【物理】浙江省杭州市杭高2019-2020学年高一上学期期中考试试题（解析版）

【物理】浙江省杭州市杭高2019-2020学年高一上学期期中考试试题（解析版）

浙江省杭州市杭高2019-2020学年高一上学期期中考试试题 一.单选题（本题共12小题，每小题3分，共36分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）‎ ‎1.在物理学中突出问题的主要方面，忽略次要因素，建立理想化的“物理模型”，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学研究方法．下列选项中采用这种科学研究方法的是（　　）‎ A. 质点 B. 参考系 C. 重心 D. 电阻 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】质点是为了方便研究问题而引入的理想化模型，在现实中是不存在的，故从科学方法上来说属于建立理想模型法，A正确．‎ ‎2.每个动车车厢两端的显示屏上都会提示旅客一些重要的信息，如图所示，“10：23”和“297km/h”分别指的是（ ）‎ A. 时间间隔 平均速度的大小 B. 时刻 平均速度的大小 C. 时间间隔 瞬时速度的大小 D. 时刻 瞬时速度的大小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】“10：23”是指时间轴上的一点，为时刻；“297km/h”为某一时刻对应的速度，为瞬时速度的大小，故ABC错误，D正确．‎ ‎3.赵老师热爱自行车骑行这一锻炼方法，每次锻炼他都会用运动软件记录自己的运动路线．如图所示是他某次骑行过程中运动软件记录下来的数据，根据以上描述，下列说法中正确的是(　　)‎ A. 以自行车为参考系，赵老师是运动的 B. 若研究骑行总时间，则可将赵老师看成质点 C. 赵老师本次运动的位移是10.13 km D. 根据图中所给的数据可以求出赵老师骑行的平均速度 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】老师和自行车的位置没有发生变化，故两者相对静止，故A错误；若研究自行车骑行的路径是，老师的形状和大小是次要因素，可以忽略，可以看做质点，故B正确；老师的轨迹为曲线，长度表示路程，故C错误；由于只知道路程大小，不知道位移大小，所以不能求得平均速度，故D错误；故选B．‎ ‎4.伽利略在研究自由落体运动时，设计了如图所示的斜面实验．下列哪些方法是他在这个实验中采用过的 ‎①测出相同长度的斜面在不同倾角时，物体落到斜面底端的速度v和所用时间t，比较v/t的比值的大小 ‎②用打点计时器打出纸带进行数据分析 ‎③改变斜面倾角，比较各种倾角得到的x/t2的比值的大小 ‎④将斜面实验的结果合理“外推”，说明自由落体运动是特殊的匀变速直线运动 A. ①②③④ B. ①③④ C. ①④ D. ③④‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【解析】在伽利略时代，技术不够发达，无法直接测定瞬时速度，所以不可能直接得到速度的变化规律，但是伽利略通过数学运算得出结论：如果物体的初速度为零，而且x与t平方的成正比，就可以检验这个物体的速度是否随时间均匀变化，故③正确，①错误；在伽利略时代，没有先进的计时仪器，采用的是用水钟计时，故②错误；将斜面实验的结果合理“外推”，说明自由落体运动是特殊的匀变速直线运动，故④正确．所以D正确，ABC错误．‎ ‎5.2018年初，浙江气温低，冰冻现象严重．一小猫在爬一结冰的小山坡时，虽拼命攀爬，但由于打滑，其相对地面的位置没有发生变化，则在这一过程中，小猫受到的力有 A. 重力、支持力、静摩擦力 B. 重力、支持力、滑动摩擦力 C. 重力、支持力、攀爬力、静摩擦力 D. 重力、支持力、攀爬力、滑动摩擦力 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】小猫爬的时候，受重力和山坡的支持力；由于打滑，故受到的是滑动摩擦力，B正确．‎ ‎6.天然平衡岩带给我们的那种仿佛时间停止的静态之美成为很多艺术家的灵感源泉，他们不断尝试着复制这种不可思议的平衡之美．达莱尔雷特便是这样一位艺术家，在其最为著名的作品中，雷特将一块大石头放在石化木顶端一块微小的基岩上．这块大石头并非呈现出直立姿态，而是倾斜着身子．则关于大石头的受力下述正确的是（ ）‎ A. 大石头一定受到三个力作用 B. 基岩对大石头的支持力一定竖直向上 C. 基岩对大石头的支持力等于石头重力 D. 基岩对大石头的作用力一定竖直向上 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】我们不能判断出石化木顶端一块微小基岩的上表面是否是水平的．如果上表面是水平的，则石块受到重力与支持力两个力的作用，如果上表面不是水平的，则石块受到重力、支持力和摩擦力的作用，A错误；由于木顶端一块微小的基岩的上表面不一定水平，所以基岩对石块的支持力的方向不一定竖直向上，大小也不一定等于石块的重力，BC错误；由于石块处于平衡状态，所以基岩对大石头的作用力与重力为一对平衡力，即基岩对大石头的作用力一定竖直向上，D正确．‎ ‎7.浙江省长兴县十里银杏长廊景区古银杏众多，成片成林全国罕见．某次游客小朱发现一片手掌大小的树叶正好从离水平地面高约3m的树枝上飘落．这片树叶从树枝开始下落到落到地面上的时间可能是 A. 0.4s B. 0.6s C. 0.8s D. 3s ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据自由落体运动公式：，解得：，而树叶的运动时间大于自由落体运动的时间，可知树叶开始下落的时间为3s，故D正确，ABC错误．‎ ‎8.如图所示,质量m=5kg的物体在水平面上向左运动,物体与水平面间的动摩擦因数为0.3，同时受到F=20N水平向右的力作用,则物体受到的摩擦力的大小和方向是（ ）‎ A. 15N,水平向左 B. 15N,水平向右 C. 20N,水平向左 D. 20N,水平向右 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】物体在水平地面上向左运动，故受到的是滑动摩擦力，方向与运动方向相反，故滑动摩擦力向右；滑动摩擦力大小为f=μN=μmg=0.3×5×10N=15N.故选B.‎ ‎9.如图所示，某一弹簧测力计外壳的质量为m，弹簧及与弹簧相连的挂钩质量忽略不计，将其放在光滑水平面上，现用两水平拉力、分别作用在与弹簧相连的挂钩和与外壳相连的提环上，关于弹簧测力计的示数，下列说法正确的是（ ）‎ A. 只有时，示数才为 B. 只有时，示数才为 C. 不论、关系如何，示数均为 D. 不论、关系如何，示数均为 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意可知，由于弹簧测力计外壳的质量为，且弹簧质量与弹簧相连的挂钩质量忽略不计，当，则处于平衡状态；当，则处于加速，但弹簧的示数，即为弹簧的拉力，根据牛顿第三定律，则有：手拉弹簧的力与弹簧拉手的力，是作用力与反作用力的关系，因此无论弹簧秤处于何种状态，弹簧秤的示数总等于，故C正确ABD错误．‎ ‎10.《道路交通安全法》第四十七条规定：“机动车行经人行横道，应减速行驶；遇行人正在 通过人行横道时，应停车让行．”一辆汽车以36km/h的速度匀速行驶，驾驶员发现前方50m 处的斑马线上有行人，驾驶员立即刹车使车做匀减速直线运动，若已知行人还需12s才能通过斑马线，则刹车后汽车的加速度大小至少为 A. 1m/s2 B. 0.97 m/s2 C. 0.83 m/s2 D. 0.69 m/s2‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】行人的速度，汽车的宽度约为2m，若车与行人不发生碰撞则有刹车后汽车运动时间为， 设刹车后汽车的加速度大小为，根据运动学公式对汽车有，代入数值可得，故选项A正确，B、C、D错误．‎ ‎11.如图所示，置于水平地面上的三脚架上固定一相机，其重心在支架的竖直轴上．三根支架等长且与水平地面的夹角相等，该夹角及支架的长短均可以调节．则下列说法正确的是（ ）‎ A. 每根支架承受的压力大小相同 B. 支架对地面施加压力的原因是地面发生了形变 C. 若仅使三根支架增加相同长度，则支架承受的压力变大 D. 若三根支架与地面的夹角变小，则支架承受的压力变小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．三根支架等长且与水平地面的夹角相等，根据对称性知每根支架承受的压力大小相等，故A正确．‎ B．支架对地面施加压力的原因是支架面发生了形变，故B错误．‎ C．若仅使三根支架增加相同长度，三根支架与地面的夹角不变，受力情况不变，故C错误．‎ D．设三根支架与地面的夹角为．三根支架对相机竖直向上的分力的合力应等于重力，则有，知变小，变小，N增大，由牛顿第三定律知支架承受的压力变大，故D错误．‎ ‎12.一物体在A.B两点的正中间由静止开始运动(设不会超越A.B)，其加速度随时间变化如图所示，设向A的加速度方向为正方向，若从出发开始计时，则物体的运动情况是( )‎ A. 先向A，后向B，再向A，又向B，4秒末在偏近A的某点且速度为零 B. 先向A，后向B，再向A，又向B，4秒末在偏近B的某点且速度为零 C. 先向A，后向B，再向A，又向B，4秒末在原位置速度为零 D. 一直向A运动，4秒末在偏近A的某点且速度为零 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据物体加速度方向和运动方向的关系，可知在0～1s内，物体向A做匀加速直线运动，在1～2s内，物体做匀减速直线运动，2s末速度为零，方向未改变，以后又重复之前的运动．知物体一直向A运动，4s末在偏近A某点速度为零．故D正确，A.B.C错误．故选D．‎ 二.不定项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）‎ ‎13.如图所示为一个质点做直线运动的v-t图像，则下列说法中正确的是（ ）‎ A. 质点在0~5s内的位移为5m B. 质点在整个0~12s内的运动过程中，10~12s内的加速度最大 C. 质点在10s末离出发点最远 D. 质点在8~12s内的平均速度为4m/s ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A．v-t图像包围的面积表示物体的位移，在0～5s时间内，质点的位移为 ‎，故A正确．‎ B．质点在整个0～12s内的运动过程中，10s～12s内图线的斜率绝对值最大，则加速度最大，故B正确．‎ C．质点在11s末图线与时间轴围成的面积最大，则11s末距离出发点最远，故C错误．‎ D．质点在8s～12s内的位移与8～10s内的位移相等，则，则平均速度为，故D错误．‎ ‎14.如图所示，小球从竖直砖墙某位置静止释放做初速为零的匀加速直线运动，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置．连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度为d．根据图中的信息，下列判断不正确的是 ( )‎ A. 位置“1”是小球释放的初始位置 B. 小球在位置“3”的速度大小为 C. 小球下落的加速度大小为 D. 小球在位置5的速度大小为 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AC. 由图可知1、2之间的距离为H1=2d，2、3之间的距离为H2=3d，3、4之间的距离为H3=4d，4、5之间的距离为H4=5d．由于△H=H4-H3=H3-H2=H2-H1=d，即在连续相等的时间内物体的位移差等于恒量，故根据△x=aT2可得物体的加速度，若位置“1”是小球释放的初始位置，则有，，故 ‎，显然与已知相矛盾，故位置“1”不是小球释放的初始位置．故A错误符合题意C正确不符合题意．‎ B. 因为位置“3”所处的时刻是位置“2”和位置“4”所处的时刻的中点时刻，‎ 故B正确不符合题意．‎ D. 根据vt=v0+at可得小球在位置“5”的速度大小为 故D正确不符合题意．‎ ‎15.明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗不可．一游僧见之,曰：无烦也，我能正之．”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身．假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力N，则：‎ A. 若F一定，θ大时N大 B. 若F一定，θ小时N大 C. 若θ一定，F大时N大 D. 若θ一定，F小时N大 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 选木楔为研究对象，木楔受到的力有：水平向左的F、和两侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力，由于木楔处于平衡状态，所以侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力与F沿两侧分解的分力是相等的，力F的分解如图：‎ 则：，所以：，由公式可知，当F一定，θ小时FN大；当θ一定，F大时FN大．故A、D错误，B、C正确．故选BC．‎ ‎【点睛】对力进行分解时，一定要分清力实际作用效果的方向如何，再根据平行四边形定则或三角形定则进行分解即可．‎ ‎16.如图所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点，跨过滑轮的细绳连接物块A、B，A、B都处于静止状态，现将物块B移至C点后，A、B仍保持静止，下列说法中正确的是（ ）‎ A. B与水平面间的摩擦力变大 B. A、B静止时，图中α、β、θ三角始终相等 C. 悬于墙上的绳所受拉力大小不变 D. 绳子对B的拉力不变 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】AD． B向右移动到C位置后，绳与地面的夹角减小，而A、B均处于静止状态，故绳子的拉力等于A的重力；绳子对B的拉力也保持不变，等于A的重力；对B 分析，绳子拉力的水平分量增大，而水平方向B受力平衡，摩擦力增大，故AD正确．‎ B．对滑轮分析，由于A一直竖直，故绳子与墙平行，故；因拉A的绳子与拉B的绳子力相等，而拉滑轮的力与两绳子的力的合力大小相等，故拉滑轮的力应这两绳子拉力的角平分线上，故、、三角始终相等，故B正确．‎ C．向右移动时，两绳间夹角增大，而两拉力不变，故悬于绳上的绳子的拉力将减小，故C错误．‎ 三.实验题（本题共2小题，每空2分，共14分）‎ ‎17.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，‎ ‎（1）图乙是纸带穿过打点封时器的两种穿法，你认为比较合理的穿法是___（选填“A”或“B”）‎ ‎ ‎ ‎（2）关于打点计时器的使用，下列说法中正确的是___‎ A．电磁打点计时器使用的是4V~6V的直流电源 B．在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源 C．使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小 D．纸带上打的点越密，说明物体运动得越快 ‎（3）如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的记数点，相邻记数点间有4个计时点未标出，设A点为计时起点，求C点的瞬时速度___，小车的加速度a=___（结果保留三位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). B (2). C (3). 1.7 6.4‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)打点计时器在安装使用时，除基本操作要求外，还有一点值得注意的是：纸带穿过限位孔进要放在复写纸的下面，这样打出的点迹清楚，故B正确；‎ ‎(2)A．电磁打点计时器一般使用4～6V的交流电源，故A错误；‎ B．为了提高纸带的利用率，同时为了使打点稳定，使用打点计时器时要先接通电源，后释放物体，故B错误；‎ C．打点时间间隔取决于交流电压的频率，电源频率越高，打点的时间间隔就越小，故C正确；‎ D．纸带上打的点越密，说明相等的时间间隔位移越小，即物体运动的越慢，故D错误．‎ ‎(3)电源频率为50Hz，则周期为0.02s，相邻计数点间还有四个点未标出，则可知相邻计数点间的时间为0.1s，利用匀变速直线运动的推论可知平均速度等于中间时刻的瞬时速度：‎ 由题意知 根据得，加速度为：‎ ‎18.在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学的实验情况如图所示，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．‎ ‎（1）本实验中，采用下列哪些方法和步骤可以减小实验误差________．‎ A．两个分力、间夹角尽量小些 B．两个分力、间的夹角尽量大些 C．橡皮筋的细绳要尽量短一些 D．实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度 ‎（2）本实验采用的是等效替代法，但若将细绳也换成橡皮筋，则实验结果是否会发生变化？答：_________________（选填“变化”或“不变化”）．‎ ‎（3）若保持结点O的位置及OB绳方向不变，而将OC顺时针缓慢转动一小角度，其他操作均正确，则______________．‎ A．弹簧秤甲的示数不变 B．弹簧秤甲的示数一直减小 ‎ C．弹簧秤乙的示数可能增大 D．弹簧秤乙的示数一定先减小后增大 ‎【答案】 (1). D (2). 不变化 (3). BC ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据平行四边形定则可知夹角太小将会导至合力过大，导致一个弹簧拉时可能超过量程，故夹角不能太小或太大，适当即可，故AB错误；为了准确记下拉力的方向，故采用两点描线时两点应尽量距离大一些，故细绳应长些，故C错误；为了防止出现分力的情况，应让各力尽量贴近木板，且与木板平行，同时，读数时视线要正对弹簧秤刻度，故D正确；故选D．‎ ‎（2）由于O点的作用效果相同，将两个细绳套换成两根橡皮条，不会影响实验结果 ‎（3）对点o受力分析，受到两个弹簧的拉力和橡皮条的拉力，保持结点O的位置及OB绳方向不变，其中橡皮条长度不变，其拉力大小不变，弹簧秤甲的示数一直减小，弹簧秤乙的示数可能增大，也有可能减小，故AD错误，BC正确；故选BC．‎ 四.计算题（本题共4个题，19、20每题9分，21、22每题10分，共38分，要或写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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）‎ ‎19.在平直路面上以16m/s速度匀速行驶的汽车，刹车后做匀减速直线运动，加速度的大小为4m/s2，求刹车后 ‎（1）3s末汽车的速度；‎ ‎（2）汽车通过的最大位移；‎ ‎（3）汽车停止运动前最后1s内通过的位移．‎ ‎【答案】（1）4m/s（2）32m（3）2m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）3s末汽车的速度:‎ ‎（2）根据，可得：‎ ‎（3）将汽车最后1s的运动看做初速度为零的匀加速直线运动，‎ ‎20.不计重力的皮带一端固定在斜面上端，另一端绕过一质量m=3kg、中间有一圈凹槽的圆柱体，并用与斜面夹角的力F拉住，使整个装置处于静止状态，如图所示．已知斜面倾角α=37°不计一切摩擦，求拉力F和斜面对圆柱体的弹力FN的大小．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）‎ ‎【答案】18N ‎【解析】‎ ‎【详解】平行于斜面皮带对圆柱体也有力的作用．‎ ‎（1）式应改为：Fcosβ+F="mgsinα " ② ‎ 由②得 ‎30N="10N " ③ ‎ 将③代入②得 FN=mgcosα－Fsinβ=30×0.8－10×0.6N="18N " ④‎ ‎21.如图甲所示是高层建筑配备的救生缓降器材，由调速器、安全带、安全钩、缓降绳索等组成．发生火灾时，使用者先将安全钩挂在室内窗户、管道等可以承重的物体上，然后将安全带系在人体腰部，通过缓降绳索等安全着陆．如图乙所示，是某中学在某次火灾逃生演练现场中，体重为60kg的逃生者从离地面18m高处，利用缓降器材由静止开始匀加速下滑，当速度达到时，以大小为加速度减速，到达地面时速度恰好为零．假设逃生者下降过程中悬空不接触墙面，不计空气阻力，求：‎ 减速下滑过程的位移；‎ 减速下滑时逃生者对缓降绳索的拉力大小；‎ 到达地面整个过程的时间．‎ ‎【答案】(1)7.2m（2）750N（3）6.0s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由题意可知减速过程：v2=2ax1，解得x1=7.2m ‎(2)减速过程对逃生者有：F-mg=ma，解得F=750N，根据牛顿第三定律，逃生者对缓降绳索的拉力大小也是750N，方向向下．‎ ‎(3)全过程的平均速度为，到达地面整个过程的时间t==6.0s．‎ ‎22.如图所示, 质量为m 物块A被轻质细绳系住斜吊着放在倾角为30°的静止斜面上, 物块A与斜面间的动摩擦因数为μ()．细绳绕过定滑轮O，左右两边与竖直方向的夹角α=30°、β=60°，细绳右端固定在天花板上，为细绳上一光滑动滑轮，下方悬挂着重物B．整个装置处于静止状态,重力加速度为g,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力．求: ‎ ‎(1)重物B的质量为多少时，A与斜面间恰好没有摩擦力作用？ ‎ ‎(2) A与斜面间恰好没有摩擦力作用时，水平地面对斜面的摩擦力为多大？‎ ‎(3)重物B的质量满足什么条件时，物块A能在斜面上保持静止？‎ ‎【答案】(1) (2),方向水平向右 (3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)受力分析可知：‎ ‎ ‎ A与斜面间恰好没有摩擦力作用即f=0，根据平衡条件：,，解得：，由B受力平衡可知：；‎ ‎(2)对斜面体受力分析和平衡条件可知：；‎ ‎(3) 如果物体A恰好不上滑，则对A，‎ 平行斜面方向：T1cos30°-mgsin30°-f=0‎ 垂直斜面方向：N+T1sin30°-mgcos30°=0‎ 解得： ；‎ 如果物体A恰好不下滑，摩擦力反向，则对A 平行斜面方向：T2cos30°-mgsin30°+f=0‎ 垂直斜面方向：N+T2sin30°-mgcos30°=0‎ 解得：；‎ 对物体B，根据平衡条件，有：2Tcos60°=m′g 故绳子的拉力等于物体B的重力，故物体B的质量范围为：．‎ ‎ ‎