【物理】云南省昆明市官渡区2017-2018学年高一上学期期末考试学业水平检测试题 （解析版）

【物理】云南省昆明市官渡区2017-2018学年高一上学期期末考试学业水平检测试题 （解析版）

云南省昆明市官渡区2017-2018学年高一上学期 期末考试学业水平检测试题 第Ⅰ卷（选择题）‎ 一、本题共8小题（每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）‎ ‎1.下列说法正确的是（　　）‎ A. 速度、速率、速度的变化量都是矢量 B. 在匀加速直线运动中，物体加速度的方向与速度方向一定相同 C. 位移的大小和路程总是相等的，不同的是位移是矢量，而路程是标量 D. 早上上早自习的时间是7∶30，上一节课的时间为40分钟，所说的这两个“时间”都是指时刻 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．速度和速度的变化量为矢量，速率表示瞬时速度的大小，是标量，A错误；‎ B．在匀加速直线运动中，物体加速度的方向与速度方向一定相同，B正确；‎ C．位移是矢量，路程是标量，只有物体做单向直线运动时，位移的大小和路程才相等，C错误；‎ D．“7∶‎30”‎表示时刻，“40分钟”表示时间，D错误。‎ ‎2.据说牛顿曾经在苹果树下休息时一个苹果恰好掉落到他头上，假设苹果以大约‎4m/s的速度砸中牛顿，不计空气阻力，g=‎10m/s2。则苹果下落前距牛顿头顶的高度约为（　　）‎ A. ‎‎0.4‎m B. ‎0.6m C. ‎0.8m D. ‎‎1.0m ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】假设苹果做自由落体运动，则，解得，ABD错误，C正确。‎ ‎3.如图是甲、乙两物体运动的图像，下列说法正确的是（　　）‎ A. 两物体同时开始运动 B. 乙的运动轨迹为曲线 C t2时刻两物体相距最远 D. 0~t3时间内，两物体位移大小相等方向相反 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据图像可知甲物体先运动，乙物体后运动，A错误；‎ B．图像只能表示直线运动，所以乙的运动轨迹为直线，B错误；‎ C．时刻，两物体处于同一位置，所以两物体相遇，C错误；‎ D．时间内，根据图像可知甲物体从，乙物体从，两物体位移大小相等方向相反，D正确 ‎4.如图所示，质量为M的木箱放在粗糙水平地面上，现施加一个与水平面成θ角的斜向上的拉力F，使木箱沿水平地面做匀加速运动，若木箱与地面之间的动摩擦因数为μ，则木箱受到的摩擦力大小为（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】对木箱受力分析如图 滑动摩擦力为 ABD错误，C正确。‎ ‎5.如图所示，在电梯的地板上放置一台电子秤，电子秤上放了一个质量为‎100克的砝码，在某次电梯运行过程中小明在电梯内按时间顺序依次拍了三张照片，电子秤的读数分别为‎87.9克、‎100.0克、‎122.7克，则关于电梯的运动下列判断错误的是（　　）‎ A. 拍第一张照片时小明处于失重状态 B. 拍第二张照片时电梯在匀速运动 C. 从三张照片分析可知电梯在向下运动 D. 从三张照片分析可知，砝码受的重力在发生变化 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．拍第一张照片时砝码所受的支持力小于砝码重力，砝码处于失重状态，所以小明处于失重状态，A正确；‎ B．拍第二张照片时砝码所受支持力等于砝码重力，砝码加速度为0，所以电梯在匀速运动或者处于静止状态，B错误；‎ C．从三张照片分析可知砝码所受支持力大于砝码重力，砝码加速度向上，电梯可能加速向上运动，也可能减速向下运动，C错误；‎ D．砝码的重力为，与电梯的运动状态无关，D错误。‎ 本题选择错误选项，故选BCD。‎ ‎6.如图所示，用一根不可伸长的轻绳将一个沙袋悬挂在天花板上，开始时绳子处于竖直状态。现在小明同学用一个水平推力缓慢推动沙袋，直至轻绳与竖直线夹角为θ角。在此过程中，下列判断正确的是（　　）‎ A. 轻绳对沙袋的拉力大小不变 B. 轻绳对沙袋的拉力大小逐渐变小 C. 小明同学对沙袋的水平推力逐渐变大 D. 小明同学对沙袋的水平推力可能不变 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】对沙袋受力分析并合成矢量三角形如图 随着沙袋逐渐移动，可知小明对沙袋的水平推力和轻绳对沙袋的拉力均变大，ABD错误，C正确。‎ ‎7.一质量为‎3kg的小车静止在水平地面上。从某时刻开始，对小车施加一个21 N的水平拉力，使小车做直线运动。已知小车在前3s内前进了‎9 m，在此过程中（g取‎10 m/s2）（　　）‎ A. 小车加速度的大小是‎1 m/s2‎ B. 小车加速度的大小是‎2 m/s2‎ C. 动摩擦因数是0.6‎ D. 摩擦力的大小是21 N ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．小车从静止开始做匀加速直线运动，则 解得 A错误，B正确；‎ CD．根据牛顿第二定律得 解得摩擦力为 根据滑动摩擦力可知 CD错误。‎ ‎8.如图为节日里悬挂灯笼的一种方式，悬点A、B等高，O为结点，∠AOB为钝角，轻绳AO、BO长度相等，拉力分别为FA、FB，灯笼受到的重力大小为G，灯笼处于静止状态。下列表述中正确的是（　　）‎ A. FA与FB的大小一定大于G B. FA与FB的大小可以不相等 C. FA与FB的大小可能小于G D. FA与FB的大小相加等于G ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】对结点受力分析，并进行力的合成 因为，结合几何关系可知，则 当时，；‎ 当时，；‎ 当时，；‎ 当时，，不符合题意；‎ ABD错误，C正确。‎ 二、本题共4小题（每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，均有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不选的得0分）‎ ‎9.关于重力、弹力、摩擦力，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 一质量均匀分布的圆形薄板，重心在圆心处，若将其中央挖去一个小圆，重心就不存在了 B. 放在桌面上的书对桌面产生了压力，其原因是书发生了形变 C. 接触面间的摩擦力方向总是与这个接触面间的弹力方向垂直 D. 滑动摩擦力的方向总是和物体的运动方向相反 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．中央挖去一个小圆，整个物体仍然是中心对称图形，重心仍在圆心处，A错误；‎ B．放在桌面上的书对桌面产生的压力，是由于书发生了形变，想恢复原来的状态，对桌面产生了弹力，这个力就是书对桌面的压力，B正确；‎ C．由于弹力的方向垂直于接触面，而摩擦力的方向平行于接触面，因此摩擦力方向总是与这个接触面间的弹力方向垂直，C正确；‎ D．滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，与运动方向无关，D错误。‎ 故选BC。‎ ‎10.下列说法中正确是（　　）‎ A. 伽利略通过理想斜面实验得出了力不是维持物体运动的原因 B. 如果物体的速度发生了改变，它一定受到力的作用 C. 跳高运动员从地面上起跳时，地面对运动员支持力大于运动员对地面的压力 D. 人在加速上升的电梯中时，电梯对人的支持力一定大于人对电梯的压力 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A．伽利略根据理想斜面实验提出力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动的原因，故A正确；‎ B．力是改变物体运动状态的原因，所以物体的速度发生了改变，它一定受到力的作用，故B正确；‎ C．跳高运动员从地面上起跳时，地面对运动员的支持力和运动员对地面的压力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反，故C错误；‎ D．人在加速上升的电梯中时，电梯对人的支持力和人对电梯的压力，是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反，故D错误。‎ 故选AB。‎ ‎11.如图所示为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图象。根据图象判断，正确的是（　　）‎ A. 弹簧的劲度系数为150 N/m B. 弹簧的劲度系数为1.5 N/m C. 弹簧的原长为‎2 cm D. 若给弹簧施加一个大小为3 N的拉力，弹簧的长度为‎8 cm ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】C．由图读出，弹簧的弹力F = 0时，弹簧的长度为L0 = ‎6 cm，即弹簧的原长为‎6 cm，故C错误；‎ AB．由图读出弹力为F1 = 6 N，弹簧的长度为L1 = ‎2 cm，弹簧压缩的长度 由胡克定律得，弹簧的劲度系数为 故A正确，B错误；‎ D．若给弹簧施加一个大小为3 N的拉力，由胡克定律得，弹簧伸长量为 则弹簧长度为 故D正确。‎ 故选AD。‎ ‎12.如图所示，某工厂用水平传送带传送零件，若传送带的长度s = ‎6 m，传送带与零件间的动摩擦因数为μ = 0.2，传送带匀速运动的速度v = ‎4 m/s。某时刻在传送带最左端P处轻放一质量为m的零件，并使之传送到最右边的Q处。则零件到达传送带最右边Q处的速度大小v及传送所需时间t分别为（　　）‎ A. v = ‎4 m/s B. ‎ C. t = 2 s D. t = 2.5 s ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．设运行过程中零件的加速度为a，根据牛顿第二定律得，假设零件在传送带上能与传送带达到共速，设零件在传送带上加速运动的位移为x1，则 ‎，联立解得，，由于x1 < s = ‎6 m，所以假设成立，零件先加速后匀速直线运动，则零件到达传送带最右边Q处的速度大小为‎4 m/s，故A正确，B错误；‎ CD．设零件做加速运动的时间为t1，做匀速直线运动的时间为t2，则 ‎，，则零件到达传送带最右边Q处所需时间，故C错误，D正确。故选AD。‎ 第Ⅱ卷（非选择题）‎ 三、实验题（共16分）‎ ‎13.小明通过实验验证力的平行四边形定则。实验记录纸如图所示，O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置，两弹簧测力计共同作用时，两根细线分别过P1和P2点，两弹簧测力计的读数分别为：F1 = 2.10 N、F2 = 3.00 N。请以1 cm长度表示1 N为标度作图，并根据所作图形求出F1和F2的合力F = _____N ‎【答案】4.30 N（4.10 N ~ 4.50 N）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】用力的图示法根据平行四边形定则作出合力并量出其大小，作图如下 根据作图可得合力为4.30 N ‎14.小明同学利用打点计时器研究小车的匀加速直线运动，得到了一条较为理想的纸带。他从纸带的中间部分选择了一段做研究，每5个点取一个计数点，依打点先后编为“0、1、2、3”，如图所示，测得其中两段距离分别为3.62 cm和5.83 cm。已知实验时使用的交流电频率为50 Hz，则两个相邻计数点间的时间间隔为_____s，小车运动的加速度a = _____m/s2，打下计数点“2”时的速度v = _____m/s（计算结果保留两位有效数字）‎ ‎【答案】 0.10 1.1 0.53‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】交流电源频率为50 Hz，每5个点取一个计数点，故每相邻的两个计数点间的时间间隔为T = 0.10 s。‎ 根据公式，有 ‎，‎ 联立解得 根据，则 根据一段时间内匀变速直线运动的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度，故点2的瞬时速度 ‎15.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用如图所示的装置进行研究：‎ ‎（1）为了消除摩擦力对实验的影响，应采取的做法是_____（填相应的字母）‎ A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动 B．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动 C．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动 D．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动 ‎（2）实验时某同学把木板的一端垫得过高，则该同学得到的a − F图像应该为下图中的_____‎ ‎（3）为了减小实验误差，所挂钩码的质量应_____小车的质量。（填“远小于”或“远大于”）‎ ‎【答案】 (1). D (2). C (3). 远小于 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力，故选D。‎ ‎（2）把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大，会导致重力沿斜面向下的分力偏大，摩擦力偏小，而且重力沿斜面向下的分力大于摩擦力，这样在没有绳子的拉力作用下，小车就会产生加速度，故选C。‎ ‎（3）要用钩码总重力代替小车所受的拉力，此时钩码质量m应远小于小车总质量M。‎ 四、解答题（本题共4小题，共44分。解答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）‎ ‎16.如图所示，一个质量为2 kg的物体静止在倾角为30°的斜面上。（重力加速度g = 10 m/s2）求：‎ ‎（1）物体此时受到的摩擦力大小；‎ ‎（2）若再对物体施加一个大小为F = 15 N方向沿斜面向上的推力，物体受到的摩擦力大小又为多大？‎ ‎【答案】（1）10 N；（2）5 N ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）以物体为研究对象，其受力情况如图所示，由平衡条件和几何关系得 故物体此时受到的摩擦力大小为10 N。‎ ‎（2）以物体为研究对象，其受力情况如图所示，其中F > mgsin30°，由平衡条件和几何关系得 故物体此时受到的摩擦力大小为5 N。‎ ‎17.一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为1.0m/s2.当速度达到30m/s时，突然发现前方有情况，便立即刹车做匀减速直线运动直到停止，刹车时加速度大小为6m/s2.求：‎ ‎(1)汽车由启动至停下来全过程的运动时间；‎ ‎(2)汽车全过程的位移大小。‎ ‎【答案】(1)35s；(2)525m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)加速过程：‎ 减速过程：‎ 所以s ‎(2)加速过程：‎ 减速过程：‎ 总过程m ‎18.一物块放在水平面上，某时刻开始给物体施加一水平推力F，水平推力F随时间变化的F-t图像与物体运动的v-t图像如图所示。取重力加速度g=10m/s2，试利用图像所给信息求：‎ ‎(1)物块在0-3s内的加速度大小；‎ ‎(2)物块在运动过程中受到的滑动摩擦力的大小；‎ ‎(3)物块与地面间的动摩擦因数。‎ ‎【答案】(1)2m/s2；(2)3N；(3)0.6‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据图像0-3s加速度大小：得：a1=2m/s2‎ ‎(2)0-3s根据牛顿第二定律：‎ ‎3s-6s根据牛顿第二定律：‎ 且 联立：f=3N ‎(3)由(2)可知：m=0.5kg 根据，‎ 解得：‎ ‎19.一辆客车在平直高速公路上以v0=30m/s的速度匀速行驶。突然，司机看见车的正前方有一只狗，司机立即采取制动措施。已知司机从发现狗到刹车的反应时间为∆t=0.5s，刹车时客车受到地面的阻力是车重的0.6倍，客车的减速过程视为匀变速直线运动。求：‎ ‎(1)客车制动时的加速度大小；‎ ‎(2)客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离；‎ ‎(3)若司机发现狗的同时，狗也发现了客车，狗立刻以v=10m/s的速度与客车同向奔跑，要使客车不撞上狗，司机发现狗时二者至少相距多远。（不考虑狗的反应和加速的时间）‎ ‎【答案】(1)6m/s2；(2)90m；(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)减速过程的加速度 ‎(2)反应过程x1=v0∆t=15m 制动过程-2ax2=0-‎ 解得x2=75m 所以x=x1+x2=90m ‎(3)要使二者不相撞，二者相遇时车的末速度不能大于v，对车 制动过程 m 对狗 m m