2019-2020学年辽宁省实验中学高一上学期期中考试物理试卷

2019-2020学年辽宁省实验中学高一上学期期中考试物理试卷

辽宁省实验中学 2019—2020 学年度上学期期中阶段测试 高一物理试卷 考试时间：90 分钟 试题满分：100 分 一、选择题（每题 4 分，共计 48 分。多选题已在题号后注明，错选不得分、漏选得 2 分） 1.伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，对于这个研究过 程，下列说法正确的是(　　) A．斜面实验是一个理想实验 B．斜面实验放大了重力的作用，便于测量小球运动的路程 C．通过对斜面实验的观察与计算，直接得到落体运动的规律 D．不直接做落体实验是因为当时时间测量不够精确 2．如图所示，每个小方格是边长为 1 m 的正方形，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，AB、 ABC、ABCD、ABCDE 四段曲线轨迹运动所用的时间分别是：1 s、2 s、3 s、4 s．下列说法正确 的是(　　) A．物体在 AE 段的平均速度为 1 m/s B．物体在 ABC 段的平均速率为 5 2 m/s C．AB 段的平均速度比 ABC 段的平均速度更能反映物体处于 A 点时的瞬时速度 D．物体在 B 点的速度等于 ABC 段的平均速度 3．ABCD 四个物体在光滑的水平面上做直线运动，下面各选项分别给出了四个物体不同的运动 图像如图所示,已知各物体在 t=0 时的速度均为零,则在 t=4s 内运动位移最大的物体是( ) A. B. C. D. 4．（多选）酒后驾驶会导致许多安全隐患，这是因为驾驶员的反应时间变长，反应时间是指 驾驶员从发现情况到采取制动的时间．下表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制 动的时间内汽车行驶的距离；“制动距离”是指驾驶员发现情况到汽车停止行驶的距离(假设 汽车制动时的加速度大小都相同)． 思考距离(m) 制动距离(m)速度(m/s) 正常 酒后 正常 酒后 15 7.5 15.0 22.5 30.0 20 10.0 20.0 36.7 46.7 25 12. 5 25.0 54. 2 66.7 分析上表可知，下列说法正确的是(　　)． A．驾驶员正常情况下反应时间为 0.5 s B．驾驶员酒后反应时间比正常情况下多 0.5 s C．驾驶员采取制动措施后汽车的加速度大小为 3.75 m/s2　 D．若汽车以 30 m/s 速度行驶时，发现前方 80 m 处有险情，酒后驾驶者不能安全停车 5．一名球员正在练习颠球，这名球员每次都能将球颠起，球上升后恰好能停在球员的头顶， 则请你估算球员将球颠起时的速度为(　　) A．1m/s B．3m/s C．6m/s D. 9m/s 6．(多选)一汽车在高速公路上以 v0＝30m/s 的速度匀速行驶，t＝0 时刻，驾驶员采取某种措 施，车运动的加速度随时间变化关系如图所示，以初速度方向为正，下列说法正确的是(　　) A．t＝6 s 时车速为 5 m/s B．t＝3 s 时车速为零 C．前 9 s 内的平均速度为 15 m/s D．前 6 s 内车的位移为 90 m 7．(多选)如图所示，物块 A 放在直角三角形斜面体 B 上面，B 放在弹簧上面并紧挨着竖直墙 壁，初始时 A、B 静止。现用力 F 沿斜面向上推 A，但 AB 并未运动。下列说法正确的是(　　) A．A、B 之间的摩擦力一定变小 B．A、B 之间的摩擦力可能大小不变 C．B 与墙之间可能没有摩擦力 D．弹簧弹力一定不变 8．（多选）如图所示，杆 BC 的 B 端用铰链固定在竖直墙上，另一端 C 为一滑轮。重物 G 上系 一绳经过滑轮固定于墙上 A 点处，整个装置处于静止状态。若将绳的 A 端沿墙缓慢向下移， 同时使杆绕 B 转动，让装置仍然静止。(杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计)则(　　) A．绳的拉力不变，BC 杆受绳的压力增大 B．绳的拉力不变，BC 杆受绳的压力减小 C．必须使杆绕 B 顺时针转动 D．必须使杆绕 B 逆时针转动 9.木板 MN 的 N 端通过铰链固定在水平地面上,M 端可自由转动。刚开始 A、B 两物块叠放在一 起静止在木板上,如图所示,此时 B 物块上表面水平,木板与地面之间的夹角为 θ。现使夹角 θ 缓慢增大,若此过程中 A、B 与木板始终保持相对静止状态。则( ) A.物块 A、B 间始终没有摩擦力 B.物块 B 对物块 A 的作用力变大 C.木板对物块 B 的作用力不变 D.木板与物块 B 之间的摩擦力减小 10．(多选)两个中间有孔的质量为 M 的小球用一轻弹簧相连，套在一水平光滑横杆上。两个 小球下面分别连一轻弹簧。两轻弹簧下端系在同一质量为 m 的小球上，如图所示。已知三根 轻弹簧的劲度系数都为 k，三根轻弹簧刚好构成一等边三角形。则下列判断正确的是(　　) A．水平横杆对质量为 M 的小球的支持力为 Mg＋mg B．连接质量为 m 小球的轻弹簧的弹力为 mg 3 C．连接质量为 m 小球的轻弹簧的伸长量为 3 3k mg D．套在水平光滑横杆上轻弹簧的形变量为 3 6k mg 11.如图所示为通过轻杆相连的 两小球,用两根细线将其悬挂在水平天花板上的 O 点.已 知两球重力均为 G,轻杆与细线 长均为 L.现用力 F 作用于小球 B 上(图上 F 未标出),使系 统保持静止状态且 两球在同一水平线上.则力 F 最小值为( ) A. B. C.G D. 12．(多选)如图所示，斜面 c 上放有两个完全相同的物体 a、b，两物体间用一根细线连接， 在细线的中点加一与斜面垂直的拉力 F，使两物体及斜面均处于静止状态。下列说法正确的是 ( ) A. c 受到地面的摩擦力向右 B. a、b 两物体的受力个数一定相同 C. a、b 两物体对斜面的压力一定相同 D. 保持 F 的大小不变，将 F 顺时针旋转 α 角过程中物体 b 受到细线的拉力一定增大 二、实验题。（每空 2 分，共计 16 分） 13.小明与他的同伴进行探究小车的匀变速直线运动实验: （1）由于他的同伴不太明确该实验的目的及原理，他从实验室里借取了如下器材：打点计时 器；直流电源；纸带；毫米刻度尺；钩码和小车；一端附有定滑轮的长木板。小明看后觉得 不妥，请你思考一下不妥之处是：__________________________。 （2）小明在实验过程中正确的做法是________。 A.先接通电源，后释放纸带 B.释放纸带的同时接通电源 C.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 D.使小车运动的加速度尽量小些 （3）小明经过实验获得如图所示的纸带．他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点 A， 然后按打点先后顺序每 5 个计时点取 1 个计数点，得到了 A、B、C、D、E、G 等几个计数点， 测得 x1=6.19cm，x2=6.60cm，x3=6.98cm，x4=7.39cm,x5=7.80cm,x6=8.20cm。打点计时器使用 交流电的频率为 50Hz。则打点计时器在打 F 点和 G 点时小车的瞬时速度, vF=_________m/s， vG=_________m/s（保留两位有效数字）。 （4）小车加速度为 a=_________m/s2（保留两位有效数字）。 14. 某同学通过实验验证力的平行四边形定则。仔细分析实验后，该同学怀疑实验中的橡皮 筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验结果。他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到 相同长度，发现读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响。 A B、 OA A B、 2 2 G 2G 2G 实验装置如中图所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于 O 点， 下端 N 挂一重物。用与白纸平行的水平力缓慢地移动 N，在白纸上记录下 N 的轨迹。重复上 述过程，再次记录下 N 的轨迹。 （1）左图弹簧测力计的读数为__________N。 （2）两次实验记录的轨迹如中图所示。过 O 点作一条直线与轨迹交于 a、b 两点，则实 验中橡皮筋分别被拉伸到 a 和 b 时所受拉力 Fa、Fb 的大小关系为________。 （3）根据实验，可以得出的实验结果有哪些？________。(填写选项前的字母) A．橡皮筋的长度与受到的拉力成正比 B．两次受到的拉力相同时，橡皮筋第 2 次的长度较长 C．两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第 2 次受到的拉力较大 D．两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大 三、计算题。（共计 36 分。请写出必要的绘图、公式、过程、明确的结论。） 15、（8 分）一名质量为 60kg 训练有素的武警战士，在楼顶通过一条长绳由静止开始下滑，到 地面最短时间 t=2.4s。已知该武警战士落地的速度不能大于 v=6m/s，做匀减速直线运动时可 以产生的最大加速度大小为 ，长绳的下端恰好着地，当地的重力加速度 ，战士可视为质点。求： （1）武警战士下滑时的最大速度 （2）武警战士下滑时离地面的高度 16. （10 分） 两列火车,在同一轨道上同向行驶,A 车在前,其速度 ,B 车在后,速 度 ,因大雾能见度很低,B 车在距 A 车 时才发现前方有 A 车,这时 B 车立即 刹车,但 B 车要经过 180m 才能停下来。求: （1）B 车刹车时 A 车仍按原速度行驶,两车是否会相撞? （2）若 B 车在刹车的同时发出信号,A 车司机经过 收到信号后加速前进,则 A 车的加 速度至少多大才能避免相撞? 25 /a m s= 210 /g m s= h A B、 10m/sAv = 30m/sBv = 0 75mx = 4st∆ = 17．（8 分）如图，将质量 m＝0.1kg 的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大于杆的截 面直径。环与杆间动摩擦因数µ＝0.8。对环施加一位于竖直平面内斜向上，与杆夹角θ＝53° 的拉力 F，使圆环以 0.44N 的合力沿杆运动，求 F 的大小为多 少？（取 sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g＝10m/s2）。 18.（10 分）如图所示,木块 A 的质量为 mA=3kg、木板 B 的质量为 mB=1.5kg。木板 B 两面平 行,放在倾角为 37°的斜面体 C 上。木块 A 被一根固定在天花板上的轻绳拉住,绳拉紧时与斜 面的夹角也是 37°。已知 A 与 B、B 与 C 之间的动摩擦因数均为 。现用平行于斜面向下 的拉力 F 将木板 B 从木块 A 下面匀速抽出,同时 C 保持静止。重力加速度 g 取 10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求: （1）绳子对木块 A 的拉力大小； （2）拉力 F 的大小； （3）地面所受摩擦力的大小。 1 3 µ = F θ 辽宁省实验中学 2019—2020 学年度上学期期中阶段测试 高一物理试卷答案 考试时间：90 分钟 试题满分：100 分 命题及校对：高一年级物理组 一、选择题。（每题 4 分，共计 48 分。多选题已经注明，错选不得分、漏选得 2 分） 1．D 2．C 3．A 4．ABD 5．C 6．BC 7．BD 8．AD 9．C 10．CD 11．A 12．ACD 二、实验题。（每空 2 分，共计 16 分） 13.（1）直流电源应更换为交流电源; （2）AC; （3） 0.80，0.84; （4）0.40 14.（1）4.00 （2）Fa＝Fb （3）BD 三、计算题。（共计 36 分。请写出必要的绘图、公式、过程、明确的结论。） 15、（8 分）答案：（1）12m/s （2）18m 16. （10 分） 答案： (1)B 车刹车至停下来过程中,由 解得 减速到零所用时间 画出 两列火车的 图像如右图所示。 根据图像计算出两列火车达到相同速度时的位移分别为 , 因 ,故两车会相撞。（列公式求解正确亦可） (2)设 A 车加速度为 时两车不相撞,在 B 车发出信号 t 时间后两车速度相等,有 B 车位移 A 车位移 2 2 2B Bv v a x− = 2 22.5m/s2 B B va x = = − 12sB B vt a −= = A B、 v t− 10 8m 80mAx = × = 30 10 8m 160m2Bx += × = 0 155mB Ax x x> + = Aa ( )B B A Av a t v a t t+ = + − ∆ 21 2B B Bx v t a t= + 21 ( )2A A Ax v t a t t= + − ∆ 为使两车不相撞,两车的位移关系满足 联立以上各式解得 即 A 车的加速度至少为 。 17．（8 分） 答案：令 Fsin53°＝mg，F＝1.25N， 情况一：当 F＜1.25N 时，杆对环的弹力向上， 由合力计算 Fcosθ－µFN＝F 合，FN＋Fsinθ＝mg， 解得 F＝1N； 情况二：当 F＞1.25N 时，杆对环的弹力向下， 由合力计算 Fcosθ－µFN＝F 合，Fsinθ＝mg＋FN， 解得 F＝9N， 18.（10 分） 答案：（1）设绳子对木块 A 的拉力大小是 T 则木块 A 对木板 B 的压力 N=mAgcos37°-Tsin37° A、B 之间的摩擦力 fAB=μN 又 mAgsin37°+fAB=Tcos37° 联立解得 T=26N。 （2）木板 B 与斜面之间的摩擦力 fBC=μ[(mA+mB)gcos37°-Tsin37°]=6.8N 木板 B 沿斜面方向上受力平衡,有 F+mBgsin37°=fAB+fBC 代入数据解得 F=0.6N。 （3）由整体法地面所受摩擦力 f 地=Tcos74°-Fcos37°=6.8N。 （隔离法解出正确结论亦可） 0B Ax x x≤ + 20.83m/sAa ≥ 20.83m/s F θ