【物理】黑龙江省大庆市东风中学2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版）

【物理】黑龙江省大庆市东风中学2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版）

黑龙江省大庆市东风中学2019-2020学年 高一上学期期末考试试题 一．选择（410=40分，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10有多项符合题目要求）‎ ‎1.如图所示，小球以v1＝3 m/s的速度水平向右运动，与一墙壁碰撞经Δt＝0.01 s后以v2＝2 m/s的速度沿同一直线反向弹回，小球在这0.01 s内的平均加速度是 A. 100 m/s2，方向向右 B. 100 m/s2，方向向左 C. 500 m/s2，方向向左 D. 500 m/s2，方向向右 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】规定水平向右为正方向．根据加速度的定义式得，负号表明加速度方向与正方向相反，即水平向左，C正确．‎ ‎2.下列各组力作用在物体上,不可能使物体做匀速直线运动的是 ( )‎ A. 1 N,3 N,4 N B. 2 N,5 N,5 N C. 3 N,7 N,9 N D. 3 N,5 N,9 N ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】三力中某两个力的合力|F1-F2|≤F1、2合≤F1+F2，若另一个力F3的大小在F1、2合的取值范围内，则这三个力的合力可能为零，物体就可能做匀速直线运动，处于平衡状态．1 N与3 N的合力：2N≤F1、2合≤4N，F3=4N，可以匀速直线运动，故A错误．2 N与5 N的合力：3N≤F1、2合≤7N，F3=5N，可以匀速直线运动，故B错误．3N与7 N的合力：4N≤F1、2合≤10N，F3=9N，可以匀速直线运动，故C错误．3N与5N的合力：2N≤F1、2合≤8N，F3=9N，不可以匀速直线运动，故D正确．故选D．‎ ‎【点睛】熟悉三个力合力最小值的判定方法，熟悉平衡条件的推论即其应用，本题重点考查合力大小的计算，在方向未知的情况下找出两个力合成的最大值和最小值．‎ ‎3.如图所示，在一辆表面光滑且足够长的小车上，有质量分别为m1和m2的两个小球A、B随小车一起做匀速直线运动，（m1>m2）当小车突然停止时，如不考虑其他阻力，小车足够长，则两个小球 A. 一定相碰 B. 一定不相碰 C. 不一定相碰 D. 是否相碰与车速度的方向有关 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】车停止前，两小球和小车一起做匀速运动，两小球和小车具有共同的速度。当小车突然停止时，由于小车表面光滑，两小球由于惯性，还要保持原来大小不变的速度做匀速直线运动，因此一定不会相碰。故选B。‎ ‎4.如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为(　　)‎ A. 2－ B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】当拉力水平时，物体匀速运动，则拉力等于摩擦力，即：，当拉力倾斜时，物体受力分析如图 由平衡条件得：，，又，得摩擦力为：‎ ‎，联立解得：，故选C.‎ ‎5.甲乙两人进行拔河比赛，他们穿同种款式的运动鞋，设甲对乙的力为F1，乙对甲的力为F2，比赛中如果是甲赢得比赛 A. 一定是F1>F2‎ B. 一定是甲的体重大于乙的体重 C. 甲乙在决出胜负的瞬间乙的加速度为a,则有F1=m乙a D. 比赛中乙一定产生了方向指向甲的加速度 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据力的作用是相互的，可知两个力的大小相等、方向相反，选项A错误；‎ B.根据题给条件无法确定甲与乙的体重关系，选项B错误；‎ D.比赛中甲赢得胜利，说明乙受到甲的拉力大于乙受到的摩擦力，则比赛中乙一定产生了方向指向甲的加速度，选项D正确；‎ C.根据牛顿运动定律有，选项C错误。‎ 故选D。‎ ‎6.一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm的两点上，弹性绳的原长也为80 cm．将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)(　　)‎ A. 86 cm B. 92 cm C. 98 cm D. 104 cm ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】设弹性绳的劲度系数为k，左、右两半段绳的伸长量：，由共点力的平衡条件可知，钩码的重力：，将弹性绳的两端缓慢移至天花板上同一点时，钩码的重力：，解得：，则弹性绳的总长度变为：，故选B．‎ ‎7.一个物体以初速度v0‎ 沿光滑斜面向上运动，其速度随时间变化的规律如图所示，在连续两段时间m和n内，对应面积均为S，则经过b时刻物体的速度大小v为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】s 在连续两段时间m和n内，对应面积均为S，根据匀变速直线运动的规律有 解得经过b时刻物体的速度大小为 ‎，故选A。‎ ‎8.如图所示，物体G用两根绳子悬挂，开始时绳OA水平，现将两绳同时沿顺时针方向转过90°，且保持两绳之间的夹角α不变（），物体保持静止状态.在旋转过程中，设绳OA的拉力为T1，绳OB的拉力为T2，则.‎ A. T1先减小后增大 B. T1先增大后减小 C. T2逐渐减小 D. T2最终变为零 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】以结点O为研究对象，分析受力情况，作出力图：重力G、绳OA拉力T1‎ ‎，绳OB的拉力T2，根据平衡条件得知：拉力T1和拉力T2的合力与重力G大小相等、方向相反，如图．作出三个不同位置力的合成图，由图看出，T1先增大后减小，T2逐渐减小，直到为零．‎ A.与分析结果不符，故A错误；‎ B.与分析结果一致，故B正确；‎ C.与分析结果一致，故C正确；‎ D.与分析结果一致，故D正确；‎ ‎9.在某次军事演习中，空降兵从悬停在空中的直升机上跳下，当下落到距离地面适当高度时，打开降落伞，最终安全到达地面，空降兵从跳离飞机到安全到达地面的过程中在竖直方向的v-t图像如如所示，则以下判断正确的是 A. 空降兵在0到t1时间内做自由落体运动 B. 空降兵在t1到t2时间内的加速度方向竖直向上，大小在逐渐减小 C. 空降兵在0到t1时间内的平均速度是v2‎ D. 空降兵在t1到t2时间内平均速度小于(v1+v2)‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.在0到t1时间内图线的斜率在减小，加速度在减小，所以空降兵不是做自由落体运动，选项A错误；‎ B.在t1到t2时间内的速度为正在减小，所以空降兵做竖直向下的减速运动，因此加速度方向竖直向上，又因为图线的斜率在减小，所以加速度在减小，选项B正确；‎ C. 从图像可知空降兵在0到t1时间内的位移大于从速度为0做匀变速运动到v2的位移，所以平均速度大于v2，选项C错误；‎ D. 空降兵在t1到t2时间内的的位移小于从速度为v2做匀变速运动到v1的位移，所以平均速度小于(v1+v2)，选项D正确。‎ 故选BD。‎ ‎10.如图所示，倾角为θ的楔形木块A放在水平地面上，一物体B的质量为m，置于楔形木块的斜面上，现对木块A施加水平推力F，恰使A、B一起向左匀加速运动，且B与A不发生相对滑动，不计一切摩擦，重力加速度为g则 A. B所受的合力大小为mgtanθ B. B对A的压力大小为mgcosθ C. 若增加推力F，则A对地面的压力将不变 D. 若增加推力F，则A对地面的压力将增加 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】对物体B受力分析如图：‎ B所受的合力大小为mgtanθ，选项A正确；‎ A对B的支持力，根据作用力与反作用力的关系，B对A的压力大小为，选项B错误；‎ 若增加推力F，则A与B一起运动的加速度增大，B的合力增大，A对B的支持力增大，所以B对A的压力增大，那么A 对地面的压力将增加，选项C错误，选项D正确。‎ 故选AD。‎ 二．填空（4）‎ ‎11.某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系弹簧测力计固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧测力计的挂钩和矿泉水瓶连接在桌面上画出两条平行线、，并测出间距.开始时将木板置于处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧测力计的示数，以此表示滑动摩擦力的大小再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧测力计的示数，然后释放木板，并用停表记下木板运动到处的时间．‎ ‎（1）木板的加速度可以用、表示为_______；为了减小测量加速度的偶然误差，可以采用的方法是（一种即可）________________________________________________．‎ ‎（2）改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度与弹簧测力计示数的关系.下列图像中能表示该同学实验结果的是_______．‎ A. B. ‎ ‎ C. D. ‎ ‎（3）在本实验中，用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是_______．‎ A.可以改变滑动摩擦力的大小 B.可以更方便地获取多组实验数据 C.可以比较精确地测出摩擦力的大小 D.可以获得更大的加速度以提高实验精度 ‎【答案】 (1). 保持不变，重复实验，多次测量求平均值 (2). C (3). B ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由得；‎ 减小偶然误差的方法是保持不变，重复实验，多次测量求平均值．‎ ‎（2）木板所受的合外力为，因此与加速度成正比，此实验要求水的质量必须远小于木板的质量，当矿泉水瓶中水的质量增大到一定量后，图像将向下弯曲，所以能正确表示该同学实验结果的图像是C．‎ ‎（3）加水法的优点是可以更方便地获得多组实验数据，本实验中不需要测出摩擦力的大小，故选B．‎ 三.计算题 ‎12.气球以10 m/s的速度匀速竖直上升，从气球上掉下一个物体，经17 s到达地面．求物体刚脱离气球时气球的高度．(g＝10 m/s2)．‎ ‎【答案】775m ‎【解析】‎ ‎【详解】方法一：可将物体的运动过程视为匀变速直线运动．根据题意画出运动草图如图所示．规定向下方向为正，则V0=-10m/s，g=10m/s2‎ 根据则有 ‎∴物体刚掉下时离地1275m．‎ 方法二：如图将物体的运动过程分为A→B→C和C→D两段来处理．A→B→C为竖直上抛运动，C→D为竖直下抛运动．‎ 在A→B→C段，据竖直上抛规律可知此阶段运动时间为 由题意知tCD=17-2=15（s）‎ 根据下抛运动规律 方法三：根据题意作出物体脱离气球到落地这段时间的V-t图（如图所示）．‎ 其中△v0otB的面积为A→B的位移 tBtcvc的面积大小为B→C的位移 梯形tCtDvDvC的面积大小为C→D的位移即物体离开气球时距地的高度．‎ 则tB=1s根据竖直上抛的规律tc =2s，tB－tD= 17－1=16（s）‎ 在△tBvDtD中则可求vD＝160（m/s）‎ 梯形面积 ‎13.B、C两个小球重量均为G，用细线悬挂在竖直墙上的A、D两点．细线与竖直墙壁之间的夹角分别为30o和60o （见图中标注），两个小球处于静止状态．求：‎ ‎（1）AB和CD两根细线的拉力FAB和FCD 分别为多大？‎ ‎（2）细线BC与竖直方向的夹角θ是多少？‎ ‎【答案】（1），；（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）对两个小球构成的整体受力分析：‎ 在x、y轴方向正交分解，根据平衡条件可知 联立可得：‎ ‎（2）对C球受力分析 在x、y轴方向正交分解，根据平衡条件：‎ 联立解得：‎ ‎14.圆形光滑圆槽竖直固定在一个小车上，用轻质细绳拴一个质量为m的小球，绳的一端系在与圆心O等高的A点，小球位于圆槽内，绳长刚好等于圆的半径r。‎ ‎（1）小车静止时绳的拉力的大小 ‎（2）小车缓慢向右加速，当加速度达到a=g时，圆槽对小球的支持力的大小 ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）小车静止时，绳的拉力T和轨道的支持力FN合成等于重力，易知矢量图为菱形 根据共点力平衡条件有：‎ 所以小车静止时绳的拉力的大小 ‎（2）设加速度为a时绳的拉力刚好为0，‎ 根据牛顿第二定律有：‎ 联立上面两式解得 故a=g时绳无弹力，且有：‎ 解得ɑ=45°，‎ 所以小车缓慢向右加速，当加速度达到a=g时，圆槽对小球的支持力的大小。‎ ‎15.光滑水平面上放置一个质量为1kg的小滑块，从某时刻起对其施加一个周期性变化的水平作用力，力的大小始终是5N,第一段作用时间是1s，以后每段作用时间都是3s，开始作用时刻力向右。‎ ‎（1）求滑块在4秒末的速度 ‎（2）求滑块前30秒内的位移 ‎【答案】(1) 10m/s，方向向左 (2) 75m，方向向左 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由于第1s内和第2s内加速度等大反向，可知2s末速度为0‎ 根据牛顿第二定律有：‎ 则滑块在4秒末的速度，方向向左 ‎（2）画出滑块速度—时间图像如图：‎ 第1s末速度为 前两秒位移大小 ‎ 第2s末到第6s末位移大小 前第1个周期位移 前30s共计5个周期，所以滑块前30秒内的总位移为 ‎，方向向左 ‎ ‎