【物理】湖北省随州一中2019-2020学年高一上学期期中考试试题 （解析版）

【物理】湖北省随州一中2019-2020学年高一上学期期中考试试题 （解析版）

湖北省随州一中2019-2020学年高一上学期期中考试试题 一、选择题（共10小题，1—6题只有一个选项正确，7—10有多个选项正确）‎ ‎1.若汽车的加速度方向与速度方向一致，当加速度减小时，则 （ ）‎ A. 汽车的速度也减小 B. 汽车的速度仍在增大 C. 汽车的速度可能增大也可能减小 D. 当加速度减小到零时，汽车静止 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】若汽车的加速度方向与速度方向一致，当加速度减小时，则汽车的速度仍是增加的；ACD错误，B正确。‎ ‎2.“神舟十号”载人飞船发射时以5g的加速度匀加速上升，其中g为重力加速度．则质量为m的宇航员对飞船底部的压力为(　 　)‎ A. 6mg B. 5mg C. 4mg D. mg ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】宇航员受重力，飞船的支持力F，由牛顿第二定律：F-mg=ma，又：a=5g 得：F=6mg，由牛顿第三定律，宇航员对飞船底部的压力等于飞船对宇航员的支持力，故宇航员对飞船底部的压力为6mg；A正确；BCD错误。‎ ‎3.汽车甲沿着平直的公路以速度v0做匀速直线运动，当它路过某处的同时，该处有一辆汽车乙开始做初速度为零的匀加速运动去追赶甲车．则根据上述的已知条件（ ）‎ A. 可求出乙车追上甲车时乙车的速度 B. 可求出乙车追上甲车时乙车所走的路程 C. 可求出乙车从开始起动到追上甲车时所用的时间 D. 不能求出上述三者中任何一个 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】画出汽车甲乙速度-时间图线如图：‎ 当乙车追上甲车时，位移相等，从图象上可以看出，当甲乙位移相等时，乙车的速度为2v，由于不知道乙车的加速度，从图象上无法知道乙车追上甲车所用的时间，也无法求出乙车追上甲车时两车的路程，故A正确，BCD错误。‎ ‎4.如图甲、乙所示，乙图中斜面体固定不动，物体 P、Q 在力 F 作用下一起以相同速度沿F 方向匀速运动．关于物体 P 所受的摩擦力，下列说法正确的是( )‎ A. 甲、乙两图中物体 P 均受摩擦力，且方向均与 F 相同 B. 甲、乙两图中物体 P 均受摩擦力，且方向均与 F 相反 C. 甲图中物体 P 不受摩擦力，乙图中物体 P 受摩擦力，方向和 F 方向相同 D. 甲、乙两图中物体 P 均不受摩擦力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】甲中P做匀速直线运动，而甲中P物体不受外力，所以甲中P没有相对于Q的运动趋势，故甲中P不受摩擦力；乙中P也是平衡状态，但P的重力使P有一沿斜面下滑的趋势，故Q对P有向上摩擦力，故P受与F方向相同的摩擦力．‎ A．甲、乙两图中物体 P 均受摩擦力，且方向均与 F 相同．故A错误．‎ B．甲、乙两图中物体 P 均受摩擦力，且方向均与 F 相反．故B错误．‎ C．甲图中物体 P 不受摩擦力，乙图中物体 P 受摩擦力，方向和 F 方向相同．故C正确．‎ D．甲、乙两图中物体 P 均不受摩擦力．故D错误．‎ ‎5.甲、乙两物体所受的重力之比为1 : 2，甲，乙两物体所在的位置高度之比为2 : 3，它们都做自由落体运动，则（ ）‎ A. 落地时的速度之比是2 : 3 B. 落地时的速度之比是2 : 6‎ C. 下落过程中的加速度之比是1 : 2 D. 下落过程中加速度之比是1 : 1‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．根据v2=2gh得，因为甲，乙两物体所在的位置高度之比为2：3，则落地的速度之比为，AB错误；‎ CD．自由落体运动的加速度等于g，与质量无关，则加速度之比为1：1，C错误，D正确。‎ ‎6.如图所示，两根相同的轻弹簧、，劲度系数皆为，原长都是，悬挂的重物的质量均为m，若不计弹簧质量，g取，现测得两根弹簧的总长为26cm，则（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】首先确定每根弹簧的弹力大小，然后根据胡克定律列式求解．以下面的重物为研究对象，对其进行受力分析，由平衡条件得，则的伸长量，以两个重物及弹簧整体为研究对象，由平衡条件得，则的伸长量 由题意知，代入数据解得．‎ ‎7.某一质点做竖直上抛运动，在上升阶段的平均速度是5 m/s，则下列说法正确的是(g取10 m/s2)( )‎ A. 从抛出到落回抛出点所需时间为2 s B. 从抛出到最高点所需时间2 s C. 上升的最大高度为5 m D. 上升的最大高度为15 m ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 上抛过程有：，得：‎ 从抛出到落回抛出点所需时间为：，故A正确．‎ B. 从抛出到最高点所需时间为：，故B错误；‎ CD. 上升的最大高度，故C正确D错误．‎ ‎8.一个物体在8个共点力的作用下处于静止状态。现在撤去其中的两个力，这两个力的大小分别是25N和30N，其余6个力保持不变，则该物体所受合力大小可能是（ ）‎ A. 60N B. 40N C. 20N D. 4N ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意可知，撤去其中两个力的合力与其余6个力的合力，大小相等，方向相反；由平行四边形定则可知，25N和30N的两个力的合力的大小范围应该是5N≤F合≤55N，BC符合题意，AD不符合题意。‎ 故选BC。‎ ‎9.甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动，甲的x-t和乙的v-t图象如图所示，下列说法中正确的是（ ）‎ ‎ ‎ A. 甲做匀速直线运动，乙做匀加速直线运动 B. 甲、乙均在3s末回到出发点，距出发点的最大距离均为4m C. 0～2s内与4s～6s内，甲的速度等大同向，乙的加速度等大同向 D. 6s内甲的路程为16m，乙的路程为12m ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、匀速直线运动的速度保持不变，而图甲为图像，其斜率代表物体的速度，可知其速度大小和方向周期性变化，则甲做的不是一种匀速直线运动；图乙为图像，其斜率代表加速度，可知其加度速度大小和方向周期性变化，乙做的不是匀加速直线运动，故A错误； B、根据图象可知，3s末甲回到出发点，乙此时的正向位移最大，此时距出发点最远，根据图形的面积代表位移，可知最大距离为：，故B错误； C、根据图象的斜率等于速度，知内与内，甲的速度等大同向；图象的斜率等于加速度，知内与内，乙的加速度等大同向，故C正确； D、内甲的路程为，乙的路程为，故D正确．‎ ‎10.如图所示，半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上，光滑的小球P在水平外力F的作用下处于静止状态，P与圆心O的连线与水平面的夹角为θ，将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过，框架与小球始终保持静止状态．在此过程中下列说法正确的是 A. 框架对小球的支持力先减小后增大 B. 拉力F的最小值为mgcosθ C. 地面对框架的摩擦力减小 D. 框架对地面的压力先增大后减小 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．以小球为研究对象，分析受力情况，作出受力示意力图，如图所示，根据几何关系可知，当F顺时针转动至竖直向上之前，支持力逐渐减小，F先减小后增大，当F方向沿圆的切线方向向上时，F最小，此时：F=mgcosθ，故A错误，B正确；‎ C．以框架与小球组成的整体为研究对象，整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用；由图可知，F在顺时针方向转动的过程中，F 沿水平方向的分力逐渐减小，所以地面对框架的摩擦力始终在减小，故C正确；‎ D．以框架与小球组成的整体为研究对象，整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用；由图可知，F在顺时针方向转动的过程中，F沿竖直方向的分力逐渐增大，所以地面对框架的支持力始终在减小，故D错误．‎ 二、实验题（2小题）‎ ‎11.（1）利用如图所示的装置探究弹簧的弹力与形变量的关系，对于该实验下列说法中正确的是____________。（填字母代号）‎ A．实验时把弹簧竖直悬挂在铁架台上，待其稳定后测量弹簧原长 B．固定刻度尺时，保持刻度尺零刻度线与弹簧上端对齐且竖直并靠近弹簧 C．实验数据处理时，把所有的描点用折线连起来 D．如果没有测出弹簧原长，用弹簧长度L代替伸长量x，实验中做出的F－L不是过原点的一条直线 ‎（2）在验证“力的平行四边形定则”实验中，图a和图b是两位同学得到的实验结果，其中符合实际的是_______图（填a或b)‎ ‎【答案】 (1). ABD (2). b ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）A．实验时把弹簧竖直悬挂在铁架台上，待其稳定后测量弹簧的原长，A正确； B．固定刻度尺时，保持刻度尺的零刻度线与弹簧上端对齐且竖直并靠近弹簧以便测量弹簧的长度，B正确； C．实验数据处理时，把尽可能多的描点用平滑的曲线连起来，不在线上的点分居曲线两侧，C错误；‎ D．如果没有测出弹簧原长，用弹簧长度L代替伸长量x，得到的函数关系为F=k(L-L0)，则实验中做出的F－L不是过原点的一条直线故D正确。 故选ABD。‎ ‎（2）F1、F2合力的理论值是指通过平行四边形定则求出的合力值，而其实验值是指一个弹簧拉橡皮条时所测得的数值，一定沿AO方向，由此可知F是F1、F2合力的理论值，F′是合力的实验值；由于误差的存在，作图法得到的合力与实验值有一定的差别，故b更符合实验事实。‎ ‎12.图示纸带记录的为在研究匀变速直线运动规律的实验中小车的运动情况，A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为T=0.1s，则：‎ ‎（1）下列操作中正确的有______（填选项代号）‎ A．在释放小车前，小车要靠近打点计时器 B．打点计时器应放在长木板的有滑轮一端 C．应先接通电源，后释放小车 D．电火花计时器应使用低压交流电源 ‎（2）计算：打D点时小车的瞬时速度大小为______m/s；运动小车的加速度大小为______m/s2。（计算结果均保留两位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). AC (2). 0.34 0.40‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）AB．在释放小车前，小车要靠近打点计时器，以充分利用纸带，A正确，B错误；‎ C．应先接通电源，后释放小车，C正确；‎ D．电火花计时器应使用220V交流电源，D错误。‎ ‎（2）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可得打D点时小车的瞬时速度大小为 根据匀变速直线运动推论 ‎△x=aT2‎ 可得运动小车的加速度大小为 三、计算题（4小题）‎ ‎13.一辆汽车以速度20m/s在平直的路面上匀速运动，由于前方有事，紧急刹车，已知汽车刹车过程的加速度大小是4m/s2,汽车从开始刹车开始计时，求：‎ ‎(1)2s末的速度是多少？‎ ‎(2)经过10s所通过的距离是多少？‎ ‎【答案】(1)12m/s (2)50m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由速度公式可得，2s末的速度是 ‎(2)汽车刹车所用的时间为 经过10s所通过的距离等于刹车5s内的距离 ‎14.如图所示，质量为m=2kg的物体在一个与水平面成θ=53°角的斜向上的拉力F 的作用下，沿水平地面做匀速直线运动，已知物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.25，求拉力F的大小。（取g＝10 m/s2，sin53°=0.8, cos53°=0.6）‎ ‎【答案】6.25N ‎【解析】‎ ‎【详解】物体做匀速运动，对物体受力分析，如图所示：‎ 根据平衡条件，水平方向有：‎ 竖直方向有：‎ 又 联立解得F=6.25N ‎15.某型号的舰载飞机在航空母舰的跑道上加速时可能产生的最大加速度为5.0m/s2，所需的起飞速度为50m/s，跑道长160m。为了使飞机在开始滑行时就有一定的初速度，航空母舰装有弹射系统。问：‎ ‎（1）若航空母舰处于静止状态，弹射系统必须使飞机具有多大的初速度？‎ ‎（2）若航空母舰上不装弹射系统，为使飞机仍能在此舰上正常起飞，这时可以先让航空母舰沿飞机起飞方向以某一速度匀速航行，则这个速度至少为多少？‎ ‎【答案】（1）30m/s；（2）10m。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设弹射装置使舰载飞机的初速度为v0，由 得：‎ ‎（2）设飞机起飞所用的时间为t，在时间t内航空母舰航行的距离为L1，航空母舰的最小速度为v1．对航空母舰有：L1=v1t 对飞机有：‎ v=v1+at v2-v12=2a（L+L1）‎ 联立解得：v1=10m/s ‎16.在竖直墙壁的左侧水平地面上，放置一个质量为M的正方体ABCD，在墙壁和正方体之间放置一半径为R、质量为m的光滑球，正方体和球均保持静止，如图所示。球的球心为O，OB与竖直方向的夹角为，正方体与水平地面的动摩擦因数为。（g已知，并取最大静摩擦力等于滑动摩擦力）求：‎ ‎（1）正方体和墙壁对球的支持力F1、F2分别是多大?‎ ‎（2）若=45°，保持正方体的质量M不变，增大球的质量，为了不让正方体出现滑动，则球的质量最大为多少?（）‎ ‎（3）若球的质量，改变正方体到墙壁之间的距离，要使正方体不出现滑动， 则正方体的右侧面AB到墙壁的最大距离是多少? ‎ ‎【答案】（1），N 2=mgtan；（2）m<；（3）R。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）对球受力情况如图所示 ‎ 根据平衡条件知：‎ N1cosθ=mg N1sinθ=N2‎ 解得 N2=mgtanθ ‎（2）对整体受力分析 根据平衡条件知：‎ N3=Mg+mg N2=f f≤μN3‎ 三式联立mgtanθ≤μ（Mg+mg）①‎ 解得 ‎（3）设与竖直方向夹角为α，根据①式知 解得tanα=‎ 即α=60°‎ 则正方形到墙距离为d=Rsin60°+R=R ‎ ‎