【物理】河南省郑州二中等八校2019-2020学年高一上学期期中联考试题 （解析版）

【物理】河南省郑州二中等八校2019-2020学年高一上学期期中联考试题 （解析版）

河南省郑州二中等八校2019-2020学年联考高一（上）期中试卷 一、选择題（本题共12小题，每小题4分，共计48分。其中1-7题只有一个选项符合题意；8-12题有多个选项符合题意，选对得4分，对而不全得2分；其他情况不能得分）‎ ‎1.下列有关质点和参考系的说法中正确的是（　　）‎ A. 质量很大的物体不可以看做质点 B. 只有做直线运动的物体才能看做质点 C. 参考系必须是相对于地面静止的物体 D. 选择不同的参考系，物体的运动状态可能不同 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点，与质量及体积大小无关，质量体积很大的物体在某种问题中也可以忽略大小，看作质点，例如研究地球的公转，AB错误；‎ C．参考系是为研究物体运动而选来做参照的其他物体，可以是运动，也可以是静止的，C错误；‎ D．选择不同参考系，物体的运动状态可能不同，如以坐在车里的人为参考系，研究司机是静止的，而以路边的行人为参考系司机是运动的，D正确．‎ ‎2.如表为郑州至上海的某次列车运行时刻表．设火车在每个车站都能准点到达，准点开出，则下列说法正确的有（　　）‎ A. 表格中第三、第四和第五列数据均表示时间间隔 B. 表格最后一列数据表示位移 C. 由表格中数据可知列车在8点06分时的瞬时速度 D. 列车由郑州站开出直至到达开封站的平均速率约为116km/h ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．表格第三、第四列数据表示某一瞬间，故为时刻，第五列表示是停留的时间，故为时间间隔，A错误；‎ B．因火车经过的轨迹一般为曲线，故里程应为路程，不能是位移，B错误；‎ C．8点06分，列车在开封站，停车中，瞬时速度为0，C正确；‎ D．由表中数据可知，郑州到开封总长度为72km；时间为t=45分钟=，由平均速度公式可知，D错误．‎ ‎3.下列叙述中正确的是（　　）‎ A. 速度、加速度、位移、路程这几个物理量都是矢量 B. 通常所说的压力、支持力和绳的拉力按性质来分都属于弹力 C. 物体从静止开始的下落运动叫自由落体运动 D. 任何有规则形状的物体，它的重心一定与它的几何中心重合，且一定在物体内 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．矢量是既有大小又有方向的物理量．标量是只有大小没有方向的物理量．速度、加速度、位移都是矢量，路程是标量，A错误．‎ B．从本质上看，压力、支持力和绳的拉力都是弹力，B正确．‎ C．物体从静止开始且只受重力的下落运动才叫自由落体运动，C错误．‎ D．有规则形状的物体，它的重心不一定与它的几何中心重合，也不一定在物体内，还与物体的质量分布有关，D错误．‎ ‎4.消防安全时刻挂在心上，消防员消防演练是其必修科目之一．某次消防员演练时，他双手握住竖直竹竿匀速攀上和匀速滑下的过程中，受到的摩擦力分别为Ff1和Ff2，那么下列说法中正确的是（　　）‎ A. Ff1、Ff2均为静摩擦力 B. Ff1、Ff2均为滑动摩擦力 C. Ff1方向竖直向上，Ff2方向竖直向上，且Ff1＝Ff2‎ D Ff1方向竖直向下，Ff2方向竖直向上，且Ff1＝Ff2‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】匀速攀上时，其重力与静摩擦力平衡，由平衡条件可知：Ff1方向竖直向上，Ff1=G；‎ 匀速下滑时，其重力与滑动摩擦力平衡，则Ff2方向竖直向上，且Ff2=G，所以Ff1=Ff2．消防员双手握住竖直竹竿匀速攀上过程受到静摩擦力作用，匀速滑下的过程中受到滑动摩擦力作用．‎ AB．综上所述Ff1为静摩擦力，Ff2为动摩擦力，AB错误；‎ CD．Ff1方向竖直向上，Ff2方向竖直向上，Ff1=Ff2，C正确D错误．‎ ‎5.如图所示，自行车的半径为R，车轮沿直线无滑动地滚动，当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时，气门芯位移的大小为多少（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时，轮子向前运动半个周长，气门芯的初位置与末位置如图；‎ ‎ 由几何知识得，气门芯的位移大小为：，选项B正确；‎ ‎6.一根弹簧在弹性限度内，将其一端固定，另一端施加30N的压力时，其长度为14cm；若对其两端各施加30N的拉力时，它伸长了20cm，则此弹簧的自然长度为（　　）‎ A. 17cm B. 24cm C. 34cm D. 54cm ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】另一端施加30N的压力时其长度为x=14cm=0.14m，根据胡克定律F=k△x，有：‎ ‎，故：①；‎ 两端各加30N的拉力时，弹簧伸长量为 ‎，‎ 由胡克定律有：‎ ‎②，‎ 联立解得：‎ x=0.34m=34cm；‎ AB．综上所述x=34cm，AB错误；‎ CD．综上所述x=34cm，C正确D错误．‎ ‎7.如图所示，物体A、B和C叠放在水平桌面D上．水平力F1＝F2＝5N分别作用于物体B、C上，A、B和C仍保持静止．以Ff1、Ff2、Ff3分别表示A与B、B与C、C与桌面D间的静摩擦力的大小，则下列选项中正确的是（　　）‎ A. Ff1＝0、Ff2＝5N、Ff3＝0 B. Ff1＝5N、Ff2＝0、Ff3＝5N C. Ff1＝5N、Ff2＝5N、Ff3＝0 D. Ff1＝0、Ff2＝5N、Ff3＝5N ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】以A为研究对象，根据平衡条件得到：B对A的静摩擦力大小Ff1=0，否则A水平方向所受的合力不为零，不能保持平衡；以AB整体为研究对象，根据平衡条件得到：Ff2=F1=5N；再以三个物体整体为研究对象，根据平衡条件得：Ff3=F1-F2=5N-5N=0N；所以 Ff1=0，Ff2=5N，Ff3=0N；‎ A．Ff1=0，Ff2=5N，Ff3=0N，而所给答案为Ff1=0、Ff2=5N、Ff3=0，A正确；‎ B．Ff1=0，Ff2=5N，Ff3=0N，而所给答案为Ff1=5N、Ff2=0、Ff3=5N，B错误；‎ C．Ff1=0，Ff2=5N，Ff3=0N，而所给答案为Ff1=5N、Ff2=5N、Ff3=0，C错误；‎ D．Ff1=0，Ff2=5N，Ff3=0N，而所给答案为Ff1=0、Ff2=5N、Ff3=5N，D错误；‎ 故正确，BCD错误．‎ ‎8.关于速度、加速度，下列说法中正确的是( )‎ A. 当物体的速度增大时，它的加速度方向可能与速度方向相反 B. 当物体的加速度减小时，它的速度可能增大 C. 物体的加速度为负值，它的速度一定减小 D. 物体运动的越快，加速度越大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.当加速度的方向与速度方向相反，物体做减速运动，速度一定减小，故A错误；‎ B.当加速度的方向与速度方向相同，加速度减小，速度增大，故B正确．‎ C.加速度为负值，速度可能为负值，加速度的方向与速度方向可能相同，则速度可能增大，故C错误．‎ D.物体运动的越快，物体的速度大，加速度不一定大，故D错误．‎ ‎9.如图所示的x﹣t图象和v﹣t图象给出的四条图线中，甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（　　）‎ A.乙车做直线运动，甲车做曲线运动 B. 0～t1时间内，甲、乙两车的平均速度相等 C. 0～t2时间内，丙、丁两车在t2时刻相距最远 D. 0～t2时间内，丙、丁两车的平均速度相等 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．x-t图象与v-t图象都只能表示直线运动的规律，甲乙都做直线运动，A错误；‎ B．由位移时间图线知，在0～t1时间内，甲乙两车通过的位移相等，则两车的平均速度相等，B正确；‎ C．0～t2时间内，丁车的速度大于丙车的速度，丁车在丙车前方，两车距离逐渐增大，t2时刻之后，丁车的速度大于丙车的速度，两车距离逐渐减小，则在t2时刻相距最远，C正确；‎ D．0～t2时间内，丁车图线围成的面积大于丙车图线围成的面积，知丁车的位移大于丙车的位移，则丁车的平均速度大于丙车的平均速度，D错误．‎ ‎10.如图所示，一冰壶以速率v0垂直进入三个矩形区域做匀减速运动，且刚要离开第三个矩形区域时速度恰好为零，则冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比和穿过每个矩形区域所用的时间之比分别是（　　）‎ A. v1：v2：v3= B. v1：v2：v3＝‎ C. t1：t2：t3= D. t1：t2：t3＝‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】因为刚要离开第三个矩形区域时速度恰好为零，可采取逆向思维，冰壶从静止开始从1区域加速运动，到刚穿过3时末速度为 刚穿过1区域时，则穿过1时所有时间；刚穿过2区域时，，‎ 则穿过2时所有时间；刚穿过3区域时，，则穿过3时所有时间；则刚要穿过1区域，2区域，3区域所用时间之比为，穿过每个矩形区域所用的时间之比分别是，‎ AB．由可得初速度为零的匀加速直线运动中的速度之比为，则由逆向思维可知，所求的速度之比为，A错误B正确；‎ CD．则由逆向思维可知，所求时间之比，C错误D正确．‎ ‎11.下列给出的四组图象中，能够反映同一直线运动的是(　　)‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】试题分析：AB第一个图是速度时间图象，由速度时间图象可知：0-3s内物体以速度6m/s匀速运动，4-5s内做匀加速直线运动，加速度为2m/s2，‎ A图中位移时间图象表示0-3s内物体静止，4-5s内物体也静止，故A错误；B图中速度图像表示0-3s内物体以速度6m/s匀速运动，4-5s内物体匀加速运动，加速度为2m/s2，故B正确；‎ C图中位移图像表示物体先静止后匀速运动，速度大小为2m/s，而速度图像在前3s为速度为零，3-5s做匀速运动大小为2m/s，故C正确，‎ D图中位移时间图象表示0-3s内物体处于静止状态，加速度为零的运动，4-5s内物体匀速运动，而加速度时间图像中0~3s内物体做加速度为零的运动，4~5s内物体做匀加速直线运动，状态不一致，故D错误．‎ ‎12.一个做匀加速直线运动的物体，先后经过A、B两点的速度分别是v和7v，经过AB的时间是t，则下列判断中正确的是 A. 经过AB中点速度是4v B. 经过AB中间时刻的速度是4v C. 前时间通过的位移比后时间通过的位移少1.5vt D. 前一半位移所需时间是后一半位移所需时间的2倍 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据得,,联立解得：‎ 故A错误；‎ B．经过A、B中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，即为 故B正确；‎ C．前时间通过的位移，后时间通过的位移所以，，故C正确；‎ D．前一半位移所需时间，后一半位移所需时间 所以，故D正确．‎ 二、实验题（本题共2小题16分。除14小题第2、3两空各3分外，其余每空2分）‎ ‎13.某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系的实验”中，测得图中弹簧OC的劲度系数为500N/m，如图甲所示．用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验，在保持弹簧伸长1.00cm不变的条件下：‎ ‎（1）若弹簧秤a、b间夹角为90°时，弹簧秤a的读数是_____N（如图乙中所示）‎ ‎（2）若弹簧秤a、b间夹角为90°，则弹簧秤b的读数为_____‎ ‎【答案】 (1). 3.00 (2). 4.00‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由图乙所示弹簧测力计可知，其分度值为0.1N，弹簧测力计a的读数是3.00N；‎ ‎(2)点O受三个拉力而平衡，其中弹簧拉力为：‎ ‎；‎ 根据平衡条件，三个拉力可以构成首尾相连的矢量三角形，如图所示：‎ 弹簧秤a的读数为：Fa=3.00N，则弹簧秤b的读数为：‎ ‎．‎ ‎14.在做研究匀变速直线运动的实验时，某同学得到一条纸带，如图所示，并且每隔四个计时点取一个计数点，已知每两个相邻计数点间的距离为s，且，，，，，，电磁打点计时器的电源频率为50Hz．‎ 相邻两个计数点间所对应的时间______ s，根据______ 确定小车做匀加速直线运动；‎ 计算此小车运动的加速度大小______，打第4个计数点时小车的速度大小______请你依据本实验推断第6记数点和第7记数点之间的距离是______ cm；‎ 如果当时交变电流的频率是，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比______选填“偏大”、“偏小”或“不变”．‎ ‎【答案】 (1). 连续相等时间内的位移之差是一恒量 (2). (3). 偏大 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）相邻两个计数点间时间间隔为0.1s，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量确定小车做匀加速直线运动． （2）在连续相等时间内的位移之差△x=1.92cm，根据△x=aT2得：， 计数点4的瞬时速度为：‎ ‎；第6记数点和第7记数点之间的距离为：s7=s6+△x=10.56+1.92cm=12.48cm． （3）当时交变电流的频率是f=49Hz，而做实验的同学并不知道，可知周期的测量值偏小，根据知，加速度测量值偏大．‎ 三、解答题（本题共4小题，共36分。写出必要的文宇说明和重要的运算公式 ‎15.落体运动是生活中最常见的运动形式，现有一根长l0＝15m竖直悬挂的竹杆，在距竹杆下端正下方h＝5m处有一观察点A当竹杆自由下落时，竹杆全部通过A点需要多长时间△t？（g取10m/s2）‎ ‎【答案】1s ‎【解析】‎ ‎【详解】设杆的上端到达A点的时间为t2，杆的下端到达A点的时间为t1，则 由得 ‎，，‎ 竹杆本身全部通过A点所用时间：‎ ‎．‎ ‎16.如图所示为某辆汽车制动过程的频闪照片，汽车匀速运动到A位置时照相机开始拍照，以后汽车沿直线向右运动的过程中，照相机每隔0.5 s拍照一次，且汽车到达B位置时开始制动．仔细观察频闪照片，求：‎ ‎(1) 汽车匀速运动时的速度大小；‎ ‎(2) 汽车制动过程的加速度大小；‎ ‎(3) 汽车从开始制动到静止所运动的距离．( 保留三位有效数字)‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设汽车匀速运动速度为，而且制动前是匀速直线运动从图中可以看出，位移 时间 则 ‎(2)设汽车制动过程的加速度为，则从B到C的过程为匀减速 其中，‎ 解得 ‎ ‎（3）设汽车从刹车到停下来运动的距离为，由速度和位移的关系式得 ‎17.一辆值勤的警车停在笔直的公路边，当交警发现在他前面x0=13m处以v0=8m/s的速度匀速向前行驶的货车有违法行为时，决定前去追赶．警车经t0=2.5s发动起来，随后以a=2m/s2的加速度做匀加速运动．求 ‎(1)警车发动后经过多长时间能追上违法的货车 ‎(2)在警车追上货车之前，警车运动多长时间时，两车之间的距离最大？最大距离是多少？‎ ‎【答案】(1)11s(2)49m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)警车开始运动时，货车在它前面 ‎，‎ 设警车用t（s）追上货车，则：‎ ‎，‎ 即：‎ ‎，‎ 解得：‎ t=-3（舍去）或t=11；‎ 所以警车发动后经11s能追上违章的货车．‎ ‎(2)当两车速度相等时，相距最远，则有：‎ ‎，‎ 解得：‎ ‎；‎ 在警车追上货车之前，两车间的最大距离为：‎ ‎．‎ ‎18.我国ETC联网正式启动运行，ETC是电子不停车收费系统的简称．汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示．假设汽车以v0=15m/s朝收费站正常沿直线行驶，如果过ETC通道，需要在收费线中心线前10m处正好匀减速至v=5m/s，匀速通过中心线后，再匀加速至v0正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过20s缴费成功后，再启动汽车匀加速至v0正常行驶．设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为1m/s2，求：‎ ‎（1）汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小；‎ ‎（2）汽车过ETC通道比过人工收费通道节省的时间是多少．‎ ‎【答案】（1）; （2）27s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）汽车过ETC通道：减速过程有：‎ v2-v02=-2ax减 ‎ 加速过程与减速过程位移相等，则有：‎ x=2x减+d ‎ 解得：‎ x=210 m ‎（2）汽车过ETC通道的减速过程有：‎ v=v0-at减　　‎ 得所以总时间为：‎ ‎ ‎ 汽车过人工收费通道有：‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 所以二者的位移差为：‎ ‎△s=s2-s1=225-210m=15m．‎ 则有：‎ ‎ ‎