【物理】吉林省吉化第一中学2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版）

【物理】吉林省吉化第一中学2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版）

吉林省吉化第一中学2019-2020学年高一上学期 期末考试试题 一、选择题 ‎1.在下列与运动学相关的表述中，正确的是（　　）‎ A. 研究芭蕾表演的舞姿时，可把演员看作质点 B. 时间有方向，所以时间是矢量 C. 在单向直线运动中位移的大小等于路程 D. 平均速率就是平均速度的大小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ A、研究芭蕾舞演员精彩舞姿时，要看演员的姿态，不能看作质点，故A错误；‎ B、时间没有方向，所以时间是标量，故B错误；‎ C、在单向直线运动的过程中，位移的大小与路程相等，故C正确；‎ D、平均速度等于位移与时间的比值，平均速率等于路程与时间的比值，而位移大小与路程不同，故平均速率与平均速度不同，故D错误；‎ 故选C．‎ ‎2.下列各组仪器，用来测量国际单位制中的三个力学基本物理量的是（ ）‎ A. 米尺、弹簧秤、压强计 B. 米尺、天平、秒表 C. 米尺、测力计、打点计时器 D. 量筒、天平、秒表 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 国际单位制总力学基本量为时间、质量和长度，用秒表测量时间，用天平测量质量，用刻度尺即米尺测量长度，故B正确．‎ ‎3.在物理学的发展过程中，许多物理学家的研究推动了人类文明的进程．在对以下几位物理学家所做的贡献的叙述中，正确的是（ ）‎ A. 亚里士多德认为较重物体与较轻物体下落的一样快 B. 伽利略通过理想斜面实验认为物体的运动不需要力维持 C. 笛卡尔认为如果物体受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一方向运动下去 D. 牛顿认为力不仅可以维持物体的运动，而且可以改变物体的运动状态 ‎【答案】B ‎【详解】A项：亚里士多德认为较重物体比较轻物体下落的更快，故A错误；‎ B项：伽利略理想实验说明力不是维持物体运动的原因，故B正确；‎ C项：笛卡尔认为如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向，故C错误；‎ D项：牛顿提出牛顿第一定律，指出力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，故D错误．‎ 故选B．‎ ‎4.下列说法中正确的是 A. 超重时物体所受的重力不变 B. 生活小区电梯启动瞬时，电梯中的人就处于超重状态 C. 超重就是物体所受重力增加 D. 飞机减速下降过程中，飞机中的乘客处于失重状态 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A、C、处于超重与失重状态的物体所受的重力不变，是因为具有竖直加速度导致视重变了；故A正确，C错误.‎ B、电梯向上启动的瞬间加速度向上，人所受的支持力变大，则压力变大即视重变大，处于超重；反之电梯向下启动的瞬间处于失重；故B错误.‎ D、飞机减速下降时加速度向上，则飞机里的人处于超重；故D错误.‎ 故选A.‎ ‎5.某物体做直线运动的x-t图像如图所示，下列说法中正确的是 A. 物体在2s末回到出发点 B. 物体在2s末距出发点最远 C. 物体在0-1s内做匀加速运动 D. 物体在0-2s内运动方向不变 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】C、D、在x-t图象中，斜率代表速度，故前2s内，在拐点之前0~1s内，做沿正方向的匀速直线运动，拐点之后1~2s做沿负方向的匀速运动；故C、D均错误.‎ A、B、x-t图象的纵坐标表示位置，故0~1s的位置变化为5m，0~2s内的位置变化为零；则A正确，B错误.‎ 故选A.‎ ‎6.质量为m的物体，沿倾角为θ，质量为M的斜面匀速下滑，如图所示，若物体与斜面间的动摩擦因数为μ1，斜面与水平地面间的动摩擦因数为μ2，物体下滑过程中，斜面仍静止在地面上，下述正确的是（ ）‎ A. 地面对斜面的支持力小于（m+M）g B. 地面对斜面的支持力大于（m+M）g C. 斜面不受地面的摩擦力作用 D. 斜面受到地面的摩擦力的方向一定平行地面向左 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．物体匀速下滑，对物体受力分析，受竖直向下的重力mg，垂直斜面的支持力FN1以及沿斜面向上的摩擦力f1，三力平衡，则斜面对物体的支持力与斜面对物体的摩擦力的合力F与重力mg等大反向，即竖直向上，由牛顿第三定律可知，物体对斜面的力竖直向下，与F等大，对斜面体受力分析，有竖直向下的重力Mg，物体对斜面竖直向下的力以及地面对斜面体竖直向上的支持力FN2，由平衡条件可知：‎ 解得：‎ AB错误；‎ CD．对斜面体受力分析可知，斜面体水平方向不受力，所以地面对斜面体无摩擦力，C正确，D错误。‎ 故选C。‎ ‎7.春节期间人们放飞孔明灯表达对新年的祝福，如图所示，孔明灯在竖直Oy方向做匀加速运动，在水平Ox方向做匀速运动，孔明灯的运动轨迹可能为（　　）‎ A. 直线OA B. 直线OB C. 曲线OC D. 曲线OD ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】孔明灯在竖直Oy方向做匀加速运动,则合外力沿Oy方向,在水平Ox方向做匀速运动,此方向上合力为零,所以合运动的加速度方向沿Oy方向,但合速度方向不沿Oy方向,孔明灯做曲线运动,结合合力指向轨迹内侧可以知道轨迹可能为OD,故D对；ABC错 故选D ‎8.甲同学站在三楼阳台上，同时以V0的速率抛出两个小球，其中一个球竖直上抛，另一个球竖直下抛，它们落地的时间差为△t1，乙同学站在六楼阳台上，以同样的方式抛出两个小球，它们落地的时间差为△t2，丙同学在轻绳的两端各拴一个小球,用手拿着绳子上端的小球,站在三层楼的阳台上,释放小球,使小球自由下落,两小球相继落地的时间差为△t3,如果丁同学站在六层楼的阳台上,同样的方法释放小球,让小球自由下落则两小球相继落地的时间差△t4，不计空气阻力，几个时间差相比较（ ）‎ A △t1小于△t2 B. △t1大于△t2 C. △t3小于△t4 D. △t3大于△t4‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB、设高度为h，竖直上抛经历的时间为，竖直下抛，由两个式子相减得，解得时间差为一个定值，与高度无关，故A、B错误；‎ CD、设细线的长度为L，第一个小球着地后，另一个小球运动的位移为L，在L内运行的时间，即为两球落地的时间差，第一个球着地的速度为另一个小球在位移L内的初速度，高度越高，落地的速度越大，则可知高度越高，另一个小球在位移L内的初速度越大，根据，初速度越大，时间越短，所以，故D正确，A、B、C错误；‎ 故选D．‎ ‎9.某同学用水平力推教室的讲台，但没推动，下列说法正确的是 A. 推力小于摩擦力 B. 推力小于讲台所受合力 C. 讲台所受合外力为零 D. 推力小于或等于讲台最大静摩擦力 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】C、讲台在水平推力作用下处于静止状态，讲台所受合外力为零，选项C正确.‎ A、B、讲台没有被推动，则水平方向二力平衡，即推力大小等于静摩擦力，选项A，B错误.‎ D、静摩擦力由外力产生的趋势决定，大小在零到最大之间变化，，推力等于静摩擦力，故推力小于或等于讲台所受的最大静摩擦力，选项D正确.‎ 故选CD.‎ ‎10.我国的高速铁路正式投入运营的里程数全球第一．当列车的牵引力大于阻力时，列车加速，当牵引力逐渐减小但始终大于等于阻力时，下列说法正确的是（　　）‎ A. 列车的速度也减小 B. 列车的速度仍在增大 C. 列车的加速度在减小，减到零时列车静止 D. 列车的加速度在减小，减到到零时列车的速度达到最大 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据牛顿第二定律可知，当牵引力逐渐减小但始终大于等于阻力时，牵引力仍大于阻力，故合外力的方向仍与速度方向相同，则加速度方向与速度方向一致，故列车做加速运动，速度不断增大，故A错误，B正确；当加速度减小为零时，列车速度达到最大并保持不变，故C错误，D正确．‎ ‎11.如图所示，一条细线一端与地板上的物块B相连，另一端绕过轻质光滑滑轮与小球A相连．滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的点，细线OO1与竖直方向夹角为α=30°，OA与OB 的夹角为θ，系统处于静止状态．已知小球A重10 N，则 A. 细线OA的拉力为10 N B. OO1绳上的拉力大小为20 N C. B对地面的摩擦力大小为5N D. 细线OA与OB间的夹角θ=60°‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、对小球A受力分析，受重力和拉力，根据平衡条件，有T=mg=10N；故A正确.‎ B、D、对滑轮分析，受三个拉力，如图所示：‎ 由平衡条件可知，而；故B错误，D正确.‎ C、对滑块受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，根据平衡条件，竖直方向有：N+Tcosθ=mg，水平方向有：Tsinθ=f，解得；故C错误.‎ 故选AD.‎ ‎12.图甲中，质量为M 的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m 的小滑块．当木板受到随时间t 变化的水平拉力F 作用时，其加速度a 与F 的关系如图乙所示．取g＝10m/s2，则（ ）‎ A. 滑块质量m＝4kg B. 木板的质量M＝2kg C. 当F＝8N 时，滑块的加速度为3m/s2 D. 滑块与木板间的动摩擦因素为0.1‎ ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、B项：当F等于6N时，加速度为：a=1m/s2，对整体分析，由牛顿第二定律有：F=（M+m）a，代入数据解得：M+m=6kg，当F大于6N时，根据牛顿第二定律得：‎ ‎ ，图象斜率，解得：M=2kg，滑块的质量m=4kg，故A、B正确；‎ C、D项：根据F大于6N的图线知，F=4时，a=0，即：0=，解得μ=0.1，，当F=8N时，长木板的加速度为：a=2m/s2；根据μmg=ma′得：滑块的加速度为 a′=μg=1m/s2，故C错误，D正确．‎ 故选ABD．‎ 二、实验题 ‎13.（1）在做“研究平抛物体的运动”实验时，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上_____。‎ A.通过调节使斜槽的末端保持水平 B.斜槽必须尽可能光滑 C.每次必须由静止开始从同一位置释放小球 D.将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线 ‎（2）有一个同学在实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离△s相等的三点A、B、C，量得△s=0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1m，h2=0.2m，利用这些数据，可求得物体抛出时的初速度大小为____m/s。（g取10m/s）‎ ‎【答案】 (1). AC (2). 2m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）A．为了使小球抛出时初速度水平，一定要使斜槽的末端保持水平，A正确；‎ BC．每次必须由静止开始从同一位置释放小球，小球滑到水平轨道末端时，重力做功和摩擦力做功都保持相同，使得小球到达水平轨道末端时速度都相同，由于每次摩擦力做功一样，所以摩擦力对实验无影响，B错误，C正确；‎ D．应描出一条平滑的曲线，D错误。‎ 故选AC。‎ ‎（2）平抛运动水平方向做匀速直线运动，AB、BC间的水平距离相同，所以A到B和B到C所用的时间相同：，竖直方向做匀变速直线运动：，联立解得：。‎ ‎14.某同学设计了如图甲所示的装置来研究小车的加速度与所受合力的关系．将装有力传感器的小车放置于水平长木板上，缓慢向小桶中加入细砂，直到小车刚开始运动为止，记下传感器的示数再将小车放回原处并按住，继续向小桶中加入细砂，记下传感器的示数释放小车，记录小车运动时传感器的示数．‎ 下列实验要求不必要的是______．‎ A.应使小车靠近打点计时器 B.用天平测出细砂和小桶的总质量 C.先接通电源，再释放小车 D.应使小车和力传感器的总质量远大于细砂和小桶总质量 接通频率为50Hz的交流电源，释放小车，打出如图乙所示的纸带．从比较清晰的点起每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离，则小车的加速度______保留两位有效数字 同一次实验中，______选填““、“”或“”‎ 改变小桶中砂的重力，多次重复实验获得多组数据，描绘小车加速度a与F的关系如图丙．不计纸带与计时器间的摩擦．图象中F是实验中测得的______．‎ A.                                        .‎ ‎【答案】 (1). BD (2). (3). (4). D ‎【解析】‎ ‎【详解】小车靠近打点计时器测量数据才可能多且精确，故A不符合题意；实验中不需要用天平测出细砂和小桶的总质量，传感器可以测出总质量是多少，故B符合题意；应先接通电源再释放小车，这样才能保证纸带的大部分距离上都打上了点，才能充分利用整个纸带，故C不符合题意；本题拉力可以由力的传感器测出，不需要使小桶和细砂的总质量远小于车和传感器的总质量，故D符合题意．所以选BD． 每5个点取一个计数点，计数点的时间间隔：，，，，，由匀变速直线运动的推论，． 对小桶受力分析，设小桶重力为mg，小车释放前力传感器的示数，所以，设小车的重力为Mg，小车在加速运动时力传感器的示数，根据牛顿第二定律得：，所以．‎ 图象是过原点的一条倾斜的直线，已经平衡摩擦力，所以F应该表示小车受到的合力，即，故D正确，ABC错误；‎ 三、计算题 ‎15.如图所示为一质点做直线运动的v-t图像.求：‎ ‎(1)前2s和后4s加速度大小；‎ ‎(2)从运动开始到停止的过程中，质点运动的平均速度大小．‎ ‎【答案】(1) (2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由图可知，前2s的加速度大小为 后 4s 的加速度大小 ‎ ‎(2)从开始运动到停止的过程中，加速时间，匀速时间，减速时间，‎ 质点位移， ‎ 解得：‎ ‎16.如图所示，电灯的重力为，绳OA与天花板间的夹角为．绳OB水平，取求：‎ ‎（1） 绳OB所受的拉力大小？‎ ‎（2） 若OA、OB绳的最大拉力均为25N，通过计算判断能否在O点挂一个重力为20N的小吊灯（小吊灯自身的挂绳不会断掉）？‎ ‎【答案】（1）4N（2）不能挂起G=20N小吊灯．‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 对点O受力分析如图：‎ 由平衡条件得：F′=G FB=mgtan45o=4N；‎ ‎(2) G=20N时，FB=20N，FA=28.2N，大于25N． ‎ 不能挂起G=20N小吊灯．‎ ‎17.研究表明，一般人的刹车反应时间（即图甲中“反应过程”所用时间）t0=0.4s，但饮酒会导致反应时间延长．在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v0=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L=39m．减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动．取重力加速度的大小g=10m/s2．求：‎ ‎（1）减速过程汽车加速度的大小；‎ ‎（2）饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少.‎ ‎【答案】（1）；（2）0.3s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设刹车加速度为a，由题可知刹车初速度 末速度，位移 根据 ‎ ‎ 代入数据可得：‎ ‎（2）反应时间内的位移为 则反应时间为 则反应的增加量为 ‎18.如图所示，在光滑水平面上放置一个质量M=2kg的长木板A，可视为质点的物块B放在木板A的最左端，其质量m=1kg．已知A、B间的动摩擦因数为μ=0.2．开始时A、B均处于静止状态．某时刻B突然获得水平向右的初速度v0＝6m/s，g取10m/s2．‎ ‎(1)计算物块B获得速度v0后，开始向右运动时加速度的大小；‎ ‎(2)若物块B恰好不从A的右端滑出，计算木板A的长度L；‎ ‎(3)在(2)情形下，当物块B运动到木板A的右端时，立即在A上施加一个水平向右的拉力F＝12N（图中未画出），计算物块B离开木板A时的速度．‎ ‎【答案】(1)2 m/s2 ；(2)6 m； (3)6 m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据牛顿第二定律，物块B开始向右运动时 μmg＝maB ‎ 解得aB＝2 m/s2‎ ‎(2)开始运动后，B做匀减速运动，A做匀加速运动，当两者速度相等时，B恰好滑到A的右端．设此时它们的共同速度为v，经历的时间为t．‎ 由速度关系有v＝aAt＝v0-aBt ‎ 由位移关系有 另有μmg＝MaA ‎ 联立解得：v＝2 m/s，L＝6 m ‎(3)在A上施加拉力F后，A继续向右加速，A的速度将大于B，B受到的摩擦力反向，也改为向右加速．由牛顿第二定律 对A有：F–μmg＝Ma′A ‎ 对B有：μ1mg＝ma′B ‎ 联立解得：a′A＝5 m/s2，a′B＝2 m/s2‎ 由于a′A> a′B，虽然两者都向右加速，但B相对于A向左运动，设经过时间t′，物块B从左端离开A．‎ 由位移关系有：‎ 解得t′＝2s 所以B离开A时的速度 m/s