【物理】河北省唐山市2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版）

【物理】河北省唐山市2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版）

河北省唐山市2019-2020学年高一上学期期末考试试题 第I卷(共48分)‎ 一、单项选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分。在下列各题的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的)。‎ ‎1.下列单位属于国际单位制中基本单位是 A. 秒 B. 克 C. 厘米 D. 牛顿 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】国际单位制规定了七个基本物理量。分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．它们在国际单位制中的单位称为基本单位，分别为米（m）、千克（kg）、秒（s）、开尔文（K）、安培（A）、坎德拉（cd）、摩尔（mol）；克和厘米是非国际制基本单位，牛顿是国际制导出单位，故A正确，BCD错误；‎ 故选A。‎ ‎2.在学习物理的过程中，除了学习必要的知识外，还要领悟并掌握处理物理问题的思想方法。在“探究求合力的方法”的实验中采用 A. 微元法 B. 控制变量法 C. 理想模型法 D. 等效替代法 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】合力与分力的关系为等效替代的关系，所以在“探究求合力的方法”的实验中采用了等效替代法，故ABC错误，D正确；‎ 故选D。‎ ‎3.下列物体在沿直线运动的过程中，平均加速度最大的是 A. 一架超音速飞机以‎500m/s的速度在空中匀速飞行10s B. 一辆自行车在3s的时间内，速度从‎3m/s增加到‎12m/s C. 一只蜗牛由静止开始爬行，经过0.2s获得‎0.002m/s的速度 D. 一列动车在加速行驶时，速度由‎72km/h增加到‎144km/h用时100s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】飞机在匀速飞行，所以飞机的加速度为零；‎ 自行车的加速度为 蜗牛的加速度为 动车的初速度为v0=‎72km/h=‎20m/s，末速度为v=‎144km/h=‎40m/s，所以动车的加速度为 所以自行车的加速度最大，故B正确，ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎4.如图所示，物体在大小为100N、与水平方向成60°角的拉力F作用下，沿水平桌面做匀速直线运动。则物体与桌面间的摩擦力大小为 A. 50N B. 50 N C. 100N D. 0‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】对物体受力分析，受拉力、重力、支持力、摩擦力，如图所示：‎ 物体匀速运动，受力平衡，物体受拉力、重力、支持力和滑动摩擦力四个力作用，‎ 根据平衡条件，有：‎ Fcosθ-f=0，‎ 故摩擦力大小为 f=Fcos60°=50N，‎ 故A正确，BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎5.冰壶是冬奥会的正式比赛项目。冰壶从运动员手中离开后，还可以继续向前运动一段距离，这是因为冰壶 A. 不受力的作用 B. 受到一个向前的力 C. 在运动过程中合力为零 D. 具有保持原来匀速直线运动的性质 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC．冰壶被推出后不再受向前的推力，受到的竖直方向的重力与支持力平衡，水平方向受到冰面的向后的摩擦力，故ABC都错误；‎ D．冰壶被推出后不再受推力，冰壶还可以继续向前运动一段距离，这是因为冰壶具有保持原来运动的性质（即惯性），故D正确。‎ 故选D。‎ ‎6.某同学在不同时刻观察汽车上的速度计，开始时指针位置如左图所示，25s后指针位置如下图所示，若汽车的运动可看做匀变速直线运动，请你根据速度计指针位置确定该汽车加速度的大小 A. ‎‎0.4‎m/s2 B. ‎1 m/s‎2 ‎C. ‎3.6m/s2 D. ‎4m/s2‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由速度计读出汽车的初速度为，末速度为，由 v=v0+at 可得 故A正确，BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎7.两个力F1和F2之间的夹角为，其合力为F，下列说法正确的是 A. F总是比F1、F2大 B. F总是比F1、F2小 C. F1、F2大小不变，θ角越小，F越大 D. θ角与F1不变，F2增大，F一定增大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．由合力与分力的大小关系满足：‎ 则合力F可以大于两分力、等于两分力、或小于两分力，故AB错误；‎ C．根据合力与分力的关系式：‎ 可知当F1和F2大小不变，θ角越小，越大，则F越大，故C正确；‎ D．如果夹角θ不变，F1大小不变，而F2增大，‎ 若θ为锐角和直角，则合力必然增大，‎ 若θ为钝角时，合力F可以减小，也可以增加，如图所示：‎ ‎ ‎ 故D错误；‎ 故选C。‎ ‎8.将木块A、B叠放在斜面上，均处于静止状态，如图所示。则B物体受力的个数为 A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】对B受力分析可知能确定4个力：有重力GB、斜面的支持力、A对B的压力、斜面对B的静摩擦力；如图所示：‎ 对A受力分析，由平衡条件可知B对A有斜向上的摩擦力，由牛顿第三定律可知A对B有斜向下的摩擦力，故B一共受5个力，则C正确，ABD错误。‎ 故选C。‎ 二.双项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分。在下列各题的四个选项中，只有两个选项是符合题目要求的，选对但不全者得2分，错选或不选得0分) ‎ ‎9.某人站在力传感器上先“下蹲”后“站起”，力传感器的示数随时间的变化情况如图所示，由图象可知 A. “下蹲”时先超重后失重 B. “下蹲”时先失重后超重 C. “站起”时先超重后失重 D. “站起”时先失重后超重 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】人下蹲动作分别有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大速度后再减速下降超重，对应先失重再超重；起立对应先超重再失重，对应图象可知，该同学先做了一次下蹲，后做了一次起立的动作，故AD错误，BC正确；‎ 故选BC。‎ ‎10.人造地球卫星绕地球飞行时，卫星受到地球吸引力为G，地球受到卫星的吸引力为F，则这两个力 A 性质相同 B. 方向相同 C. 是一对平衡力 D. 是一对作用力和反作用力 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】人造地球卫星绕地球飞行时，卫星受到地球的吸引力和地球受到卫星的吸引力是一对作用力与反作用力，所以二者大小相等，方向相反，性质相同，故AD正确，BC错误。‎ 故选AD。‎ ‎11.汽车在平直路面上以‎20m/s的速度匀速行驶，发现前方‎50m处有一障碍物， 立即刹车(可视为匀减速运动)。为了保障安全，汽车刹车的加速度大小可能为 A. ‎‎2.5‎m/s2 B. ‎3.5m/s‎2 ‎C. ‎4.5m/s2 D. ‎5.5m/s2‎ ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】已知v0=‎20m/s，x=‎50m，vt=0‎ 由 得 故加速度的大小至少为‎4m/s2，故AB错误，CD正确。‎ 故选CD。‎ ‎12.某物体做直线运动的v-t图象如图所示，取向东为速度的正方向。下列说法中正确的是 A. 物体在1.5s末向东运动 B. 物体在2s末的加速度为‎-1 m/s2‎ C. 物体在3s末位于初始位置西侧 D. 物体在0~3s的时间内位移一直在增大 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A．物体在1.5s末速度为正，说明物体向东运动，故A正确；‎ B．根据图象的斜率表示加速度，知物体在2s末的加速度为 ‎，故B正确；‎ C．根据图象与时间轴所围的面积表示位移，图象在时间轴的上方位移为正，图象在时间轴的下方位移为负，知物体在0-3s内的位移等于0-1s内的位移，为正值，则物体在3s末位于初始位置东侧，故C错误；‎ D．物体在0～2s的时间内位移一直在增大，物体在2～3s的时间内位移在减小，故D错误；‎ 故选AB。‎ 第II卷(共52分)‎ 三、填空及实验题(本题共4小题，13 题4分, 14题4分, 15题8分, 16题8分，共24分)‎ ‎13.质量为‎2kg的物体在10N水平恒力作用下，沿光滑水平桌面由静止运动2s，则2s末的速度为_______m/s，2s内通过的位移为_______m。‎ ‎【答案】 (1). 10 (2). 10‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】分析物体受力如图，‎ 由牛顿第二定律得：‎ 则2s末的速度为：‎ v=at=5×‎2m/s=‎10m/s ‎2s内通过的位移为：‎ ‎。‎ ‎14.一木块沿水平面做匀加速直线运动，某同学每隔1s记录一次木块位置。由图可知，木块的加速度a=____m/s2， 2s末木块的速度v=______m/s ‎【答案】 2 6‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】设曝光时间为T，利用了匀变速运动的推论得：‎ 利用了匀变速运动某段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度的推论，2s末木块的速度为：‎ ‎。‎ ‎15.“验证力的平行四边形定则实验”操作如下：‎ ‎(1)在水平放置的木板上，固定一张白纸，将橡皮条的一端固定在水平木板上；‎ ‎(2)在橡皮条的另一端拴 上两条细绳，细绳的另一端系成绳套(如图所示)；‎ ‎(3)用两个弹簧秤分别勾住绳套,互成角度拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置 O；‎ ‎(4)用铅笔记下_____的位置和两条细绳的方向，并记录两个弹簧秤上的示数F1、F2；‎ ‎(5)按照一定的标度作出两个力F1、F2的图示。用_______求出合力F；‎ ‎(6)只用一个弹簧秤，通过细绳把橡皮条结点拉到_______，记下弹簧秤的示数，还需记录__________，按同一标度作出这个力的图示；‎ ‎(7)比较与F的大小和方向，看它们是否相等。‎ ‎【答案】 (4). O点 (5). 平行四边形定则 (6). 同样位置O 细绳方向 ‎【解析】‎ ‎【详解】(4)为保证两次拉橡皮筋的效果相同，所以需要记录小结点的位置O点；‎ ‎(5) 根据实验原理可知，需要用平行四边形定则求解出合力F；‎ ‎(6)由于实验中需要保证用一个弹簧测力计拉时和用两个弹簧测力计拉时效果相同，所以需要将结点拉到同样的位置O点，而由于要作图，所以需要记录细绳的方向。‎ ‎16.在“探究物体加速度与力、质量的关系”实验中，采用如图a所示的实验装置，把附有滑轮的长木板放在水平实验桌上。小车及车中砝码的总质量用M表示，盘及盘中砝码的总质量用m表示，小车所受拉力用F表示，小车的加速度可由纸带上的点求出。‎ ‎(1)用盘及盘中砝码的总重力来代替小车做匀加速运动的拉力时，应满足的条件是_____。把木板的一侧垫高，以补偿小车受到的阻力时，_____（填“需要”或“不需要”）悬挂砝码盘。‎ ‎(2)如图b为甲同学根据测量数据作出的a-F图线，图线不过原点的原因是补偿阻力时长木板倾角_________（填“过大”或“过小”）；‎ ‎(3)乙、丙同学用该装置分别做实验，盘及盘中砝码的总质量分别为m乙和m丙，画出了各自得到的图线，如图c所示。由图线可知m乙_____m丙（填“>”、“=”或“<”）。‎ ‎【答案】 (1). M≫m 不需要 (2). 过大 (3). >‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)对砝码和小车的系统，由牛顿第二定律：‎ mg=（m+M）a，‎ 解得：‎ 以M为研究对象，绳子的拉力为：‎ 因此要使得，需要M≫m；‎ 平衡摩擦力时，不需要挂砝码盘，只需将木板右端适当垫高，使得小车拖着纸带打出均匀的点即可，故不需要悬挂砝码盘。‎ ‎(2)图中当F=0时，a≠0．也就是说当绳子上没有拉力时，小车的加速度不为0，说明小车的摩擦力小于重力的分力，所以原因是平衡摩擦力时木板右端垫得过高；‎ ‎(3)根据 知，a-F图线的斜率表示盘及盘中砝码的总质量，可知两同学做实验时的取值不同，其中乙的斜率最大，即m乙＞m丙。‎ 四、 计算题(本题共28分，其中17题8分，18 题8分，19题12分。解题过程中要求写出必要的文字说明)‎ ‎17.钢球由静止开始做自由落体运动，不计空气阻力，落地时的速度为‎30m/s；g取‎10m/s2。‎ ‎(1)钢球下落的高度是多少?‎ ‎(2)钢球在最后1s内下落的高度是多少?‎ ‎【答案】(1)‎45m；(2)‎25m。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据公式v=gt，得 则下落的高度 h=‎ 可得：‎ h=‎45m；‎ ‎(2)2s时下降的高度为 h1=‎ 最后一秒下落的高度为 h2=h-h1=‎25m。‎ ‎18.如图所示，某幼儿园要做一个滑梯，底边长度为‎6m。滑梯斜面与儿童裤料之间的动摩擦因数为0.4。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为使小孩能从滑梯斜面上滑下，滑梯至少要多高?‎ ‎【答案】‎‎2.4m ‎【解析】‎ ‎【详解】将滑梯抽象为一个斜面模型，沿平行和垂直于斜面两个方向分解重力。根据共点力平衡的条件和直角三角形中三角函数关系可知：‎ ‎ ①‎ ‎ ②‎ 由于 Ff=μFN ③‎ ‎①②③式联立得：‎ 滑梯高BC=‎2.4m。‎ ‎19.如图所示，倾角为37°足够长斜面固定在水平地面上，斜面上某位置有一弹性挡板，物体与挡板相撞后以原速率反弹。斜面的顶端放置质量为M=‎16kg的木板，板上端叠放质量为m=‎9kg的滑块(可视为质点)，木板与斜面间的动摩擦因数μ1=0.3，滑块与木板间的动摩擦因数μ2=0.5，木板下端到挡板的距离为L=‎1.25m。将滑块与木板由静止释放，它们一起沿斜面向下运动。g取‎10m/s2, sin37°=0.6，cos37° =0.8，求:‎ ‎(1)木板下端到达挡板时速度；‎ ‎(2)若木板与挡板碰撞后立即撤去挡板，要使滑块不脱离木板，木板的长度至少为多少? (计算结果保留两位有效数字)‎ ‎【答案】(1)‎3m/s；(2)‎3.6m。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)木板与滑块一起沿斜面加速；‎ 可得：‎ a=‎3.6m/s2‎ 由运动学公式：‎ 代入数据解得 v=‎3m/s；‎ ‎(2)木板与挡板相撞后沿斜面减速上滑到速度为零，而滑块继续加速下滑。对木板：‎ 可得：‎ x1=‎‎0.375m 对滑块：‎ 木板向下加速至与滑块共速过程中，有 对滑块，有：‎ 板长最短为 m 故板长应取‎3.6m。‎