【物理】贵州省榕江县第三高级中学2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版）

【物理】贵州省榕江县第三高级中学2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版）

贵州省榕江县第三高级中学2019-2020学年 高一上学期期末考试试题 一、单选题（共10小题，每小题3．0分，共30分）‎ ‎1.物体在一条直线上运动，依次经过ACB三个位置，在AC段做加速度大小为a1的匀加速运动，在CB段做加速度大小为a2的匀加速运动，且从A到C和从C到B的时间相等，物体经过A、B两点时的速度分别为vA和vB，经过C点时的速度为vC＝ ，则a1和a2的大小关系为(　　)‎ A. a1＜a2 B. a1＞a2‎ C. a1＝a2 D. 条件不足，无法判断 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据题意从A到C的时间和从C到B的时间相等，所以加速度的大小由速度变化量决定，即比较：vC-vA与vB-vC的大小；由数学关系知（ −v A）−(vB−)＞0，所以a1＞a2，B正确，ACD错误．故选B．‎ ‎2.如图所示，是一位晨练者每天早晨进行锻炼时的行走路线，从A点出发，沿半径分别为3 m和5 m的半圆经B点到达C点，则他的位移和路程分别为(　　)‎ A. 16 m，方向从A到C；16 m B. 8 m，方向从A到C；8π m C. 8π m，方向从A到C；16 m D. 16 m，方向从A到C；8π m ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】路程等于运动轨迹的长度，为，没有方向，位移大小等于首末位置的距离为，方向从A到C．故选D．‎ ‎3.如图所示，将两弹簧测力计a、b连结在一起，当用力缓慢拉a弹簧测力计时，发现不管拉力F多大（未超出量程），a、b两弹簧测力计示数总是相等，这个实验说明（ ）‎ A. 这是两只完全相同的弹簧测力计 B. 弹力的大小与弹簧的形变量成正比 C. 作用力与反作用力大小相等、方向相反 D. 力是改变物体运动状态的原因 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、a、b两弹簧秤的示数分别显示b弹簧的拉力和a弹簧的拉力，这是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律得知，它们的示数总是相等，与弹簧称无关，故两只弹簧称不一定完全相同．故A错误．‎ B、此实验不能说明弹力的大小与弹簧的形变量成正比，故B错误；‎ C、a、b两弹簧秤的示数分别显示b弹簧的拉力和a弹簧的拉力，这是一对作用力与反作用力，两弹簧称的示数相等，说明了作用力与反作用力大小相等、方向相反．故C正确．‎ D、弹簧称的运动没有改变，故此实验不能说明力是改变物体运动状态的原因．故D错误；‎ ‎4.如图所示，质量为M、半径为R、内壁光滑的半球形容器静止放在粗糙水平地面上，O为球心，有一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在半球底部O处，另一端与质量为加的小球相连，小球静止于P点，已知地面与半球形容器间的动摩擦因数为，OP与水平方向的夹角，下列说法正确的是（ ）‎ A. 小球受到轻弹簧的弹力大小为 B. 小球受到容器的支持力大小为 C. 小球受到容器的支持力大小为mg D. 半球形容器受到地面的摩擦力大小为 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】试题分析：由受力分析知，小球受重力，弹簧的弹力，容器的支持力，三力的夹角互成120°角，则三个力大小均相等都等于mg，AB错误，C正确；小球及弹簧对半球形容器的作用的合力方向竖直向下，半球形容器在水平方向不受力的作用，相对地面没有运动趋势，不受摩擦力，D错误．‎ A、对小球受力分析，如图所示，小球受到重力G、弹簧的弹力F和容器的支持力N，由几何关系可知：F与N间的夹角为120°，根据平衡条件和几何关系可得：轻弹簧对小球的弹力大小，故AB错误C正确；‎ D、以容器和小球整体为研究对象，分析受力可知：整体竖直方向受总重力、地面的支持力，水平方向不受外力，根据平衡条件可知容器不受水平面的静摩擦力,D错误．‎ ‎5.一颗子弹垂直射向并排靠在一起且固定的三块木块，射穿最后一块时速度恰好减为零，已知子弹在这三块木板中穿行时加速度保持不变，它通过这三块木板所用时间之比为1∶2∶3，则这三块木板厚度之比为( )‎ A. 5∶3∶1 B. 11∶16∶9 C. 27∶8∶1 D. 16∶8∶1‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】子弹运动的过程为匀减速直线运动，直到末速度为零，我们可以应用逆过程，相当于子弹初速度为零做匀加速直线运动．所以第三块木板的厚度为 ‎，第二块木板的厚度为：，第一块木板的厚度为：，所以：x1：x2：x3=11：16：9，故B正确，ACD错误．‎ ‎6.物体运动的初速度v0=－25m/s，加速度a=8m/s2，它表示（　　）‎ A. 物体的加速度方向与初速度方向相同，而物体的速度在减小 B. 物体的加速度方向与初速度方向相同，而物体的速度在增大 C. 物体的加速度方向与初速度方向相反，而物体的速度在减小 D. 物体的加速度方向与初速度方向相反，而物体的速度在增大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由于物体初速度为负值，负值表示初速度方向与规定的正方向相反，加速度为正值，表明加速度方向与规定的正方向相同，所以v0与a方向相反，物体做减速运动，速度在减小，故C符合题意，ABD不符合题意。‎ ‎7. 如图所示，位于水平桌面上的木板P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，两段轻绳都是水平的．已知Q与P、 P与桌面之间动摩擦因数均为μ，木板P与物块Q的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向左的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为（ ）‎ A. 3μmg B. 4μmg C. 5μmg D. 6μmg ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析: 对Q物块，设跨过定滑轮的轻绳拉力为FT，木块Q与P间的滑动摩擦力Ff=μmg，根据共点力平衡条件FT=Ff，对木块P受力分析，P受拉力F，Q对P向左的摩擦力Ff，地面对P体向左的摩擦力Ff′，根据共点力平衡条件，有F=Ff+Ff′+FT，地面对P物体向左的摩擦力Ff′=μ（2m）g ，综上可得F=4μmg，故B正确，A、C、D错误 考点：共点力平衡的条件及其应用 ‎8. 质点做匀加速直线运动，初速度为1m/s，第1s末速度为3m/s，则质点加速度大小为（ ）‎ A. 1m/s2 B. 2m/s2 C. 3m/s2 D. 4m/s2‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 解：根据加速度的定义可知：，故选B ‎9.如图，水平地面上堆放着原木，关于原木P的支撑点M、N处受力方向所述正确的是 A. N处受到的支持力竖直向上 B. M处受到的支持力竖直向上 C. N处受到的摩擦力沿水平方向 D. M处受到的摩擦力沿MN方向 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．M处受到的支持力的方向与地面垂直向上，即竖直向上，N处受到的支持力的方向与原木P垂直向上，不是竖直向上，A错误B正确；‎ C．因原木P有沿原木向下的运动趋势，所以N处受到的摩擦力沿MN方向，C错误；‎ D．原木相对于地有向左运动的趋势，则在M处受到的摩擦力沿地面向右，D错误。‎ ‎10.下列有关质点的说法中正确的是(　　)‎ A. 在乒乓球比赛运动中，双方运动员将乒乓球看做质点 B. 在研究子弹穿过一张薄纸所需的时间时，可以把子弹看做质点 C. 研究自行车的运动时，因为车轮在不停地转动，所以在任何情况下都不能把自行车看做质点 D. 用GPS定位系统研究汽车的位置时，可以把汽车看做质点 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：物体可以看成质点的条件是看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，乒乓球比赛中运动员需要研究对方球的旋转方向，所以不能看做质点，A错误；子弹的长度相对于纸的厚度不能忽略，所以子弹不能看做质点，B错误；当研究自行车的运动轨迹时，自行车可看做质点，C错误；定位车的位置时，车的形状，大小对我们研究的问题影响不大，可以 看做质点，D正确 二、多选题（共4小题，每小题4．0分，共16分）‎ ‎11.如图所示为一质点做直线运动的速度﹣时间图象，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 整个过程中，CD段和DE段的加速度数值最大 B. 整个过程中，BC段的加速度数值最大 C. 整个过程中，C点所表示的状态，离出发点最远 D. BC段所表示的运动通过的路程是34m ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB、整个过程中,CD段和DE段倾角最大,故其加速度数值最大,故A对；B错 C、从O到D点的图象与坐标轴围成的面积在时间轴的上方,位移为正,D点以后位移为负,说明此时已经反方向运动了,故D点所表示的状态离出发点最远,故C错；‎ ‎ D、BC段所表示的运动通过的位移等于BC段与时间轴围成的梯形面积大小,为 ，故D对 故选AD ‎12.如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面．若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中( )‎ A. 桌布对鱼缸摩擦力的方向向左 B. 鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等 C. 若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大 D. 若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】鱼缸向右加速运动，桌布对鱼缸摩擦力的方向向右，故A错误；鱼缸在桌布上加速运动，脱离桌布后在桌面上做减速运动，加速度大小相等，且加速运动的末速度等于减速运动的初速度，故可知鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等，故B正确；鱼缸受的摩擦力只与鱼缸的重力和摩擦因数有关，故若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将不变，故C错误；若猫减小拉力，若鱼缸能与桌布保持相对静止，故鱼缸能滑出桌面，故D正确．故选BD．‎ ‎13.如图所示，甲、乙两位同学做“拔河”游戏．两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端，保持凳子水平，然后各自向两侧拖拉．若凳子下表面各处的粗糙程度相同，两位同学手掌粗糙程度也相同，在乙端的凳面上放有四块砖，下列说法中正确的是(　　)‎ A. 由于甲端比较轻，甲容易将凳子拉向自己 B. 谁用的力气大就可以将凳子拉向自己 C. 由于乙端比较重，凳子和手之间产生较大摩擦力，乙可以将凳子拉向自己 D. 拔河过程中乙的手和凳子之间不会有相对滑动，甲的手可以和凳子间有相对滑动，也可以没有相对滑动 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】由图知，乙端对手的压力较大，所以乙端对凳子向右的最大静摩擦力大于甲端对凳子向左的最大静摩擦力，因此甲容易相对长凳滑动，即甲容易被从长凳上拉离，因此长凳将向右移动，即乙可以将凳子拉向自己，故C正确．‎ 拔河过程中，甲、乙向两侧拖拉的力比较小时，甲的手也可以和凳子间不发生相对滑动，故D正确．‎ 故选CD．‎ ‎14.滑滑梯是小孩子很喜欢的娱乐活动。如图所示，一个小孩正在滑梯上匀速下滑，则（　　）‎ A. 小孩所受的重力与小孩所受的弹力大小相等 B. 小孩所受的重力与小孩所受的摩擦力大小相等 C. 小孩所受的弹力和摩擦力的合力与小孩所受的重力大小相等 D. 小孩所受的重力和弹力的合力与小孩所受的摩擦力大小相等 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．对小孩进行受力分析，可知小孩受到重力，弹力和摩擦力作用，设重力为，斜面倾角为，则弹力，滑动擦力，通过比较说明重力与弹力，重力与摩擦力大小不相等，故AB错误；‎ CD．小孩匀速下滑，合力为零，受三个力作用，根据平衡关系可知任两个力的合力与第三个力等大反向，因此弹力和摩擦力的合力与重力大小相等，重力和弹力的合力与摩擦力大小相等，故CD正确。‎ 故选CD。‎ 三、实验题（共2小题，共15分）‎ ‎15.在做“探究力的平行四边形定则”实验时：‎ ‎(1)除已有的器材方木板、白纸、弹簧测力计、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔外，还必须有____和_____．‎ ‎(2)要使每次合力与分力产生相同的效果，必须（ ） ‎ A．每次把橡皮条拉到同样的位置 B．每次把橡皮条拉直 C．每次准确读出弹簧测力计的示数 D．每次记准细绳的方向 ‎(3)某同学的实验结果如图所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与绳套结点的位置．图中________是力F1与F2的合力的理论值，________是力F1与F2的合力的实验值．通过把________和________进行比较，可以验证平行定则．‎ ‎【答案】 (1). 橡皮条 三角板 (2). A (3). F F/ F . F/‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 除已有的器材方木板、白纸、弹簧测力计、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔外，还必须有橡皮条和三角板．‎ ‎(2) 要使每次合力与分力产生相同的效果，必须每次把橡皮条拉到同样的位置，选A ；‎ ‎(3) 图中F是力F1与F2的合力的理论值，F/是力F1与F2的合力的实验值．通过把F和F/进行比较，可以验证平行四边形定则．‎ ‎16.某探究学习小组欲探究物体的加速度与力、质量的关系，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，图中小车的质量用M表示，钩码的质量用m表示．要顺利完成该实验，则：‎ ‎（1）为使小车所受合外力等于细线的拉力，应采取的措施是_____________________；‎ 要使细线的拉力约等于钩码的总重力，应满足的条件是_____________．‎ ‎（2）某次打出的某一条纸带，A、B、C、D、E、F为相邻的6个计数点，如下图所示，相邻计数点间还有四个点未标出．利用图中给出的数据可求出小车的加速度a=________m/s2．（结果保留两位有效数字）‎ ‎（3）某位同学经过测量、计算得到如下数据，请在图中作出小车加速度与所受合外力的关系图象________________________．‎ 组别 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ M/kg ‎0.58‎ ‎0.58‎ ‎0.58‎ ‎0.58‎ ‎0.58‎ ‎0.58‎ ‎0.58‎ F/N ‎0.10‎ ‎0.15‎ ‎0.20‎ ‎0.25‎ ‎0.30‎ ‎0.35‎ ‎0.40‎ a/m·s－2‎ ‎0.13‎ ‎0.17‎ ‎0.26‎ ‎0.34‎ ‎0.43‎ ‎0.51‎ ‎0.59‎ ‎（4）由图象可以看出，该实验存在着较大的误差，产生误差的主要原因是：________________________．‎ ‎【答案】 (1). 平衡摩擦力 M>>m (2). 0.50（0.48—0.52均可） ‎ ‎(3). (4). 木板倾角偏小(或“平衡摩擦力不足”或“未完全平衡摩擦力”)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】⑴为使小车所受合外力等于细线的拉力，所以必需有小车的重力沿轨道的分力等于轨道对小车的摩擦力，所以做实验时必需平衡摩擦力．以钩码作为研究对象有mg-FT=ma 以小车作为研究对象有FT=Ma 联立以上两式可得 要绳子的拉力等于钩码的重力，即，则有M＞＞m；‎ ‎⑵相邻计数点间还有四个点未标出，则计数点间的时间间隔△T＝0.1s，由得： ‎ ‎⑷由图像知：在F不为零时，加速度为零，则可知木板倾角偏小(或“平衡摩擦力不足”或“未完全平衡摩擦力”)‎ 四、计算题 ‎17.某运动员进行百米赛跑训练，假设其运动过程先做匀加速直线运动，然后做匀减速直线运动，最后以12 m/s的速度冲到终点，成绩为10 s，问：‎ ‎（1）该运动员百米赛跑全程的平均速度是多少？‎ ‎（2）假设其加速过程中的加速度大小是4 m/s2，则其加速所用时间是多少？‎ ‎【答案】（1）该运动员百米赛跑全程的平均速度是10 m/s（2）‎ ‎【解析】‎ ‎（1）该运动员百米赛跑全程的平均速度； （2）设运动员加速所用时间为t，则加速过程，运动员的位移； 那么运动员做减速运动的时间为，运动员做减速运动的平均速度，所以，运动员做减速运动的位移； 所以有：，所以，．‎ ‎18.一个物体以v0=8m/s初速度从斜面底端沿光滑斜面向上滑动，加速度的大小为2m/s2，冲上最高点之后，又以相同的加速度往回运动．求：‎ ‎（1）物体3s末的速度；‎ ‎（2）物体5s末的速度；‎ ‎（3）物体在斜面上的位移大小为15m时所用的时间．‎ ‎【答案】(1) 2 m/s，方向沿斜面向上；(2) 2 m/s，方向沿斜面向下．(3) 3s)和5 s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由t＝，物体冲上最高点的时间是4 s，‎ 又根据v＝v0＋at，3 s末的速度为v3＝(8－2×3) m/s＝2 m/s，方向沿斜面向上；‎ ‎(2)5 s末的速度v5＝(8－2×5) m/s＝－2 m/s，即5 s末速度大小为2 m/s，方向沿斜面向下．‎ ‎(3)由位移公式x＝v0t＋at2，代入数据得15＝8t＋(－2)t2‎ 解得：t1＝3 s，t2＝5 s 即经过位移大小为15 m处所用的时间分别为3 s(上升过程中)和5 s(下降过程中)．‎ ‎19.在水平地面上有一质量为10kg的物体,在水平拉力F的作用下由静止开始运动，10s后拉力大小减为F/4，方向不变，再经过20s停止运动．该物体的速度与时间的关系如图所示，g取10m/s2．求：‎ ‎⑴ 整个过程中物体的位移大小；‎ ‎⑵ 物体与地面的动摩擦因数．‎ ‎【答案】(1) 150m (2)0.1‎ ‎【解析】‎ ‎(1)整个过程中物体的位移大小等于三角形面积的大小，‎ 则得：位移为 ‎(2)设加速阶段的加速度大小为a1，减速阶段的加速度大小为a2，由v-t图的斜率可知，‎ 对物块进行受力分析，由牛顿第二定律可知:F-μmg=ma1‎ 解得：μ=0.1‎ ‎20.如图所示为仓库中常用的皮带传输装置示意图，它由两台皮带传送机组成，一台水平传送，A、B两端相距3 m，另一台倾斜，其传送带与地面的倾角θ=37°，C、D两端相距4.45 m，B、C相距很近．水平部分AB以v0=5 m/s的速率顺时针转动，将一袋质量为10 kg的大米无初速度地放在A端，到达B端后，米袋继续沿倾斜的CD部分运动，不计米袋在BC处的能量损失．已知米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5，g=10 m/s2，cos 37°=0.8，求：‎ ‎（1）若CD部分传送带不运转，米袋能否运动到D端?‎ ‎（2）若要米袋能被送到D端，CD部分顺时针运转的最小速度为多大?‎ ‎【答案】（1）米袋不能运动到D端 （2）4 m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）米袋在AB部分加速时的加速度，‎ 米袋的速度达到时，滑行的距离，‎ 因此米袋到达B点的速度为，CD部分不运转，米袋在CD 部分的加速度大小设为a，根据牛顿第二定律有：‎ 解得：，‎ 米袋能滑上的最大距离：，‎ 故米袋不能运动到D端．‎ ‎（2）设CD部分运转速度为v时米袋恰能到达D端C即米袋到达D端时速度为零，则米袋速度减为v之前的加速度大小为：，米袋速度小于v后所受摩擦力沿传送带向上，继续匀减速直到速度为，‎ 设该阶段加速度大小为：‎ 由运动公式得：‎ 解出，所以要把米袋送到D点，CD部分最小速度为，所以不能．‎