2018-2019学年河南省实验中学高一上学期期中考试物理试题（解析版）

2018-2019学年河南省实验中学高一上学期期中考试物理试题（解析版）

‎2018-2019学年河南省实验中学高一上学期期中考试 物理试题 一、选择题 ‎1.2018年8月19日雅加达亚运会女子 200 米仰泳决赛,中国选手柳雅欣发挥出色,后来居上以 2分07秒65 夺冠（国际标准游泳池长 50 米）。下列说法正确的是（ ）‎ A. 在研究柳雅欣的技术动作时，可以把柳雅欣看成质点 B. “2 分 07 秒 65”指的是时间间隔 C. 在游泳过程中，以游泳池里的水为参考系，柳雅欣是静止的 D. 柳雅欣的总位移为200m ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】在研究柳雅欣的技术动作时，不可以把柳雅欣看成质点，否则就没有动作可言了，选项A错误； “2 分 07 秒 65”指的是时间间隔，选项B正确；在游泳过程中，以游泳池里的水为参考系，柳雅欣是运动的，选项C错误；200 米仰泳泳道是往复运动，则柳雅欣的总路程为200m，位移为零，选项D错误；故选B.‎ ‎2.下列关于加速度和速度的认识正确的是(   )‎ A. 物体的加速度沿正方向,物体速度一定变大 B. 物体的加速度越大,速度也就越大 C. 物体的速度为零,加速度一定为零 D. 物体的速度在减小,但加速度可能在变大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】物体的加速度沿正方向，如果速度沿负方向，则物体的速度减小，选项A错误；物体的加速度越大，如果加速度和速度反向，则速度减小，选项B错误；物体的速度为零,加速度不一定为零，例如竖直上抛物体到达最高点时，选项C错误；当速度和加速度反向时，物体的速度在减小，但加速度可能在变大，选项D正确；故选D.‎ ‎3.伽利略为了研究自由落体运动的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，如图所示，对于这个研究过程，下列说法正确的是(　　)‎ A. 斜面实验放大了重力的作用，便于测量小球运动的路程 B. 斜面实验“冲淡”了重力的作用，便于小球运动距离的测量 C. 通过对斜面实验的观察与计算，直接得到自由落体运动的规律 D. 根据斜面实验结论进行合理的外推，得到自由落体运动的规律 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】伽利略时代，没有先进的测量手段和工具，为了“减小”重力作用，采用斜面实验，其实就是为了使物体下落时间长些，便于小球运动时间的测量，减小实验误差，故AB错误；根据实验结果，伽利略将实验结论进行合理的外推，得到落体的运动规律，不是直接得到的。故C错误，D正确；故选D。‎ ‎4.—个质量为0.6kg的物体，在两个力共同作用下产生了5m/s2的加速度，这两个力的大小可能是下列哪组值（ ）‎ A. 3N和4N B. 3N和8N C. 5N 和10N D. 5N和12N ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由牛顿第二定律可知，合力F=ma=0.6×5=3N；故两力的合力只要能等于3N即可；3N和4N合力的最大值为7N，最小值为1N，可能合成为3N；故A正确；3N和8N合力的最大值为11N，最小值为5N，则不可以合成为3N，故B错误；5N和10N合力的最大值为15N，最小值为5N，则不可能合成为3N，故C错误；5N和12N合力的最大值为17N，最小值为7N，不能合成为3N，故D错误；故选A。‎ ‎5.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】‎ 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.‎ ‎6.一质点的x－t图象如图所示，各图中能正确表示该质点的v-t图象的是(　　)‎ ‎ ‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由于第一段时间内位移-时间图象的斜率为负常数，说明物体做负方向的匀速直线运动，速度为负值，保持不变；第二段时间内图象的斜率为零即速度为零；第三段斜率为正常数，物体做正方向的匀速直线运动，速度为正值，保持不变；第四段内斜率为零即速度为零，结合选项可知C正确。故选C。‎ ‎7.如图，在倾斜的滑杆上套一个质量为m的圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体，在圆环沿滑杆向下滑动的过程中，悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向，则圆环受到几个力的作用（ ）‎ A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】以物体M为研究对象，物体沿滑杆向下做直线运动，加速度为零，或加速度与速度在同一直线上，而物体受到竖直向下重力和绳子竖直向上的拉力，这两个力的合力必为零，说明物体做匀速直线运动，则环m 也做匀速直线运动，环受到重力、绳子竖直向下的拉力、滑杆的支持力和滑动摩擦力，共四个力作用。故ABD错误，C正确。故选C.‎ ‎8.纯电动汽车不排放污染空气的有害气体，具有较好的发展前景．某辆电动汽车在一次紧急刹车测试中，刹车后位移与时间的关系式是，则该汽车（ ）‎ A. 刹车时的加速度大小为 B. 刹车时的速度与时间成反比 C. 刹车时的初速度为6m/s D. 刹车后滑行的位移为 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】汽车刹车后做匀减速直线运动，设初速度为v0，加速度大小为a，则有位移x＝v0t-at2，结合题意刹车位移与时间的关系式x＝18t−3t2，得到v0＝18m/s，a＝6m/s2，故AC错误；根据速度时间关系式得刹车时速度与时间的关系式v＝v0−at，有v=18-6t（m/s），速度与时间不是成反比关系，故B正确；刹车后滑行的位移为，故D正确；故选D。‎ ‎9.在如图所示装置中，两物体质量分别为m1、m2，悬点a、b间的距离远大于滑轮的直径，一切摩擦不计，滑轮质量忽略不计。整个装置处于静止状态．由图可知（ ）‎ A. α可能大于β B. α一定等于β C. 则m1=m2 D. m1可能大于2m2‎ ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】绳子通过定滑轮和动滑轮相连，绳子的拉力相等，等于m2的重力，对与m1连接的滑轮进行受力分析，有Tsinα=Tsinβ，所以α=β．在竖直方向上有：Tcosα+Tcosβ=m1g，而T=m2g，则有2m2gcosα=m1g．所以m1一定小于2m2，AD错误，B正确；若则两边绳子拉力T的合力等于m1g，则m1=m2，选项C正确；故选BC。‎ ‎10.如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假定人与扶梯一起沿斜面加速上升，在这个过程中，以下说法正确的是（ ）‎ A. 踏板对人的摩擦力水平向右 B. 踏板对人的作用力方向是平行于斜面向上 C. 人所受的合力等于零 D. 人对踏板的压力大小不等于人的重力大小 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】设斜面坡角为θ，人的加速度斜向上，将加速度分解到水平和竖直方向得：ax=acosθ，方向水平向右；ay=asinθ，方向竖直向上；水平方向f=max=macosθ，方向水平向右，选项A正确；人的加速度方向沿斜面斜向上，则人所受的合外力方向沿斜面斜向上，即踏板对人的作用力与重力的合力方向沿斜面斜向上，选项B错误；人做加速运动，则人所受的合外力不为零，选项C错误；竖直方向：N=mg+masinθ，则人对踏板的压力大小大于人的重力大小，选项D正确；故选AD.‎ ‎11.如图所示是 P、Q 两质点从同一地点由静止开始运动的 v﹣t 图象，由图线可以判定（ ）‎ A. P 质点的速度越来越小 B. 零时刻 P 质点的加速度为零 C. 在0﹣t1时间内，质点P在Q前面 D. 在0﹣t1时间内，P 质点的平均速度大于 Q 质点的平均速度 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】由于在速度-时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，所以从图中可以看出P质点的速度越来越大，故A错误。由于在速度-时间图象中，切线表示加速度，所以零时刻P质点的速度为虽然为零，但是斜率（即加速度）不为零，故B错误。由于在速度-时间图象中，图象与坐标轴围成面积代表位移，所以在0-t1时间内，P质点的位移大于Q质点的位移，因P、Q 两质点从同一地点由静止开始运动，则质点P在Q前面，根据 可知，在0﹣t1时间内，P 质点的平均速度大于 Q 质点的平均速度，选项D正确；故选CD。‎ ‎12.如图所示，将质量为m的小球用橡皮筋悬挂在竖直墙的O点，小球静止在M点，N为 O点正下方一点，ON间的距离等于橡皮筋原长，在N点固定一铁钉，铁钉位于橡皮筋右侧。现对小球施加拉力F，使小球沿以MN为直径的圆弧缓慢向N运动，P为圆弧上的点，角 PNM为60°。橡皮筋始终在弹性限度内，不计一切摩擦，重力加速度为 g，则 下列正确的是（ ）‎ A. 在P点橡皮筋弹力大小为 B. 在P点时拉力F大小为 C. 小球在M向N运动的过程中拉力F先变大后变小 D. 小球在M向N运动的过程中拉力F的方向始终跟橡皮筋垂直 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】设圆的半径为R，橡皮筋的劲度系数为k，角PNM用θ表示，则： ＝2R•cosθ＝2R•cos60°＝R；在M点橡皮筋弹力大小为mg，则：mg=k•2R；P点橡皮筋弹力大小为：F0=kR=mg．此时拉力F等于mg与弹簧弹力F0的合力，大小为，故AB正确；结合A的分析可知，当小球与N的连线与竖直方向之间的夹角为α时，橡皮筋的伸长量：△x=2R•cosα；橡皮筋的弹力：F′=k△x=mgcosα；‎ ‎ 对小球，设拉力F与水平方向之间的夹角为β，在水平方向：Fcosβ=F′sinα；竖直方向：F′cosα+Fsinβ=mg；联立可得：β=α，F=mgsinα；可知拉力F的方向绳子与橡皮筋的方向垂直，而且随α的增大，F逐渐增大。故D正确，C错误；故选ABD。‎ ‎【点睛】该题结合胡克定律考查共点力平衡，解答的关键是正确找出橡皮筋的形变量与圆的直径之间的几何关系，结合正交分解法列出方程求解.‎ 二、实验题 ‎13.如图是“验证力的合成的平行四边形定则”实验示意图。将橡皮条的一端固定于A点，图甲表示在两个拉力F1、F2的共同作用下，将橡皮条的结点拉长到O点；图乙表示准备用一个拉力F拉橡皮条，图丙是在白纸上根据实验结果画出的力的合成图示。‎ ‎(1)有关此实验，下列叙述正确的是________(填正确答案标号)。‎ A．在进行图甲的实验操作时，F1、F2的夹角越大越好 B．在进行图乙的实验操作时，必须将橡皮条的结点拉到O点 C．拉力的方向应与纸面平行，弹簧及钩子不与弹簧测力计的外壳及纸面接触，产生摩擦 D．在进行图甲的实验操作时，保证O点的位置不变，F1变大时，F2一定变小 ‎(2)图丙中F′是以F1、F2为邻边构成的平行四边形的对角线，一定沿AO方向的是________(填“F”或者“F′”)。‎ ‎(3)若在图甲中，F1、F2夹角小于90̊，现保持O点位置不变，拉力F2方向不变，增大F1与F2的夹角，将F1缓慢转至水平方向的过程中，两弹簧秤示数大小变化为F1__________，F2___________。‎ ‎【答案】 (1). BC (2). F (3). F1先减小后增大 (4). F2一直增大 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）在进行图甲的实验操作时，F1、F2的夹角大小适当即可，并非越大越好，选项A错误；在进行图乙的实验操作时，必须将橡皮条的结点拉到O点，以保证等效性，选项B正确；拉力的方向应与纸面平行，弹簧及钩子不与弹簧测力计的外壳及纸面接触，产生摩擦，以免产生误差，选项C正确；在进行图甲的实验操作时，保证O点的位置不变，即两个力的合力一定，则当F1变大时，F2不一定变小，选项D错误；故选BC.‎ ‎（2）图丙中有两个力F与F′，其中F'是以F1、F2为邻边构成的平行四边形的对角线．在这两个力中，方向一定沿AO方向的是力F，而力F'由于存在误差，会与AO方向成一定角度；‎ ‎（3）若在图甲中，F1、F2夹角小于90̊，现保持O点位置不变，即两个拉力的合力不变，拉力F2方向不变，增大F1与F2的夹角，将F1缓慢转至水平方向的过程中，由图可知，两弹簧秤示数大小变化为：F1‎ 先减小后增大； F2一直增大.‎ ‎【点睛】在解决设计性实验时，一定先要通过分析题意找出实验的原理，通过原理即可分析实验中的方法及误差分析；掌握图解法在动态分析中的应用．‎ ‎14.在“研究匀变速直线运动”的实验中得到如图所示的一条纸带，其中A、B、C、D、E是计数点（每打5个点取一个计数点），其中L1=2.49cm, L2=6.64cm, L3=12.44cm, L4=19.90cm。打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，则打C点时小车的速度大小为_________m/s，小车的加速度大小为__________m/s2。（结果均保留三位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). 0.498， (2). 1.66‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】每打5个点取一个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=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． ‎ 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：．‎ ‎【点睛】处理纸带问题，关键是掌握匀变速直线运动的推论公式△x=aT2，以及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求出打纸带上某点时小车的瞬时速度大小.‎ 三、计算题 ‎15.一个物体从 80m 高处自由下落，不计空气阻力，g 取10 m/s2，求：‎ ‎（1）该物体经多长时间落到地面？‎ ‎（2）该物体释放后第2s内下落的高度是多少？‎ ‎【答案】（1）4s（2）15m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据位移时间关系公式，有：H=gt2 解得：‎ ‎（2）物体释放后第2s内下落的高度h＝gt22-gt12=×10（22-12）m=15m.‎ ‎16.在粗糙的水平地面上停有一个质量为2kg的物体，在水平拉力F的作用下由静止开始运动，4s后撤去拉力，其v-t图像如图所示，g 取10 m/s2，求：‎ ‎（1）物体与地面间的动摩擦因数是多少？（2）水平拉力是多少？‎ ‎【答案】（1）0.2（2）10N ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）撤去外力后物体做匀减速运动的加速度为，‎ 则由牛顿第二定律：μmg=ma2 ‎ 解得μ=0.2.‎ ‎（2）撤去外力前物体做匀加速运动的加速度为，‎ 则由牛顿第二定律：F-μmg=ma1 ‎ 解得F=10N.‎ ‎17.如图所示，把重10N的物体放在β=37°的斜面上,物体的一端与固定于斜面上的轻弹簧相连接，整个装置静止。弹簧劲度系数k=200N/m。已知sin37°=0.6, cos37°=0.8‎ ‎(1)若斜面光滑，则弹簧的伸长量是多少?‎ ‎(2)若物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，则弹簧的形变量范围是多少?(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)‎ ‎【答案】(1)（2）‎ ‎【解析】‎ ‎（1）若斜面光滑，则弹簧弹力与物体重力沿斜面方向分力平衡，设弹簧伸长量为 ‎， 据平衡条件有：，得 （2）由题设条件可知，重力分力大于摩擦力，所以弹簧不可能处于压缩状态． 第一种情况：弹簧伸长量较小，摩擦力沿斜面向上，设弹簧伸长量为， 据平衡条件有：，得 第二种情况：弹簧伸长量较大，摩擦力沿斜面向下，设弹簧伸长量为x3， 据平衡条件有：，得 综合考虑，弹簧处于伸长状态，伸长量在到之间．‎ 点睛：本题主要考查了共点力平衡条件以及胡克定律的直接应用，第二问要注意先根据和判断弹簧所处状态，再分静摩擦力向上或向下两种情况分析。‎ ‎18.某人骑着自行车以4m/s的速度匀速前进，某时刻在他前面7m处以10m/s的速度同向行驶的汽车开始关闭发动机以2m/s2的加速度减速前进。请问：‎ ‎(1) 此人追上汽车前，二者之间的最大距离是多少？‎ ‎(2) 此人需要多长时间才能追上汽车？‎ ‎【答案】（1）16m（2）8s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）分析题意可知，两车速度相等时，相距最远 则：‎ ‎（2）汽车做初速度为10m/s，加速度大小为2m/s2的匀减速直线运动，5s就能停下 所以汽车在5s内走过的距离为：‎ 这段时间内自行车走过的位移为：‎ 故此时自行车在汽车后方距离仍然有 故自行车追上已经静止的汽车，还需要的时间为 故自行车追上汽车的时间为。‎ ‎ ‎ ‎ ‎