2020学年高一物理上学期期中试题（钱理创班，含解析）

2020学年高一物理上学期期中试题（钱理创班，含解析）

‎2019学年高一上学期期中考试物理试题（钱理创班）‎ 一、选择题 ‎1. 关于物理学研究中使用的主要方法，以下说法中错误的是（　　）‎ A. 用质点代替有质量的物体，应用的是模型法 B. 用实验探究加速度、力和质量三者之间的关系时，应用了控制变量法 C. 利用速度-时间图象推导匀变速直线运动的位移公式时，使用了微元法 D. 伽利略在利用理想实验探究力和运动的关系时，使用的是实验法 ‎【答案】D ‎【解析】A、质点是高中所涉及的重要的理想化模型，是抓住问题的主要因素，忽略次要因素，故A正确； ‎ B、在用实验探究加速度、力和质量三者之间的关系时，由于涉及物理量较多，因此采用控制变量法进行实验，故B正确； ‎ C、在利用速度-时间图象推导匀变速直线运动的位移公式时，采用极限思想，把时间轴无限分割，得出面积大小等于物体位移的结论，是微元法，故C正确； ‎ D、理想斜面实验探究力和运动的关系时，采用的是理想斜面实验法和将试验结论外推的方法，故D错误． ‎ 本题选错误的，故选：D 点睛：物理学的发展离不开科学的思维方法，要明确各种科学方法在物理中的应用，如控制变量法、理想实验、理想化模型、极限思想等．‎ ‎2. 如图所示,在建筑装修中,工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨,当对磨石加竖直向上的推力F时,磨石恰好能沿斜壁向上匀速运动,已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ,则磨石受到的摩擦力大小为(　　) ‎ A. Fsin θ B. (F+mg)cos θ C. μ(F-mg)sin θ D. μ(F-mg)cos θ ‎【答案】C ‎【解析】磨石受重力、推力、斜壁的弹力及摩擦力而处于平衡状态，‎ - 15 -‎ 点睛：滑动摩擦力的大小一定要注意不但可以由μFN求得，也可以由共点力的平衡或牛顿第二定律求得，故在学习时应灵活掌握．‎ ‎3. 如图,小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上,小球B用水平轻弹簧拉着系于竖直板上,两小球A. B通过光滑滑轮O用轻质细线相连,两球均处于静止状态,已知B球质量为m,O点在半圆柱体圆心O1的正上方,OA与竖直方向成30∘角,OA长度与半圆柱体半径相等,OB与竖直方向成45∘角,现将轻质细线剪断的瞬间，则下列叙述正确的是( )‎ ‎ ‎ A. 球B的加速度为 B. 球A的加速度为g C. 球A的加速度为 D. 球A的加速度为g/2‎ ‎【答案】D ‎【解析】剪断细线前，对B分析，如图所示，根据共点力平衡条件可得，，解得，，剪断细线的瞬间，细线的拉力为零，弹簧还来不及改变，所以弹力不变，小球B只受重力和弹力作用，故合力大小为，故加速度为；对A分析，如图所示，剪断细线后，绳子拉力 - 15 -‎ ‎，根据牛顿第二定律，沿切线方向有，故D正确．‎ ‎4. 如图甲所示为学校操场上一质量不计的竖直滑竿，滑竿上端固定，下端悬空。为了研究学生沿竿的下滑情况，在竿顶部装有一拉力传感器，可显示竿顶端所受拉力的大小。现有一质量为50kg的学生（可视为质点）从上端由静止开始滑下，3s末滑到竿底时速度恰好为零。以学生开始下滑时刻为计时起点，传感器显示的拉力随时间变化情况如图乙所示，取g=10m/s2，则 ( )‎ ‎ ‎ A. 该学生下滑过程中的最大速度是3m/s B. 该学生下滑过程中的最大速度是6m/s C. 滑杆的长度是6m D. 滑杆的长度是3m ‎【答案】C ‎【解析】由图读出人的重力G=500N．在0-1s内，人的重力大于摩擦力，人做匀加速运动，1-3s内，人的重力小于摩擦力，人做匀减速运动，则在t=1s末人的速度最大．设在0-1s内人的加速度大小分别为a，根据牛顿第二定律有：G-F1=ma，得到：，t=1s末人的速度最大，最大速度为：vmax=at1=4×1m/s=4m/s，故AB错误；人在0-1s内位移为：x1=at12=×2.4×12=1.2m，人在1-3s时间内的位移为：，所以滑杆的长度为L=x1+x2=6m，故C错误，D正确．故选D．‎ ‎5.‎ - 15 -‎ ‎ 光滑的水平地面上有三块木块A、B、C，质量均为m、A、B之间用轻质细绳连接。现用一水平恒力F作用在A上，三者开始一起做匀加速直线运动，此时A、B间细绳的拉力为T、B、C间摩擦力为f。运动过程中把一块橡皮泥粘在木块A上，系统仍做匀加速直线运动，且B、C之间始终没有相对滑动。稳定后，T和f的变化情况是（ ）‎ A. T变大，f变小 B. T变大，f应大 C. T变小，f变小 D. T变小，f变大 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：对整体分析明确加速度的变化，再选择c进行受力分析，由牛顿第二定律可得出物体受到的拉力的变化，再对b物体分析，根据牛顿第二定律可求得摩擦力变化．‎ 粘上橡皮泥以后整体的质量增大，因为F不变，对整体有可知整体的加速度减小，将BC看做一个整体，对整体有，由于BC的质量不变，加速度减小，所以绳子的拉力T减小，隔离C，C在水平方向上只受到B给的静摩擦力，有，C的质量不变，加速度减小，所以静摩擦力f减小，故C正确 ‎6. 一斜劈静止于粗糙的水平地面上，在其斜面上放一滑块m，若给m一向下的初速度v0 ，则m正好保持匀速下滑，如图所示，现在m下滑的过程中再加一个作用力，则以下说法正确的是（　　）‎ A. 在m上加一竖直向下的力F1，则m将保持匀速运动，M对地有水平向右的静摩擦力的作用 B. 在m上加一个沿斜面向下的力F2，则m将做加速运动，M对地有水平向左的静摩擦力的作用 C. 在m上加一个水平向右的力F3，则m将做减速运动，在m停止前M对地有向右的静摩擦力的作用 D. 无论在m上加什么方向的力，在m停止前M对地都无静摩擦力的作用 ‎【答案】D - 15 -‎ ‎【解析】试题分析：滑块原来匀速下滑，合力为零；斜面保持静止状态，合力也为零．以滑块和斜面整体为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件分析地面对斜面的摩擦力和支持力．木块可能受两个力作用，也可能受到四个力作用．‎ m原来保持匀速下滑，M静止，以滑块和斜面组成的整体为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件得知地面对斜面没有摩擦力，如有摩擦力，整体的合力不为零，将破坏平衡状态与题矛盾．对m，有，即得，是斜面的倾角．当施加竖直向下的力时，对整体受力分析，在竖直方向合力为零，水平方向合力为零，故地面对M无摩擦力，对m受力分析可知，，所以m做匀速运动，故A错误；在m上加一沿斜面向下的力，如图，物块所受的合力将沿斜面向下，故做加速运动，但m与斜面间的弹力大小不变，故滑动摩擦力大小不变，即物块所受支持力与摩擦力的合力仍然竖直向上，则斜面所受摩擦力与物块的压力的合力竖直向下，则斜面水平方向仍无运动趋势，故仍对地无摩擦力作用，故B错误；在m上加一水平向右的力，沿斜面方向，故物体做减速运动；对物块，所受支持力增加了，则摩擦力增加，即支持力与摩擦力均成比例的增加，其合力方向还是竖直向上，如图，则斜面所受的摩擦力与压力的合力放还是竖直向下，水平放向仍无运动趋势，则不受地面的摩擦力，故C错误；无论在m上加上什么方向的力，m对斜面的压力与m对斜面的摩擦力都是以1：μ的比例增加，则其合力的方向始终竖直向下，斜面便没有运动趋势，始终对地面无摩擦力作用，故D正确．‎ ‎7. 有一物体置于光滑水平面上，今使物体以加速度a1做匀加速直线运动，一段时间后物体的加速度大小变为a2,方向与a1相反。经两倍时间物体又回到出发点。则a1与a2之比为（ ）‎ A. 1:1 B. 4:5 C. 1:4 D. 3:4‎ ‎【答案】B ‎【解析】匀加速过程的末速度v=a1t 匀加速的位移x1=a1t2 ‎ - 15 -‎ 匀减速过程（可返回）：x2=v∙2t−a2(2t)2 由题有：x1=-x2 联立式，可解得：a1：a2=4：5，故选B.‎ ‎8. 两个质量均为m的相同的物块叠放压在一个轻弹簧上面，处于静止状态，弹簧劲度系数为k，t=0时刻，给A物体一个竖直向上的作用力F ，使得物体以0.5g的加速度匀加速上升 A. A、B分离前合外力大小与时间的平方t2成线性关系 B. 分离时弹簧处于原长状态 C. 在时刻AB分离 D. 分离时B的速度为 ‎【答案】C ‎【解析】A、B分离前物体做匀加速运动，合外力不变，选项A错误；开始时弹簧被压缩x1，则；当两物体分离时，加速度相同且两物体之间的弹力为零，则对物体B：，且，解得，此时刻弹簧仍处于压缩状态，选项B错误，C正确；分离时B的速度为，选项D错误；故选C. ‎ 点睛：此题关键哟啊搞清两物体的运动情况以及两物体分离的条件：两物体之间的压力为零；两物体的加速度相等.‎ ‎9. 如图所示，竖直杆OB顶端有光滑轻质滑轮，轻质杆OA自重不计，可绕O点自由转动，OA=OB．当绳缓慢放下，使∠AOB由0°逐渐增大到180°的过程中（不包括0°和180°）下列说法正确的是（　　）‎ - 15 -‎ A. 绳上的拉力先逐渐增大后逐渐减小 B. 杆上的压力先逐渐减小后逐渐增大 C. 绳上的拉力越来越大，但不超过2G D. 杆上的压力大小始终等于G ‎【答案】CD ‎【解析】对A点受力分析，受AB绳子的拉力F、支持力N和重物的拉力，大小等于G，如图 根据平衡条件，有：‎ 解得： ①②‎ 由于AB长度不断增加，故由②式可知，拉力不断变大，故A错误，C正确；‎ 由于OA、OB均不变，故B错误，D正确；‎ 点晴：对A点受力分析，然后根据平衡条件并运用相似三角形法得到OA杆对A的支持力和绳子的拉力表达式，最后根据牛顿第三定律得到OA杆所受压力表达式再讨论其与∠AOB关系．‎ ‎10. 如图所示，质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体1，与物体1相连接的绳与竖直方向成θ角，则(　　) ‎ A. 车厢的加速度为gsinθ B. 绳对物体1的拉力为 C. 底板对物体2的支持力为(m2－m1)g D. 物体2所受底板的摩擦力为 - 15 -‎ ‎【答案】BD ‎【解析】以物体1为研究对象，分析受力：重力m1g和拉力T，根据牛顿第二定律得m1gtanθ=m1a，得a=gtanθ，则车厢的加速度也为gtanθ．T=．故A错误，B正确．对物体2研究，分析受力，根据牛顿第二定律，竖直方向：N=m2g-T=m2g-，水平方向：f=m2a=m2gtanθ．故C错误，D正确．故选BD．‎ ‎11. 历史上有些科学家曾把在相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”（现称“另类匀变速直线运动”），“另类加速度”定义为，其中v0和vt分别表示某段位移内的初速度和末速度，A>0表示物体做加速运动，A<0表示物体做减速运动。而现在物理学中加速度的定义式为，下列说法正确的是（ ）‎ A. 若A不变，则a也不变 B. 若A>0且保持不变，则a逐渐变大 C. 若A不变，则物体在中间位置处的速度为 D. 若A不变，则物体在中间位置处的速度为 ‎【答案】BC ‎【解析】试题分析：若A不变，有两种情况：一第一种情况：，相等位移内速度增加量相等，则知平均速度越来越大，所以相等位移内所用时间越来越少，由可知，a越来越大；第二种情况：A＜0，相等位移内速度减少量相等，平均速度越来越小，所以相等位移内用的时间越来越多，由得知可知a越来越小，故A错误，B正确；因为相等位移内速度变化相等，所以中间位置处位移为，速度变化量为，所以此位置的速度为，故C正确，D错误。‎ 考点：加速度 ‎【名师点睛】本题属于信息题，正确读取和应用所给信息是解题关键，如本题中根据题意可知“另类匀变速直线运动”中速度是随位移均匀增加的。‎ ‎12.‎ - 15 -‎ ‎ 如图，一滑块随传送带一起顺时针匀速转动。当滑块运动到中间某个位置时，由于某种原因，传送带突然原速率反向转动，则滑块在传送带上运动的整个过程中，其对地速度v1及相对传送带的速度v2随时间变化关系图象可能为 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】ABC ‎【解析】A、开始时，物块受到静摩擦力（为皮带与水平面之间的夹角），当传送带突然原速率反向转动，受到的摩擦力方向不变，但是变成滑动摩擦力，如果滑动摩擦力，则物块继续向下做匀速运动，此时物块相对皮带向下匀速运动，故选项AC正确；‎ B、若滑动摩擦力，则物块先向下减速运动，然后反方向加速运动，最后与皮带共速，故选项B正确，D错误；‎ 二、实验题 ‎13. 橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比，即F=kx，k的值与橡皮筋的原长L、横截面积S有关，理论与实验都证明 ，其中Y是由材料决定的常数，材料力学中称之为杨氏模量 ‎（1）在国际单位中，杨氏模量Y的单位应为（_____）‎ A、N B、m C、N/m D、N/m2‎ ‎（2）某同学通过实验测得该橡皮筋的一些数据，做出了外力F与伸长量x之间的关系图像如图所示，由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k=______________ N/m - 15 -‎ ‎（3）如图所示图线后面部分明显偏离直线，造成这种现象的原因是什么_______‎ ‎【答案】 (1). （1）D (2). （2）5×102N/m (3). （3）超出弹性限度 ‎............‎ 点睛：本题结合图象考查了胡克定律的基础知识，是一道考查基础知识的好题．要求学生具有一定的根据实验数据获取信息的能力．同时要掌握F-x图线的斜率表示劲度系数．‎ ‎14. 某实验小组利用图示的装置探究加速度与力的关系．‎ ‎（1）下列做法正确的是 ________ (填字母代号)．‎ A.将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砝码和砝码桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动 B.将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砝码和砝码桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动 C.将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砝码和砝码桶，先轻推小车，然后给打点计时器通电，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动 - 15 -‎ D.将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砝码和砝码桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动 ‎（2）实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，除了上述平衡摩擦力之外，还需要进行的一项操作是___________________________．‎ ‎（3）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图中甲、乙两条直线．设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙，由图可知，m甲 _____m乙 ，μ甲 ________ μ乙．(填“大于”、“小于”或“等于”)‎ ‎ ‎ ‎(4)为了减少实验误差，某小组对上述实验装置进行了改装，如图所示，改装时带滑轮的长木板和弹簧测力计均水平固定．‎ ‎①在用改装后的实验装置进行实验时，一定要进行的操作是_______‎ A.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数 B.改变砂和砂桶质量，打出几条纸带 C.用天平测出砂和砂桶的质量 D.为了减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 ‎②以弹簧测力计的示数F为横坐标，以加速度a为纵坐标，画出的aF图线如图所示，已知图线的斜率为k，则小车的质量为________．‎ ‎【答案】 (1). （1）D (2). （2）调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行． (3). （3）小于 (4). 大于 (5). （4）①AB (6). ②；‎ - 15 -‎ ‎【解析】（1）平衡摩擦力的方法是：将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砝码和砝码桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动，故选D.‎ ‎（2）实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，除了上述平衡摩擦力之外，还需要进行的一项操作是:调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行．‎ ‎（3）当没有平衡摩擦力时有：T-f=ma，故a=T-μg，即图线斜率为，纵轴截距的大小为μg．观察图线可知m甲小于m乙，μ甲大于μ乙；‎ ‎（4）①A、打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，故A正确；改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，故B正确；本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故CD错误．故选AB. ②对a-F图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数，此题，弹簧测力计的示数F=F合， 故小车质量为.‎ 点睛：本题考察的比较综合，需要学生对这一实验掌握的非常熟，理解的比较深刻才不会出错，知道a-F图的斜率等于小车质量的倒数．‎ 三、计算题 ‎15. 如图所示，在与水平方向成53º的斜向上拉力F作用下，质量为1.0kg的小物块从静止开始沿水平地面做匀加速直线运动，经2s运动的距离为3m，随即撤掉F，小物块运动一段距离后停止。已知物块与地面之间的动摩擦因数μ=0.25，sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2。求：‎ ‎（1）物块运动的最大速度；‎ ‎（2）F的大小；‎ ‎（3）撤去F后，物块还能运动的距离x ‎【答案】（1）3m/s（2）5N（3）1.8m ‎【解析】试题分析：（1）‎ v=at 代入数据得v=3m/s - 15 -‎ ‎⑵设物块所受支持力为，所受摩擦力为，受力如图所示，由牛顿第二定律得 又 联立解得 F=5N ‎（3） 0-v2=2ax 解得：x=1．8m 考点：牛顿第二定律的应用 ‎16. 一光滑斜面固定在水平地面上，质量m=1kg的物体在平行于斜面向上的恒力F作用下，从A点由静止开始运动，到达B点时立即撤去拉力F．此后，物体到达C点时速度为零．每隔0.2s通过速度传感器测得物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据．（g=10m/s2），试求 ‎（1）斜面的倾角α；‎ ‎（2）恒力F的大小；‎ ‎（3）t=1.6s时物体的瞬时速度。‎ ‎【答案】（1）37°（2）11N（3）6.9m/s ‎【解析】试题分析：（1）经分析可知，当时，物体已通过B点．‎ 因此减速过程加速度大小 ‎，解得．‎ ‎（2），，解得 ‎（3）设第一阶段运动的时间为，在B点时有，‎ 可见的时刻处在第二运动阶段，由逆向思维可得 - 15 -‎ 考点：考查了牛顿第二定律与运动学公式的应用 ‎【名师点睛】连接牛顿第二定律与运动学公式的纽带就是加速度，所以在做这一类问题时，特别又是多过程问题时，先弄清楚每个过程中的运动性质，根据牛顿第二定律求加速度然后根据加速度用运动学公式解题或者根据运动学公式求解加速度然后根据加速度利用牛顿第二定律求解力 ‎17. 如图所示．，现有一块表面水平的木板，被放在光滑的水平地面上。它的右端与墙之间有一段距离，其长度L为0.08m。另有一小物块以2m/s 的初速度v0从木板的左端滑上它．已知木板和小物块的质量均为1kg，小物块与木板之间的动摩擦因数μ=0．1，木板足够长使得在以后的运动过程中小物块始终不与墙接触，木板与墙碰后木板以原速率反弹，碰撞时间极短可忽略，取g=10m/s2。求：‎ ‎（1）木板第一次与墙碰撞时的速度；‎ ‎（2）从小物块滑上木板到二者达到共同速度时，木板与墙碰撞的次数和所用的时间；‎ ‎（3）达到共同速度时木板右端与墙之间的距离．‎ ‎【答案】（1）4m/s（2）2；1.8s（3）0.06m ‎【解析】试题分析：（1）物块滑上木板后，在摩擦力作用下，木板从静止开始做匀加速运动，设木板加速度为a，经历时间T后与墙第一次碰撞，碰撞时的速度为 则，解得①‎ ‎②，③‎ 联立①②③解得，④‎ ‎（2）在物块与木板两者达到共同速度前，在每两次碰撞之间，木板受到物块对它的摩擦力作用而做加速度恒定的匀减速直线运动，因而木板与墙相碰后将返回至初态，所用时间也为T．‎ 设在物块与木板两者达到共同速度v前木板共经历n次碰撞，则有：⑤‎ 式中△t是碰撞n次后木板从起始位置至达到共同速度时所需要的时间．‎ 由于最终两个物体一起以相同的速度匀速前进，故⑤式可改写为⑥‎ 由于木板的速率只能处于0到之间，故有⑦‎ 求解上式得 由于n是整数，故有n=2⑧‎ - 15 -‎ 由①⑤⑧得：⑨；⑩‎ 从开始到物块与木板两者达到共同速度所用的时间为：（11）‎ 即从物块滑上木板到两者达到共同速度时，木板与墙共发生三次碰撞，所用的时间为1．8s．‎ ‎（3）物块与木板达到共同速度时，木板与墙之间的距离为（12）‎ 联立①与（12）式，并代入数据得 即达到共同速度时木板右端与墙之间的距离为0．06m．‎ 考点：考查了牛顿第二定律，运动学公式 ‎【名师点睛】本题中开始小木块受到向后的摩擦力，做匀减速运动，长木板受到向前的摩擦力做匀加速运动；当长木板反弹后，小木块继续匀减速前进，长木板匀减速向左运动，一直回到原来位置才静止；之后长木板再次向右加速运动，小木块还是匀减速运动；长木板运动具有重复性，由于木板长度可保证物块在运动过程中不与墙接触，故直到两者速度相同，一起与墙壁碰撞后反弹；之后长木板向左减速，小木块向右减速，两者速度一起减为零．‎ ‎ ‎ - 15 -‎