【物理】黑龙江省双鸭山市第一中学2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版）

【物理】黑龙江省双鸭山市第一中学2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版）

黑龙江省双鸭山市第一中学2019-2020学年 高一上学期期末考试试题 一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分。在每个题的4个选项中，其中1-7题只有一个选项正确，8-12 题有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分）‎ ‎1.一物体做匀减速直线运动，在开始连续的两个1s内通过的位移分别为3m和2m，速度减为零后不再运动，下列说法正确的是（ ）‎ A. 物体的初速度大小为 B. 物体的加速度大小为 C. 物体运动的时间为4.5s D. 物体的总位移大小为6.125m ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．取初速度方向为正，根据得 物体初速度，故AB错误．‎ C．由得物体运动的时间为，故C错误．‎ D．物体的总位移为，故D正确．‎ ‎2.如图所示，一幼儿园小朋友在水平桌面上将a、b、c三个形状不规则的石块成功叠放在一起，受到了老师的表扬，则下列说法正确的是 A. c受到水平桌面向左的摩擦力 B. c对b的作用力方向一定竖直向上 C. b对a的支持力大小一定等于a受到的重力 D. b对a的支持力与a受到的重力一定是一对平衡力 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.以三个物体组成的整体为研究对象，整体只受到重力和桌面的支持力，水平方向不受摩擦力．故A错误；‎ B.选取ab作为整体研究，根据平衡条件，则石块c对b作用力与整体的重力平衡，则石块c对b的作用力一定竖直向上，故B正确；‎ CD.石块b对a的支持力与其对a的静摩擦力的合力，跟a受到的重力是平衡力，则b对a的支持力和静摩擦力的合力方向竖直向上，支持力的方向不是竖直向上，也不等于a的重力，故CD错误；‎ ‎3.如图为颈部牵拉器牵拉颈椎肥大患者的示意图.当颈部肥大压迫神经时，需要用颈部牵拉器牵拉颈部，以缓解神经压迫症状.图中牵拉细绳为跨过三个光滑小滑轮的同一根绳子，牵拉绳分别为水平、竖直方向，牵拉物P的重力为G，不计小滑轮重力，则牵拉器作用在患者头部的合力大小是 A. G B. 2G C. D. 3G ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】颈部牵拉器进行受力分析，如图所示： 　　 由平行四边形定则，将力进行合成，则有：同一根绳子上的拉力是处处相等的，T1=G，那么牵拉器作用在患者颈部的合力大小；选项C正确；‎ ‎4.在玉树地震的救援行动中，千斤顶发挥了很大作用，如图所示是剪式千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起．当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0×105N，此时千斤顶两臂间的夹角为120°，则下列判断正确的是(　　)‎ A. 此时两臂受到的压力大小均为5.0×104N B. 此时千斤顶对汽车的支持力为2.0×105N C. 若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将增大 D. 若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将减小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】将汽车对千斤顶的压力F分解沿两臂的两个分力F1，根据对称性可知，两臂受到的压力大小相等．由得，故AB错误，‎ 继续摇动把手，两臂靠拢，夹角θ减小，根据分析可知，F不变，当θ减小时，增大，减小．故C错误，D正确．‎ ‎5.如图（a）所示，一只小鸟沿着较粗的树枝从A缓慢移动到B，将该过程抽象为质点从圆弧A点移动到B点，如图（b）．以下说法正确的是（　　）‎ A. .树枝对小鸟的弹力减小 B. 树枝对小鸟的合力减小 C. 树枝对小鸟的摩擦力减小 D. 树枝对小鸟的摩擦力增大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设弹力与竖直方向的夹角为θ，由平衡条件得：小鸟所受的弹力N＝mgcosθ，从A到B的过程中，θ减小，则弹力增大，故A错误；小鸟缓慢爬行，树枝对小鸟的合力始终不变，故B错误；小鸟所受的摩擦力f=mgsinθ，从A到B的过程中，θ 先减小，则摩擦力减小，故C正确，D错误．所以C正确，ABD错误．‎ ‎6.如图所示，质量为m的小球用水平弹簧系住，并用倾角为300的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态.当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度为（ ）‎ A. 0 B. 大小为g，方向竖直向下 C. 大小为g，方向水平向右 D. 大小为g，方向垂直木板向下 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】木板撤去前，小球处于平衡态，受重力、支持力和弹簧的拉力，如图 根据共点力平衡条件，有： F-Nsin30°=0； Ncos30°-G=0；解得支持力 N=mg，弹簧的弹力 F=mg；木板AB突然撤去后，支持力消失，重力和弹簧的拉力不变，合力大小等于支持力N，方向与N反向，故此瞬间小球的加速度大小为：，方向垂直木板向下．故选D．‎ ‎7.“蹦极”是一项刺激的体育运动．某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止悬吊着时的平衡位置，人在从P点下落到最低点c点的过程中 ：‎ A. 在a点时人的速度最大 B. 在ab段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态 C. 在ab段人做减速运动 D. 在c点，人的速度为零，处于平衡状态 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AC、从a点到b，人的重力大于弹力，加速度向下，则做加速运动，根据牛顿第二定律知，加速度减小，当到达b位置，重力和弹力相等，速度最大，由b到c，重力小于弹力，加速度方向向上，做减速运动，故A、C错误；‎ B、在ab段绳的拉力小于人的重力，加速度向下，人处于失重状态，故B正确；‎ D、在c点，速度为零，重力小于弹力，不是平衡状态，故D错误；‎ 故选B．‎ ‎8.下列说法不正确的是（ ）‎ A. 形状规则的物体，其重心一定在其几何中心 B. 推翻“力是维持物体运动的原因”这个观点的物理学家是牛顿 C. 在国际单位制中，力学中的三个基本单位是N、m、s D. 以蛋击石，结果是蛋破了，这是因为石头对蛋的作用力大于蛋对石头的作用力 ‎【答案】ABCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、重心位置与物体的形状和质量分布情况有关，形状规则的物体，重心不一定在其几何中心，还与其质量分布情况有关，故A错误；‎ B、伽利略推翻了亚里士多德的观点，认为力不是维持物体速度的原因，故选项B错误；‎ C、力学中的基本物理量有三个，它们分别是长度、质量、时间，它们的单位分别为kg、m、s，故C错误；‎ D、鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力是一对作用力和反作用力，大小相等，蛋破了，是因为蛋的承受能力弱，故D错误．‎ ‎【点睛】本题考查的知识点较多，考查了重心、物理学史、力学基本物理量和牛顿第三定律等，这些细小的知识点需要同学们在平时学习过程中注意记忆和理解．‎ ‎9.甲、乙两物体在同一直线上运动的x-t图像如图所示，以甲的出发点为原点，出发时刻为计时起点，则从图像上可以看出 （ ）‎ A. 甲、乙同时出发 B. 乙比甲先出发 C. 甲开始运动时，乙在甲前面x0处 D. 甲在中途停了一会，但最后还是追上了乙 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】试题分析：由图象可知甲乙两物体同时出发．故A正确B错误；可知开始运动时甲的出发点在坐标原点，而乙物体在出发时离坐标原点的距离为x0，故甲开始运动时，乙在甲前面x0处，故C正确；由于甲物体在t1～t2时间内甲物体的位移未变，即甲在中途停了一会儿，在t3时刻甲乙两物体的位置相同，即甲追上了乙，故D正确．‎ ‎10.如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，M左边紧贴墙壁，若在M斜面上放一个物体m，当m沿着M的斜面加速下滑时，M始终静止不动，则M和m受力个数可能为(　 　)‎ A. 5个和2个 B. 5个和3个 C. 4个和2个 D. 4个和3个 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】CD．假如物体m与小车M之间没有摩擦力，则小车受到竖直向下的重力，地面的支持力，物体m对小车的压力，除此之外：当斜面光滑时，m加速下滑，则m 存在一个沿斜面向下的加速度，该加速度可分解为水平方向上的加速度和竖直方向上的加速度，故墙面对小车有弹力作用，故受4个力作用；此时m受重力和斜面的支持力两个力的作用；故选项C正确，D错误；‎ AB．若m与M之间有摩擦，m加速下滑时，则m存在一个沿斜面向下的加速度，该加速度可分解为水平方向上的加速度和竖直方向上的加速度，故墙面对小车有弹力作用，还有m对M的摩擦力共5个力作用；此时m受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用；故选项B正确，A错误；‎ 故选BC. 11.如图所示，质量为m2的物体放在车厢底板上，用竖直细线通过定滑轮与质量为ml的小球相连，不计滑轮摩擦，车厢以水平加速度a向右匀加速运动，物体m2仍压在车厢底板上，则( )．‎ A. 细线与竖直方向夹角θ的正切值tanθ＝a/g B 物体m1所受细线拉力 C. 物体m1所受细线拉力T＝mlgcosθ D. 物体m2所受底板摩擦力f＝m2a ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】以物体1为研究对象，分析受力如图 根据牛顿第二定律得：细线的拉力为：‎ ‎．m1gtanθ=m1a，得： tanθ=a/g．故AB正确，C错误．‎ 以物体2为研究对象，物体2所受的合力，就是底板对物体2的摩擦力，由牛顿第二定律得：底板对物体2的摩擦力f＝m2a，故D正确．‎ ‎12.三角形传送带以 1m/s 的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是 2m 且与水平方向的夹角均为 37°．现有两个小物块 A、B 从传送带顶端都以 1m/s 的初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的动摩擦因数都是 0.5，（g 取 10m/s2 ，sin37°=0.6，cos37°=0.8）下列说法正确的是( )‎ A. 物块 A 先到达传送带底端 B. 物块 A、B 同时到达传送带底端 C. 物块 A、B 到达传送带底端时速度大小不相等 D. 物块 A、B 在传送带上的划痕长度之比为 1:3‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB. 对A，因为mgsin37∘>μmgcos37∘，则A物体所受摩擦力沿斜面向上，向下做匀加速直线运动，B所受摩擦力沿斜面向上，向下做匀加速直线运动，两物体匀加速直线运动的加速度相等，位移相等，则运动的时间相等．故A错误，B正确；‎ C.根据速度时间关系v=at，物块 A、B 到达传送带底端时速度大小相等，故C错误；‎ D. 对A，划痕的长度等于A的位移减为传送带的位移，‎ 以A为研究对象，由牛顿第二定律得：mgsin37°-μmgcos37°=ma，a=2m/s2‎ 由运动学公式得运动时间分别为：x=at2，t=1s.，所以皮带运动的位移为x=vt=1m.‎ 所以A对皮带的划痕为：△x1=2m−1m=1m，对B，划痕的长度等于B的位移加上传送带的位移，△x2=2m+1m=3m，所以划痕之比为1:3，故D正确．故选BD 二、实验题(共12分)‎ ‎13.图甲 O 点为橡皮条与细绳的结点，OB 和 OC 为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．‎ ‎（1）此时图甲要记录下拉力 F1、F2 的大小，并在白纸上记录________，以及 O点的位置.‎ ‎（2）如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿 AO 方向的是_________．‎ ‎（3）本实验采用的科学方法是______________．‎ A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 ‎（4）下列方法中，有助于减小实验误差的是______________ ‎ A．尽可能使 OB 和 OC 两细绳的夹角大些 ‎ B．尽可能使两弹簧秤的读数相差大些 C．尽可能使 OB 和 OC 两细绳与纸面平行 ‎【答案】 (1). 两个力的方向 (2). F′ (3). B (4). C ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)该实验中，需要根据力F1、F2的大小和方向做出平行四边形，求出合力与一个弹簧拉橡皮筋时拉力F′进行比较，因此需要记录拉力F1、F2的大小和方向；‎ ‎(2)实际测量的合力应与橡皮筋在同一条直线上，即F′与OA在同一条直线上。‎ ‎(3)合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法。故B正确ACD错误。‎ ‎(4)实验要方便、准确，两分力适当大点，读数时相对误差小，夹角不宜太大，也不宜太小，合力太小，读数的相对误差大，拉力应该平行与纸面，否则方向无法准确表示，故AB错误C正确。‎ ‎14.在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中，某实验小组利用如图所示的实验装置，将一端带滑轮的长木板固定在水平桌面上，木块置于长木板上，并用细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车左端连一条纸带，通过打点计时器记录其运动情况。‎ ‎（1）下列做法正确的是_____‎ A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行 B．在探究加速度与力的关系时，作a--F图象应该用折线将所描的点依次连 C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源 D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度 ‎（2）下图是实验时平衡阻力的情形，其中正确的是____（选填字母）‎ ‎（3）某学生在平衡摩擦力时，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大。他所得到的a–F关系可用图中的________表示（图中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力）。‎ ‎（4）右图是打出纸带的一段，相邻计数点间还有四个点未画出，已知打点计时器使用的交流电频率50 Hz。由图可知，打纸带上B点时小车的瞬时速度vB=________m/s，木块的加速度a=________m/s2。（结果保留两位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). AD (2). B (3). C (4). 0.15 0.60‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) A.为了减小误差，调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，故A正确。‎ B. 连线时不能折线相连，要用平滑的曲线连接才符合实际情况，故B错误。‎ C. 实验时，应先接通打点计时器的电源再放开木块，故C错误。‎ D. 因为平衡摩擦力后，满足 可以约掉质量，所以通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度，即只需平衡一次摩擦力，故D正确。‎ ‎(2)‎ 平衡摩擦力时，是只让小车在倾斜的平板上做匀速直线运动，同时小车匀速运动需根据纸带判断，故B正确AC错误。‎ ‎(3)平衡摩擦力时木板垫的过高，当小桶和砂子重力为0时，小车加速度并不为0，故C正确ABD错误。‎ ‎(4)由运动学公式求速度和加速度分别为：‎ 三、解答题（共38分）（共4小题。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，有数值计算答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎15.一辆卡车在刹车过程中做匀减速直线运动，加速度的大小是，刹车后运动22.5m恰好停下，求：‎ ‎（1）刹车过程所用的时间；‎ ‎（2）刹车前的初速度；‎ ‎（3）刹车过程中最后2s的位移。‎ ‎【答案】(1)3s (2)15m/s (3)10m ‎【解析】‎ ‎【详解】(2)根据匀变速直线运动的速度位移公式得：‎ 解得：v0=15m/s ‎(1)卡车刹车过程所用的时间为：‎ ‎(3)将刹车过程中看做反方向的初速度为0的匀加速运动，‎ 则最后2s的位移：‎ ‎16.如图所示，三条轻绳结于O点，轻弹簧水平拉轻绳，OA绳与墙成37°角，OC绳下端挂一放在水平地面上质量m=1.2kg的物体，物体处于静止状态．轻弹簧的弹力F=3.3N，劲度系数k=100N/m．（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：‎ ‎（1）弹簧伸长量；‎ ‎（2）绳子OC的拉力大小；‎ ‎（3）物体对地面的压力．‎ ‎【答案】（1）0.033m（2）4.4N（3）7.6N，方向：竖直向下 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）弹簧伸长量 ‎ ‎（2）O点处于平衡状态，受力如图，根据几何关系得：‎ 绳OC的拉力 ‎ ‎（3）对物体： ‎ 得 由牛顿第三定律得物体对地面的压力: ‎ ‎ ‎ 方向：竖直向下 ‎17.一个滑雪者质量为60 kg，从静止开始沿山坡滑下(如下图所示)，山坡的倾角θ＝30°，在5s内滑下来的路程为50m，求：‎ ‎（1）滑雪者受到的阻力 ‎（2）滑雪者与山坡间的动摩擦因数 ‎【答案】(1)60N；(2) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）对滑雪者受力分析，如图所示 由，‎ 解得：‎ 由牛顿第二定律得：‎ 解得：‎ ‎（2）由平衡条件得：‎ 由，‎ 得 ‎18.如图所示，质量M=2kg的足够长的木板与桌面间的动摩擦因数等于μ ‎=0.5，木板右端（到定滑轮足够远）用平行桌面的轻绳跨过轻质定滑轮连接一质量m0=3kg的小球，小球到地面的高度h=1.4m．g取10m/s2‎ ‎(1)将木板由静止释放，其加速度a多大？‎ ‎(2)若在木板上表面中间放置一物块m=1kg，木板与物块间的动摩擦因数等于μ′=0.1．将木板由静止释放，求小球落地瞬时速度v多大？‎ ‎(3)在(2)问的条件下且球落地后不再弹起，求木板运动的时间多长？‎ ‎【答案】（1） （2）2.8m/s（3）1.37s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由静止释放，则球向下加速运动，则根据牛顿第二定律有：‎ 木板向右加速运动，则根据牛顿第二定律有：‎ 联立解得：；‎ ‎（2）球向下加速运动，则根据牛顿第二定律有：‎ 假设物块与木板发生相对滑动，则对木板：‎ 得：‎ 由于物块的最大加速度为：，所以假设正确，说明物块与木板确实发生相对滑动；‎ 球匀加速下降：‎ 则小球落地的瞬时速度为：；‎ ‎（3）球下落过程时间：‎ 球落地瞬时木板与球速度相同： ‎ 此过程中物块：，则 球落地瞬时物块的瞬时速度为：‎ 之后木板继续减速，物块继续以加速，直到共速为v2，‎ 此过程中木板：，则：，方向水平向左 经过时间二者共速，则：‎ 解得：，‎ 物块与木板达到共速后因，故m相对M 继续滑动，直到板停下来，此时物块仍在运动．‎ 此过程中木板：，则，方向水平向左 再经过时间停止运动，则：，则：‎ 所以木板运动的总时间为：．‎