【物理】吉林省通榆县第一中学2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版）

【物理】吉林省通榆县第一中学2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版）

吉林省通榆县第一中学2019-2020学年高一上学期 期末考试试题 一、单选题 ‎1.在一次田径运动会上，下列几种关于比赛项目的描述正确的是( )‎ A. 在铅球比赛中，要研究运动员的推球技术要领时，可以把运动员当成“质点”处理 B. 郑恺同学的100 m比赛成绩是13.3 s，“13.3 s”指的是“时刻”‎ C. 李晨同学的铅球成绩是20.8 m，“20.8 m”指的是铅球在空中运动的路程 D. 在400米比赛中，处在第1跑道的鹿晗同学正好跑了完整一圈的成绩是50.0 s，则他在该过程的平均速度为0‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】在铅球比赛中，要研究运动员的推球技术要领时，不能忽略运动员的体积，此时不能看作质点，故A错误；郑恺同学的100 m比赛成绩是13.3s，“13.3s”指的是“时间间隔”，故B错误；李晨同学的铅球成绩是20.8m，“20.8m”指的是水平方向的位移大小为，故C错误；处于第1跑道的鹿晗同学同学正好跑了完整一圈时，400m比赛的位移是0，平均速度是位移与时间的比值，故此过程平均速度为零，故D正确；故选D．‎ ‎2.关于速度和加速度的下列说法中，正确的是 A. 速度越大，则加速度越大 B. 速度变化越大，则加速度越大 C. 速度的方向和加速度的方向总是相同的 D. 速度变化越快，则加速度越大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.速度越大，加速度可以为零，比如匀速直线运动，故A错误；‎ B.速度变化量大，即△v大，由加速度公式a=，时间可能很大，则加速度不一定大。故B错误；‎ C.加速度的方向和物体速度变化量的方向一致，与物体速度的方向无关，故C错误；‎ D.加速度是反映速度变化快慢物理量，速度变化越快，加速度越大。故D正确。‎ ‎3.两物体在同一直线上运动，二者运动图像均为直线，如图，已知两物体在 末相遇，则关于它们在内的运动，下列说法正确的是（ ）‎ A. 两物体运动方向相反 B. a物体的加速度小于b物体的加速度 C. 时刻，a在b前方远处 D. 时两物体相距最远 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】a、b两物体的速度均为正，说明两物体运动的方向相同，故A错误；根据v-t图像的斜率表示加速度，由几何关系知，a物体的加速度大于b物体的加速度，B错误；根据“面积”表示位移，由几何关系可知：在0-4s内，a的位移等于b的位移，已知两物体在4s末相遇，说明t=0时刻a、b在同一位置，在0-2s内，b的速度比a的大，两者间距增大．在2-4s内a的速度比b的大，两者间距减小，所以t=2s时两物体相距最远，故C错误D正确．‎ ‎4.已知一物体从足够长斜面底端沿斜面匀减速上滑，上滑长度为L时，速度减为0，当物体的上滑速度是初速度的时，它沿斜面已上滑的距离是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】物体从足够长斜面底端沿斜面匀减速上滑时初速度为v0，上滑长度为L时，速度减为0，有：，当物体的上滑速度是初速度的时，此时速度为，有 ‎，联立以上两等式得：，故选B。‎ ‎5.如图为“中国好歌声”娱乐节目所设计的“导师战车”，战车可以在倾斜直轨道上运动．当坐在战车中的导师按下按钮，战车就由静止开始沿长10米的斜面冲到学员面前，最终刚好停在斜面的末端，此过程约历时4s．则战车的运动过程中，下列说法正确的是 A. 战车在运动过程中导师所受合力为零 B. 战车在运动过程中所受外力始终不变 C. 战车在倾斜导轨上做匀加速直线运动 D. 根据题中信息可估算导师运动的平均速度大小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC．由题可知，“导师战车”沿斜面的方向先加速后减速，结合牛顿第二定律可知，车受到的合外力先沿斜面向下，后沿斜面向上，故A错误，B错误，C错误；‎ D．车的位移是10m，时间是4s，所以可以求出平均速度：，故D正确．‎ ‎6.甲、乙两同学们利用反应尺估测反应时间．如图，甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直状态，乙同学的手指对齐直尺的零刻度线．当乙看见甲放开直尺时，立即用手指捏直尺．若乙同学的反应时间范围为，则该直尺的长度至少为取　　‎ A. 40cm B. 45cm C. 90cm D. 100cm ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】直尺下降的时间即为自由落体运动的时间，根据x=gt2可得：‎ x=×10×0.32m=0.45m=45cm A．40cm ，与结论不相符，选项A错误；‎ B．45cm，与结论相符，选项B正确； ‎ C．90cm，与结论不相符，选项C错误； ‎ D．100cm，与结论不相符，选项D错误；‎ 故选B. 7.如图所示，质量均为m的a、b两物体，放在两固定的水平挡板之间，物体间用一竖直放置的轻弹簧连接，在b物体上施加水平拉力F后，两物体始终保持静止状态，己知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）‎ A. a物体对水平挡板的压力大小可能为 B. a物体所受摩擦力的大小为F C. b物体所受摩擦力的大小为F D. 弹簧对b物体弹力大小可能为mg ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】在b物体上施加水平拉力F后，两物体始终保持静止状态，则物体b受到接触面的静摩擦力，大小f=F； 因此它们之间一定存在弹力，则弹簧的弹力大于物体b的重力，由整体法可知，a物体对水平面的压力大小大于为2mg，故AD错误，C正确；根据摩擦力产生的条件可知，a物体没有相对运动的趋势，故没有摩擦力，故B错误．‎ ‎8.如图所示，小球用细绳系住，放在倾角为的固定光滑斜面上。当细绳由水平方向逐渐向上偏移的过程中小球始终静止在斜面上，绳对球的拉力F和斜面对小球的支持力将 A. F逐渐增大，逐渐减小 B. F先增大后减小，逐渐减小 C. F逐渐增大，逐渐增大 D. F先减小后增大，逐渐减小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】以小球为研究对象，小球受到重力、细绳的拉力和斜面的支持力，三力平衡，根据平衡条件得知拉力与支持力的合力与重力mg大小相等，方向相反，保持不变。作出三个位置拉力与支持力的合成的示意图，‎ 通过力图可以看出当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，绳子拉力F先减小后增大，斜面对小球的支持力将逐渐减小。‎ A.F逐渐增大，逐渐减小。与上述结论不符，故A错误；‎ B. F先增大后减小，逐渐减小。与上述结论不符，故B错误；‎ C. F逐渐增大，逐渐增大。与上述结论不符，故C错误；‎ D. F先减小后增大，逐渐减小。与上述结论相符，故D正确。‎ 故选：D。‎ 二、多选题 ‎9.粗糙的水平面上一物体在水平方向拉力作用下做直线运动,水平拉力F及运动速度v随时间变化的图象如图中甲、乙,取重力加速度g=10m/s2,则 A. 前2s内物体运动的加速度为2m/s2‎ B. 前4s内物体运动的位移的大小为8m C. 物体与地面间的动摩擦因数μ=0.1‎ D. 物体的质量m为2kg ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】根据速度图象的斜率等于加速度，知前2s内物体的运动加速度：，A正确；前4s内物体的位移为：，B错误；根据牛顿第二定律得：前2s内：，后2s内：，由图得 ，代入解得，C正确D错误．‎ ‎10.如图，动物园的水平地面上放着一只质量为M的笼子，笼内有一只质量为m的猴子，当猴以某一加速度沿竖直柱子加速向上爬时，笼子对地面的压力为F1；当猴以同样大小的加速度沿竖直柱子加速下滑时，笼子对地面的压力为F2，关于F1和F2的大小，下列判断中正确的是（ ）‎ A. F1=F2 B. F1>(M+m)g，F2<(M+m)g C. F1+F2=2(M+m)g D. F1－F2=2(M+m)g ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】笼子自身质量为M，而猴子在加速上滑时受到的摩擦力是向上f，而猴子受到的摩擦力和立柱受到的摩擦力是作用力和反作用力，则立柱受到的摩擦力也为f，大小相等，只不过方向是相反的，猴子受到的摩擦力是向上的，立柱受到的摩擦力是向下的，则立柱受到向下的合力为，则立柱对地面的压力是：，而猴子在加速下滑时受到的摩擦力是向上f，而猴子受到的摩擦力和立柱受到的摩擦力是作用力和反作用力，则立柱受到的摩擦力也为f，大小相等，只不过方向是相反的，猴子受到的摩擦力是向上的，立柱受到的摩擦力是向下的，则立柱受到向下的合力为，则立柱对地面的压力也是．故B正确； ，故C正确。故BC正确，AD错误。‎ ‎11.如图甲所示，在粗糙水平面上，物块A在方向恒定为水平向右的外力F 的作用下做直线运动，其速度﹣时间图象如图乙所示，下列判断正确的是：‎ A. 在0～1s内，外力F不断增大 B. 在1s～3s内，外力F的大小恒定 C. 在3s～4s内，外力F不断减小 D. 在3s～4s内，外力F的大小恒定 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．在0～1s内，直线的斜率不变，加速度不变，由牛顿第二定律得：‎ ‎，可知外力F是恒力，故A错误；‎ B．在1～3s内，速度不变，物体做匀速直线运动，加速度等于零，故外力F的大小恒定，故B正确；‎ CD．在3～4s内，斜率越来越大，说明加速度越来越大，所以物体做加速度增大的减速运动，由牛顿第二定律得：得：，f、m不变，a增大，F减小，故C正确，D错误。‎ ‎12.如图，图象反映了甲、乙两车在同一条直道上行驶的位置随时间变化的关系，已知乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10s处，下列说法正确的是 A. 5s时两车速度相等 B. 甲车的速度为 C. 乙车的加速度大小为 D. 乙车的初位置在处 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、位移-时间图象的斜率等于速度，斜率大小越大，速度大小越大，则知5s时乙车速度较大，即该时刻二者速度大小不相等，故A错误； B、甲车做匀速直线运动，速度为：，故B正确； C、乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10s处，则t=10s时，速度为零，将其运动反过来看成初速度为0的匀加速直线运动，则，根据图象有：，，解得：，，故CD正确．‎ 三、实验题 ‎13.图示为利用拉力传感器和位移传感器探究“加速度与力的关系”的实验装置，可以通过改变钩码的数量来改变小车所受的拉力．拉力传感器可以测量轻绳的拉力，位移传感器通过DIS(数字化信息系统)可以测小车的加速度．请回答下列问题：‎ ‎(1)若小车在水平轨道上，通过改变钩码的数量，可以得到多组实验数据，重力加速度为g，则下列能正确反映小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图象是________(填图象下方的字母)‎ ‎(2)正确选择(1)问中的图象，可求得小车、拉力传感器和位移传感器发射部分的总质量为________，小车在水平轨道上运动时受到的摩擦力大小为________．‎ ‎【答案】 （1）C （2） F0‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）在水平轨道上，由于受到摩擦力，拉力不为零时，加速度仍然为零，故选项C正确，选项ABD错误；‎ ‎（2）根据牛顿第二定律得，，，图线的斜率表示质量的倒数，则 ‎，解得，因为时，加速度为零，解得摩擦力大小为：．‎ ‎14.用图甲的装置研究小车沿斜面在不同材料表面运动的情况．图乙是某同学在实验中获得的一条纸带．打点计时器的电源频率为50Hz．‎ ‎①图乙中A至N各点是打点计时器在纸带上连续打下的点，根据刻度尺上的数据可以判断，小车在A、E间（板面）做 运动，在F、N间（布面）做 运动，M点对应的小车速度为 m/s．（结果保留2位有效数字）‎ ‎②若已知斜面的倾角为θ，小车的质量为m，在布面上运动时加速度的大小为a，重力加速度为g，则小车在布面上所受的阻力的表达式为 ．‎ ‎【答案】①匀速直线，匀减速直线；0.33（0.32﹣0.34）； ②m（a+gsinθ）．‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】①根据刻度尺上的数据可以判断，小车在A、E间做匀速直线运动；在F、N间（布面）做匀减速直线运动；匀减速直线运动瞬时速度可以用该一段上的平均速度来表示，故；‎ ‎②由牛顿第二定律可得：，解得：；‎ ‎15.用等效替代法验证力的平行四边形定则的实验情况如图甲所示，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，图乙是白纸上根据实验结果画出的图．‎ ‎(1)本实验中“等效替代”的含义是________．‎ A．橡皮筋可以用细绳替代 B．左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果 C．右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果 D．两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代 ‎(2)图乙中的F与F′两力中，方向一定沿着AO方向的是________．‎ ‎(3)完成该实验的下列措施中，能够减小实验误差的是________．‎ A．拉橡皮筋的绳细一些且长一些 B．拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行 C．拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些 D．使拉力F1和F2的夹角很小 ‎【答案】 (1). D (2). F′ (3). ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)验证平行四边形定则的实验中，第一次同时用两个弹簧测力计作用在橡皮筋上，将橡皮筋与细线的结点拉到一个合适的位置，第二次只用一个弹簧测力计作用在橡皮筋上，使橡皮筋与细线的结点到达同样的位置，可见两次弹簧测力计对橡皮筋产生的作用效果相同，可以等效替代，故D正确ABC错误．‎ ‎(2)根据第(1)问的分析可知，力F′一定沿AO方向．‎ ‎(3)细绳越细，重力等因素的影响越小，弹簧测力计的读数越准确；拉橡皮筋的细绳长些，在标记同一细绳方向时两点就可以画得适当远一些，这样作图造成的误差就小；拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行，可以避免弹簧测力计中的金属杆与测力计外壳之间的摩擦；拉力F1和F2的夹角很小时，作图造成的误差会较大．综上所述，故ABC正确D错误．‎ 四、计算题 ‎16.我校教学楼共五层，设每层楼高度都为4m，现在在五楼顶部由静止释放一个小铁球，小铁球下落过程中不计空气阻力．求：‎ ‎（1）小铁球下落到地面所需的总时间t；‎ ‎（2）小铁球下落过程中的最大速度vmax大小；‎ ‎（3）小铁球经过四楼所用的时间t4．‎ ‎【答案】（1）2s；（2）20m/s；（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）小铁球下降的高度为：h=20m 根据：，‎ 代入数据解得：t=2s ‎ ‎（2）落地速度为：v=gt=20m/s ‎（3）根据：，可得经过5楼的时间为：‎ 经过4、5两层所需时间为：‎ 经过4楼所需时间为：‎ ‎17.元旦期间，小聪和家人出去游玩，在途中的十字路口，他们乘坐的小汽车正在等绿灯，绿灯亮后，小汽车以大小a=0.8m/s²的加速度启动，恰在此时，一辆匀速运动的大卡车以大小v=7.2 m/s的速度从旁边超过．假设小汽车启动后一直以加速度a加速行驶，直路足够长，且前方没有其他车辆和行人．求：‎ ‎(1)从两车并行起，到两车距离最大所经历的时间；‎ ‎(2)两车相遇之前的最大距离L；‎ ‎(3)从两车并行起，两车再次相遇所经历的时间．‎ ‎【答案】(1) （2） （3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）经分析可知，当两车的速度相等时，它们之间的距离最大，有，解得 ‎（2）两车速度相等时，小汽车和卡车行驶的距离分别为： ；‎ 又：，解得：；‎ ‎（3）由运动学规律有，解得 ‎18.如图所示，质量为2 kg的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角θ为37°.质量为1 kg的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少？（，，） ‎ ‎【答案】30N 7.5N ‎【解析】‎ ‎【详解】设小球和斜面体的质量分别为m、M，小球受力如图 因球静止， 由平衡条件知：，N2sin=N1，解得：‎ 把小球和斜面体当作一个整体，受力如图 由平衡条件知，地面对斜面体的的支持力：FN=mg+Mg=30N 地面对斜面体的的摩擦力：‎ ‎19.在水平长直的轨道上，有一长度的平板车在外力控制下始终保持速度向右做匀速直线运动．某时刻将一质量为的小滑块轻放到车面的中点，滑块与车面间的动摩擦因数为，取，求：‎ ‎（1）小滑块m的加速度大小和方向；‎ ‎（2）通过计算判断滑块能否从车上掉下；‎ ‎（3）若当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与同向的恒力F，要保证滑块不能从车的左端掉下，恒力F大小应满足什么条件？‎ ‎【答案】（1），方向向右；（2）能；（3）不小于6N ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）物块放上车时相对小车向左运动，滑动摩擦力向右 根据牛顿第二定律有：‎ 得物块加速度：方向向右与同向；‎ ‎（2）物块放上车后作匀加速直线运动，设当经历时间t之后速度达到，物块通过位移 且 小车通过位移：‎ 位移差：‎ 联立可得：‎ 由于，故物块会掉下来；‎ 加上恒力F的方向与摩擦力方向相同，故物块合力 由牛顿第二定律有：‎ 物块放上车后作匀加速直线运动，设当经历时间t 之后速度达到，物块通过位移：‎ 且 小车通过位移：‎ 只需要满足位移差：即可 联立各式有：‎ ‎。‎