湖南省湘西州2020学年高一物理上学期期末质量检测试题（含解析）

湖南省湘西州2020学年高一物理上学期期末质量检测试题（含解析）

湖南省湘西州2020学年高一上学期期末质量检测物理试题 ‎ 一、单选题（本大题共15小题，共45.0分）‎ ‎1.下列各组物理量中，都是矢量的是　　‎ A. 位移、时间 B. 速度、速率 C. 加速度、速度 D. 路程、位移 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．位移是矢量，时间是标量，故A错误。‎ B．速度是矢量，速率是速度的大小，是标量，故B错误。‎ C．加速度和速度都是矢量，故C正确。‎ D．路程是只有大小没有方向的标量，位移是矢量。故D错误。‎ ‎2.关于作用力和反作用力，下列说法正确的是　　‎ A. 作用力和反作用力一定发生在两个相互接触的物体之间 B. 作用力和反作用力等大反向，二者合力为零 C. 作用力和反作用力同时产生，同时消失 D. 作用力和反作用力作用在不同的物体上，产生的作用效果一定相同 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、两个不接触的物体之间也可以产生力的作用，如万有引力等；故A错误；‎ B、作用力和反作用力作用在两个物体上，不能求合力；故B错误 C、根据作用力与反作用力的特点可知，作用力和反作用力同时产生，同时消失；故C正确；‎ D、作用力和反作用力作用在两个物体上，产生不同的效果；故D错误；‎ ‎3.2020年国际田联世界挑战赛于北京时间6月23日凌晨在马德里站如期举行。如图所示，苏炳添在百米大战中，以获得冠军，再次平了亚洲记录，成为当之无愧的“亚洲第一飞人”。据悉苏炳添的起跑反应时间是 ‎，也是所有选手中最快的一个。下列说法正确的是　　‎ A. 苏炳添的起跑反应时间，指的是时刻 B. 在研究苏炳添的起跑技术动作时不可以将他看作质点 C. 苏炳添这次比赛的平均速度大小为 D. 以其他运动员为参考系，苏炳添总是静止的 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．苏炳添的起跑反应时间，指的是一段时间间隔，故指的是时间；故A错误；‎ B．研究起跑动作时，运动员的肢体动作是不能忽略的；故大小和形状不能忽略；不能看作质点，故B正确；‎ C．苏炳添的位移是100米，成绩为，所以平均速度为：，故C错误；‎ D．各运动员的速度不同，以其他运动员为参照物，苏炳添是运动的，故D错误；‎ ‎4.自同一地点自由下落的A、B两物体，A的质量是B的2倍，B比A晚1s开始下落，忽略空气阻力，重力加速度，下列说法正确的　　‎ A. 两物体落地时速度相同 B. 两物体下落所用的时间不相等 C. 在A落地前，B下落后的任一时刻，A、B两物体间的距离均为5m D. 在A落地前，B下落后的任一时刻，A、B两物体速度之差均为 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．因两物体下落高度相同，则由=2 可知，落地时的速度相同，故A正确；‎ B．由= 可得，两物体下落所用的时间相同，故B错误；‎ C．假设B运动时间后，A、B两物体间的距离为：= - =10-5；故AB两物体间的距离增大，故C错误；‎ D．由速度公式可= - =2=10m/s；故D错误；‎ ‎5.如图3所示，质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行，长木板放在水平地面上一直处于静止状态．若长木板ab与地面间的动摩擦因数为μ1，木块P与长木板ab间的动摩擦因数为μ2，则长木板ab受到地面的摩擦力大小为 (　　)‎ A. μ1Mg B. μ1(m＋M)g C. μ2mg D. μ1Mg＋μ2mg ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：据题意，由于木块P在长木板M上滑行，木块P受到的滑动摩擦力为：；此时对长木板M受力分析，受到重力G、支持力N、压力FN、P提供的向右的摩擦力f和地面提供的摩擦力f’，在这几个作用下长木板处于静止状态，则有：，故选项A正确。‎ 考点：本题考查摩擦力和平衡条件。‎ ‎6.下列说法正确的是　　‎ A. 加速度是描述物体位置变化快慢的物理量 B. 加速度是描述物体速度变化大小的物理量 C. 加速度增大时，速度一定增大 D. 物体具有向东的加速度，而速度的方向可能向西 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，故AB错误；‎ C．加速度增大，速度可能减小，故C错误；‎ D．加速度与速度的方向可能相同也可能相反，故D正确。‎ ‎7.一物体受三个共点力的作用，下列几组力中，能使物体处于平衡状态的是　　‎ A. 4N、7N，8N B. 2N、3N、6N C. 1N、5N，7N D. 1N、8N、10N ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A、4N与7N合成最大11N，最小3N，当取8N时与第三个力合成，得到最小值为0N，能使物体处于平衡状态，故A正确；‎ B、2N和3N合成最大5N，最小1N，6N不在这两个力范围之内，不能使物体处于平衡状态，故B错误；‎ C、1N和5N合成最大6N，最小4N，不可能为7N，故与第三个力不可能平衡，故C错误；‎ D、1N和8N合成最小7N，最大9N，不可能为10N，故与第三个力不可能平衡，故D错误。‎ ‎8.如图所示为某商场的无台阶自动扶梯，为了节约能源，在没有顾客乘行时，自动扶梯都以较小的速度匀速运行，当有顾客乘行时自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行。则电梯在运送顾客上楼的整个过程中　　‎ A. 顾客始终受摩擦力作用 B. 顾客在扶梯加速阶段才受摩擦力作用 C. 顾客对扶梯的作用力始终竖直向下 D. 顾客对扶梯的作用力始终竖直向上 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．如图所示无台阶自动扶梯中，人相对扶梯静止，在平行于扶梯方向，重力分力平行于扶梯向下，不论扶梯是匀速运动还是加速运动，乘客都受到摩擦力作用，故A正确，故B错误；‎ CD．扶梯匀速运动时扶梯对乘客的作用力与重力平衡，方向竖直向上，由牛顿第三定律知乘客对扶梯的作用力竖直向下。扶梯加速运动时乘客的合力沿扶梯向上，则扶梯对乘客的作用力不是竖直向下，则乘客对扶梯的作用力不是竖直向下的，故C、D错误；‎ ‎9.如图所示，用细绳将重球悬挂在光滑墙壁上，当绳子稍许变短小球仍处于静止状态，此时　　‎ A. 绳子的拉力变小，墙对球的弹力变大 B. 绳子的拉力变小，墙对球的弹力变小 C. 绳子的拉力变大，墙对球的弹力变大 D. 绳子的拉力变大，墙对球的弹力变小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】以小球为研究对象，分析受力情况：重力G，墙的支持力N和绳子的拉力T，作出力图如图：‎ 设绳子与墙之间的夹角为，根据平衡条件得：，，如果所用的绳子变短，增大，G不变，则由上式可知N变大，T变大；故C正确，ABD错误。‎ ‎10.一个小球水平向右运动，以的速度与墙壁相碰，经过以的速度沿同一直线反弹，则在这段时间内小球的平均加速度为　　‎ A. ，方向向右 B. ，方向向左 C. ，方向向右 D. ，方向向左 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】规定以初速度方向为正，则有：，所以球在与墙碰撞的过程中的平均加速度的大小为，方向与初速度方向相反，即水平向左，故D正确，ABC错误。‎ ‎11.如图所示，木块AB放在水平地面上，A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为，系统置于水平地面上静止不动，现用的水平推力作用在木块B上，力F作用后　　‎ A. 木块A所受摩擦力大小是7N B. 木块A所受摩擦力大小是4N C. 木块B所受摩擦力大小是7N D. 木块B所受摩擦力大小是4N ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】物体A、B之间的轻弹簧被压缩了，弹簧弹力为：‎ ‎；‎ AB．木块A受到向左的弹力为8N，A不动，故静摩擦力为8N，向右，故AB错误；‎ CD．用的水平拉力作用在木块B上，木块B受弹簧向右的弹力为向左推力为1N，B仍然处于静止状态，故B受到的摩擦力，故C正确、D错误；‎ ‎12.甲、乙两物体沿同一直线运动，它们的位移随时间变化的图象如图所示，由图象可知　　‎ A. 甲、乙的加速度不为零且大小之比为1：1‎ B. 乙开始运动后，甲、乙沿同一方向运动 C. 乙开始运动后，甲，乙速度大小之比为2：1‎ D. 时，甲、乙相遇 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、在图象中，斜率代表速度，故甲乙匀速运动，故甲乙的加速度都为零，故A错误；‎ B、乙运动后，甲、乙做方向相反的匀速直线运动，故B错误；‎ C、甲的速度为，乙的速度为，故乙运动后，甲、乙速度大小之比为1：1，故C错误；‎ D、时，甲乙处于相同位置，故甲乙相遇，故D正确 ‎13.在同一直线上运动的P、Q两个物体在时经过同一个位置，它们的运动速度随时间变化的图象如图所示，下列说法正确的是　　‎ A. 在内两物体运动方向相反 B. 在内两物体逐渐远离 C. 在内两物体的位移相等 D. 在时，两物体相遇 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、在内一个两物体速度均沿正方向，相同，故A错误；‎ B、内，P的速度大于Q的速度，距离变大，故B正确；‎ CD、根据图象与时间轴围成的面积表示位移，知在 s内P物体的位移比Q的小，在2s时相等，故CD错误。‎ ‎14.一人乘升降机，测得在竖直方向运动过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，下列说法正确的是　　‎ A. 内，升降机一定向上加速运动 B. 内，升降机一定向下减速运动 C. 时人对地板的压力最大 D. 时，人对地板的压力最大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、以竖直向上为a的正方向，知内，升降机的加速度a一定向上，但加速度与速度无关，速度不一定向上，所以升降机不一定向上加速运动。故A错误。‎ B、内，升降机的加速度向下，但速度方向不能确定，所以升降机不一定向下减速运动，故B错误。‎ C、当物体的加速度向上时，物体对接触面的压力大于物体的重力时，物体处于超重状态，则知内，升降机处于超重状态，且时加速度最大，超重最大，人对地板的压力最大。故C正确。‎ D、当物体的加速度向下时，物体对接触面的压力小于物体的重力时，物体处于失重状态，可知时，人对地板的压力最小，故D错误。‎ ‎15.如图所示，一光滑斜面固定在水平地面上，高度为h。小物块从斜面顶端A处由静止开始下滑，当滑到斜面底端B处时，小物块速度的大小为( )‎ A. B. gh C. 2gh D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 斜面光滑，支持力不做功，只有重力做功，所以小物块的机械能守恒，故有，解得，D正确．（本题也可以通过动能定理，匀变速直线运动规律求解）‎ 二、实验题探究题（本大题共4小题，共18.0分）‎ ‎16.在“探究物体的加速度与所受合力、质量的关系”实验时，采用如图甲所示的实验装置，小车及车中的砝码质量为M，钩码的质量为m。‎ 当满足m______选填“远小于”“等于”或“远大于”时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于所挂钩码的重力大小。‎ 在保持小车及车中砝码质量M一定时，探究加速度与所受合力的关系，由于平衡摩擦力时操作不当，某位同学得到的关系如图乙所示，其原因是______。‎ ‎【答案】 (1). 远小于 (2). 平衡摩擦力过度 ‎【解析】‎ ‎【详解】对整体分析，根据牛顿第二定律得，整体加速度大小为：，则绳子的拉力为：，当m远小于M时，可以认为绳子对小车的拉力大小等于所挂钩码的重力大小。‎ 由图象可知，当时，加速度不为零，可知平衡摩擦力过度。‎ ‎17.如图是“研究匀变速直线运动”的实验中得到的一条纸带，从O点开始每5个计时点取一个计数点，依照打点的先后依次编为1、2、3、4，5，6，量得，，、、，，已知计时器的电源频率是50Hz。‎ 相邻两计数点间的时间间隔为______s。‎ 小车加速度的大小为______计算结果保留两位小数 ‎【答案】 (1). (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】每隔五个打印点取一个计数点，所以2，3两计数点间的时间间隔为 ‎，‎ 根据匀变速直线运动的推论，有：‎ ‎18.如图为“探究求合力方法”的实验装置图 ‎(1)下面是实验的主要步骤：‎ ‎①将橡皮筋的一端固定在木板上的A点，另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计；‎ ‎②沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将此位置标记为O点，并记录______;‎ ‎③再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端也拉至O点，记录拉力的大小及方向 ‎(2)某次实验中弹簧测力计的示数如图，读数是______N.‎ ‎【答案】 (1). 两个拉力的大小及方向 (2). 3.60‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据实验原理和实验操作步骤判断；熟练掌握弹簧测力计的读数方法；‎ ‎【详解】(1)根据实验的原理可知，沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将此位置标记为O点，并记录两个拉力的大小及方向.‎ ‎(2)根据弹簧秤的精确度为0.1N，估读到0.01N，得其示数为；‎ ‎【点睛】该题考查了“验证力的平行四边形定则”的实验中基础知识，如等效思想即一个合力与几个分力共同作用的效果相同，可以互相替代.‎ ‎19.某实验小组利用如图所示的实验装置测量小物块与水平面之间的动摩擦因数。弹簧左端固定在挡板上，带有遮光条的小物块将弹簧压缩至C处由静止释放，小物块运动一段距离后与弹簧分离，接着通过P处光电计时器的光电门，最后停在水平面上的B处。已知重力加速度为g，遮光条通过光电门的时间为t。为了测量动摩擦因数，还需要测量的物理量写出需要测量的物理量及其符号是：______；______。由此可得动摩擦因数______。用已知和测量的量的符号表示 ‎【答案】 (1). 遮光条的宽度d (2). 光电门到物块停止处的距离x (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】实验的原理：根据遮光条的宽度与滑块通过光电门的时间即可求得滑块的速度为：；因此需要测量遮光条的宽度d，B到C的过程中，摩擦力做功，根据动能定理得：；联立以上两个公式得动摩擦因数的表达式：；还需要测量的物理量是光电门到物块停止处的距离x。‎ 三、计算题（本大题共4小题，共37.0分）‎ ‎20.一辆汽车正在以的速度行驶，遇到危险情况后紧急刹车，以大小为的加速度做匀减速直线运动，求 刹车后6s内的位移大小；‎ 刹车后汽车在第3s内的位移大小。‎ ‎【答案】40m； ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】刹车时间为：‎ 故在6s内的位移即为4s内的位移，即为：‎ 前3s内的位移大小为：‎ 前2s内的位移为：‎ 则第3s内的位移为：‎ ‎21.如图所示，aO，bO为两根轻质橡皮条，在O处将质量为m的物体悬挂在空中，此时，物体处于静止状态。已知aO和bO与竖直方向的夹角分别为和，重力加速度为g，求：‎ 橡皮条aO和bO的拉力大小；‎ 将橡皮条aO剪断的瞬间，物体的加速度大小。‎ ‎【答案】 、； 。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】对结点O受力分析，受到三根绳子拉力，将和合成为F，‎ 根据三力平衡得出：‎ 已知aO和bO与竖直方向的夹角分别为和，根据三角函数关系得出：‎ ‎；‎ 剪断aO的瞬间，橡皮条bO的弹力大小及物体的重力大小不变，则物体所受合力大小为：‎ 由你定第二定律可得：‎ 解得：。‎ ‎22.如图所示，在光滑水平面上，A、B两物块在水平推力的作用下一起做匀加速直线运动，运动过程中测出A和B在时间内的速度变化量是 ‎。已知A的质量为1kg，求：‎ 的质量；‎ ‎、B之间的弹力大小。‎ ‎【答案】的质量是2kg；、B之间的弹力大小是4N。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】以A、B整体为研究对象，则有：。‎ 由牛顿第二定律得：‎ 解得：‎ 以B为研究对象，根据牛顿第二定律得：‎ ‎23.如图甲为冰库工作人员移动冰块的场景，冰块先在工作人员斜向上拉力作用下运动一段距离，然后放手让冰块向前滑动到目的地，其工作原理可简化为如图乙所示。某次工人从水平滑道前端拉着冰块由静止开始向前匀加速前进，运动时放手，冰块刚好到达滑道末端停止。已知冰块质量为100kg，冰块与滑道间动摩擦因数为，运送冰块的总距离，工人拉冰块时拉力与水平方向成角斜向上。已知，，取求：‎ 冰块在减速过程中加速度的大小 冰块在加速过程中加速度的大小；‎ 工人对冰块的拉力大小。‎ ‎【答案】 。 ； 。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】减速过程，对冰块，由牛顿第二定律得：  ‎ 解得：‎ 设加速时加速度为，最大速度为v，加速前进位移x，总位移为 则加速阶段有 减速阶段有 解得 加速过程，对冰块受力分析，由牛顿第二定律得 竖直方向有 ‎ 水平方向有 又 联立得 解得。‎