安徽省六安市舒城中学2019-2020学年高一上学期期中考试物理试题

安徽省六安市舒城中学2019-2020学年高一上学期期中考试物理试题

www.ks5u.com 舒城中学2019—2020学年度第一学期期中考试 高一物理 一、选择题（本题共10个小题，第1~7题为单选，第8~10题为多项选择题；每小题4分，共40分；错选、不选得0分，漏选得2分。）‎ ‎1.2019年10月1日，是中华人民共和国成立70周年的日子，人民政府在天安门广场举行了盛大的庆祝活动，下列关于庆典过程中的一些说法，其中正确的是 A. 上午10点整主持人宣布庆典活动开始，10点整指的是时间 B. 从机场起飞参加阅兵的战机到达检阅台上空时的位移大小与路程相等 C. 记录从机场起飞的战机到达检阅台上空时的时间，不能把战机看作质点 D. 同一战机编队飞过检阅台上空时，以编队中某一飞机为参考系，其它飞机是静止的 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．上午10点整主持人宣布庆典活动开始，10点整指的是时刻，选项A错误；‎ B．从机场起飞参加阅兵战机到达检阅台上空时的位移大小小于路程，选项B错误；‎ C．记录从机场起飞战机到达检阅台上空时的时间，飞机的大小可忽略不计，能把战机看作质点，选项C错误；‎ D．同一战机编队飞过检阅台上空时，以编队中某一飞机为参考系，其它飞机是静止的，选项D正确。‎ ‎2.甲、乙两物体做同向直线运动，它们的图像如图所示，则关于两物体在0~时间内的运动情况，下列说法中正确的是 A. 两物体的加速度都是先增大后减小 B. 两物体间的距离一定在不断变大 C. 两物体的速度差一直在增大 D. 两物体的位移差一定是不断增大的 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．因为v-t图像的斜率等于加速度，可知两物体的加速度都是先减小后增大，选项A错误；‎ B．因为不知道两物体开始时的位置关系，则不能确定两物体间的距离变化情况，选项B错误；‎ C．由图像可知，两物体的速度差先增大后减小，选项C错误；‎ D．图像与坐标轴围成的面积等于物体的位移，可知两物体的位移差一定是不断增大的，选项D正确。‎ ‎3.下列几个图中物体A受力个数为三个的有(　　)‎ A. ① B. ①②③ C. ①④ D. ①③④‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】在①图中，物体受重力、支持力，有向下滑的趋势，受到沿斜面向上的静摩擦力，最终物体受三个力 在②图中，梯子受重力，墙壁的弹力、地面的弹力，三个力不可能平衡，所以梯子在水平面上还受到水平向左的静摩擦力。最终物体受四个力 在③图中，物体受重力，绳子的拉力，如果受斜面的支持力，则物体不可能平衡，所以物体受两个力 在④图中，A物体受重力和支持力，因为做匀速直线运动，知A物体处于平衡状态，若受摩擦力，则不可能平衡。所以A物体受两个力 A．①与分析相符，故A项正确；‎ B．①②③与分析不符，故B项错误；‎ C．①④与分析不符，故C项错误；‎ D．①③④分析不符，故D项错误。‎ ‎4.如图所示为某质点做初速度为零的匀变速直线运动的 图像，图像关于图中虚线对称．关于质点的运动，下列说法正确的是 ‎ A. 时刻质点的速度最大 B. 时刻质点的速度最大 C. 0~时间内质点位移为 D. 0~时间内质点位移为2‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．因为x-t图像切线的斜率等于速度，则由图像可知，时刻质点的速度为零，时刻图线的斜率最大，则质点的速度最大，选项A错误，B正确；‎ C．由图像可知0~时间内质点位移大于，选项C错误；‎ D． 0~时间内质点位移为0，选项D错误。‎ ‎5.如图所示，用一根细绳连接矩形相框的两个顶角b、c，将其挂在竖直墙的钉子a上，a到b、c两点的距离相等，b、c间的距离为d，相框重为G，细绳能承受的最大拉力为G，不计一切摩擦，则绳的长度不能小于(　　)‎ A. B. C. d D. 2d ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】矩形相框受力如图：‎ ‎ 设细线与水平方向的夹角为α，根据平衡条件，竖直方向，有：‎ ‎2Tsinα=mg 设细线长度为L，结合几何关系，有：‎ 联立解得：‎ ‎；‎ A. ，与结论不相符，选项A错误；‎ B. ，与结论相符，选项B正确；‎ C. d，与结论不相符，选项C错误；‎ D. 2d，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎6.两个共点力，一个是40 N，另一个未知，合力大小是100 N，则另一个力可能是 A. 20 N B. 40 N C. 80 N D. 150 N ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】因为可认为F1=40N和F2=100N的两个力的合力为F，则两力合成时，合力范围为：‎ ‎|F1+F2|≥F≥|F1-F2|；‎ 故 ‎140N≥F≥60N。‎ A．20 N，与结论不相符，选项A错误；‎ B．40 N，与结论不相符，选项B错误；‎ C．80 N，与结论相符，选项C正确；‎ D．150 N，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎7.如图所示，半径为3R的半圆柱体P静止在水平地面上，静止于P上的光滑小圆柱体Q，质量为m，半径为R，此时竖直挡板MN恰好与P、Q相切，下面说法正确的是 A. Q受到P的弹力为 B. Q受到挡板MN的弹力为 C. 若挡板水平向右缓慢移动一小段且P仍静止时，P受到地面摩擦力不变 D. 若挡板水平向右缓慢移动一小段且P仍静止时，Q受到P的弹力变小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．对圆柱体Q受力分析，受到重力mg、挡板MN的支持力N1和P对Q的支持力N2，如图 ‎ 由几何关系得：cosθ=0.5，所以θ=60° 根据平衡条件得：‎ ‎ ‎ 故A错误，B正确；‎ CD．对P、Q整体受力分析，受重力、地面支持力、MN挡板对其向左的支持力和地面对其向右的摩擦力，根据共点力平衡条件，有：‎ f=N1=mgcotθ MN保持竖直且缓慢地向右移动过程中，角θ不断变小，故f变大，由可知，N2变大，故CD错误；‎ ‎8.如图是半程马拉松赛中两位选手参赛的某一情形，假设甲、乙两人从同一位置起跑，都做匀加速直线运动，到达某一速度后都各自做匀速直线运动，且跑到终点。他们的v–t图象如图所示，则下列说法正确的是 A. 乙选手起跑时，甲选手正好跑了1 m B. 相遇前甲、乙两选手之间的最大距离为4 m C. 乙选手起跑3 s后刚好追上甲选手 D. 乙选手能超过甲选手，之后两选手不可能再次相遇 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．乙选手起跑时，甲选手的位移 故A正确。‎ B．t=3s时两人的速度相等，相距最远，最大距离等于0-3s内甲与乙的位移之差，为 故B错误。‎ C．乙选手起跑3s后通过的位移 ‎0-5s内甲的位移 ‎ ‎ 则 x乙=x甲 可知乙选手起跑3s后刚好追上甲选手，故C正确。‎ D．乙选手超过甲选手，速度比甲选手大，两选手不可能再次相遇。故D正确。‎ ‎9.如图所示，一根轻质细绳跨过定滑轮连接两个小球，它们都穿在一根光滑竖直杆上，不计细绳与滑轮之间的摩擦，当两球平衡时绳与水平方向的夹角为，绳与水平方向的夹角为，则球的质量之比和杆对的弹力之比分别为（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】分别对A、B两球受力分析运用合成法，如图所示，由几何知识得，，，，故，‎ ‎，选项A、C正确，B、D错误.‎ 易错分析 未弄清“固定杆”和“活动杆”的区别 ‎“固定杆”就是将轻杆固定在墙壁上（不能转动），此时轻杆上的弹力方向不一定沿着杆的方向，能对其末端物体提供不一定沿杆方向的作用力“活动杆”，就是用铰链或者转动装置将轻杆与墙壁连接，其特点是杆上的弹力方向一定沿着杆的方向，对末端物体只可以提供沿杆的力，要么是拉力，要么是支持力.‎ 方法技巧“杆”与“结”的问题 ‎（1）“活结”和“死结”问题 ‎①当绳绕过滑轮或挂钩时，由于滑轮或挂钩对绳无约束，因此绳上张力的大小是相等的，即滑轮或挂钩只改变力的方向，不改变力的大小.例如图乙中，两段绳中的拉力大小相等.‎ ‎②若结点不是滑轮或挂钩，是称为“死结”的结点，则两侧绳上的张力大小不一定相等.例如图甲中点为结点点下面绳中的拉力大小始终等于，而点上侧绳中的拉力随杆的转动而变化.‎ ‎（2）“动杆”和“定杆”问题 杆所受到的弹力方向可以沿杆，也可以不沿杆，因此在分析问题时，要分清是动杆还是定杆.‎ ‎①若轻杆用转轴或铰链连接，当杆处于平衡状态时，杆所受到的弹力方向一定沿着杆，否则会引起杆的转动.如图甲所示，若为转轴，则轻杆在缓慢转动中，力方向始终沿杆的方向.‎ ‎②若轻杆被固定不发生转动，则杆所受到的弹力方向不一定沿杆的方向.‎ ‎10.如图所示，固定斜面C上有质量均为m的A、B两个物体一起相对静止地沿倾角为 的斜面匀速下滑，B和斜面间动摩擦因数为，A和B间动摩擦因数为，重力加速度大小为g，则A.B间的摩擦力大小为 A. B. ‎ C. D. 0‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】因为A、B两个物体一起相对静止地沿倾角为 的斜面匀速下滑，AB之间无相对滑动，所以AB之间为静摩擦，A、B物体均受力平衡，对A受力分析可知沿斜面方向有：‎ 对AB整体分析，沿斜面方向有：‎ 而单独对B受力分析沿斜面方向有：‎ 故：‎ A．描述与分析相符，故A正确.‎ B．描述与分析不符，故B错误.‎ C．描述与分析相符，故C正确.‎ D．描述与分析不符，故D错误.‎ 二、实验题(本小题共6空，每空3分，共18分)‎ ‎11.某同学利用如图甲装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验．（结果保留3位有效数字）‎ ‎(1)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图象．由此图象可得该弹簧的原长x0＝________cm，劲度系数k＝________N/m。‎ ‎(2)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数如图丙所示时，该弹簧的长度x＝________cm。‎ ‎【答案】 (1). 4.00cm (2). 50.0N/m (3). 10.0cm ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]．弹簧处于原长时，弹力为零，故原长为4.00cm；‎ ‎[2]．根据胡克定律F=k△x，有：‎ ‎（2）[3]．由图可知，弹簧秤的拉力为3N；则由胡克定律可知：‎ 该弹簧的长度x＝4.0cm+6.0cm=10.0cm。‎ ‎12.在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学进行实验的主要步骤是：‎ a．如图甲所示，将橡皮筋的一端固定在木板上的A点，另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计。‎ b．沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋活动端拉到某一位置，将此位置标记为O点，读取此时弹簧测力计的示数，分别记录两个拉力F1、F2的大小．用笔在两绳的拉力方向上分别标记a、b两点，并分别将其与O点连接，表示两力的方向。‎ c．再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，记录其拉力F的大小并用上述方法记录其方向。‎ ‎（1）用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，这样做的目的是_______。‎ ‎（2）图乙是在白纸上根据实验数据作出的力的图示，其中_______是F1和F2合力的实际测量值（填F或F´）。‎ ‎（3）实验中的一次测量如图丙所示，两个测力计M、N的拉力方向互相垂直，即α+β=90°，若保持测力计M的读数不变，当角α由图中所示的值逐渐减小时，要使橡皮筋的活动端仍在O点，可采用的办法是_______。‎ A．增大N的读数，减小β角 B．减小N的读数，减小β角 C．减小N的读数，增大β角 D．增大N的读数，增大β角 ‎【答案】 (1). 与F1、F2共同作用的效果相同 (2). F (3). B ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]．用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，这样做的目的是与F1、F2共同作用的效果相同。‎ ‎（2）[2]．图乙是在白纸上根据实验数据作出的力的图示，其中F是F1和F2合力的实际测量值；F＇是合力的理论值。‎ ‎（3）[3]．由题意可知：保持O点位置不动，即合力大小方向不变，弹簧测力计M的读数不变，因此根据要求作出力的平行四边形定则，画出受力分析图如下： 所以由图可知α角逐渐变小时，N的示数减小，同时β角减小，故ACD错误，B正确。‎ 四、解答题（本题共4小题，第13、14、15题每题10分，第16题12分，共42分）‎ ‎13.研究表明，一般人的刹车反应时间t0‎ ‎=0.4s，但饮酒会导致反应时间延长。在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v0=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L=39m。减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图所示，此过程可视为匀变速直线运动。求：‎ ‎（1）减速过程汽车加速度的大小及所用时间；‎ ‎（2）饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少。‎ ‎【答案】（1）8m/s2；2.5s（2）0.3s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由题可知初速度v0=20m/s，末速度vt=0 s=25m 由运动学公式得：‎ v02=2as 解得 a=8m/s2‎ 由 ‎ ‎（2）设志愿者饮酒后反应时间的增加量为∆t，由运动学公式得:‎ ‎ ‎ 解得 t＇=0.7s ‎14.如图所示，离地面足够高处有一用绳连接的竖直空管，管长为24m，M、N为空管的上、下两端。空管由静止开始竖直向下做加速运动，加速度为a=2m/s2，同时在M处一个大小不计的小球沿管的轴线以初速度竖直上抛，不计一切阻力，取g=10m/s2。求：‎ ‎(1)若小球上抛的初速度为10m/s，小球上升至最大高度时，空管下落的距离是多少？‎ ‎(2)若小球上抛的初速度为10m/s，经过多长时间从管的N端穿出？‎ ‎【答案】（1）1m （2）4s ‎【解析】‎ ‎(1)规定向下为正方向，， ‎ ‎(2)设经过时间小球从管的N端穿出 小球的位移为 ‎ 空管的位移为 ‎ 得=4s ‎15.如图所示,位于水平桌面上的物块A质量为2m，由跨过定滑轮的轻绳与质量为m的物块B相连，从滑轮到A和到B的两段绳都是水平的，已知B与A之间的动摩擦因数是μ，A与桌面之间的动摩擦因数是2μ，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，重力加速度为g。若用一水平向右的力F拉A使它做匀速运动。求：‎ ‎（1）绳对B物体的拉力大小；‎ ‎（2）F的大小。‎ ‎【答案】（1）μmg （2）8μmg ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）对B物块，设跨过定滑轮的轻绳拉力为T，木块B与A间的滑动摩擦力 f=μmg ①‎ 根据共点力平衡条件 T=f ②‎ 即 T=μmg ‎（2）对木块A受力分析，A受拉力F，B对A向左的摩擦力f，地面对P物体向左的摩擦力f′，根据共点力平衡条件，有 F=f+f′+T ③‎ 地面对P物体向左的摩擦力 f′=2μ（3m）g ④‎ 由①～④式可以解得 F=8μmg ‎16.小球A、B（可视为质点）用质量不计的轻杆相连，通过两段不可伸长的轻绳固定在天花板上的M点，平衡时轻杆恰好水平，且两根悬线偏离竖直方向的夹角分别为30°和60°，如图甲所示。若用一根轻绳跨接在光滑定滑轮（滑轮大小可不计）两端，重新平衡时如图乙所示，求：‎ ‎（1）两个小球的质量之比；‎ ‎（2）图乙状态，滑轮两侧轻绳NA、NB长度之比 ‎【答案】（1）3:1（2）1:3‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）小球处于静止状态，受力平衡，对任意一个小球受力分析，受到重力、绳子的拉力T和杆的支撑力F，根据平衡条件得：‎ Tcosθ-mg=0‎ Tsinθ-F=0‎ 解得：‎ mg=Fcotθ 所以：‎ ‎ （2）对小球A受力分析，设绳子拉力为T，小球到滑轮的长度为l，O′C的距离为h，根据三角形相似，有 解得：‎ ‎ ‎ 所以：‎ ‎ ‎ ‎ ‎