乙球的加速度 故甲球的加速度大于乙球的加速度．故A正确．‎ B. 当两物体速度相同时两物体相距最远，即：‎ ‎40+a1t=-20+a2（t-2）‎ 解得：‎ t=4.4s 即4.4s时两物体相距最远，故B正确．‎ C. t=6s时甲球的速度 v1=v0+a1t=40+（-10）×6=‎-20m/s 乙球的速度 甲球的速率大于乙球的速率，故C错误．‎ D. 设T时刻两物体相遇，故有 解得 T=8s 故D正确．‎ ‎9.如图所示，圆形凹槽半径R＝‎50 cm，质量m＝‎10kg的小物块在沿半径方向与轻弹簧相连处于静止状态．已知弹簧的劲度系数k＝50 N/m，自由长度L＝‎30 cm，小物块与凹槽间的动摩擦因数为0.9，一端固定在圆心O处，弹簧与竖直方向的夹角为37°．取g＝‎10 m/s2，sin37°＝0.6，cos 37°＝0.8．则(　)‎ A. 物块对槽的压力大小是90 N B. 物块对槽的压力大小是70 N C. 槽对物块的摩擦力大小是56 N D. 槽对物块的摩擦力大小是60N ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】由于弹簧被拉长，则弹簧对小物块的弹力为拉力，根据胡克定律，有：‎ 对滑块受力分析，受重力、支持力、弹簧的拉力、静摩擦力， 根据共点力平衡条件，切线方向：‎ 径向：‎ 联立解得：‎ 根据牛顿第三定律可得物块对槽的压力大小是70N；‎ A. 与分析不符，故A错误；‎ B. 与分析相符，故B正确；‎ C. 与分析不符，故C错误；‎ D. 与分析相符，故D正确．‎ ‎10.如图所示为一轻质弹簧的弹力大小和弹簧长度的关系图象，根据图象判断，正确的结论是（　　）‎ A. 弹簧的劲度系数为1N/m B. 弹簧伸长‎0.2m时，弹力的大小为4N C. 弹簧的原长为‎0.06m D. 弹簧的劲度系数为100N/m ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】ABD.由图读出弹力为:‎ 弹簧压缩的长度：‎ 由胡克定律得弹簧的劲度系数为：‎ 当弹簧伸长‎0.2m时，弹力的大小为：‎ 故A、B错误，D正确；‎ C.由图读出，弹簧的弹力时，弹簧的长度为，即弹簧的原长为‎6cm，故C正确；‎ ‎11.如图甲所示，质量为m=‎1kg的物体置于倾角为的固定且足够长的斜面上，t=0时刻对物体施加沿斜面向上的拉力F，使物体开始沿斜面上滑，作用一段时间t撤去拉力F，物体速度的平方与位移之间的关系图像如图乙所示．已知g=10，sin=0.6．下列说法正确的是 A. 物体与斜面之间的动摩擦因数为 B. 撤去拉力的时刻为t=0.5s C. 拉力F的大小为24.5N D. 物体沿斜面上滑的过程所用时间为2s ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】由速度位移的关系式：v2=2ax与图形对比得：物体的最大速度vm=‎8m/s，撤去F前的加速度大小a1=‎16m/s2，撤去F后的加速度大小a2=‎8m/s2，撤去F时发生的位移x1=‎2m．‎ AC．撤去F前由牛顿第二定律得：‎ F-mgsin-μmgcos=ma1‎ 撤去F后由牛顿第二定律得：‎ mgsin+μmgcos=ma2‎ 联立解得：‎ F=24N，μ=0.25‎ 故A正确，C错误；‎ B．力F作用时物体做加速运动，由速度公式得：‎ vm=a1t1‎ 解得：‎ ‎=0.5s 故B正确；‎ D．当物体的速度为零时，达到最高点，则有 所以物体沿斜面上滑的过程所用时间为 故D错误．‎ ‎12.如图所示，在高H=‎10m处将小球A以v1=‎20m/s的速度水平抛出，与此同时地面上有个小球B以v2=‎10m/s的速度竖直上抛，两球在空中相遇，不计空气阻力，取g =‎10m/s2,则 A. 从它们抛出到相遇所需的时间是0.5s B. 从它们抛出到相遇所需的时间是1s C. 两球抛出时的水平距离为‎5m D. 两球抛出时的水平距离为‎20m ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.两球相遇时有：‎ 解得：，故A错误B正确．‎ CD. 两球抛出时的水平距离 故C错误D正确．‎ 二、实验题：本题共2小题，共15分。‎ ‎13.利用打点计时器测定匀加速直线运动小车的加速度，已知交流电频率为50 Hz，如题图给出了该次实验中从0点开始每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为记数点．测得：s1＝‎1.40 cm，s 2＝‎1.90 cm，s 3＝‎2.38 cm，s 4＝‎2.88 cm，s 5＝‎3.39 cm，s 6由于计数点6模糊不清，因此无法测量．‎ ‎（1）在计时器打出点1、2时，小车的速度分别为：v1＝________m/s，v 2＝________m/s；‎ ‎（2）利用纸带数据可以求出小车的加速度a＝______m/s2（保留两位小数）；‎ ‎（3）利用求得的加速度大小估算5、6两计数点间的距离s 6约为________cm（保留两位小数）； ‎ ‎（4）若交流电实际频率比50 Hz偏大，则该同学计算出的加速度大小与实际值相比________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．‎ ‎【答案】 (1). ‎0.165 m/s (2). ‎0.214 m/s (3). ‎0.48 m/s2—‎0.51 m/s2均可 (4). ‎3.87cm—‎3.90cm均可 (5). 偏小 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由题意可知，相邻两计数点之间的时间间隔为T=0.1s，打点计时器打计数点1时，小车的速度；打点计时器打计数点2时，小车的速度；‎ ‎（2）利用前四段位移并使用逐差法计算如下：‎ ‎，答案在‎0.48 m/s2—‎0.51 m/s2均可；‎ ‎（3）匀变速直线运动，相邻相等时间的位移差，是一个定值．通过计算得，则：，计算结果在‎3.87cm—‎3.90cm均可；‎ ‎（4）若交流电实际频率比50 Hz偏大，则相邻计时点间的时间间隔小于0.02s，相邻计数点间的时间间隔就小于0.1s；但我们在计算时，仍然带入了T=0.1s，这就使得计算出的加速度值比实际值偏小．‎ ‎14.为了探究质量一定时加速度与力的关系．一同学设计了如图甲所示的实验装置．其中为带滑轮的小车的质量，为砂和砂桶的质量．（滑轮质量不计）‎ ‎（1）实验时，一定要进行的操作或保证的条件是_______．‎ A.用天平测出砂和砂桶的质量 B.将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C.小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数 D.改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带 E.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 ‎（2）该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________（结果保留两位有效数字）．‎ ‎（3）以弹簧测力计的示数为横坐标，加速度为纵坐标，画出的图象是一条直线，图线与横轴的夹角为，求得图线的斜率为，则小车的质量为______‎ A. B. C. D.．‎ ‎【答案】 (1). BD (2). 1.3 (3). D ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1] AE.本实验中细线拉力由弹簧测力计直接测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M，故AE错误．‎ B.先拿下砂桶，然后将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；‎ C.打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要同时记录弹簧测力计的示数，故C错误；‎ D.要改变砂和砂桶质量，从而改变拉力大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，故D正确；‎ ‎(2)[2] 由于两计数点间还有二个点没有画出，故相邻计数点的时间间隔为 ‎ T=0.06s 由△x=aT2可得：‎ ‎(3)[3] 由 ‎2F‎=ma 得 对a-F图来说，图象的斜率 得：‎ 故D正确ABC错误．‎ 三、计算题：本题共3小题，共37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能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎15.如图甲所示,质量为的物体置于倾角为的固定且足够长的斜面上,‎ 对物体施以平行于斜面向上的拉力F， 时撤去拉力,物体速度与时间v-t的部分图象如图乙所示．()问：‎ ‎（1）物体与斜面间的动摩擦因数为多少？‎ ‎（2）拉力F的大小为多少？‎ ‎【答案】(1)0.5 (2)30N ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由速度时间图象得：物体向上匀减速时加速度大小：‎ 根据牛顿第二定律得：‎ 代入数据解得：‎ ‎ ‎ ‎（2）由速度时间图象得：物体向上匀加速时：‎ 根据牛顿第二定律得：‎ 代入数据解得：‎ ‎16.以v0=‎20 m/s的速度水平抛出一石子,石子落地时的速度方向与水平方向的夹角θ=37°,不计空气阻力,g=‎10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8．求:‎ ‎（1）石子落地时的速度大小;‎ ‎（2）石子在空中运动的时间;‎ ‎（3）题述过程中石子的位移方向与水平方向夹角的正切值tan α．‎ ‎【答案】（1）‎25 m/s（2）1.5 s（3）0.375‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）石子落地时的速度大小 v=‎ 解得:v=‎25 m/s．　‎ ‎（2）石子在竖直方向速度 vy=v0tan 37°=‎15 m/s 石子在空中运动时间 t==1.5 s．‎ ‎（3）石子水平方向上的位移 x=v0t 石子竖直方向上的位移 y=gt2‎ 石子的位移方向与水平方向夹角的正切值 tan α==0.375．‎ ‎17.空军打靶演习中，无人靶机和歼击机一前一后沿同一水平直线在离地高‎700m的低空匀速飞行，靶机的速度为‎260m/s，歼击机为‎240m/s．两机相距‎800m时，歼击机发射导弹，导弹以与飞机相同的速度脱离飞机后，沿水平方向做加速度为‎20m/s2的匀加速直线运动．靶机被击中后，一碎片以‎20m/s的速度竖直向上运动，不计空气阻力，g取‎10m/s2．求：‎ ‎（1）击中靶机瞬间导弹速度的大小；‎ ‎（2）导弹飞行过程中与靶机的最大距离；‎ ‎（3）碎片从脱离靶机到落地所需的时间．‎ ‎【答案】（1）‎440m/s；（2）‎810m；（3）14s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设导弹从发射到击中靶机的运动时间为t1，靶机速度为v1，歼击机的速度为v2，‎ 由题意得：‎ 解得：‎ ‎，‎ 据速度公式 ：‎ ‎；‎ ‎（2）设导弹与靶机速度相等需时间t2，此时二者间距最大，则有：‎ 解得：‎ ‎，‎ 最大间距为 ‎ 解得：‎ ‎；‎ ‎（3）碎片在竖直方向上做竖直上抛运动，取向上方向为正方向，据位移公式有：‎ ‎，‎ 解得：‎ ‎；‎ ‎ ‎