【物理】山西省阳泉市2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版）

【物理】山西省阳泉市2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版）

‎ 山西省阳泉市2019-2020学年高一上学期期末考试试题 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。‎ ‎1.下列各组物理量中，全部是矢量的是(　　)‎ A. 位移、速度、平均速度、加速度 B. 速度、平均速率、加速度、位移 C. 位移、速度、加速度、质量 D. 速度、加速度、位移、时间 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．位移、速度、平均速度、加速度都是矢量，选项A正确；‎ B．速度、加速度、位移是矢量，平均速率是标量，选项B错误；‎ C．位移、速度、加速度是矢量，质量是标量，选项C错误；‎ D．速度、加速度、位移是矢量，时间是标量，选项D错误；‎ ‎2.如图，足球运动员准备罚点球时，一脚用力踩在足球上面，让足球保持静止．下列说法正确的是 A. 静止的足球受到竖直向下的合力 B. 如果足球气打的足一点，足球可能不发生形变 C. 足球对地面的压力是由于足球的下部发生弹性形变引起的 D. 脚对足球的压力是由于足球的上部发生弹性形变引起的 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 静止的足球的合力为0，故A错误；‎ B.足球气打得足一点，受力后，依然会发生形变，故B错误；‎ C. 足球对地面的压力是由于足球的下部发生弹性形变引起的，故C正确；‎ D. 脚对足球的压力是由于脚的形变引起的，故D错误 ‎3.如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为L，劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与地面间的滑动摩擦因数均为μ.现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离为（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】对木块1研究．木块1受到重力、弹簧的拉力、地面的支持力和摩擦力，根据平衡条件弹簧的弹力为：F=μm1g 又由胡克定律得到弹簧伸长的长度为：‎ 所以两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是：.‎ 故A正确BCD错误．‎ ‎4.一位同学在某星球上完成自由落体运动实验：让一个质量为2kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5s内的位移是18m，则（ ）‎ A. 物体在2s末的速度是20m/s B. 物体在第5s内的平均速度是3.6m/s C. 物体在第2s内的位移是20m D. 物体在5s内的位移是50m ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．设星球的重力加速度为g，由自由下落在第5s内的位移是18m，可得g-g=18m，解得g=4m/s２．物体在2s末的速度是v=gt=8m/s，A选项不符合题意；‎ B．物体在第5s内的平均速度是18m/s，选项B不符合题意；‎ C．物体在前2s内的位移是g=8m，物体在第1s内的位移是2m，物体在第2s内的位移是8m-2m=6m，选项C不符合题意；‎ D．物体在5s内的位移是g=50m，选项D符合题意．‎ ‎5.如图所示，在水平面上固定着三个完全相同的木块，一子弹以水平速度射入木块，若子弹在木块中做匀减速直线运动，当穿透第三个木块时速度恰好为零，则下列关于子弹依次射入每个木块时的速度比和穿过每个木块所用时间比正确的是(　　)‎ A. v1∶v2∶v3＝3∶2∶1‎ B. v1∶v2∶v3＝∶∶1‎ C. t1∶t2∶t3＝1∶∶‎ D. t1∶t2∶t3＝(－)∶(－1)∶1‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．子弹依次射入每块木块做匀减速直线运动到零，采取逆向思维，根据动能定理可知，速度的平方与间距成正比，则有，故AB错误；‎ CD．子弹依次射入每块木块做匀减速直线运动到零，采取逆向思维，子弹做初速度为零的匀加速直线运动，在通过相等位移内的时间比为，反过来，子弹依次射入每块木块的时间之比为，故C错误，D正确。‎ 故选D。‎ ‎6.关于速度、速度的变化量、速度的变化率、加速度的关系，下列说法正确的是（ ）‎ A. 物体加速度增大时，速度也增大 B. 物体速度变化量越大，则加速度越大 C. 物体速度变化越快，则速度变化率越大，加速度也越大 D. 物体加速度不等于零时，速度一定增大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 当加速度方向与速度方向相反时，加速度增大，速度减小，故A项错误；‎ B. 物体的速度变化量大，速度变化不一定快，加速度不一定大，故B项错误；‎ C.‎ ‎ 加速度是反映速度变化快慢的物理量，速度变化越快，速度变化率越大，加速度越大，故C项正确；‎ D. 当加速度方向与速度方向相反时，加速度不等于零，速度减小，故D项错误．‎ ‎7.如图所示，物块A放在倾斜的木板上，改变木板与水平面之间的夹角，发现当和时物块A所受的摩擦力大小恰好相等，则物块A与木板之间的动摩擦因数为　　‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】解：时物体处于静止状态，静摩擦力和重力的下滑分力相等．即：，时物体沿斜面下滑，滑动摩擦力为：；由，解得：，B正确。‎ ‎8.如图所示，建筑工人通过由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组将一重物缓慢吊起，在此过程中，如果不计滑轮与绳的重力及摩擦，则（ ）‎ A. 绳子的张力逐渐变小 B. 绳子的张力先变大后变小 C. 人对地面的压力逐渐变小 D. 人对地面的压力逐渐变大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】以滑轮为研究对象，设绳与竖直方向的夹角为θ，则 ‎，随θ角的增加，绳的张力增大，A对、B错；以人为研究对象，可知人受重力、绳的拉力及地面的支持力，由共点力平衡可知：,绳的拉力增大，故人对地面的压力减小，C对、D错．‎ 二、多项选择题：本题共5小题，每小题5分，共25分。全选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的不得分。‎ ‎9.三个共点力作用于一个物体，下列每一组力中合力可以为零的是( )‎ A. ，， B. ，，‎ C. ，， D. ，，‎ ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】和的合力的范围是，在这个范围内，合力可以为零，故A正确；和的合力的范围是，不在这个范围内，合力不可以为零，故B错误；和的合力的范围是，在这个范围内，合力可能为零，故C正确；和的合力的范围是，在这个范围内，合力可以为零，故D正确．所以ACD正确，B错误．‎ ‎10.如图所示，电灯悬挂于两壁之间，更换水平绳OA使连接点A向上移动而保持O点的位置不变，则A点向上移动时（　　）‎ A. 绳OA的拉力逐渐增大 B. 绳OA的拉力逐渐减小 C. 绳OA的拉力先增大后减小 D. 绳OA的拉力先减小后增大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】以O点为研究对象，根据受力平衡，有：‎ 由图可知，绳子OB上的拉力逐渐减小，OA上的拉力先减小后增大．‎ A．绳OA的拉力逐渐增大，与分析不符，故A项错误；‎ B．绳OA的拉力逐渐减小，与分析不符，故B项错误；‎ C．绳OA的拉力先增大后减小，与分析不符，故C项错误；‎ D．绳OA的拉力先减小后增大，与分析相符，故D项正确．‎ ‎11.在平直公路上行驶的a车和b车，其位移—时间（x–t）图象分别为图中直线a和曲线b，已知b车的加速度恒定且等于–1m/s2 ，t=3 s时，直线a和曲线b刚好相切，则 ‎ ‎ A. a车做匀速运动且其速度为va= m/s B. b车的初速度为 0‎ C. t=0时，a车和b车距离4.5 m D. t=3 s时，a车和b车相遇，此时速度相等 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、x-t图象的斜率代表速度，a的图象为倾斜的直线，斜率为恒定值，故a车做匀速直线运动，速度大小为，A错误；‎ B、t=0时刻，b曲线的切线斜率不为零，故b车的初速度不为零，B错误；‎ C、t=3 s时，直线a和曲线b刚好相切，故此时b车的速度为．t=0到t=3 s内，b车做匀减速直线运动，可做逆向处理，则t=0到t=3 s内，b车的位移为，故t=0时刻，b车的初始坐标为．所以在t=0时刻，a、b两车相距4.5m，C正确；‎ D、x-t图象的交点代表相遇，又因两曲线在t=3 s时，刚好相切，瞬时速度刚好相同，则D正确．‎ ‎12.匀速转动的长传送带倾斜放置，传动方向如图所示，在顶部静止放上一物块，在物块下滑过程中，规定沿传送带向下为正，下列描述物块运动过程中的v－t、a－t图象，可能正确的是(　　)‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】物块静止放到传送带后，受到重力、支持力、沿斜面向下的滑动摩擦力，做匀加速运动，速度均匀增大，由v=at知，v与t成正比．当速度等于传送带速度时，重力的下滑分力可能小于或等于最大静摩擦力，则物块将与传送带一起匀速向下运动，也可能重力的下滑分力大于最大静摩擦力，物块继续匀加速．开始阶段的匀加速过程中，由牛顿第二定律得：μmgcosθ+mgsinθ=ma，得 a=μgcosθ+gsinθ，第二个匀加速过程中，由牛顿第二定律得：mgsinθ-μmgcosθ=ma′，解得： a′=gsinθ-μgcosθ，可知，a′＜a，故AC正确，BD错误．‎ ‎13.如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体（物体与弹簧不连接），初始时刻物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力与物体位移之间的关系如图乙所示（取）．则下列结论正确的是（ ）‎ 甲 乙 A. 物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态 B. 弹簧的劲度系数为7.5 N/cm C. 物体的质量为2 kg D. 物体的加速度大小为5‎ ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】物体与弹簧分离时，弹簧与物体接触，但对物体恰好没有弹力，所以弹簧长度等于其原长，A错误．由此，结合图乙知，物体刚开始运动时，弹力等于物体重力，合力等于拉力，；物体与弹簧分离时，弹簧为原长， ，解得，，选项C、D正确；初始时刻弹簧压缩量，劲度系数，B错误．‎ 二、非选择题：本题共5小题，共43分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎14.在“探究力的平行四边形定则”的实验中：‎ ‎（1）其中的两个实验步骤分别是：‎ A．在水平放置的方木板上固定一张白纸，用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上，另一端拴上两个绳套，通过细绳同时用两个弹簧测力计（弹簧测力计与方木板平面平行）互成角度地拉橡皮条，使它与细绳的结点到达某一位置点，在白纸上用铅笔记下点的位置和读出两个弹簧测力计的示数和．‎ B．只用一只弹簧测力计，通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与两个弹簧测力计拉时相同，读出此时弹簧测力计的示数和记下细绳的方向．请指出以上步骤中的错误或疏漏：A中是______________；B中是_______________．‎ ‎（2）如图所示是甲、乙两位同学在“探究力的平行四边形定则”的实验中所得到的实验结果，若用表示两个分力、的合力，用表示和的等效力，则可以判断____________（填“甲”或“乙”）同学的实验结果是符合事实的．‎ ‎【答案】 (1). 未记下两条细绳的方向 未说明把橡皮条的结点拉到位置 ‎ ‎ (2). 甲 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）本实验为了验证力的平行四边形定则，采用的方法是作力的图示法，作出合力和理论值和实际值，然后进行比较，得出结果．所以，实验时，除记录弹簧秤的示数外，还要记下两条细绳的方向，以便确定两个拉力的方向，这样才能作出拉力的图示．步骤A中未记下两条细绳的方向；步骤B中未说明把橡皮条的结点拉到位置．‎ ‎（2）由于误差存在用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮条拉力的方向有偏差，但用一只弹簧测力计拉结点的拉力即与橡皮条拉力一定在同一直线上，和的合力理论值一定在平行四边形的对角线上，故甲符合实验事实．‎ ‎15.如图甲为某次实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带，纸带上A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔是0.1s，A与各点之间的距离如图所示，单位是cm，纸带上D点的速度是_________m/s，纸带的加速度是________m/s2(结果均保留3位有效数字)，在验证质量一定时加速度a和合外力F的关系时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的a—F图象，其原因是________。‎ ‎【答案】 0.678 1.59 平衡摩擦力过度 ‎【解析】‎ ‎【详解】打计数点D时，纸带的速度大小为：‎ 运用逐差法得 在a－F图线中，F=0时，加速度不零，知长木板垫得过高，或倾角太大，或平衡摩擦力过度。‎ ‎16.放风筝是春天时大人、小孩都爱玩一项有趣的体育活动， 手上牵着线拉着风筝迎风向前跑，就可以将风筝放飞到高处．有一小朋友将一只重为7N的风筝放飞到一定的高度后，便拉住线的下端以一定的速度匀速跑动，线恰能与水平面成370角保持不变，这时小朋友拉住线的力为15N，求此时风筝所受到的风力大小和方向．（）‎ ‎【答案】20N,方向与水平成530‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】解：设风力为F，方向与水平方向成α角度 则水平方向有： ‎ 竖直方向有： ‎ 联立解得 ， ‎ 即 ‎17.如图所示，一辆汽车（视为质点）在一水平直路面ABC运动，AB的长度为，BC的长度为．汽车从A点由静止启动，在AB段做加速度大小为的匀加速直线运动．在BC段，先做加速度大小为的匀加速直线运动．当运动到离C点适当距离处，再以大小为的加速度做匀减速直线运动，汽车恰好停在C点．求：‎ ‎（1）汽车达到的最大速度和开始减速时离C点的距离d；‎ ‎（2）汽车从A点运动到C点所用的时间t．‎ ‎【答案】（1） 49 m （2）16 s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由，解得：汽车在AB段运动时间 由，解得：到达B点时的速度 设汽车在BC段之间由B到D时加速行驶，距离为，有：‎ 由D到C时减速行驶，距离为d，有：‎ 且 解得汽车的最大速度 开始减速时汽车离C点的距离 ‎(2)由B到D，汽车加速行驶，由 解得：行驶时间 由D到C，汽车减速行驶直到静止，由 解得：行驶时间 故汽车从A点运动到C点所用的时间 ‎18.如图所示，质量M＝8 kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车右端加一F＝8 N的水平拉力，当小车向右运动的速度达到v0＝1.5 m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m＝2 kg的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.2，小车足够长，取g＝10 m/s2．求：‎ ‎（1）放小物块后，小物块及小车的加速度各为多大；‎ ‎（2）经多长时间两者达到相同的速度；‎ ‎（3）从小物块放上小车开始，经过t＝1.5 s小物块通过的位移大小为多少？‎ ‎【答案】（1）2m/s2 0.5 m/s2（2）1s（3）2.1m．‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）对小车和物体受力分析，由牛顿第二定律可得，物块的加速度：am=μg=2m/s2‎ 小车的加速度： ‎ ‎（2）由：amt=υ0+aMt 得：t=1s 所以速度相同时用的时间为1s．‎ ‎（3）在开始1s内小物块的位移： ‎ 最大速度：υ=at=2m/s     ‎ 在接下来的0.5s物块与小车相对静止，一起做加速运动，加速度： ‎ 这0.5s内的位移： ‎ 所以通过的总位移s=s1+s2=2.1m．‎ ‎ ‎