【物理】吉林省梅河口市博文学校2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版）

【物理】吉林省梅河口市博文学校2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版）

吉林省梅河口市博文学校2019-2020学年高一上学期 期末考试试题 一、选择题 ‎ ‎1.如图所示，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车 a和b的位移一时间（x－t）图象.由图可知不正确的是 A. 在时刻t1 ，b车追上a车 B. 在时刻t2，a车的加速度小于b车的加速度 C. 在t1到t2这段时间内，a和b两车的路程相等 D. 在t1到t2这段时间内，b车的速率先减少后增加 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图知在时刻t1，a、b两车的位置坐标相同，到达同一位置，根据图象可知，a的速度小于b的速度，所以在时刻t1，b车追上a车，故A正确．‎ B．a做匀速运动，加速度为零，b做变速运动，加速度不为零，所以在时刻t2，a车的加速度小于b车的加速度，故B正确．‎ C．在t1到t2这段时间内，a和b两车初末位置相同，位移相同，a一直沿负方向运动，而b先沿负方向运动后沿正方向运动，路程不等，故C错误．‎ D．速度图线切线的斜率表示速度，在t1到t2这段时间内，b车图线斜率先减小后增大，则b车的速率先减小后增加，故D正确．‎ ‎2.如图所示，两根完全相同的轻弹簧a、b上端固定在竖直墙壁上，下端连接在小球上。当小球静止，弹簧a、b与竖直方向的夹角分别为和（sin=0.6，cos=0.8），则a、b两弹簧的弹力之比为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】对小球受力分析，受到重力和两个弹簧的弹力，如图 根据平衡条件，有：‎ 而，‎ 解得：‎ 故A正确，BCD错误；‎ ‎3.如图，套在竖直杆上的物块P与放在水平桌面上的物块Q用足够长的轻绳跨过定滑轮相连，将P由图示位置释放，当P下落至绳与水平方向夹角为θ时速度大小为v，此时物块Q的速度大小为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】靠绕定滑轮的绳子相连的两物体有关联速度，即P和Q沿绳子的速度相同；很明显，P物体沿绳子的速度为分速度：vsinθ，它等于Q物体沿绳子的速度，因此Q物体的速度就是vsinθ​，故A正确，BCD错误．故选A．‎ ‎4.如图，质量为2m的光滑斜面小车，倾角为37°，斜面上放一被平行斜面的绳子系住的小球，其质量为m．现对小车施一水平拉力F，要使小球对斜面刚好无压力，则水平拉力F的大小应为 A. 2mg B. 3mg C. 4mg D. 5mg ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】小球对斜面没有压力，对球受力分析，由牛顿第二定律得：‎ 解得：,方向水平向右,对整体，由牛顿第二定律得：‎ A. 2mg与分析不符，故A错误；‎ B. 3mg与分析不符，故B错误；‎ C. 4mg与分析相符，故C正确；‎ D. 5mg与分析不符，故D错误．‎ ‎5.如图所示，在与水平方向成37°角的斜坡上A点，以10m/s的速度水平抛出一个小球，小球落到斜坡上，g=10m/s2，则小球在空中飞行时间为 A. 0.75s B. 1.5s C. 2s D. 3s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】小球从斜面上平抛落至斜面上，其位移偏向角为37°，故有 ‎，解得小球在空中的运动时间.故选B.‎ ‎6.如图所示，足够长的水平传送带以=2m/s的速度匀速运行．t=0时刻，在左端轻放一质量为m的小滑块，已知滑块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g=10m/s²，则t=2.5s时滑块的速度为 A. 3m/s B. 2m/s C. 1m/s D. 0‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】物块在传送带上加速度为： ，达到传送带速度时的时间为：，此后滑块与传送带一起匀速运动，故2.5s时的速度为2m/s，故B正确．‎ ‎7.如图所示，物体A、B由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳连接，由静止开始释放，在物体A加速下降的过程中（此过程中B未碰到滑轮），下列判断正确的是 A 物体A和物体B均处于超重状态 B. 物体A和物体B均处于失重状态 C. 物体A处于超重状态，物体B处于失重状态 D. 物体A处于失重状态，物体B处于超重状态 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】物体A加速下降的过程中，B加速上升，所以A的加速度向下，处于失重状态；B的加速度向上，处于超重状态，故D正确，ABC错误．‎ ‎8.如图所示，一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环．箱和杆的质量为M，环的质量为m．已知环沿着杆加速下滑，环与杆的摩擦力的大小为f，则此时箱对地面的压力 （ ）‎ A. 等于Mg B. 等于(M+m)g C. 等于Mg+f D. 等于(M+m)g − f ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】环在竖直方向上受重力及箱子的杆给它的竖直向上的摩擦力f，根据牛顿第三定律，环应给杆一个竖直向下的摩擦力f′，故箱子竖直方向上受重力Mg、地面对它的支持力N及环给它的摩擦力f′，由于箱子处于平衡状态，可得N=f′+Mg=f+Mg．根据牛顿第三定律，箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的弹力，即N′=f+Mg． A. 等于Mg，与结论不相符，选项A错误；‎ B. 等于(M+m)g，与结论不相符，选项B错误；‎ C. 等于Mg+f，与结论相符，选项C正确；‎ D. 等于(M+m)g − f，与结论不相符，选项D错误．‎ ‎9.汽车在平直公路上运动，若从t=0时起汽车在运动过程中的位移x与速度的平方v2之间的关系如图所示，下列说法正确的是( )‎ A. 汽车做匀速直线运动 B. 汽车做匀减速直线运动 C. 在t=0的速度为10m/s D. 汽车的加速度大小为10 m/s2‎ ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据0-v2=2ax得，，根据图象可知，x-v2是线性关系，斜率为负，即汽车做匀减速直线运动，故A错误，B正确；‎ CD.根据，可知，解得刹车过程中加速度大小a=5m/s2，由图线可知，汽车的初速度为10m/s，故C正确，D错误．‎ ‎10.如图所示，甲、乙两小球从高度不同的两点分别以初速度v甲、v乙沿水平方向抛出，经时间t甲、t乙后落到地面上的同一点p．已知p点与两抛出点水平距离相等，若不计空气阻力，下列关系式正确的是 A. t甲t乙 C. v甲>v乙 D. v甲v乙，选项C正确，D错误．‎ ‎11.重力大小为G的物体系在OA、OB两根等长的轻绳上,轻绳的A端和B端挂在半圆形的支架BAC上,如图所示．若B端的位置固定,将O绳子的A端沿半圆形支架从竖直位置逐渐靠近水平位置D的过程中,以下说法正确的是( )‎ A. OA绳上的拉力先增大后减小 B. OA绳上的拉力逐渐增大 C. OB绳上的拉力逐渐增大 D. OB绳上的拉力逐渐减小 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】对结点O受力分析如图：‎ 结点O始终处于平衡状态，所以OB绳和OA绳上的拉力的合力大小保持不变，方向始终是竖直向上的；OA绳上的拉力不断增大，OB绳上的拉力逐渐变大；故选BC.‎ ‎12.将物体竖直向上抛出，假设运动过程中空气阻力不变，其速度—时间图象如图所示，则(　　)‎ A. 上升、下降过程中加速度大小之比为11∶9‎ B. 上升、下降过程中加速度大小之比为10∶1‎ C. 物体所受的重力和空气阻力之比为9∶1‎ D. 物体所受的重力和空气阻力之比为10∶1‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据速度-时间图象的斜率表示加速度得：上升过程：a1= =11m/s2，下降过程：a2==9m/s2； 则加速度之比为：； 故A正确，B错误；上升过程，根据牛顿第二定律得：-mg-f=ma1，下落过程，根据牛顿第二定律得：mg-f=-ma2，代入数据得：；故C错误，D正确；故选AD．‎ 二、填空题 ‎13.为了探究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)‎ ‎（1）对于上述实验，下列说法正确的是______。‎ A．需要用天平测出沙和沙桶的总质量 B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车（未连细线）能沿长木板向下匀速运动 C．与小车定滑轮相连的轻绳与桌面要平行 D．小车靠近打点计时器，先接通电源后释放小车 ‎（2）该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(相邻两计数点间还有两个点没有画出)。已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为___m/s2(结果保留两位有效数字)。‎ ‎（3）该实验，沙和沙桶的总质量m______（选填“需要”或“不需要”）远小于小车的质量M在实验过程中小车的加速度______（选填“大于”“等于”或“小于”）沙和沙桶的加速度。‎ ‎（4）以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a－F图象是一条直线，由图象可得出的结论是______________．图线与横轴的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为____。‎ A.2tan θ B. C.k D.‎ ‎【答案】 (1). BD (2). 1.3 (3). 不需要 小于 ‎ ‎ (4). 小车质量不变时，加速度与合外力成正比 D ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）A．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A错误；‎ B．该题是弹簧测力计测出拉力，从而表示小车受到的合外力，调节长木板的倾角，以平衡摩擦力；轻推小车后，使小车（未连细线）能沿长木板向下匀速运动，这是平衡摩擦力的具体操作，故B正确；‎ C．轻绳与木板要平行，不是与桌面平行，故C错误；‎ D．打点计时器使用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，故D正确。‎ 故选BD ‎（2）由于两计数点间还有二个点没有画出，故相邻计数点的时间间隔为，‎ 由△可得：‎ ‎（3）由于拉力可以从弹簧秤读出，所以不需要满足，由于沙和桶的位移是小车的2倍，则沙和桶的加速度小于小车的加速度；‎ ‎（4）由 得 由此可以得出的结论为：小车质量不变时，加速度与合外力成正比；对图来说，图象的斜率 得 对于斜率，不能根据求解，所以不能根据求小车的质量。故ABC错误，D正确。‎ 故选D。‎ 三、计算题 ‎14.2022年冬季奥运会将在北京举办．如图所示，滑雪训练平台高h＝5m，一运动员以初速度v0从平台边缘水平飞出后做平抛运动，着地点距平台边缘水平距离x＝10m．重力加速度取g＝10m/s2．求运动员 ‎(1)飞行时间t ‎(2)初速度v0大小 ‎(3)着地时速度方向与水平方向间的夹角．‎ ‎【答案】（1）1s（2）10m/s（3）45°‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由竖直方向做自由落体运动，根据h＝gt2‎ 可得时间为：‎ ‎（2）运动员水平做匀速直线运动，则可得初速度大小：‎ ‎（3）运动员落地时，在竖直方向的分速度为： vy=gt=10×1m/s=10m/s 则有：‎ 得：θ=45°‎ ‎15.如图所示,在倾角=30°的斜面上放一木板A,重为GA=100N,板上放一重为GB=500N的木箱B,斜面上有一固定的挡板,先用平行于斜面的绳子把木箱与挡板拉紧,然后在木板上施加一平行斜面方向的拉力F,使木板从木箱下匀速抽出此时,绳子的拉力T=400N．设木板与斜面间的动摩擦因数,求：‎ ‎(1)A、B间的摩擦力和摩擦因素；‎ ‎(2)拉力F的大小．‎ ‎【答案】（1）A、B间的摩擦力fB为150N；摩擦因数μ2=； （2）拉力F的大小为325N．‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）对B受力分析如图 由平衡条件，沿斜面方向有为：GBsinθ+fB=T…① 代入数据，解得A、B间摩擦力为：fB=150N 方向沿斜面向下，垂直斜面方向：NB=GBcosθ=500×=250N…② A、B动摩擦因数为：‎ ‎（2）以AB整体为研究对象，受力分析如图， 由平衡条件得：F=fA+T-（GA+GB）sinθ…③ NA=（GA+GB）cosθ…④ fA=μ1NA…⑤ 联立③④⑤解得：F=325 N ‎16.质量为2kg的物体在水平推力的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去，其运动的图像如图所示，取．求：‎ ‎(1)物体与水平面间的动摩擦因数；‎ ‎(2)水平推力大小；‎ ‎(3)0~10s内物体运动位移的大小．‎ ‎【答案】(1)0.2 (2)6N (3)46 m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设物体做匀减速直线运动的时间为，初速度为，末速度为，加速度为，结合题图有 设物体所受的摩擦力为，根据牛顿第二定律得 又 联立得 ‎(2)设物体做匀加速直线运动的时间为，初速度为，末速度为，加速度为，结合题图有 根据牛顿第二定律得 联立得 ‎(3)根据图像与坐标轴围成的面积表示物体在0~10s内的位移得