【物理】四川省绵阳南山中学2019-2020学年高一上学期期中考试试题 （解析版）

【物理】四川省绵阳南山中学2019-2020学年高一上学期期中考试试题 （解析版）

四川省绵阳南山中学2019-2020学年高一上学期期中考试 第Ⅰ卷(选择题，共54分)‎ 一、本大题12小题，每小题3分，共36分．在每小题给出的四个选项中只有一个是正确的．‎ ‎1.下列说法正确的是( )‎ A. 研究“神舟十一号”和“天宫二号”自动交会对接过程时，“神舟十一号”和“天宫二号”可视为质点 B. 两个运动物体的位移大小相等，路程也一定相等 C. 一个物体的位移为零，路程有可能不为零 D. 研究地面上物体的运动，必须选取地面为参考系 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．在交会对接的过程中，对“神舟十一号”和“天宫二号”姿态调整，涉及到转动，所以不能将神舟十一号和天宫二号看成质点。故A不符合题意。‎ B．两个运动物体的位移大小相等，路程不一定相等。比如物体做圆周运动。故B不符合题意。‎ C．物体的位移为零，可能是首末位置可能相同，路程不一定为零。故C符合题意。‎ D．研究地面上物体的运动，不一定选取地面为参考系。故D不符合题意。‎ ‎2.关于力和重力,下列说法正确的是( )‎ A. 只有相互接触的两物体之间才有力的作用 B. 运动员将足球踢出，球在空中飞行是因为球受到一个向前的推力 C. 地球上各个地方重力的方向都是相同的 D. 物体的重心位置可能随物体形状的变化而改变 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．物体间不接触时也可能有力的作用，如库仑力等。故A错误。‎ B．运动员将足球踢出，球在空中飞行是因为足球具有惯性仍向前运动。故B错误。‎ C．地球各处的重力的方向均为竖直向下，但在各点所指的方向不是相同的。故C错误。‎ D．重心位置取决于形状和质量分布情况；形状规则，质量分布均匀的物体的重心在物体的几何中心上，质量分布不均匀的不一定在几何中心。所以物体的重心位置可能随物体形状的变化而改变。故D正确。‎ ‎3.一辆汽车以速度v匀速行驶了全程的一半，以行驶了另一半，则全程的平均速度为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 设全程为2s，前半程的时间为：．后半程的运动时间为：．则全程的平均速度为：．故B正确，ACD 错误．故选B.‎ ‎4.一辆沿直线匀减速行驶的汽车,经过路旁两根电线杆共用时5 s,汽车的加速度大小为,它经过第2根电线杆时的速度为,则汽车经过第1根电线杆时的速度为(　　)‎ A. 2 m/s B. 10 m/s C. 25 m/s D. 5 m/s ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】汽车做匀减速行驶运动，加速度为2m/s2，经过第二根电线杆时的速度是15m/s，用5s时间，根据速度时间关系公式，有：v=v0-at，解得：v0=v+at=15+2×5=25m/s，故C正确。‎ ‎5.质点沿x轴做直线运动的位置坐标x与时间t的关系为x＝2+4t-t2（各物理量均采用国际单位制单位），则该质点（　　）‎ A. 第1s内的位移大小是5m B. 前2s内的平均速度是3m/s C. 2s末质点速度减为0 D. 4s末质点位于坐标原点处 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 第1s内的位移x1=(2+4×1−1)−2=3m，故A错误；‎ B. 前2s内位移x2=(2+4×2−4)−2m=4m，则平均速度，故B错误；‎ C. 根据x=v0t+知，质点的初速度为4m/s，加速度为−2m/s2，速度减为零的时间为2s，故C正确；‎ D. 4s末物体所处的位置坐标x=2+4×4−16=2m，故D错误。‎ ‎6.下列关于速度和加速度关系的说法中正确的是（ ）‎ A. 加速度越来越小，速度可能越来越大 B. 加速度的方向就是速度的方向 C. 加速度为零时，速度一定为零 D. 速度变化量越大，加速度越大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 比如当加速度与速度方向相同时，加速度越来越小，速度可能越来越大，故A正确；加速度的方向与合力方向相同，与速度方向不一定相同，故B错误；加速度为零时，速度不一定为零，比如匀速直线运动，加速度为零，速度不为零，故C错误；加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量．速度变化量越大，加速度不一定越大，还取决于速度变化所用的时间，故D错误。所以A正确，BCD错误。‎ ‎7. 如图所示，一根弹簧的自由端未挂重物时指针B正对刻度5，当挂上80N重物时（未超出弹性限度）指针正对刻度45，若要指针正对刻度20，应挂重物的重力为（ ）‎ A. 40N B. 30N C. 20N D. 不知弹簧的劲度系数k的值，无法计算 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 因为弹簧的形变量和其受到的作用力成正比，故，解得F=30N，故B正确．‎ ‎8.如图，斜面体A静置于粗糙水平面上，被一轻绳拴住的小球B置于光滑的斜面上，轻绳左端固定在竖直墙面上P处，此时小球静止且轻绳与斜面平行．现将轻绳左端从P处缓慢沿墙面上移到处，斜面体始终处于静止状态，则在轻绳移动过程中(　　)‎ A. 轻绳的拉力先变小后变大 B. 轻绳的拉力先变大后变小 C. 斜面体对小球的支持力逐渐增大 D. 斜面体对小球的支持力逐渐减小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】小球受力如图所示：‎ 小球受到斜面体的支持力FN1及轻绳拉力F的合力始终与小球重力G1等大反向，当轻绳左端上升时，F增大，FN1减小 A．轻绳的拉力先变小后变大。故A不符合题意。 ‎ B．轻绳的拉力先变大后变小。故B不符合题意。‎ C．斜面体对小球的支持力逐渐增大。故C不符合题意。 ‎ D．斜面体对小球的支持力逐渐减小。故D符合题意。‎ ‎9.如图所示，用弹簧测力计在水平方向上拉动一个置于地面的物体，使它做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为5N；当弹簧测力计的示数为6N 时，物体运动时受到的摩擦力大小为 A. 1N B. 5N C. 6N D. 11N ‎【答案】B ‎【解析】‎ 物体做匀速直线运动时要受平衡力，因此滑动摩擦力f等于拉力F，即f=F=5N．当测力计示数为6N时，由于压力和接触面的粗糙程度不变，因此滑动摩擦力不变，仍为5N，此时物体做加速运动．故选B．‎ ‎10.某同学以校门口为原点，向东方向为正方向建立坐标，记录了甲、乙两位同学的位移—时间(xt)图线，如图所示，下列说法中正确的是(　 　)‎ A. 在t1时刻，甲的瞬时速度为零，乙的速度不为零 B. 在t2时刻，甲、乙速度可能相同 C. 在t2时刻，甲、乙两同学相遇 D. 在t3时刻，乙的速度为零，加速度不为零 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析： x-t图象的斜率表示速度，故在t1时刻，乙的瞬时速度为零，甲的速度不为零，故A错误；x-t图象的斜率表示速度，在t2时刻，甲、乙位置坐标相同，但速度不同（方向不同），故B错误；在t2时刻，甲、乙位置坐标相同，是相遇，故C正确；x-t图象的斜率表示速度，在t3时刻，乙的位置坐标为零，但速度不为零，故D错误；故选C。‎ ‎11.某质点做匀减速直线运动，依次经过A、B、C三点，最后停在D点。已知AB=6m，BC=4m，从A点运动到B点，从B点运动到C点两个过程速度变化量都为−2m/s，下列说法正确的是（ ）‎ A. 质点到达B点的速度大小为2.55m/s B. 质点的加速度大小为2m/s2‎ C. 质点从A点运动到C点的时间为4s D. A、D两点间的距离为12.25m ‎【答案】BD ‎【解析】‎ AB、由题意知，vA﹣vB=2m/s，vB﹣vC=2m/s，设加速度的大小为a，根据速度位移公式得：‎ ‎，，代入数据联立解得：a=2m/s2，vA=7m/s，vB=5m/s，vC=3m/s，故A错误，B正确；‎ C、质点从A到C时间为：，故C错误；‎ D、AD间的距离为：，故D正确。‎ 故选：BD。‎ ‎12.如图所示,将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部O'处(O为球心),弹簧另一端与质量为m的小球相连,小球静止于P点.已知容器半径为R、与水平地面之间的动摩擦因数为μ,OP与水平方向的夹角为.下列说法正确的是(　　)‎ A. 轻弹簧对小球的作用力大小为 B. 容器相对于水平面有向左的运动趋势 C. 容器和弹簧对小球的作用力的合力竖直向上 D. 弹簧原长为R ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AC．对小球受力分析：重力G、弹簧的弹力F和容器的支持力N，如图所示： 根据平衡条件，容器和弹簧对小球的作用力的合力与重力平衡，竖直向上，结合几何关系可知：N=F=mg。故A错误，C正确。 B．以容器和小球整体为研究对象，分析受力可知：竖直方向有：总重力、地面的支持力，容器相对于水平面无滑动趋势，地面对半球形容器没有摩擦力。故B错误。 D．由胡克定律，弹簧的压缩量为：；故弹簧的原长为：‎ 故D错误 二、本大题6小题，每小题3分，共18分。在每小题给出的四个选项中有多个选项正确，全对得3分，选对但不全得1分，有错或不选得0分。‎ ‎13.一物体做自由落体运动，取,该物体（　　）‎ A. 前2s内下落的距离为20 m B. 第2s内下落的距离为20 m C. 第2s末的速度为20 m/s D. 第1s内的平均速度为10 m/s ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．前2s内下落的距离为：，故A符合题意。 B．第2s内下落的距离为:，故B不符合题意。‎ C．第2s末的速度为：v=gt=10×2=20m/s，故C符合题意。‎ D．第1s内的位移为: ，则第1s内的平均速度为：‎ ‎，故D不符合题意。‎ ‎14.如图所示为A、B两辆轿车在同一条平直高速公路上运动的图像,A的最小速度和B的最大速度相同。已知在 时刻,A、B两车相遇,则(　　)‎ A. 时,轿车A在后、轿车B在前 B. 在时间内,轿车A的加速度先变小后变大 C. 在时间内,两轿车的位移相同 D. 在时间内,轿车B的位移为 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A．t=0时，轿车A速度大于B，已知在t1时刻，A、B两车相遇，已知在0-t1时刻，A位移大于B车，故t=0，A在后、轿车B在前。故A符合题意。 B．在0-t2时间内，轿车A的图象斜率先变小后变大，故加速度先变小后变大。故B符合题意。 C．在0-t2时间内，速度时间图象的面积表示位移，A轿车的面积大于B轿车的。故C不符合题意。 D．在0-t2时间内，轿车B的面积小于1.5v0t2，故B的位移小于1.5v0t2。故D不符合题意。‎ ‎15.如图所示，物体A的质量为5 kg，此时A与桌面间的最大静摩擦力为10 N，不计定滑轮与轻绳之间的摩擦。拉力F＝30 N时，系统处于静止状态，则物体B的质量M可以为(　　)(g ‎＝10 N/kg)‎ A. 2kg B. 1kg C. 3kg D. 5kg ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】当物体B质量大时，物体A有向右运动趋势，则静摩擦力向左最大：Mg=F+Fmax=30+10=40N，所以最大为：M=4kg，当物体B质量小时，物体A有向左运动趋势，则静摩擦力向右最小：Mg=F-Fmax=30-10=20N，所以最小为：M=2kg，综合得出物体B的质量为：2kg≤M≤4kg，故A、C符合题意。 ‎ ‎16.两个力F1和F2间的夹角为θ,两个力的合力为F,以下说法中正确的是(　　)‎ A. 若F1和F2的大小不变,θ角越小,合力F就越大 B. 合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大 C. 如果夹角θ不变,F1大小不变,只要F2增大,合力F就必然增大 D. 如果夹角θ满足一定条件,合力F和分力F1、F2的大小可能相等 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．若F1和F2的大小不变，θ角越小，根据平行四边形定则知，合力F就越大。故A正确。 B．合力可能比分力大，可能比分力小，也可能与分力相等。故B错误。 C．如果夹角θ不变，若夹角为180度，F1大小不变，增大F2，则合力可能减小。故C错误。 D．如果夹角为120度，F1、F2大小相等，则合力与分力大小相等。故D正确。‎ ‎17.如图所示，一个大人与一个小孩在河的两岸，沿河岸拉一条船前进，大人的拉力为 F1＝400 N，方向与 河中心线的夹角为 30°，若要大人小孩合力使船向正东方向行驶，下列说法正确的是（ ）‎ A. 小孩施加的最小拉力为 200N B. 小孩施加的最小拉力为 N C. 小孩施加的最小拉力方向为正北 D. 小孩施加的最小拉力方向为东偏北 60°‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 受力如图所示：‎ 根据几何关系，，方向正北，故AC正确，BD错误。‎ ‎18.近来，“中国式过马路”成为人们热议话题.行人过马路时必须遵守交通规则，而红绿灯的时间设置也必须考虑到行人的安全.假设行人过马路时看到红灯转绿灯时反应时间为0.2 s，设行人先做匀加速运动，经过1 s速度达到了最大值1.5 m/s，然后以这一速度匀速通过马路，已知马路的宽度为40 m，行人沿直线垂直马路在斑马线上行走，则根据以上数据计算出该路口的行人绿灯设置的最短时间为(　　)‎ A. 10 s B. 20 s C. 28 s D. 40 s ‎【答案】C ‎【解析】‎ 人匀加速运动的位移x1＝×1 m＝0.75 m，‎ 匀速运动的位移x2＝40－x1＝39.25 m，时间t2＝≈26.2 s.‎ 绿灯设置的最短时间t＝Δt＋t1＋t2＝(0.2＋1＋26.2) s＝27.4 s，接近28 s.‎ 第Ⅱ卷(非选择题，共46分)‎ 三．本大题4小题。（共16分，每空2分）。‎ ‎19.如图所示，物体B的上表面水平，B上面载着物体A，当它们一起沿固定斜面C匀速下滑的过程中，物体A受到________个力。‎ ‎【答案】2‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】A物体匀速下滑，所以受力平衡；A一定受重力和支持力；二者相互平衡；由于水平方向没有外力；故水平方向物体不受摩擦力；所以A物体只受重力和支持力两个力的作用。‎ ‎20.某同学用打点计时器研究小车的匀变速直线运动．他将打点计时器接到频率是50 Hz的交流电源上，实验中得到一条纸带，如图所示．他在纸带上便于测量的地方选取第1个计数点，在该点下标明A，第6个点下标明B，第11个点下标明C，第16个点下标明D，第21个点下标明E.测量时发现B点已模糊不清，测得AC长为14.56 cm，CD长为11.15 cm，DE长为13.73 cm.由以上数据可以算出：打点计时器打C点时小车的瞬时速度大小为________m/s，小车运动的加速度大小为________‎ ‎【答案】 0.986 2.58‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】当电火花打点计时器使用的交流电源频率是50Hz时，电火花计时器每隔0.02s打一个点．在这个点下标明A，第六个点下标明B，第十一个点下标明C，第十六个点下标明D，第二十一个点下标明E；可以看出相邻的计数点间的时间间隔为：t=5T=5×0.02s=0.1s。根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小为：‎ 设A到B之间的距离为x1，设B到C之间的距离为x2，设C到D之间的距离为x3，设D到E 之间的距离为x4，根据匀变速直线运动的推论公式△x=at2可以求出加速度的大小，得： 为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值得：‎ ‎21.在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，某实验小组将不同数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端进行测量，根据实验所测数据，利用描点法作出了所挂钩码的重力G与弹簧总长L的关系图象，如图所示．根据图象回答以下问题．‎ ‎ ‎ ‎(1)弹簧的原长为________ cm.‎ ‎(2)弹簧的劲度系数为________ N/m.‎ ‎【答案】 (1)10 (2)1000‎ ‎【解析】‎ ‎（1）当弹簧下端不挂重物时，弹簧的拉力为零，此时弹簧长度即为原长，由图示图象可知，弹簧的原长为：0.10m。 （2）由图示图象可知，弹簧的劲度系数为：。‎ ‎22.某同学用如图所示实验装置来验证“探究共点力合成的规律”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向．‎ ‎(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中的示数为________N(保留两位有效数字)．‎ ‎(2)下列的一些做法中，是该实验中必须的实验要求是________．(请填写选项前对应的字母)‎ A．实验中必须保证OB水平 ‎ B．应测量重物M所受的重力 C．拉线方向应与木板平面平行 ‎ D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使AO与OB的夹角不变 ‎(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，你的解决办法是____________.‎ ‎【答案】 (1). 3.6 (2). BC (3). 将A更换成较大量程的弹簧测力计或减小重物M的质量 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由图示可知，弹簧测力计分度值为0.2N，其示数为3.6N．‎ ‎(2)A．该实验中不一定需要OB水平。故A不符合题意。‎ B．弹簧测力计A和B的示数分别为两细线的力的大小，同时画出细线的方向即为力的方向，虽悬挂重物的细线方向确定，但大小却不知，所以要测重物重力。故B符合题意。‎ C．拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确性。故C符合题意。‎ D．该实验中AO与OB的夹角大小不会影响实验结果。故D不符合题意。‎ ‎(3)当弹簧测力计A超出其量程，则说明弹簧测力计B与重物这两根细线的力的合力已偏大又由于挂重物的细线力的方向已确定，所以要么减小重物的重量，要么改变测力计B拉细线的方向，或改变弹簧测力计B拉力的大小，从而使测力计A不超出量程 四.本大题3小题，共30分。要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。‎ ‎23.如图所示，A、B两球完全相同，质量均为m，用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间夹着一根原长为、劲度系数为k的轻弹簧，静止时两根细线之间的夹角为2θ，(重力加速度为g)求：‎ ‎(1)细线的拉力T；‎ ‎(2)弹簧的长度1。‎ ‎【答案】（1） （2） ‎ ‎【解析】‎ A物体的受力如图所示有：‎ ‎（1）由平衡知识可知 ‎ ‎（2）F=mgtanθ ‎ 则 ‎ ‎ ‎ ‎24.汽车在路上出现故障时，应在车后放置三角警示牌(如图所示)，以提醒后面驾车司机，减速安全通过。在夜间，有一货车因故障停驶，后面有一小轿车以30m/s的速度向前驶来，由于夜间视线不好，小轿车驾驶员只能看清前方50m的物体，并且他的反应时间为0.6s，制动后最大加速度为5m/s2，求：‎ ‎（1）小轿车从刹车到停止所用的最短时间；‎ ‎（2）三角警示牌至少要放在车后多远处，才能有效避免两车相撞。‎ ‎【答案】（1）6s；（2）58m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）小轿车初速度v0=30m/s，末速度v=0，加速度a=-5m/s2，反应时间为t1=0.6s，从刹车到停止所用的最短时间为t2，则 t2＝＝s=6s ‎（2）反应时间内小轿车做匀速运动位移x1，则 x1＝v0t1＝18m 从刹车到停止的位移为x2，则 x2＝＝90m 小轿车从发现物体到停止的全部距离为x＝x1＋x2＝108m，所以三角警示牌至少要放在车后Δx＝x－50m＝58m处，才能有效避免两车相撞。‎ ‎25.甲、乙两车在平直公路上比赛，某一时刻，乙车在甲车前方L1＝11 m处，乙车速度v乙＝60 m/s，甲车速度v甲＝50 m/s，此时乙车离终点线尚有L2＝600 m，如图所示．若甲车加速运动，加速度a＝2 m/s2，乙车速度不变，不计车长，求：‎ ‎（1）经过多长时间甲、乙两车间距离最大，最大距离是多少？‎ ‎（2）到达终点时甲车能否超过乙车？‎ ‎【答案】（1）（2）不能 ‎【解析】‎ 试题分析：解析：(1)当甲、乙两车速度相等时，两车间距离最大，即v甲＋at1＝v乙，‎ 得t1＝＝s＝5 s；‎ 甲车位移x甲＝v甲t1＋at＝275 m，‎ 乙车位移x乙＝v乙t1＝60×5 m＝300 m，‎ 此时两车间距离Δx＝x乙＋L1－x甲＝36 m ‎(2)甲车追上乙车时，位移关系为 x甲′＝x乙′＋L1，‎ 甲车位移x甲′＝v甲t2＋at，‎ 乙车位移x乙′＝v乙t2，‎ 将x甲′、x乙代入位移关系，得 v甲t2＋at＝v乙t2＋L1，‎ 代入数据t2＝11s，‎ 实际乙车到达终点的时间为t3＝L2/ v乙＝10s，‎ 所以到达终点时甲车不能超过乙车。 ‎