陕西省黄陵中学2019-2020学年高一上学期期末考试物理试题（普通班）

陕西省黄陵中学2019-2020学年高一上学期期末考试物理试题（普通班）

黄陵中学中学高一普通班期末模拟考试 物理试题 第I卷 选择题（48分）‎ 一、选择题（1-9题只有一个答案符合题意，10-12题有多个答案符合题意，全选对得4分，选对但不全对得2分，选错或者不选得0分，共48分）‎ ‎1.关于动能的理解，下列说法错误的是 A. 凡是运动的物体都具有动能 B. 动能不变的物体，一定处于平衡状态 C. 重力势能可以为负值，动能不可以为负值 D. 一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由动能的定义可知，凡是运动的物体都具有动能，故A正确；‎ B．物体做匀速圆周运动时，物体的动能不变，但是物体的合力提供向心力即合力不为零，物体处于非平衡状态，故B错误；‎ C．重力势能可以有负值，其正负取决于所选择的零势能面；而动能没有负值，故C正确；‎ D．由于速度为矢量，当方向变化时，若其速度大小不变，则动能并不改变；而动能变化时，速度大小一定变化；故D正确．‎ ‎2.将一个物体由A处移到B处，重力做功（　　）‎ A. 与运动过程是否存在阻力有关 B. 与运动的具体路径有关 C. 与运动的位移无关 D. 与运动物体本身的质量有关 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】重力做功与路径、是否受其他力以及物体的速度无关，仅与初末位置的高度差有关，与运动的位移有关，根据可知还与运动物体本身的质量有关，D正确．‎ ‎3.关于弹簧的弹性势能，下列说法错误的是 A. 弹簧的弹性势能跟拉伸(或压缩)的长度有关 B. 弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数有关 C. 同一弹簧，在弹性限度内，形变量越大，弹性势能越大 D. 弹性势能的大小跟使弹簧发生形变的物体有关 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 详解】AB．由 得知，弹簧的弹性势能跟拉伸（或压缩）的长度以及弹簧的劲度系数均有关，故AB正确。‎ C．由 得知，同一弹簧，k一定，在弹性限度内，形变量越大，弹性势能越大，故C正确。‎ D．弹性势能的大小跟使弹簧发生形变的物体无关，跟弹簧的劲度系数和形变量有关，故D错误。‎ 本题选错误的，故选D。‎ ‎4.下面各个实例中，机械能守恒的是（ ）‎ A. 物体沿斜面匀速下滑 B. 物体从高处以‎0.9g的加速度竖直下落 C. 物体沿光滑曲面滑下 D. 拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．匀速下滑，动能不变，重力势能减小，A错误；‎ B．物体从高处以‎0.9g的加速度下落，受到阻力，机械能不守恒，B错误；‎ C．物体沿光滑曲面滑下，除重力做功外，没有其它力做功，机械能守恒，C正确；‎ D．拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升，速度不变，重力势能增加，机械能增加，D错误．‎ ‎5.自由下落的小球，从接触竖直放置的轻弹簧开始，到压缩弹簧有最大形变的过程中，下列说法正确的是 A. 小球的动能逐渐渐少 B. 小球的重力势能逐渐渐少 C. 小球的动能逐渐增加 D. 小球的机械能守恒 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】当弹力等于重力时速度最大，所以动能先增大后减小，A错；重力一直做正功，重力势能一直减小，B对；小球要克服弹力做功，机械能减小，CD错；‎ ‎6.如图所示，自由下落的小球下落一段时间后与弹簧接触，从它接触弹簧开始，到弹簧压 缩到最短的过程中，以下说法正确的是（ ）‎ A. 小球加速度先减小再增大 B. 小球先失重状态后超重 C. 小球刚接触弹簧时，小球速度最大 D. 弹簧被压缩最短时小球的加速度为零 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】小球接触弹簧上端后受到两个力作用：向下的重力和向上的弹力．在接触后的前一阶段，重力大于弹力，合力向下，因为弹力F=kx不断增大，所以合外力不断减小，故加速度不断减小，由于加速度与速度同向，因此速度不断变大．当弹力逐步增大到与重力大小相等时，合外力为零，加速度为零，速度达到最大．后一阶段，即小球达到上述位置之后，由于惯性小球仍继续向下运动，但弹力大于重力，合外力竖直向上，且逐渐变大，因而加速度逐渐变大，方向竖直向上，小球做减速运动，当速度减小到零时，达到最低点，弹簧的压缩量最大；因加速度先向下后向上，先减小再增大；故物体先失重后超重；故AB正确，CD错误．故选AB．‎ ‎【点睛】本题考查了牛顿第二定律综合应用，学生容易出错的地方是：认为物体一接触弹簧就减速．对弹簧的动态分析也是学生的易错点，在学习中要加强这方面的练习．‎ ‎7.一辆沿直线运动的汽车刹车过程，位移和时间的关系满足方程，则下列说法正确的是 A. 汽车刹车时的初速度为‎20m/s，加速度大小为 B. 汽车向前运动‎50m 后停止运动 C. 时，汽车的速度大小为 D. 汽车运动最后1s内的位移大小等于‎1m ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 位移和时间的关系满足方程x=20t-2t2（m），由匀变速直线运动的位移公式：可知汽车的初速度为：‎ v0=‎20m/s 加速度为：‎ a=‎-4m/s2‎ 故A错误；‎ B. 汽车刹车时间为：‎ 刹车位移为：‎ 故B正确。‎ C. 汽车经过5s停止运动，t=6s时的速度大小为零，故C错误；‎ D. 汽车运动最后1s内位移大小为：‎ 故D错误。‎ ‎8.如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图，在这个系统中B为一个能发射超声波的固定小盒子，工作时小盒子B向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲波遇到运动的物体反射后又被B盒接收，从B盒发射超声波开始计时，经时间△t0再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发射的超声波的位移-时间图象，则下列说法正确的是 ‎ A. 超声波的速度大于 B. 超声波的速度为 C. 物体的平均速度为 D. 物体的平均速度为 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由乙图可知，超声波在时间内通过位移为x1，则超声波的速度为：‎ 故A错误；‎ B．由图可知：超声波通过位移为x2时，所用时间为 ，则超声波的速度为：‎ 故B错误；‎ CD．物体通过的位移为x2-x1时，结合对AB的解答得所用时间为：‎ 物体的平均速度为：‎ 故C错误，D正确。‎ 故选D。‎ ‎9.用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度．已知固定在滑块上的遮光条的宽度为‎4 mm，遮光条经过光电门时遮光时间为0.04 s，则滑块经过光电门位置时的速度大小为 A. ‎0.1‎m‎/s B. ‎100 m/s C. ‎4 m/s D. ‎0.4m/s ‎【答案】A ‎【解析】‎ 分析】‎ 利用平均速度代替瞬时速度可以求出经过光电门时的速度的大小．‎ ‎【详解】由于挡光条宽度很小，因此将挡光条通过光电门时的平均速度当作瞬时速度．滑块经过光电门时的速度表达式．故选A．‎ ‎10.如图，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置一时间（x一t）图线，由图可知 A. 在时刻t1，a车追上b车 B. 在时刻t2，a、b两车运动方向相反 C. 在t1到t2这段时间内，b车的速率先减少后增加 D. 在t1到t2这段时间内，b车的速率一直比a车大 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】由x—t图象可知，在0-t1时间内，b追a，t1时刻相遇，所以A错误；在时刻t2，b的斜率为负，则b的速度与x方向相反，所以B正确；b图象在最高点的斜率为零，所以速度为零，故b的速度先减小为零，再反向增大，所以C正确，D错误．‎ ‎11.如图所示，一小球被水平细线OA与斜细线OB拉着处于静止．现将整个装置以C点为轴在竖直面内逆时针缓慢地转90o，在此过程中，关于OA、OB绳上拉力大小FA、FB的变化是 A. FA一直变大 B. FA先变大后变小 C. FB一直变小 D. FB先变大后边小 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 整个装置在纸面内缓慢转动，装置在每个位置都处于状态．以小球为研究对象，设绳与竖直方向的夹角，根据平衡条件，得到BO绳中的拉力FB和OA绳中的拉力FA与夹角的函数关系，再分析拉力如何变化．‎ ‎【详解】两绳拉住球处于静止状态，缓慢逆时针转动整个装置时两绳的夹角不变设为，OA绳与竖直方向的夹角为α，则OB绳与竖直方向的夹角为θ-α.‎ 根据平衡条件，得FAsinα=FBsin(θ-α)，FAcosα+FBcos(θ-α)=G 解得:，‎ 因θ不变，α由90°变到0°，根据数学知识，得FA先变大后变小，FB逐渐减小，当α=0°时FB=0.故A，D错误，B，C正确.‎ 故选BC.‎ ‎【点睛】本题属于动态变化分析问题，采用的是函数法；也可以用作图法求解，如图所示：‎ 作图时要抓住不变的量，它是作图的依据.‎ ‎12.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，中间用轻质弹簧秤连接两个大小分别为F1=30N、F2=20N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则（ ）‎ A. 弹簧秤的示数是26N B. 弹簧秤的示数是50N C. 在突然撤去F2的瞬间，m1的加速度不变 D. 在突然撤去F2的瞬间，m2的加速度不变 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】先整体分析得到，代入数据解得a=‎2m/s2,‎ 设弹簧秤受到的拉力为F，再对m1受力分析得到，代入数据解得F=26N，所以弹簧秤的示数是26N，A正确，B错；在突然撤去F2的瞬间，弹簧的弹力与撤去前相同，m1受力不变，即m1的加速度不变，C对；m2的合力增大，加速度增大，D错．‎ 第I卷 非选择题（52分）‎ 二．实验题（本大题共2个小题，共14分）‎ ‎13.物理课上同学们通过实验“研究平抛运动”．‎ ‎（1）甲组同学利用图所示的实验装置，通过描点画出平抛小球的运动轨迹．以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有_________．‎ A．斜槽轨道必须光滑 B．安装斜槽轨道，使其末端保持水平 C．每次小球应从同一位置由静止释放 D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点要用平滑的曲线连接起来 ‎（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图中y-x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是__________．‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎（3）验证轨迹是符合y=ax2的抛物线后，根据图中y-x图象M点的坐标值，可以求出 a=______m-1，小球平抛运动的初速度v0=______m/s．（重力加速度取g=‎10m/s2）．‎ ‎【答案】 (1). BCD (2). A (3). 10 (4). 0.71‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]．A．斜槽轨道没必要必须光滑，只要到达底端速度相同即可，选项A错误；‎ B．安装斜槽轨道，使其末端保持水平，以保证小球做平抛运动，选项B正确；‎ C．每次小球应从同一位置由静止释放，以保证到达底端速度相同，选项C正确；‎ D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点要用平滑的曲线连接起来，选项D正确；‎ ‎（2）[2]．物体在竖直方向做自由落体运动 ‎ ‎ 水平方向做匀速直线运动 x=vt；‎ 联立可得：‎ 因初速度相同，故为常数，故x2-y应为正比例关系，故A正确，BCD错误；‎ ‎（3）[3][4]．根据M坐标（‎0.2m，‎0.4m）代入y=ax2解得 a=‎10.0m-1‎ 由 解得 ‎14.在“探究匀变速直线运动的规律”的实验中：‎ ‎（1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有______‎ A．电压合适的交流电源 B．电压可调的直流电源 C．刻度尺 D．秒表 E．天平 ‎（2）实验过程中，下列做法正确的是 ________ ‎ A．先接通电源，再使纸带运动 B．先使纸带运动，再接通电源 C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 ‎（3）通过打点计时器得到的一条纸带上的点迹不均匀，下列判断正确的是________ ‎ A．点迹密集的地方说明振针打点速度较大 B．点迹密集的地方说明物体运动的速度较大 C．点迹不均匀说明物体做变速运动 D．点迹不均匀说明相邻两点之间的时间间隔不同 ‎（4）图示为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出，按时间顺序取A、B、C、D、E五个计数点，测出各点到A点的距离如图所示．‎ ‎①由纸带可判定小车做_________________ 运动 ‎②当打计数点D时小车的瞬时速率为___ m/s；小车的加速度大小为___ m/s2．（结果均保留2位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). AC (2). AD (3). C (4). 匀加速直线 (5). ‎0.34m/s (6). ‎0.40m/s2‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]．使用打点计时器是需要用电压合适的交流电源；处理纸带时需要用刻度尺．故选AC．‎ ‎（2）[2]．实验操作时，用将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再释放纸带．故AD正确，BC错误．‎ ‎（3）[3]. AB、相邻计时点的时间间隔相等，点迹密集的地方，相邻计时点的距离小，所以物体运动的速度比较小，与振针的振动速度无关，故AB错误；‎ CD、相邻计时点的时间间隔相等，点迹不均匀说明物体做变速运动，故C正确，D错误．‎ ‎（4）①[4]．因为： xAB=‎24mm  xBC=52-24=‎28mm  xCD=84-52=‎32mm，那么 ‎ ∆x=xBC-xAB=xCD-xBC=xDE-xCD=‎‎4mm 即相邻的相等时间间隔位移之差相等，所以小车做匀加速直线运动．‎ ‎②[5]．由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，打计数点D时小车的瞬时速率为：‎ ‎[6]．根据运动学公式得：△x=at2，得：‎ 三、计算题（需要必须的解答过程和运算步骤，共3个小题，共38分）‎ ‎15.跳伞运动员做低空跳伞表演，当直升飞机悬停在离地面‎224m高时，运动员离开飞机做自由落体运动．运动一段时间后，打开降落伞，展伞后运动员以的加速度匀减速下降．为了运动员的安全，要求运动员落地速度最大不得超过，则：‎ ‎（1）运动员展伞时，离地面的高度至少为多少？着地时相当于从多高处自由落下？‎ ‎（2）运动员在空中运动的最短时间为多少？‎ ‎【答案】（1）‎99m；‎1.25m（2）8.6s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1） 自由下落过程，则有：‎ ‎①‎ 匀减速运动过程：‎ ‎②‎ 又：‎ ‎=‎224m③‎ 由①②③联立解得：‎ h2=‎‎99m 因落地速度为‎5m/s，则相当于从高为的地方下落 根据自由落体运动规律有：‎ 代入数据得：‎ m ‎（2）由②③得h1=‎125m，v1=‎50m/s 根据自由落体运动规律有：‎ 代入数据解得：‎ t1=5s 匀减速运动过程，有：‎ ‎ 3.6s 所以运动员在空中运动的时间为：‎ ‎8.6s ‎16.如图所示,传送带与水平方向夹37°角,AB长为L=‎16m的传送带以恒定速度v=‎10m/s运动,在传送带上端A处无初速释放质量为m=‎0.5kg的物块,物块与带面间的动摩擦因数μ=0.5,求:‎ ‎（1）当传送带顺时针转动时,物块从A到B所经历的时间为多少? ‎ ‎（2）当传送带逆时针转动时,物块从A到B所经历的时间为多少?‎ ‎【答案】(1) 4 s (2) 2 s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）传送带顺时针转动时,物体相对传送带向下运动,则物体所受滑动摩擦力沿斜面向上,相对传送带向下匀加速运动,由牛顿第二定律得：‎ 代入数据得：‎ 由匀变速运动的位移公式得：‎ 代入数据得：‎ t=4s ‎（2）传送带逆时针转动,当物体下滑速度小于传送带转动速度时,物体相对传送带向上运动，物体所受滑动摩擦力沿传送带向下,设物体的加速度大小为a1，第二定律得：‎ 代入数据得：‎ 设当物体运动速度等于传送带转动速度时经历的时间为t1，移为x1，有：‎ t1=1s x1=‎‎16m 当物体运动速度等于传送带速度瞬间,有：‎ 则下一时刻物体相对传送带向下运动,受到传送带向上的滑动摩擦力﹣﹣摩擦力发生突变。‎ 设当物体下滑速度大于传送带转动速度时物体的加速度为a2，由牛顿第二定律得：‎ 代入数据得：‎ a2=‎2m/s2‎ 位移为：‎ x2=l6﹣x1=16﹣5=‎‎11m 又因为 则有：‎ 解得：‎ t2=1s(t2=﹣11s舍去)‎ 所以有：‎ t总=t1+t2=2s ‎17.如图所示，电灯的重力G＝10N，AO绳与顶板间的夹角为45°,BO绳水平，则AO绳所受的拉力F1的多少？ BO绳所受的拉力F2是多少？‎ ‎【答案】14N 10N ‎【解析】‎ ‎【详解】以接点O为研究对象，受到三个拉力作用，把OA和OB绳子的拉力进行合成，合力与重力等大反向，由三角函数关系可知 ‎，‎ ‎ ‎