【物理】湖北省荆门市2019-2020学年高一上学期期末学业水平选择性考试试题 （解析版）

【物理】湖北省荆门市2019-2020学年高一上学期期末学业水平选择性考试试题 （解析版）

湖北省荆门市2019-2020学年高一上学期期末学业水平选择性考试试题 一、单项选择题（本题共16小题）‎ ‎1.“江山代有人才出，各领风骚数百年”。我们在高中物理学习中树立的创新精神，科学方法和科学知识，将会使我们受益终身。在推导匀变速直线运动位移公式的时候，主要用了以下哪种方法（ ）‎ A. 放大法 B. 控制变量法 C. 整体法与隔离法 D. 微元法 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】在推导匀变速直线运动的位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加之和代表物体的位移，这里采用了微元法，D正确，ABC错误。‎ ‎2.在以下几个物理量的单位中，属于基本单位的是（ ）‎ A. N B. m/s C. m/s2 D. m ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位．他们在国际单位制中的单位分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔。‎ N、m/s、m/s2分别是力、速度、加速度的单位，都是导出单位；只有m是长度的单位，是基本单位；ABC错误，D正确。‎ ‎3.我们乘坐汽车的时候，常常需要系安全带。关于惯性，以下说法正确的是（ ）‎ A. 速度大的物体惯性大 B. 质量大的物体惯性大 C. 静止的物体没有惯性 D. 安全带可以改变乘客的惯性 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．惯性的大小只与物体的质量有关，而与速度等其他因素无关，A错误；‎ B．惯性大小与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，B正确；‎ C．静止的物体其惯性体现在继续保持静止的状态，C错误；‎ D．开车时系安全带是为了防止惯性带来的危害，而不能改变惯性，D错误。‎ ‎4.对胡克定律F=kx理解正确的是（ ）‎ A. “x”是指弹簧的长度 B. “x”是指弹簧的形变量 C. “k”是弹簧的劲度系数，所有弹簧的k值都相同 D. 弹簧超过弹性限度后定律仍成立 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．“x”是是指弹簧的形变量，对应伸长量或压缩量，A错误，B正确；‎ C．弹簧的劲度系数k反映弹簧的性质，由弹簧本身的材料、长度、横截面积决定，不同的弹簧k值不同，C 错误；‎ D．根据胡克定律可知在弹性限度内，弹簧的弹力大小F与弹簧伸长的长度或缩短的长度成正比；超过弹性限度后劲度系数变小，弹力与形变量不再成正比，胡克定律不再成立；D错误。‎ ‎5.对于合力与分力的大小关系说法正确的是（ ）‎ A. 合力一定大于分力 B. 合力一定小于分力 C. 合力一定等于分力 D. 合力可以等于分力 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据两个力的合力与分力满足：，合力与分力的大小满足：，故合力可以大于任意一个分力，合力可以等于两分力，合力可以小于两分力，ABC错误，D正确。‎ ‎6.校运会上一名百米赛跑运动员成绩是12.5秒，晓芳同学选取终点到起点方向为正方向，得出运动员的速度是-8.0m/s，这里的速度是指（ ）‎ A. 平均速度 B. 平均速率 C. 瞬时速度 D. 瞬时速率 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】选取终点到起点方向为正方向，则运动员百米赛跑的位移为-100m，时间为12.5s，则根据平均速度的定义：，负号表示平均速度的方向为负方向，A正确，BCD错误。‎ ‎7.关于速度和加速度的关系理解正确的是（ ）‎ A. 速度大的物体加速度大 B. 加速度大的物体速度大 C. 速度为零的物体加速度必定为零 D. 加速度为零时物体速度不一定为零 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．速度大的物体加速度不一定大，例如匀速直线运动的速度很大，加速度为零，A错误；‎ B．加速度是表示速度变化快慢的物理量，质点的速度变化越快，则加速度越大，故加速度大的物体瞬时速度可以很大、很小或为零，如竖直上抛运动的最高点，加速度为g，速度却为零，B错误；‎ C．速度为零的物体可以是变化中的瞬时速度为零，故加速度可以不为零，C错误；‎ D．加速度为零时只代表此时速度不再变化，则速度不一定为零，D正确。‎ ‎8.一个物体在几个共点力作用下处于静止，则这几个力（ ）‎ A. 只能是同种性质的力 B. 必定是偶数个力 C. 它们的合力不为零 D. 它们的合力一定为零 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】物体在几个共点力作用下处于静止，表示物体所受的力的合力为零，处于平衡状态，而每个力可以是同性或异性，力的个数可以是奇数或偶数；ABC错误，D正确。‎ ‎9.一物体做匀加速直线运动，初速度为2.0m/s，加速度为3.0m/s2，那么它在第二秒内的位移是（ ）‎ A. 6.0m B. 6.5m C. 7.0m D. 7.5m ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据匀加速直线运动的位移公式，可得前2s内的位移为：‎ 前1s内的位移为：‎ 则第2s内的位移为：‎ ACD错误，B正确。‎ ‎10.甲乙两个物体在同一直线上同向运动，开始甲在乙前方x0处，它们的v-t图像如图所示，则在0~t1这段时间内（ ）‎ A. 甲乙两物体可以相遇一次 B. 乙物体可能运动到甲的前面 C. 在t1时刻甲乙相距最远 D. 在t1时刻甲乙两物体相遇 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】v-t图像的纵坐标值表示瞬时速度的大小，可得0~t1内甲的速度大于乙的速度，表示甲比乙快，且开始甲在乙的前方x0处，故此过程甲乙的距离进一步增大；t1时刻后甲的速度小于乙的速度，乙可以相对靠近甲，距离开始变小，甚至出现乙追上甲，故t1时刻甲乙相距最远，还不能相遇；ABD错误，C正确。‎ ‎11.我们通过学习牛顿第三定律，对于一对相互作用力理解正确的是（ ）‎ A. 它们可以平衡 B. 一定等大，反向 C. 可以是不同性质的力 D. 大小可以不等 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．一对相互作用力作用在两个对象上，不能进行合成，也不能相互平衡，A错误；‎ BD．一对相互作用力和一对平衡力都具有等大、反向、共线的三同特点，B正确，D错误；‎ C．一对相互作用力一定是同一个原因产生的，它们是相互依存的关系，则一定同性，C错误。‎ ‎12.一质量m=2kg的物体在水平面上滑行，初速度v0=4m/s，与水平面之间的动摩擦因数μ=0.5，g取10m/s2，则它停下来时可以滑行的距离是（ ）‎ A. 1.0m B. 1.2m C. 1.6m D. 2.0m ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】物体受滑动摩擦力而做匀减速直线运动，由牛顿第二定律有：‎ 可得：‎ 由匀减速直线运动的速度—位移关系，有：‎ 解得：‎ ABD错误，C正确。‎ 故选C。‎ ‎13.当人站立在体重计上加速下蹲时，体重计的示数会减小，这是因为（ ）‎ A. 人处于超重状态 B. 人处于失重状态 C. 人的重力增加了 D. 人的重力减少了 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．人站立在体重计上加速下蹲，设支持力为N，由牛顿第二定律：‎ 可得 由牛顿第三定律可知，人对称的压力（视重）小于重力，即：‎ 故视重变小是因为人处于失重状态，人具有竖直向下的加速度，A错误，B正确；‎ CD．人的重力由质量和重力加速度决定，与人的状态无关，即人的重力(实重)不变，CD错误。‎ 故选B。‎ ‎14.对于质点理解正确的是（ ）‎ A. 是一种理想化模型 B. 质量小的物体 C. 体积小物体 D. 地球一定不能看作质点 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．质点的概念是抓住主要因素而忽略次要因素，抽象出的一种理想化的物理对象模型，A正确；‎ BC．物体能否看成质点不在于本身质量和体积，而是看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，故质量小的物体有些问题可以看成质点，有些问题不能看成质点，体积小的物体有些问题看成质点，有些问题不能看成质点，BC错误；‎ D．地球的质量大体积大，但在研究自转时考虑转动的快慢不能看成质点，研究地球绕太阳的公转时要看成质点，D错误。‎ 故选A。‎ ‎15.如图所示，细线一端固定在O点，另一端拴一质量为1kg的小球，开始静止。现用水平力F缓慢的把小球拉到偏离竖直方向30°的地方，在此过程中细线的拉力（ ）‎ A. 保持不变 B. 逐渐变大 C. 逐渐变小 D. 无法确定 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】对小球受力分析，重力mg为恒力，拉力T为逆时针转动的变力，水平拉力F方向不变，由矢量三角形法平移三个力为封闭的顺次连接的三角形，如图所示：‎ 由图可知代表F的边长度变长，则F逐渐增大，拉力T也逐渐增大，ACD错误，B正确。‎ ‎16.以10m/s的速度从地面竖直向上抛出一个物体，忽略空气阻力，g取10m/s2，则物体经过0.6秒后离地面的高度是（ ）‎ A. 3.2m B. 3.6m C. 4.2m D. 4.8m ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】取向上为正方向，则竖直上抛运动为初速度为，加速度为的匀减速直线运动，由运动学公式可得：‎ ABD错误，C正确。‎ 二、多项选择题（本题共4小题）‎ ‎17.一个物体在三个共点力作用下静止，其中两个力的大小是10N和6N，则另外一个力的大小可能是（ ）‎ A. 2N B. 6N C. 10N D. 18N ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】两个力的合力范围为 ‎ ‎ 即，‎ 故三个力平衡总和合力为零，需第三个力在4N~16N之内，AD错误，BC正确。‎ 故选BC。‎ ‎18.在平直公路上，一辆汽车运动的v-t图像如图所示，则以下说法正确的是（ ）‎ A. 前4秒内的加速度大小为2.5m/s2‎ B. 前4秒内的加速度大小为5.0m/s2‎ C. 前8秒内的位移大小为140m D. 前8秒内的位移大小为160m ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．根据v-t图像的斜率表示加速度，可得前4秒内的加速度大小为 ‎，A正确，B错误；‎ CD．根据v-t图像的面积表示位移，可知前8s内的位移为：‎ ‎，C正确，D错误。‎ 故选AC。‎ ‎19.屋檐上水滴的下落过程可以看作自由落体运动，g取10m/s2，则水滴在空中下落过程中（ ）‎ A. 水滴第1秒内下落的距离是5m B. 水滴第1秒内下落的距离是10m C. 水滴第1秒末的速度是5m/s D. 水滴第1秒内的平均速度是5m/s ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．水滴做自由落体运动，由速度公式可知第1s末下落的位移为：‎ ‎，A正确，B错误；‎ C．由速度公式可得1s末的速度为：，C错误；‎ D．由平均速度的定义，1s内的平均速度为：，D正确。‎ 故选AD。‎ ‎20.如图所示，AB两物块叠放在光滑水平面上一起向右匀速运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）‎ A. A受到3个力作用 B. A受到2个力作用 C. B受到3个力作用 D. B受到2个力作用 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】CD．AB一起向右匀速运动,对B受力分析可知，只受到重力和A对B的支持力，没有A对B的摩擦力，故A只受两个力而平衡，C错误，D正确；‎ AB．因A对B无摩擦力,故A受到重力，B对A的压力，地面的支持力，共三个力而平衡，A正确，B错误。‎ 故选AD。‎ 三、实验题（2小题）‎ ‎21.在探究“合力与分力的关系”的实验中，我们可以利用两个相同弹簧秤拉橡皮条来探究，如图所示，则以下说法正确的是（ ）‎ A.两个弹簧秤之间夹角越大越好 B.两个弹簧秤的拉力越大越好 C.两个弹簧秤之间夹角必须是90°‎ D.两个弹簧秤与橡皮条必须跟铺白纸的木板平行 E.实验中需要同时记录弹簧拉力的大小和方向 ‎【答案】DE ‎【解析】‎ ‎【详解】A．验证互成角度的两个共点力的合成规律，两个力的夹角适当大有利于减小偶然误差，角度为60°~120°最合适，A错误；‎ B．验证互成角度的两个共点力的合成规律，两个力的大小适当大保证在弹簧秤的限度之内有利于减小偶然误差，B错误；‎ C．验证互成角度的两个共点力的合成规律是普遍适用的，是用作图法验证任意角度都满足，而不是90°计算出合力，C错误；‎ D．两个弹簧秤与橡皮条跟铺白纸的木板平行，才能使结点O只受三个力而平衡，从而保证效果相同，否则出现接触而多了摩擦力很难保证等效替代法；D正确；‎ E．两个弹簧秤对拉时需要“三记录”，O点的位置，两个分力的大小，两个分力的方向，E正确。‎ 故选DE。‎ ‎22.物理兴趣小组同学们做了“探究加速度和力、质量的关系”实验，采用如图所示的装置，实验中保持小车质量不变，探究加速度和力的关系，主要实验步骤如下：‎ ‎（1）先安装好实验装置。‎ ‎（2）小车左端不挂细线，把长木板右端适当垫高，轻推小车使它匀速下滑。‎ ‎（3）细线一端连接小车，另一端挂砝码盘，在砝码盘中加入适量砝码，放开小车打出纸带。‎ ‎（4）改变砝码盘中砝码质量重复实验再打出几条纸带，同时记下砝码和砝码盘总质量。‎ ‎（5）实验完毕，整理好器材。通过纸带研究在小车质量不变时加速度和力的关系。‎ 针对以上实验，回答下列问题：‎ ‎（1）实验前将木板右端垫高，是为了平衡小车所受到的______。（填“重力”、“拉力”或“摩擦力”）‎ ‎（2）为了方便，可以认为砝码和砝码盘的重力等于小车所受的拉力，那么就要求砝码和砝码盘的质量______小车的质量。（填“远大于”、“远小于”或者“等于”）‎ ‎（3）某小组同学作出了小车的加速度a与细线拉力F的a—F 图像，发现图线不过原点，造成这一现象的可能原因是：______。‎ ‎【答案】 (1). 摩擦力 (2). 远小于 (3). 没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）为了保证细绳的拉力就是小车所受的合外力，需要将木板右端垫高平衡木板的摩擦力，即利用小车所受的重力的分力等于滑动摩擦力，从而使两个力抵消；‎ ‎（2）设小车的质量为M，砝码盘和砝码的质量为m，设绳子上拉力为F，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律有：‎ 解得：‎ 以M为研究对象有绳子的拉力，根据牛顿第二定律有：‎ 代加速度a，则细绳的拉力为：‎ 故要砝码和砝码盘的重力近似等于小车所受的拉力，需要满足，有，即砝码和砝码盘的质量远小于小车的质量；‎ ‎（3）图像有横截距，表示外力为时，小车的加速度为零，即小车没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足。‎ 四、计算题（2小题）‎ ‎23.在车站我们经常看到拉着行李箱行走的旅客，现将拉行李箱的过程简化如图所示。假设行李箱的质量m=3kg，行李箱与地面之间的动摩擦因数μ=，人的拉力F与水平方向夹角θ=37º斜向上，g取10m/s2，且sin37º=0.6，cos37º=0.8。问：‎ ‎（1）人拉着行李箱匀速前进，拉力F是多大？‎ ‎（2）若保持拉力方向不变，要使箱子不离开地面，F的最大值是多少？‎ ‎【答案】（1） 10N；（2）50N。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）对箱子进行受力分析，如图所示：‎ 并且沿水平和竖直方向正交分解，由平衡条件可得：‎ f=Fcosθ Fsinθ+FN=mg 又 f=μFN 代入数据解得：‎ F=10N ‎（2）箱子恰好要离开地面时拉力最大，此时FN=0，由（1）可知竖直方向上有：‎ Fmsinθ=mg 解得：‎ Fm=50N ‎24.如图所示，水平轨道AB和倾斜轨道BC在B点平滑相接，并且水平轨道AB粗糙，倾斜轨道BC光滑。一质量为m=1kg的小物块（可以看作质点）在水平向右的恒定拉力作用下，从A点由静止开始运动。当物块刚到B点时撤去F，物块继续沿BC轨道运动。已知AB的距离x1=2m，F=2N，物块与地面间动摩擦因数μ=0.1，倾斜轨道BC与水平面夹角θ=30º，g取10m/s2，求：‎ ‎（1）从开始运动到撤去F经过的时间t1为多少？‎ ‎（2）物块在斜面上滑行的最大距离x2为多少？‎ ‎（3）物块最后停在离B点多远的地方？‎ ‎【答案】(1) 2s (2) 0.4m (3) 2m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）小物块从A到B作匀加速运动，由牛顿第二定律有：F-μmg=ma1‎ 由位移时间公式有：‎ 解得：t1=2s ‎（2）小物块运动到B点的速度：vB=a1t1‎ 在斜面上由牛顿第二定律：mgsinθ=ma2‎ 当上滑速度为零时滑行距离最大：‎ 解得：x2=0.4m ‎（3）小物块从斜面返回B点时速度大小不变，在水平面上由牛顿第二定律：μmg=ma3‎ 由匀变速运动规律：‎ 解得：x3=2m ‎ ‎