【物理】山东省枣庄市2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版）

【物理】山东省枣庄市2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版）

山东省枣庄市2019-2020学年高一上学期期末考试试题 一、单项选择题：本题共8小题。‎ ‎1.‎2019年9月8日至16日，第11届全国少数民族传统体育运动会在河南郑州举行。下列几种比赛项目中的研究对象可视为质点的是（　　）‎ A. 马术比赛中研究马越过障碍的过程中马腿的姿势时 B. 赛马比赛中研究马和骑手在赛道上奔驰的速度时 C. 摔跤比赛中研究运动员的摔跤动作时 D. 打陀螺比赛中研究陀螺的旋转情况时 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．马术比赛中研究马越过障碍时马腿的姿势时，马腿的形状大小不可忽略，不能将其视为质点，故A错误；‎ B．赛马比赛中研究马和骑手在赛道上奔驰速度时，马和骑手的大小可以忽略，可以将其视为质点，故B正确；‎ C．摔跤比赛中研究运动员的动作时，运动员的形状大小不可忽略，不能将其视为质点，故C错误；‎ D．打陀螺比赛中研究陀螺的旋转情况时，陀螺的形状大小不可忽略，不能将其视为质点，故D错误。‎ 故选B。‎ ‎2.正在行驶的汽车，如果作用在汽车上的一切外力突然消失，那么汽车将（　　）‎ A. 做匀速直线运动 B. 立即停下来 C. 先慢下来，然后停止 D. 改变运动方向 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据牛顿第一定律可知正在运动的物体若一切外力突然消失，将会做匀速直线运动，所以汽车将做匀速直线运动，故A正确，BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎3.高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”。某小区业主在距地面‎30m高的地方以‎5m/s的速度竖直向下抛下一物块，则物块撞击地面的速度大小为（忽略空气因力，取g=‎10m/s2）（　　）‎ A. ‎15m/s B. ‎20m/s C. ‎25m/s D. ‎30m/s ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】物块下落过程中加速度为g，根据匀变速直线运动速度与位移的关系有，代入数据解得vt=‎25m/s，故C正确，ABD错误。‎ ‎4.如图所示，在倾角为的固定光滑斜面上，物体A在水平向左的力F的作用下保持静止，当力F沿逆时针转动过程中，物体A一直保持静止状态，下列说法正确的是（　　）‎ A. 力F可以旋转到重直于斜面的方向 B. 力F的大小逐渐增大 C. 力F的大小逐渐减小 D. 支持力的大小保持不变 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．因为物体A一直保持静止静态，力F旋转到重直于斜面的方向时，对A受力分析可知物体A不能平衡，故力F不可以旋转到重直于斜面的方向，故A错误；‎ BCD．对物体A做出受力图如图 要使物体保持静止状态，支持力FN、重力和外力F要构成三角形，所以由图可知F旋转过程中力F的大小逐渐增大，支持力的大小逐渐增大，故B正确，CD错误。‎ 故选B。‎ ‎5.使用自卸式货车可以提高工作效率。如图所示，车厢由水平位置逐渐抬起，关于其中的货物所受摩擦力大小的变化，下列说法正确的是（　　）‎ A. 摩擦力逐渐增大 B. 摩擦力逐渐减小 C. 摩擦力先减小后增大 D. 摩擦力先增大后减小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】开始时货物受重力和支持力，抬起后受到向上的静摩擦力；静摩擦力等于重力沿斜面向下的分力，即，随角度的增大，摩擦力增大；当角度达一定程度时，物体开始滑动，由静摩擦力变化滑动摩擦力，而滑动摩擦力，随角度的增加摩擦力将减小；所以车厢由水平位置逐渐抬起摩擦力是先增大后减小的；故D正确，ABC错误。‎ 故选D。‎ ‎6.如图所示，两个质量分别为m1=‎2kg、m2=‎3kg的物体置于光滑的水平面上，中间用劲度系数k=400N/m的轻质弹簧连接。两个大小分别为F=20N、F=20N的水平拉力分别作用在m1、m2上，系统仍保持静止，则（　　）‎ A. 弹簧的伸长量为0 B. 弹簧的伸长量为‎5cm C. 弹簧的伸长量为‎8cm D. 弹簧的伸长量为‎10cm ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意知当两个水平拉力作用在物体上系统稳定时，弹簧的弹力为20N，故根据胡克定律可知，所以，即弹簧的伸长量为‎5cm，故B正确，ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎7.我国新研制的隐形战机歼—20已列入人民空军王牌战队。在某次试飞中、飞机由静止开始做匀加速直线运动，直至起飞。则此过程中飞机的（　　）‎ A. 速度一直很大 B. 速度的变化率不断增大 C. 位移的变化率保持不变 D. 位移的变化率不断增大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．根据题意可知飞机由静止开始做匀加速直线运动，速度由0逐渐增加，加速度不变即速度的变化率保持不变，故A错误，B错误；‎ CD．由题意知位移的变化率为，所以随着时间增加，位移的变化率不断增大，故C错误，D正确。‎ ‎8.我国宇航员王亚平在太空授课时，利用质量测量仪粗略测出了聂海胜的质量。若聂海胜受到13N的恒力，从静止开始运动，经过2s运动的位移为‎40cm，则聂海胜的质量为（　　）‎ A. ‎60kg B. ‎65kg C. ‎70kg D. ‎‎80kg ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据牛顿第二定律有，根据运动学关系有，联立两式代入数据解得m=‎65kg；故B正确，ACD错误。‎ 二、多项选择题：本题共4小题。‎ ‎9.如图所示，手用力向下压架在两本书之间的尺子，尺子发生了弹性形变．若手对尺子的压力为FN，尺子对手的弹力为FN′，下列说法正确的有（　　）‎ A. 和是一对平衡力 B. 和是一对作用力和反作用力 C. 是由于尺子发生形变而产生的 D. 是由于尺子发生形变而产生的 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、手对尺子的压力与尺子对手的弹力分别作用在两个不同物体上，力的性质相同，是一对作用力与反作用力，不是一对平衡力，故A错误，B正确；‎ C、是由手发生形变而产生的，而是由尺子发生形变而产生的，故C错误，D正确．‎ ‎10.甲、乙两物体同时在同一地点沿同一方向做直线运动，它们的图象如图所示，下列说法正确的是（　　）‎ A. 甲的加速度为‎12m/s2 B. 乙的加速度为‎1.5m/s2‎ C. t=8s时刻甲乙相遇 D. t=8s时刻甲乙相距‎48m ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．因为v-t图像图线斜率表示物体的加速度，所以由图可知a甲=0，，故A错误，B正确；‎ CD．在v-t图中图线与t轴围成的面积表示位移，故由图可知t=8s甲的位移，乙的位移，甲、乙两物体同时同一地点沿同一方向做直线运动，故t=8s时刻甲乙相距，故C错误，D正确。‎ 故选BD。‎ ‎11.如图所示，一根轻绳一端固定于竖直墙上的A点，另一端绕过轻质动滑轮悬挂一质量为m的重物，其中绳子的PA段处于水平状态；另一根轻绳一端与轻质动滑轮相连，另一端绕过轻质定滑轮后，在细绳的端点O处施加水平向左的拉力，使整个系统处于平衡状态，不计一切摩擦。下列说法正确的是（　　）‎ A. O处所施加水平向左拉力大小等于mg B. O处所施加水平向左的拉力大小等于mg C. QP段绳子与水平方向的夹角为45°‎ D. QP段绳子与水平方向的夹角为60°‎ ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意知PA、PB是一根绳子，并且PA段水平，而PB段竖直，所以∠APB=90°，故AP、BP段绳子受的力大小始终等于重物的重力，两段绳子拉力的合力在∠APB的角平分线上，即合力与水平方向的夹角为45°，根据几何关系可知两段绳子拉力的合力为 又由于整个系统处于平衡状态，QP段绳子的拉力与AP、BP段绳子拉力的合力等大反向，即QP段绳子与水平方向的夹角为45°，大小为；在细绳的端点O处施加水平向左的拉力与QP段绳子的拉力大小相等，故O处所施加水平向左的拉力大小等于mg，故BC正确，AD错误。‎ 故选BC。‎ ‎12.如图所示，为一个可以乘坐二十多人的在竖直柱子上的巨型娱乐器械，可以使人体验超重和失重状态。由升降机将环形座舱送到离地面‎75m的高处，然后让座舱无摩擦的自由落下，落到离地面‎30m的位置时，制动系统启动，座舱做匀减速运动，到地面时刚好停下，若座舱中某人用手托着质量为‎0.2kg的手机，取g=‎10m/s2，则（　　）‎ A. 当座舱落到离地面‎45m的位置时，手掌对手机的支持力为0‎ B. 当座舱落到离地面‎45m的位置时，手掌对手机的支持力为2N C. 当座舱落到离地面‎15m的位置时，手掌对手机的支持力为3N D. 当座舱落到离地面‎15m的位置时，手掌对手机的支持力为5N ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．由题意知当座舱落到离地面‎45m的位置时，座舱还在自由下落过程中，此时加速度为g，人和手机处于完全失重状态，手掌对手机的支持力为0，故A正确，B错误；‎ CD．当座舱落到离地面‎15m的位置时，座舱处于匀减速运动阶段，根据自由落体运动公式可知座舱落到离地面‎30m的位置时速度为，代入数据可得v=‎30m/s；在匀减速运动过程中有，可得匀减速运动的加速度大小为a=‎15m/s，此过程中对手机根据牛顿第二定律有，代入数据解得N=5N，即手掌对手机的支持力为5N，故C错误，D正确。‎ 故选AD。‎ 三、非选择题：本题共6小题。‎ ‎13.“验证力的平行四边形定则”的实验如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图。‎ ‎（1）图乙中的_____表示力F1和F2合力的理论值；_____出表示力F1和F2合力的实际测量值。(均选填“F”或“”)‎ ‎（2）同学们在操作过程中有如下讨论，其中对减小实验误差有益的说法是________。‎ A.两根细绳必须等长 B.橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上 C.在使用弹簧测力计时要注意使弹黄测力计与木板平行 D.拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些 ‎【答案】 (1). F (2). CD ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据图乙可知F是通过作图的方法得到合力的理论值，而是通过一个弹簧秤沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧秤的拉力与两个弹簧秤的拉力效果相同，测量出的合力，即表示力F1和F2合力的实际测量值；‎ ‎（2）A．通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条时，并非要求两细绳等长，故A错误；‎ B．实验时橡皮筋不需要与两绳夹角的平分线在同一直线上，故B错误；‎ C．为了减小实验中因摩擦造成的误差，操作中要求弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，故C正确；‎ D．为了更加准确的记录力的方向，拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，故D正确；‎ 故选CD。‎ ‎14.为了“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”，现提供如图甲所示的实验装置。请思考探究思路并回答下列问题：‎ ‎（1）为了清除小车与水平木板之间摩擦力的影响，最恰当的做法是_________。‎ A.将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动的情况下恰好做匀速运动 B.将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动的情况下恰好做匀加速运动 C.将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动 D.将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好能做匀速运动 ‎（2）如图乙所示，是打点计时器打出的一条纸带。图中A、B、C、D、E为按时间顺序所取得五个计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.10 s。则小车的加速度大小为______m/s2。(结果保留两位有效数字)‎ ‎（3）在小车质量保持不变的情况下，该同学测得小车的加速度和拉力F的数据如下表所示，有一个加速度数据模糊不清。‎ ‎①如果模糊的数据是正确的，其数值应该是_____。‎ ‎②根据表中的数据在图丙所示坐标图上作出图象______________。‎ ‎【答案】 (1). D (2). 0.80 (3). 0.67 见解析 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）平衡摩擦力就是让小车在无拉力的作用下做匀速直线运动，让重力沿斜面的分力等于小车受到的摩擦力。所以平衡时应将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动。故D正确，ABC错误。‎ 故选D。‎ ‎（2）根据，可得 代入数据解得a=‎0.80m/s2‎ ‎（3）根据图中表格数据可知F与a的比值保持不变，故有 解得其数值a=‎0.69m/s2‎ 根据表中数据在坐标图上作出图象如图所示 ‎15.如图所示，质量为‎40kg的手推车停放在平直公路面上，工人用100N的水平推力推车时，车做加速度为‎1.0m/s2的匀加速直线运动，手推车运动过程中所受的阻力只考虑路面和手推车车轮之间的摩擦力。取g=‎10m/s2.则：‎ ‎(1)手推车所受摩擦力是多少；‎ ‎(2)如果撒去推力，手推车所受摩擦力大小保持不变，手推车的加速度大小是多少，方向如何。‎ ‎【答案】(1)60N；(2),方向与运动方向相反 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)当车做匀加速运动时根据牛顿第二定律有 代入数据解得 f=60N ‎(2)当撒去推力时，由摩擦力提供加速度，根据牛顿第二定律有 代入数据解得 即大小为，负号表示小推车的加速度与运动方向相反。‎ ‎16.一辆汽车在高速公路上以‎40m/s的速度匀速行驶，由于前方出现险情，司机立即刹车，刹车时的加速度大小为‎5m/s2。求：‎ ‎（1）汽车刹车后10s内滑行的距离；‎ ‎（2）从开始刹车至滑行‎70m过程中的平均速度。‎ ‎【答案】（1）‎160m；（2）‎35m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设汽车刹车停下来的时间为t，有 代入数据可得 t=8s 所以汽车刹车后10s内滑行的距离等于8s内的距离，即 ‎（2）设从开始刹车至滑行‎70m过程中需要的时间为t1，则有 代入数据解得 t1=2s或t1=14s（舍去）‎ 所以从开始刹车至滑行‎70m过程中的平均速度为 ‎17.如图所示，质量为m1= ‎12kg的物体通过三段轻绳相连，三段轻绳的结点为O，轻绳OB的B端被站在水平面上质量为m2的人拉着，OB保持水平。轻绳OA与竖直方向的夹角为=37°，物体及人均处于静止状态。已知sin37° =0.6 ，cos37°=0.8，tan37°=0.75，取g= ‎10m/s2.，求：‎ ‎(1)轻绳OA、OB的拉力是多大；‎ ‎(2)若人的质量m2 =‎70kg，人的鞋底与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则欲使人在水平面上不滑动，物体的质量m1最大不能超过多少。‎ ‎【答案】(1)150N，90N；(2)‎‎28kg ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)以结点O为研究对象进行受力分析如图所示 根据平衡条件有 ‎(2)由题意知当人刚要滑动时，此时人受到的静摩擦力达到最大值，m1的质量达到最大，有 根据平衡条件有 又因为 联立以上各式可得 即欲使人在水平面上不滑动，物体的质量m1最大不能超过‎28kg。‎ ‎18.雪崩是自然灾害之一，我们在登雪山和欣赏雪山的美景时，一定要注意安全。某摄影爱好者站在倾角为37°的斜坡底端正在对斜坡顶端的美景进行拍摄，t0=0时，在距坡底为L=‎45m处发生雪崩，摄影受好者发现后经过t1=1s的反应时间，从静止开始以的加速度逃离。当摄影者的速度达到‎6m/s后就不能再加速了，并以此速度做匀速运动，如图所示。已知雪块（可视为质点）与坡面和地面间的动摩擦因数均为0.3，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=‎10m/s2，假设雪块从坡面滑向水平面时速度大小不变。‎ ‎（1）求雪块到达斜面底端时的速度大小和下滑的时间；‎ ‎（2）摄影者站在距坡底至少多远处才能安全逃离。‎ ‎【答案】（1）‎18m/s，5s；（2）‎‎12m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）当雪块斜坡上运动时，根据受力情况由牛顿第二定律可知 代入数据解得 a=‎3.6m/s2‎ 设雪块到达斜面底端时的速度为v，下滑过程中根据速度与位移的关系有 代入数据解得 v=‎18m/s 根据速度与时间的关系有 代入数据解得 t=5s ‎（2）人加速到最大速度需要的时间为 又由于人的反应时间为1s，故当雪块到达斜面底端时，人恰好达到最大速度，所以人的位移为 此后雪块在水平面做减速运动，设雪块质量为m，则加速度大小为 人做匀速直线运动，设人开始站在离坡底的距离为x，则要使人安全逃离当雪块与人的速度相等时恰好追上人x最小，故对雪块有 ‎，‎ 对人有 它们位移关系有 联立以上各式代入数据解得 x=‎‎12m 即摄影者站在距坡底至少‎12m远处才能安全逃离。‎ 四、附加题：本题共1小题。‎ ‎19.如图所示，有1、2、3三个质量均为m=‎1kg的物体，物体2与物体3通过不可伸长轻绳连接，跨过光滑的定滑轮，设长板2到定滑轮足够远，物体3离地面高H=‎5.75m， 物体1与长板2之间的动摩擦因数μ=O.2.长板2在光滑的桌面上从静止开始释放，同时物体1(视为质点)在长板2的左端以v=‎4m/s的初速度开始运动，运动过程中恰好没有从长板2的右端掉下．(取g=‎10m/s²)求：‎ ‎(1)长板2开始运动时的加速度大小；‎ ‎(2)长板2的长度；‎ ‎(3)当物体3落地时，物体1在长板2的位置．‎ ‎【答案】（1）（2）‎1m （3）‎‎1m ‎【解析】‎ ‎【详解】设向右为正方向 ‎（1）物体1： -μmg = ma‎1 a1=–μg = ‎-2m/s2‎ 物体2：T+μmg= ma2‎ 物体3：mg–T= ma3‎ 且a2= a3‎ 由以上两式可得：=‎6m/s2‎ ‎（2）设经过时间t1二者速度相等v1=v+a1t=a2t 代入数据解t1=0．5s v1=‎3m/s ‎=1．‎‎75m ‎=0．‎‎75m 所以木板2的长度L0=x1-x2=‎‎1m ‎（3）此后，假设物体123相对静止一起加速 T=2ma mg—T=ma 即mg=3ma 得 对1分析：f静=ma=3．3N＞Ff=μmg=2N，故假设不成立，物体1和物体2相对滑动 物体1： a3=μg=‎2m/s2‎ 物体2：T—μmg= ma4‎ 物体3：mg–T= ma5‎ 且a4= a5‎ 得：=‎4m/s2‎ 整体下落高度h=H—x2=‎5m 根据 解得t2=1s 物体1的位移=‎‎4m h-x3=‎1m 物体1在长木板2的最左端 ‎【点睛】本题是牛顿第二定律和运动学公式结合，解题时要边计算边分析物理过程，抓住临界状态：速度相等是一个关键点．‎ ‎ ‎