【物理】安徽省安庆市2019-2020学年高一上学期期末教学质量调研监测试题 （解析版）

【物理】安徽省安庆市2019-2020学年高一上学期期末教学质量调研监测试题 （解析版）

安徽省安庆市2019-2020学年高一上学期期末试题 一.选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1—7题只有一项符合要求，第8—10题有多项符合要求。）‎ ‎1.下列关于物理学史的说法中，正确的是（ ）‎ A. 亚里士多德最早提出了惯性的概念 B. 伽利略通过理想斜面实验，说明物体的运动需要力来维持 C. 笛卡尔用实验直接验证了不受力的物体会保持匀速直线运动状态或静止状态 D. 牛顿提出了惯性定律，并指出一切物体都具有惯性 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．牛顿首先提出了惯性的概念，A错误；‎ B．伽利略通过理想斜面实验得出物体的运动不需要力来维持，B错误；‎ C．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，它是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不能通过实验直接验证，C错误；‎ D．牛顿第一定律揭示了力与运动的关系，它反映了任何物体都具有惯性，牛顿第一定律又叫惯性定律，D正确。‎ 故选D。‎ ‎2.一小球做自由落体运动，在落地前1s内下降的高度为25m，取，则小球开始下落时距地面的高度为（ ）‎ A. 45m B. 50m C. 60m D. 80m ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】设小球下落的总时间为t，则最后1s内的位移m，解得：t=3s，根据，得小球释放点距地面的高度m，A正确，BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎3.如图是长征火箭把载人神舟飞船送入太空的情景。宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重或失重的考验。下列说法正确是（ ）‎ A. 火箭加速上升过程中，宇航员处于失重状态 B. 飞船加速下落过程中，宇航员处于超重状态 C. 飞船落地前减速过程中，宇航员对座椅的压力大于其重力 D. 火箭上升过程中，宇航员所受合力始终不变 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．火箭加速上升时，加速度方向向上，宇航员处于超重状态，A错误；‎ B．飞船加速下落时，加速度方向向下，宇航员处于失重状态，B错误；‎ C．飞船在落地前减速，加速度方向向上，宇航员处于超重状态，宇航员对座椅的压力大于其重力，C正确； ‎ D．火箭上升过程不是匀加速，所以宇航员所受合力会变化，D错误。‎ 故选C ‎4.一物体在做匀变速直线运动，已知加速度的大小为4m/s2，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 物体的末速度一定是初速度的4倍 B. 任意1s内速度均增大4m/s C. 某1s的末速度可能比前1s的末速度小4m/s D. 某1s的平均速度一定比前1s的平均速度大4m/s ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．加速度为4m/s2，由公式v=v0+at，知物体的末速度不一定等于初速度的4倍，A错误；‎ B．当物体做匀加速直线运动时，任意1s内速度增大4m/s；当物体做匀减速直线运动时，任意1s内速度减小4m/s，B错误；‎ C．当物体做匀减速直线运动时，某1s的末速度比前1s的末速度减小4m/s，C正确；‎ D．当物体做匀加速直线运动时，根据△x=aT2，任意1s内的位移比前1s内的位移大 ‎△x=4×12m=4m，根据平均速度，可知任意1s内的平均速度比前1s内的平均速度大4m/s；当物体做匀减速直线运动时，根据△x=aT2，任意1s内的位移比前1s内的位移小 ‎△x=4×12m=4m，根据平均速度，可知任意1s内的平均速度比前1s内的平均速度小4m/s；由题无法确定物体是做匀加速直线运动，还是做匀减速直线运动，D错误。‎ 故选C ‎5.图示为一同学从t=0时刻起逐渐增加水平推力推动箱子过程中三个时刻（、和）的漫画图。假设时刻推力为5N，时刻推力为15N，时刻推力为20N，据此，下面说法正确的是（ ）‎ A. 箱子对地面的压力就是箱子的重力 B. t1时刻，箱子所受地面的摩擦力大于5N C. t2时刻，箱子所受的合外力与时刻相同 D. 箱子与地面间的最大静摩擦力为20N ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．箱子对桌面的压力属于弹力，不是箱子的重力，A错误；‎ B．t1时刻，小孩没有推动箱子，则箱子所受的是静摩擦力，根据平衡条件可知，此时摩擦力大小与推力大小相等，为5N，B错误；‎ C．t2时刻与t1时刻，箱子都没有动，所以两个时刻箱子所受合外力都为零，C正确；‎ D．t3时刻推力为20N，箱子被推动，箱子所受的是滑动摩擦力，而最大静摩擦力大于滑动摩擦力，所以箱子与地面间的最大静摩擦力大于20N，D错误。‎ 故选C。‎ ‎6.一小车放在水平地面上，其上用轻质细线悬挂一小球，开始时细线竖直。现将水平力F作用于小球上，使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置，小车始终保持静止状态。则在这一过程中（ ）‎ A. 水平拉力F变小 B. 细线的拉力不变 C. 小车对地面的压力变大 D. 小车所受地面的摩擦力变大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．对小球受力分析，受拉力、重力、F，如图所示 根据平衡条件，有：‎ 向左拉小球的过程中，逐渐增大，增大，所以F逐渐增大；减小，所以拉力T增大，AB错误；‎ CD．以整体为研究对象，根据平衡条件，水平方向有：‎ 竖直方向有：‎ 因F逐渐增大，所以小车所受地面的摩擦力Ff逐渐增大，所以小车对地面的摩擦力变大；支持力保持不变，则小车对地面的压力不变，C错误，D正确。‎ 故选D。‎ ‎7.如图所示，竖直平面内有一固定半圆环，AB为其直径且AB水平，O 为圆心，一质量m=0.5kg的小球套在圆环上的P点，小球受到三个拉力F1、F2、F3作用保持静止状态，三个拉力的方向如图所示。已知F2=4N，，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，则圆环对小球的支持力为（ ）‎ A. 16N B. 15N C. 12N D. 8N ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】对小球受力分析，如图所示 先将F1与F3合成，它们的合力为F13，根据平行四边形定则可知，F13与F2共线同向，且大小是F2的两倍，即F13=8N，再将重力正交分分解，根据平衡条件，沿半径方向有：‎ 代入数据解得：N，B正确，ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎8.某物体做初速度不为零的匀加速直线运动，已知第3s内的位移比第2s内的位移大2m，第4s内的位移为10m，则（ ）‎ A. 物体的加速度为2m/s2 B. 物体的初速度为2m/s C. 前3s的位移为8m D. 4s末的速度为11m/s ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由题知，第3s内的位移比第2s内的位移大2m，根据，有：‎ 解得：a=2m/s2，A正确；‎ B．由题知，第4s内的位移为10m，则有：‎ 解得：m/s，B错误；‎ C．根据，则有：m，C错误；‎ D．根据有：m/s，D正确。‎ 故选AD。‎ ‎9.如图所示，质量为的足够长的木板静止在光滑水平面上，其上放一质量为的木块。时刻起，给木块施加一水平恒力，分别用、和、表示木板、木块的加速度和速度大小，图中可能符合运动情况的是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．木块和木板可能保持相对静止，一起做匀加速直线运动，加速度大小相等；木块也可能相对木板向前滑动，即木块的加速度大于木板的加速度，即a2＞a1，A符合题意，B不符合题意；‎ C．木块和木板可能保持相对静止，加速度大小相等，一起以相同的加速度做匀加速直线运动，而速度-时间图象的斜率表示加速度，C符合题意；‎ D．木块也可能相对木板向前滑动，即木块的加速度大于木板的加速度，即a2>a1，以不同的加速度做匀加速直线运动，而速度-时间图象的斜率表示加速度，D不符合题意。‎ 故选AC。‎ ‎10.如图所示的装置中，A、B两物块的质量分别是、，弹簧和绳的质量均不计，绳与滑轮间的摩擦不计，重力加速度，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 固定物块A，物块B处于静止状态时，弹簧的弹力大小为20N B. 固定物块B，物块A处于静止状态时，弹簧的弹力大小为30N C. 先固定物块A，待A、B均静止时再释放A，释放的瞬间弹簧的弹力大小为10N D. 物块A、B和弹簧一起稳定运动的过程中，弹簧的弹力大小为15N ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．固定物块A，B处于平衡状态，根据平衡条件，可知弹簧的弹力大小等于B的重力大小，为10N，A错误；‎ B．固定物块B，A处于平衡状态，根据平衡条件，可知弹簧的弹力大小等于A的重力大小，为20N，B错误；‎ C．先固定物块A，由B项分析，可知弹簧弹力大小为10N，在释放物块A的一瞬间，弹簧的弹力大小不变，仍为10N，C正确；‎ D．物块A、B和弹簧一起稳定运动的过程中，根据牛顿第二定律，对A有：‎ 对B有：，联立解得弹簧的弹力大小N，D错误。‎ 故选C。‎ 二.实验题（本小题共2小题，每空2分，共14分。）‎ ‎11.某同学做“探究求合力的方法”实验，所用器材有：木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和两个弹簧测力计，实验装置如图。‎ ‎（1）该同学按下列步骤操作：‎ ‎① 在水平桌面上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸， 用图钉把白纸钉在方木板上；‎ ‎②用图钉把橡皮条的一端固定在木板上的A点，在橡皮筋的另一端系上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；‎ ‎③用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮筋伸长，橡皮筋与细绳的结点到达某一位置，记下点的位置及两个弹簧测力计的示数和；‎ ‎④按选好的标度，分别做出力和的图示，并用平行四边形定则求出合力；‎ ‎⑤只用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮筋使其伸长，读出弹簧测力计示数，记下的方向，按同一标度做出这个力的图示；‎ ‎⑥比较力和的大小和方向，得出结论。‎ 在上述步骤中：步骤③中遗漏的重要操作是____，步骤⑤中遗漏的重要操作是______。‎ ‎（2）根据实验数据画出力的图示，如图所示。图上标出了、、、四个力，其中___(填上述字母）不是由弹簧测力计直接测得。与两力中，方向一定沿方向的是___。‎ ‎【答案】 (1). 未记录和的方向 应将橡皮筋与细绳套的结点拉到同一位置 (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）步骤③中遗漏未记录力F1和F2的方向；‎ 步骤⑤中遗漏未橡皮筋与细绳套的结点拉到同一位置；‎ ‎（2）力F1和F2、是由弹簧秤直接测量的，F是通过平行四边形定则所得的F1和F2的合力，F1和F2的合力的实验值是指通过实验得到的值，即用一个弹簧拉绳套时测得的力的大小和方向，而理论值是指通过平行四边形定则得出的值，故是力F1和F2合力的实验值，其方向一定沿AO方向。‎ ‎12.一物理兴趣小组在进行探究“外力一定时加速度与质量间的关系”，采用如图甲所示的实验装置，进行如下操作：‎ A.取下小吊盘，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列等间距的点 B.使小车靠近打点计时器，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码 C.接通打点计时器电源，释放小车，打出一条纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量 D.保持小吊盘中物块质量不变，改变小车中砝码的质量，重复步骤C E.测量并求出不同相对应的小车加速度 ‎（1）该小组中一名同学取出一条纸带，舍去开始较密集的部分，标出7个计数点，相邻两个计数点间还有4个点未标出，如图乙所示。该同学只测了两个数据、，已知电源的频率为，则小车的加速度为____（用所给物理量符号表示）‎ ‎ ‎ ‎（2）该小组的另一名同学以砝码的质量为横坐标，测得的加速度倒数为纵坐标，在坐标纸上作出关系图，若图线纵轴上的截距为，斜率为，重力加速度为，则盘和盘中物块的质量为____，小车质量为____。（用所给物理量符号表示）‎ ‎【答案】 (1). (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）已知电源的频率为，则打点计时器每隔打一次点，每两个连续计数点间还有4个点未标出，所以相邻两个计数点之间的时间为 ‎；根据匀变速直线运动的推论公式Δx=at2‎ 可得 ‎（2）设细线对小车的拉力为F，小车的质量为M，砝码随小车一起加速运动的加速度为a，根据牛顿第二定律有：‎ 变形得：‎ 则斜率 解得：‎ 纵轴上的截距为 解得小车的质量为：‎ 又当时，拉力，则有：‎ 解得盘和盘中物块的质量为：‎ 三.计算题 ‎13.2019年9月26日安庆市政府工作会议审议通过了新安庆西高铁站建筑方案，即将启动新安庆西站的建设工程。假设高铁列车驶入新安庆西站前刹车做匀变速直线运动，以刹车开始时为计时起点，其位移与时间的关系是x=36t-0.2t2，试求：高铁列车从刹车到停止所需的时间。‎ ‎【答案】90s ‎【解析】‎ 详解】由匀变速直线运动规律 与 x=36t-0.2t2‎ 对比可得：m/s，m/s2‎ 设减速到零的时间为t，根据 得s ‎14.如图所示，质量为的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为 O，轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为的物体乙相连，当轻绳OA与竖直方向的夹角，物体乙恰好处于静止状态。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。试求：‎ ‎（1）轻绳OA的拉力；‎ ‎（2）物体乙与地面间的动摩擦因数µ。‎ ‎【答案】（1）；（2）0.2。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）对结点O分析，分析如图所示：‎ 根据共点力平衡得：‎ 代入数据解得：N ‎（2）由O点受力分析图，根据共点力平衡得：‎ 对乙受力分析得：‎ 联立解得：‎ ‎15.如图所示，固定斜面长，倾角，质量为的物体（可视为质点）恰好能静止在斜面上。现将物体置于斜面底端A处，同时施加沿斜面向上的拉力，使物体由静止开始沿斜面向上做匀加速直线运动，经过一段时间后撤去，物体最终能到达斜面顶端B处。已知，，，。试求：‎ ‎（1）物体与斜面之间的动摩擦因数；‎ ‎（2）拉力作用在物体上的最短时间。‎ ‎【答案】（1）0.75；（2）2s。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）物体恰好能静止在斜面上时，由平衡条件得：‎ 解得：‎ ‎（2）设力作用在物体上的最短时间为，物体在作用下沿斜面向上做加速度为 的匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：‎ 在时间内物体通过的位移为：‎ 撤出力后，物体向上做匀减速直线运动，加速度为，到达B点速度恰好为零，由牛顿第二定律得：‎ 在此过程中，物体通过的位移为：‎ 又知 联立各式解得：s ‎16.如图所示，质量的长方形木板B静止在光滑的水平面上，在木板B的左端放置一质量为m=4.0kg物块A（可视为质点），现给物块A以向右的水平初速度，使物块A和长木板B开始运动，最终物块A恰好没有脱离长木板B，已知物块A与长木板B之间动摩擦因数，重力加速度g取10m/s2，试解答下列问题：‎ ‎（1）求从物块A和长木板开始运动，到最终物块A恰好没有脱离长木板B的时间；‎ ‎（2）求长木板B的长度L；‎ ‎（3）在其它条件不变时，若给物块A的初速度v0=2m/s，同时施加长木板B水平向右的恒力F作用，仍要使物块A最终不脱离长木板B，试求恒力F应满足的条件。‎ ‎【答案】（1）s；（2）1m；（3）4NF36N。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设A与B的加速度大小分别为、，最终达共同速度，根据牛顿第二定律 对A有：‎ 根据速度时间公式有：‎ 对B有：‎ 根据速度时间公式有：‎ 联立解得：s ‎（2）A恰好未滑离B，则有：‎ 解得：m ‎（3）当水平恒力最小时，物块A滑至B右端时恰好与B共速，设水平恒力最小值为，B的加速度为，由牛顿第二定律得：‎ 由运动的相对性原理可知：‎ 解得：N 当水平拉力最大时，物块A与长木板B达到相对静止后不再相对滑动，设此时拉力为，根据牛顿第二定律有：N 所以满足木块A不脱离长木板B的恒力F条件为：4N≤F≤36N。‎