【物理】安徽省黉学高级中学2019-2020学年高一上学期期中考试试题 （解析版）

【物理】安徽省黉学高级中学2019-2020学年高一上学期期中考试试题 （解析版）

安徽省黉学高级中学2019-2020学年高一上学期期中考试 一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)‎ ‎1.物理学的重大发现中科学家们总结出了许多物理学方法，如理想实验法．控制变量法等．以下关于物理学研究方法的叙述正确的是（  ）‎ ‎①根据平均速度的定义式，当趋近于零时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思想法 ‎②在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法运用了假设法 ‎③在实验探究加速度与力、质量的关系时，运用了控制变量法 ‎④推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分很多小段，然后将各小段位移相加，运用了微元法 A. ②③④ B. ①③④ C. ①②③ D. ①②④‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据平均速度的定义式 ，当趋近于零时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思想法，故①正确；在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法运用了理想模型法，故②错误；在实验探究加速度与力、质量的关系时，运用了控制变量法，故③正确；推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分很多小段，然后将各小段位移相加，运用了微元法，故④正确；故选B.‎ ‎2.某同学身高1.8m，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8m高的横杆．据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为（g=10m/s2）（ ）‎ A. 2m/s B. 8m/s C. 6m/s D. 4m/s ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】上升阶段，注意运动员是站着起跳，横着过杆，所以竖直方向的位移应该是重心上升的高度，不是1.8m，而是0.9m左右，解得：v0=4.2m/s，故选D．‎ ‎3.设物体运动的加速度为a，速度为v，位移为x，现有四个不同物体的运动图象如图所示，且B、C、D图像中所描述的物体在t＝0时刻的速度均为零，则做单向直线运动的是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、由位移﹣时间图象可知，位移随时间先增大后减小，2s后反向运动，4s末到达初始位置，故A错误；‎ B、由速度﹣时间图象可知，速度2s内沿正方向运动，2﹣4s沿负方向运动，方向改变，故B错误；‎ C、由图象可知：物体在第1s内做匀加速运动，第2s内做匀减速运动，2s末速度减为0，然后重复前面的过程，是单向直线运动，故C正确；‎ D、由图象可知：物体在第1s内做匀加速运动，第2﹣3s内做匀减速运动，2s末速度减为0，第3s内沿负方向运动，不是单向直线运动，故D错误．‎ 故选C．‎ ‎4.撑杆跳高是一项技术性很强的体育运动，完整的过程可以简化成三个阶段：持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落．撑杆跳高的过程中包含很多物理知识，下列说法正确的是 A. 持杆助跑过程，重力的反作用力是地面对运动员的支持力 B. 撑杆起跳上升阶段，弯曲的撑杆对人的作用力大于人对撑杆的作用力 C. 撑杆起跳上升阶段先处于超重状态后处于失重状态 D. 最高点手已离开撑杆，运动员还能继续越过横杆，是因为受到了一个向前的冲力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：根据牛顿第三定律可知，重力反作用力是运动员对地球的作用力，故A错误；‎ B项：根据牛顿第三定律可知，弯曲的撑杆对人的作用力等于人对撑杆的作用力，故B错误；‎ C项：撑杆起跳上升阶段由于撑杆对人的作用力大于运动员的重力，运动员离开撑杆后只受重力作用，所以运动员先处于超重状态后处于失重状态，故C正确；‎ D项：最高点手已离开撑杆，运动员还能继续越过横杆，是因为惯性，故D错误．‎ ‎5.如图，一个家用台灯静止放在桌子上，下列描述中正确的是 A. 台灯对桌子的作用力和桌子对台灯的作用力是一对平衡力 B. 台灯受到向左的摩擦力 C. 旋转点O对灯头的作用力沿AB方向 D. 台灯底座所受合外力为零 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据相互作用力的特点，则台灯对桌子的作用力和桌子对台灯的作用力是一对相互作用力，故A错误；台灯静止在水平桌面上，对台灯受力分析，重力，桌面的支持力，若有摩擦力，则不可能处于平衡状态，故B错误；对灯头受力分析，则重力与支持力，那么旋转点O对灯头的作用力沿竖直方向，故C错误；静止状态是一种平衡状态，处于平衡状态的物体受到的力是平衡力，即合力为零，故D正确；‎ ‎6.一物体做匀加速直线运动，第4s内的位移是14m，第5s内的位移是18m ‎，下列说法中正确的是　　‎ A. 第4秒内的平均速度是 B. 第5s初的瞬时速度是 C. 物体的初速度不为零 D. 物体运动的加速度是 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】第4s内平均速度，，故A错误；第5s初的瞬时速度等于这两秒内的平均速度，则，故B正确；初速度为零的匀加速直线运动，相邻的相等时间内的位移之比为1；3：5：7：9，而第4s内的位移是14第5s内的位移是18，比例是7：9，所以初速度为零，故C错误；根据得：，故D错误．所以B正确，ACD错误．‎ ‎7.如图所示，一只小鸟沿着较粗且均匀的树枝从右向左缓慢爬行，在小鸟从A运动到B的过程中 A. 树枝对小鸟的作用力先减小后增大 B. 树枝对小鸟的摩擦力先增大后减小 C. 树枝对小鸟的弹力先增大后减小 D. 树枝对小鸟的弹力保持不变 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】树枝对小鸟的作用力与小鸟的重力等值反向，所以树枝对小鸟的作用力大小不变，故A错误；‎ 小鸟所受的摩擦力，从A到B的过程中，先减小后增大，则摩擦力先减小后增大，故B错误；小鸟所受的弹力，从A到B的过程中，先减小后增大，则弹力先增大后减小，故C正确，D错误．‎ ‎8.甲、乙两物体同时同地沿同一方向做直线运动的图象，如图所示，则　　‎ A. 经20s后乙开始返回 B. 第50s末，乙在甲的前面 C. 甲、乙两次相遇的时刻为10s末和40s末 D. 甲、乙两次相遇的时刻为20s末和60s末 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】乙的速度一直为正值，速度方向不变，没有返回，故A错误；在第50s末，乙图线与时间轴围成的面积大于甲图线围成的面积，知乙的位移大于甲的位移，可知乙在甲前面，故B正确；由图线可知，在2s末和6s末，图线与时间轴围成的面积相等，则位移相等，甲、乙相遇，故C错误，D正确．所以BD正确，AC错误．‎ ‎9.如图所示，一小球从某高处A点自由落下，落到直立于地面的轻弹簧上，小球从B点开始压缩弹簧，到达最低点C，然后被弹簧弹回。下列说法中正确的是 A. 小球到达B点时速度最大 B. 小球速度最大时的位置在B、C之间 C. 小球从B点下落到C点的过程中，加速度先减小后增大 D. 小球从A点下落到C点的过程中，先做匀加速运动后做匀减速运动 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC.小球接触弹簧前做自由落体运动，速度不断增大，接触弹簧后由牛顿第二定律，弹簧压缩量不断增大，故小球做加速度减小的运动，当重力等于弹力，加速度为0时小球速度最大，当小球从平衡位置继续向处运动时，弹力大于重力时，且弹力继续增大，故加速度逐渐变大，直到C点速度减为0，故A错误；B正确；C正确；‎ D.接触弹簧后，小球受到的是变力，故不是匀变速运动，D错误；‎ 故选BC。‎ ‎10.如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行。初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的图像（以地面为参考系）如图乙所示。已知＞，则（　　）‎ ‎ ‎ A. 时刻，小物块离A处的距离达到最大 B. 时刻，小物块相对传送带滑动距离达到最大 C. 0~时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左 D. 0~时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．0~t1时间内小物块向左做匀减速直线运动，t1时刻小物块向左速度减为零，此时离A处的距离达到最大，故A错误；‎ B．t2时刻前小物块相对传送带向左运动，之后小物块相对传送带静止，时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大，故B正确；‎ C．0~t2时间内小物块先减速，后反向加速，小物块受到大小不变，方向始终向右的摩擦力作用，故C错误；‎ D．时刻小物块向右速度增加到与皮带相等，时刻之后小物块与皮带保持相对静止随水平传送带一起匀速运动，摩擦力消失，故D错误。‎ 故选B。‎ 二、实验题(本题共2小题，共12分)‎ ‎11.“探究求合力的方法”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示．‎ ‎（1）某次实验中，拉OC细绳的弹簧秤指针位置如甲图所示，其读数为_____N；乙图中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是_____．‎ ‎（2）关于此实验下列说法正确的是_____．‎ A．与橡皮筋连接的细绳必须等长 B．用两只弹簧秤拉橡皮筋时，应使两弹簧秤的拉力相等，以便算出合力的大小 C．用两只弹簧秤拉橡皮筋时，结点位置必须与用一只弹簧秤拉时结点的位置重合 D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要短一些 ‎【答案】 (1). 2.60 (2). F′ (3). C ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)弹簧秤最小刻度为0.1N，估读到0.01N，则读数为2.80N; F是通过作图的方法得到合力的理论值，而F′是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力．故方向一定沿AO方向的是F′，由于误差的存在F和F′方向并不在重合． ‎ ‎(2)A、与橡皮筋连接的细绳要稍微长些，并非要求等长，故A错误．B、实验要方便、准确，两分力适当大点，读数时相对误差小，但没有要求两力必须相等，故B错误；C、为了保证效果相同，两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉至同一位置，故C正确．D、为了更加准确的记录力的方向，拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，故D错误．故选C．‎ ‎12.在“探究加速度和力、质量的关系”实验中，采用如图所示的装置图进行实验：‎ ‎(1)实验中，需要在木板右端垫上一个小木块，其目的___________________;‎ ‎(2)在实验操作中，下列说法正确的是____________ （填序号）‎ A．实验中，若要将砝码（包括砝码盘）的重力大小作为小车所受拉力F的大小应让小车质量远大于砝码（包括砝码盘）的重力 B．实验时，应先放开小车，再接通打点计时器的电源 C．每改变一次小车的质量，都需要改变垫入的小木块的厚度 D．先保持小车质量不变，研究加速度与力的关系；再保持小车受力不变， 研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量的关系 ‎(3)右图为研究“在外力一定的条件下，小车的加速度与其质量的关系”时所得的实验图象，横坐标m为小车上砝码的质量．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车的质量为_． ‎ ‎【答案】 (1). 平衡摩擦力 (2). AD (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎（1）实验时，我们认为绳子的拉力是小车受到的合外力，为达到这个目的，我们要先要将带有滑轮的木板另一端垫起，目的是平衡摩擦力．‎ ‎（2）把M、m看成一个整体，根据牛顿第二定律得：mg=（M+m）a，对M分析可得绳子的拉力为：F=Ma，联立解得：‎ ‎，知当砝码总质量远小于滑块质量时，滑块所受的拉力等于砝码的总重力，所以应满足的条件是砝码的总质量远小于滑块的质量，故A正确；使用打点计时器时，都应该先开电源，后释放纸带，故B错误；由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ，故μ=tanθ，与重物的质量无关，所以不用再次平衡摩擦力，故C错误；本实验采用控制变量法，先保持小车质量不变，研究加速度与力的关系；再保持小车受力不变， 研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量的关系，故D正确．所以AD正确，BC错误．‎ ‎（3）对小车，根据牛顿第二定律得：F=（m+M）a，变形得：，在图象中，图线斜率表示，则，在图象中图象的截距为：，可得：．‎ 三、计算题(本题共4小题，共40分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)‎ ‎13.研究表明，一般人的刹车反应时间，即图(a)中“反应过程”所用时间t0＝0.4 s，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＝39 m．减速过程中汽车位移x与速度v的关系曲线如图(b)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设刹车加速度大小为a，由题可知刹车初速度，末速度vt=0位移 x=25m，由得 减速的时间 ‎②反应时间内的位移为 则反应时间为 则反应的增加量为 ‎14.如图所示，质量的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块A与质量m=kg的小球B相连。今用与水平方向成α角的力F拉着小球带动木块一起向右匀速运动，已知α=30°，，运动中A、B相对位置保持不变，取g=10m/s2。求：‎ ‎(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角θ；‎ ‎(2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ。‎ ‎【答案】（1）30° （2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）以小球B为对象，‎ 解得 ‎（2）以整体为对象可得 解得 ‎15.如图所示，质量M=2kg足够长的木板静止在水平地面上，与地面的动摩擦因数μ1=0．1，另一个质量m=1kg的小滑块，以6m/s的初速度滑上木板，滑块与木板之间的动摩擦因数μ2=0．5，g取l0m/s2．‎ ‎（1）若木板固定，求小滑块在木板上滑过的距离．‎ ‎（2）若木板不固定，求小滑块自滑上木板开始多长时间相对木板处于静止．‎ ‎（3）若木板不固定，求木板相对地面运动位移的最大值．‎ ‎【答案】（1）（2）t=（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】试题分析：（1）‎ ‎（2）对m：，‎ 对M：，‎ t=‎ ‎（3）木板共速前先做匀加速运动 速度 以后木板与物块共同加速度a3匀减速运动 ‎，‎ X=‎ 考点：牛顿定律的综合应用 ‎16.某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升机上由静止跳下，跳离一段时间后打开降落伞做减速下落。他打开降落伞后的速度图线如图a。降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为α=37°，如图b。已知人的质量为50kg，降落伞质量也为50kg，不计人所受的阻力，打开伞后伞所受阻力f与速率v成正比，即(g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6)。求：‎ ‎(1)打开降落伞前人下落的距离；‎ ‎(2)阻力系数k和打开伞瞬间的加速度a的大小和方向；‎ ‎(3)悬绳能够承受的拉力至少为多少？‎ ‎【答案】（1）20m（2）30m/s2，方向向上（3）312.5N ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由速度时间图像可知，人打开降落伞时速度为，故下落的距离为 ‎（2）当人作匀速运动时，‎ 刚开始下落时，对整体 解得 方向向上。‎ ‎（3）设每根绳子的拉力为T，当加速度最大时绳的拉力最大，对运动员 解得