【物理】江苏省苏州市2019-2020学年高一上学期期末学业质量阳光指标调研卷试题 （解析版）

【物理】江苏省苏州市2019-2020学年高一上学期期末学业质量阳光指标调研卷试题 （解析版）

江苏省苏州市2019-2020学年高一上学期期末学业质量阳光指标调研卷试题 一、单项选择题 ‎1.质点是物理学中一种理想化的模型，一个物体能否看成质点是由所要研究的问题决定的．下列在所研究问题中的对象能看成质点的是 A. 研究如何踢出“香蕉球”时的足球 B. 研究如何发出“上旋球"或“下旋球"时的乒乓球 C. 研究如何在翻滚时控制飞行姿态的歼-20隐形战机 D. 研究如何用北斗系统(COMPASS)卫星精准定位行驶中的汽车 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．研究如何踢出“香蕉球”时的足球，要考虑球的转动，所以不能简化为质点，故A不符合题意； B．研究如何发出“上旋球”或“下旋球”时的乒乓球时，不能把乒乓球看作质点，否则看不出乒乓球的转动，故B不符合题意； C．研究如何在翻滚时控制飞行姿态的歼20隐形战机时，战斗机的大小与形状不能忽略不计，否则没有飞行的姿态，故不可以简化为质点，故C不符合题意； D．研究如何用北斗系统（COMPASS）卫星精准定位行驶中的汽车时，汽车的大小可以忽略不计，可以把汽车看作质点，故D符合题意。‎ 故选D。‎ ‎2.下列物理量中，属于矢量，同时其单位属于基本单位的是 （ ）‎ A. 速度 B. 力 C. 位移 D. 质量 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】速度属于矢量，但其单位不属于基本单位，所以A错；力属于矢量，但其单位不属于基本单位，所以B错；位移属于矢量，同时其单位属于基本单位，所以C对，质量不是矢量，所以D错。‎ ‎3.下列图像中反映物体做匀加速直线运动的是（图中x表示位移，v表示速度、t表示时间）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据x-t图象的斜率表示速度，知该图表示物体静止，故A不符合题意； B．根据x-t图象的斜率表示速度，知该图表示物体做匀速直线运动，故B不符合题意； C．根据v-t图象的斜率表示加速度，知该图表示物体做加速度逐渐增大的变速直线运动，故C不符合题意； D．根据v-t图象的斜率表示加速度，知该图表示物体沿负方向做匀加速直线运动，故D符合题意。‎ 故选D。‎ ‎4.一个物体在水平面上做匀速直线运动，现给物体加一个与运动方向相同的力，在力的大小随时间逐渐减小直至为零过程中，以下关于物体运动情况，说法正确的是 A. 加速度、速度、位移均越来越小 B. 加速度、速度、位移均越来越大 C. 加遠度越来越小，速度、位移越来越大 D. 当加速度减小到零时，速度也变零 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC．物体在水平面上做匀速直线运动，给物体施加一个与运动方向相同的力，力的大小随时间逐渐减小，物体的合力减小，根据牛顿第二定律知物体的加速度越来越小，直至减至零。由于加速度的方向与速度方向相同，故物体做变加速运动，速度越来越大。物体做单向直线运动，位移越来越大，故AB错误，C正确； D．当加速度减小到零时，速度最大，不为零，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎5.所示，杯子放在水平桌面上时，杯子对桌面的压力为F1，桌面对杯子的支持力为F2，则下列．说法正确的是 A. 力F1是杯子的重力 B. 力F1和力F2是一对平衡力 C. 力F1和力F2是一对作用力和反作用力 D. 力F1的大小大于力F2的大小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．重力的施力物体是地球，所以F1不是重力，故 A 错误； BCD．力F1和力F2是等大，反向，共线，作用于两个物体，是一对作用力和反作用力，故C正确，BD错误。‎ 故选C。‎ ‎6.如图所示，某人由A点划船渡河，船头指向始终与河岸垂直，河宽为120m，水流速度为4m/s，船在静水中的速度为3m/s，则以下关于小船的说法中正确的是 A. 渡河时间为40s B. 渡河时间为30s C. 渡河时间为24s D. 将沿直线到达河正对岸B处 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC．当船在静水中的速度与河岸垂直时，渡河时间最短，且最短时间为：‎ ‎，故A正确，BC错误；‎ D．船头指向始终与河岸垂直，且存在水流，因此船不可能沿直线到达河正对岸B处，故D错误。‎ 故选A。‎ ‎7.用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示．两斜面I、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°．重力加速度为g．当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2，则 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】对圆筒进行受力分析知圆筒处于三力平衡状态，受力分析如图，由几何关系可知，， ．解得， 由牛顿第三定律知，故D正确 ‎8.如图所示，光滑水平面上用弹簧固定相连的两物体A、B，质量分别为m1、m2．在拉力F作用下，A、B以共同加速度a做匀加速直线运动．某时刻突然撤去拉力F，此时A、B的加速度分别为a1、a2，则 A. a1=0，a2=0 B. a1=a，a2=-a C. a1=a，a2=-a D. a1=a，a2=-a ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】当力F作用时，对A根据牛顿第二定律得：F弹=m1a，当突然撤去拉力F的瞬间，弹簧的弹力没有发生改变，对B受力分析有：-F弹=m2a2，解得：，撤去F的瞬间A的受力情况不变，A的加速度不变，仍为a，即a1=a。‎ A．a1=0，a2=0，故A不符合题意； ‎ B．a1=a，a2=-a，故B不符合题意；‎ C．a1=a，a2=-a，故C符合题意； ‎ D．a1=a，a2=-a，故D不符合题意。‎ 故选C。‎ ‎9.如图所示，某同学在沙料场中发现沙子堆积时会形成圆惟体，且堆积过程中圆锥体的底角保持不变．他测得某堆沙子的底部周长约为63m，他查阅资料发现沙子之间的动摩檫因数约为0.8，则这堆沙子的最大高度约为 A. 4m B. 8m C. 12m D. 16m ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】令圆锥体的底角为α，这堆沙子的底部周长为63m，则底部半径为：，‎ 当动摩擦因数为μ=0.8时，最大静摩擦力等于重力的下滑分力，有：mgsinα=μmgcosα，解得：‎ μ=tanα=0.8，结合几何关系，有：，解得：H=8m。‎ A．4m，故A不符合题意； ‎ B．8m，故B符合题意； ‎ C．12m，故C不符合题意； ‎ D．16m，故D不符合题意。 ‎ 故选B。‎ 二、多项选择题 ‎10.科学家关于物体运动的研究对经典力学的发展具有重要作用．下列说法符合历史事实的是 A. 亚里士多德认为重物体下落与较轻物体下落一样快 B. 伽利略用实验直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 C. 笛卡儿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 D. 牛顿第一定律揭示了力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．亚里士多德认为重物体下落快；伽利略认为较重物体下落与较轻物体下落一样快，故A不符合题意；‎ B．伽利略没有直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，而是将斜面实验进行外推得出间接得出的实验结果，故B不符合题意；‎ C．笛卡儿指出：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，故C符合题意；‎ D．牛顿第一定律告诉我们，力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因，故D符合题意。‎ 故选CD。‎ ‎11.关于曲线运动，下列说法中正确的是 A. 曲线运动的物体，速度时刻在改变 B. 做曲线运动的物体，加速度时刻在改变 C. 做曲线运动物体，所受合外力方向与速度方向一定不在同一直线上 D. 物体不受力或受到的合外力为零时，也可能做曲线运动 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，速度时刻改变，故A符合题意；‎ B．做曲线运动 物体加速度方向可以不改变，如平抛运动加速度一直竖直向下，故B不符合题意；‎ C．当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动，所以做曲线运动的物体，所受合外力方向与速度方向一定不在同一直线上，故C符合题意；‎ D．曲线运动的条件是合力与速度不共线，一定存在加速度，曲线运动的物体受到的合外力一定不为零，故D不符合题意。‎ 故选AC。‎ ‎12.某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”，可以用来测量竖直上下电梯运行时的加速度．其构造如图所示．把一根劲度系数为10N/m的轻弹簧上端固定在小木板上，下端悬吊1.0N的重物，电梯静止时弹簧下端的指针指小木板上刻度为A的位置（取10m/s2)．下列说法正确的是 A. 不挂重物时弹簧下端的指针指在C位置 B. 指针指在B点时，重物处于超重状态 C. 指针指在C点时，电梯的加速度为9m/s2‎ D. 指针指在AC之间某时，电梯可能是加速向下运动 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图可知小木板上A的刻度为15cm，根据胡克定律，代入数据解得：，由此可知不挂重物时弹簧下端的指针指在C位置，故A正确；‎ B．当指针指在B点时，弹力大于重力，所以重物处于超重状态，故B正确；‎ C．由上分析可知，在C处时，电梯的加速度为零。故C错误；‎ D．当指针指在AC之间某时，弹簧的拉力小于重物的重力，加速度向下处于失重状态，可知电梯可能是加速向下运动，故D正确。‎ 故选ABD。‎ ‎13.一运动员进行三米板跳水运动，其质心的速度-时间图象如图所示，t=0时刻是其向上跳起的瞬间，规定竖直向下为速度的正方向，运动员从跳板起跳到入水的过程中不计空气阻力，设运动员的头部入水之后即可看成匀减速直线运动，其质量为m，重力加速度为g。则运动员 A. t2时刻离水面最高 B. 0~t2时间内加速度不变 C. 从跳板起姚到最高点的运动距离约为1m D. 入水后受到的阻力大小约为3mg ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据速度的符号表示速度的方向，可知，在0-t1时间内人在空中上升，t1时刻速度为零，到达最高点，t1～t2时间内从最高点下降，t2之后速度减小但方向不变，开始进入水中，t3时刻，人的速度减为零，此时人处于水下的最深处，故A不符合题意；‎ B．v-t图象的斜率表示加速度，所以0~t2时间内加速度不变，故B符合题意；‎ C．设跳水运动员起跳的速度大小为v，上升的最大高度为h。由v-t图象与坐标轴围成面积表示位移，可知：‎ 又有：，联立解得：h=0.1m，‎ 故C符合题意；‎ D．根据题意可知0～t1时间内的加速度为：，由图可知t1～t2时间内的加速度为：‎ ‎，根据牛顿第二定律：，可得：f=3mg。‎ 故D符合题意。‎ 故选BCD。‎ 三、实验 ‎14.在“探究求合力的方法”实验中．橡皮条一端固定于A点．如图所示：‎ ‎（1）同时使用两只弹簧测力计通过细绳套将橡皮条的另一端拉至O点，分别记录两个拉力的大小和方向，其中一只弹簧测力计的示数如图所示，则其示数为_______N.‎ ‎（2）关于本实验，下列说正确的是_______；‎ A.实验中两弹簧测力计拉力越大越好 B.实验中两个分力间的夹角应调到90°‎ C.拉两个细绳套时，拉力应尽量与木板平行 D.改用一只弹簧测力计拉橡皮条时，只需确保橡皮条的拉伸长不变 ‎（3）某同学通过多次实验得出：力的合成遵循平行四边形定则，图为根据其中一次实验数据画出的两个力F1、F2的图示，请利用平行四边形定则在图中作出这两个力的合力F合，‎ ‎（ ）‎ 根据图示可确定合力大小为_______N。‎ ‎（4）该实验运用的实验方法是_______；‎ A.能控制变量法 B.等效替代法 C.理论推导法 D.理想实验法 ‎【答案】 (1). 3.6 (2). C (3). 见解析 3.5N (5). B ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)弹簧秤的最小精度为0.2N，故弹簧秤指针的读数为3.6N；‎ ‎(2)A．实验中两弹簧测力计拉力不是越大越好，方便作图即可，故A错误；‎ B．在实验中两个分力的夹角大小适当，且二力的大小要适量大些，这样有利于减小实验中偶然误差的影响，不需要夹角等于90°，故B错误；‎ C．拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤平行贴近木板，使得结点所受的几个力在同一平面内，故C正确；‎ D．为了保证效果相同，改用一只弹簧测力计拉橡皮条时，自由端仍要拉到O点，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎(3)根据力的平行四边形定则画出图象如下所示： 根据图象可知，合力大小为F合=3.5N。‎ ‎(4)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ACD错误，B正确。‎ ‎15.如图为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置图．槽码的质量为m，小车和车内砝码的总质量为M。实验中小车所受的拉力F可认为与槽码所受的重力相等．‎ ‎（1）实验中，为了硬细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，硬细线与长木板平行．接下来把木板的另一端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板做________运动（选填以“匀速”或“匀加速”）；‎ ‎（2）实验中需满足槽码的质量m_________小车及车内砝码总质量M（选填“远小于”、“远大于"或“等于”）；‎ ‎（3）下图是某次实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G 为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，量出相邻的计数点之间的距离分别为：sAB=4.22cm、sBC=4.65cm，sCD=5.08cm，sDE=5.49cm、sEF=5.91cm，sFG=6.35cm，已知打点计时器的工作频率为50Hz，则C点的速度vC=_______m/s，小车的加速度大小为a=_______m/s2。（结果均保留两位有效数字）。‎ ‎（4）某同学根据实验数据描出了小车加速度a随小车和车内砝码的总质量为M的倒数的图像的数据点，如图所示，从数据点可知该同学实操作过程中可能____________（选填“平衡摩擦力不够”或“平衡摩擦力过度”）‎ ‎【答案】 (1). 匀速 (2). 远小于 (3). 0.49 0.43（0.42~0.43均可） ‎ ‎ (4). 平衡摩檫力过度 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板做匀速运动，即平衡了摩擦力；‎ ‎(2)对整体，根据牛顿第二定律得：，绳子的拉力：‎ 所以当槽码的质量m远小于小车及车内砝码总质量M时，可以近似认为小车受到的拉力等于槽码的重力，因此本实验中m应远小于M；‎ ‎(3)相邻计数点之间还有4个点未画出，则计数点间的时间间隔为：T=5×0.02=0.1s，根据匀变速直线运动的推论可以求出C点瞬时速度为：‎ 由匀变速直线运动的推论△x=at2可知，加速度为：‎ ‎(4)由图可知图象的斜率表示合外力，从数据点可知该同学实操作过程中可能平衡摩檫力过度。‎ 四、计算题 ‎16.某跳伞运动员做低空跳伞表演。他离开悬停的飞机后先做自由落体运动，当下落5.5s时开始打开降落伞，到达地面时速度减为5m/s，如果认为开始打开降落伞直至落地前运动员在做匀减速直线运动，加速度大小为12m/s2，g取10m/s2。求：‎ ‎（1）运动员打丌降落伞时的速度大小；‎ ‎（2）运动员打开降落伞时距地面的高度；‎ ‎（3）若运动员与降落的总质量为100kg，运动员打开降落伞后受到的平均阻力为多大？‎ ‎【答案】（1）55m/s；（2）125m；（3）2200N ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设运动打开降落伞时的速度为v1，由自由落体速度公式：v1=gt ， ‎ 可得：v1=55m/s；‎ ‎(2)设运动员打开降落伞时离地高度为h，由速度位移公式：，‎ 可得：h=125m；‎ ‎(3)设受到的平均阻力为f，由牛顿第二定律公式：f - mg=ma，‎ 可得：f = 2200N。‎ ‎17.跳台滑雪是2022年北京冬奥会的重要比赛項目之一。比赛中运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在窒中飞行一段距离后着陆．现有某运动员从跳台a处沿水平方向飞出，在斜坡b处着陆，如图所示得间的距离为L=40m，斜坡与水半方向的夹角为θ=30°，不计空气阻力，g取10m/s2，运动员和滑雪板可以看成质点，求：‎ ‎（1）运动员在空中飞行的时间；‎ ‎（2）运动员从a点飞出的速度大小；‎ ‎（3）运动员在空中何时离坡面最远，最远距离是多少？‎ ‎【答案】（1）2s；（2）10m/s；（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)(2)根据半抛运动规律可得，竖直方向位移为：，‎ 解得：t=2s，‎ 水平方向位移为：x=Lcosθ=v0t，‎ 解得：v0=10m/s；‎ ‎(3)如图沿坡而建立正交坐标系：‎ 将初速度沿xy轴分解：，‎ 将重力加速度沿xy轴分解：g⊥=gcosθ，‎ 运动员离坡面最远时，即v⊥减速至零，‎ 设离坡面最远时为tm，则，‎ 解得：tm=1s，‎ 设最远距离为H，由运动学公式：，‎ 即：，‎ 可得：。‎ ‎18.如图所示，质量为M=2.5kg的一只长方体形空铁箱在水平拉力F=135N作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数μ1=0.5。这时铁箱内一个质量为m=0.5kg的木块恰好能静止在后壁上．木块与铁箱内壁同的动摩擦因数为μ2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，求：‎ ‎（1）铁箱加速度a的大小；‎ ‎（2）木块与铁箱内壁间的动摩擦因数μ2；‎ ‎（3）若减小拉力F，木块沿铁箱左侧壁落到底部．且不反弹，当木块到达底部时，箱的速度为v=20m/s时，此刻撤去拉力，又经1s时间木块到达右侧壁，则铁箱的长度是多少？‎ ‎【答案】（1）40m/s2 ；（2）0.25 ；（3）1.5m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)对整体进行受力分析如图所示，由牛顿第二定律可知：‎ ‎，‎ 解得：a=40m/s2；‎ ‎(2)对木块进行受力分析可得 竖直方向：mg=Ff=μ2FN ，‎ 水平方向：FN=ma，‎ 联立可解得：‎ μ2=0.25；‎ ‎(3)撤去拉力F后，箱和木块的速度均为v=20m/s，‎ 因为，以后木块相对箱滑动，木块加速度为 ‎，‎ 铁箱的加速度为：‎ ‎，‎ 又因为铁箱减速到零的时间为：‎ ‎，‎ 故木块到达箱右端壁时，箱未停止。‎ 则经t=1s木块比铁箱向右多移动距离L即铁箱长。有 ‎，‎ 代入数据解得：‎ L=1.5m。‎