2020学年高一物理上学期期中试题（含解析） 人教版 新版

2020学年高一物理上学期期中试题（含解析） 人教版 新版

‎2019学年度第一学期期中考试高一物理试题 考试时间:90分钟 满分:100分 ‎ 一、选择题（共8小题，每小题只有一个选项符合题意，选对得3分，选错或多选得0分，总分24分）‎ ‎1. 一根轻质弹簧，当它上端固定、下端悬挂重为G的物体时，长度为L1；当它下端固定在水平地面上，上端压一重为G的物体时，其长度为L2，则它的劲度系数是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎............‎ ‎2. 如图所示，测力计、绳子、滑轮的质量都不计，摩擦也不计．物体A重50 N，两物体均处于静止状态，其中弹簧测力计示数也为50N,则地面对物体A的支持力及B的重力大小分别是(　　) ‎ A. 25 N和25 N B. 0 N和25N C. 0 N和50 N D. 25 N和50 N ‎【答案】A ‎【解析】解:对滑轮受力分析 ，T=25N 对物体B受力分析,B受重力mg和拉力T,因为物体B处于平衡状态,有   对A进行受力分析,A处于静止状态,则 计算得出: ‎ - 11 -‎ 根据牛顿第三定律可以知道,物体A对水平地面的压力大小为25N所以A选项是正确的 ‎3. 台球以速度与球桌边框（看为竖直挡板）成角撞击点，反弹后的速度为，方向与球台边框依然成角，如图所示，如果，其中垂直于球桌边框，则关于球桌边框对台球的弹力方向说法正确的是（ ）‎ A. 一定沿 B. 一定沿 C. 可能沿 D. 可能沿 ‎【答案】B ‎【解析】解：弹力方向一定垂直于接触面，沿着OB方向 ‎4. 两辆完全相同的汽车，沿水平直路一前一后匀速行驶，速度相同，若前车突然以恒定的加速度刹车，在它停住瞬间，后车才以前车刹车时的加速度开始刹车，已知前车制动距离为40m，若要保证两辆车在上述情况中不相撞，则两车在匀速行驶时保持的距离至少为（ ）‎ A. 80m B. 60m C. 40m D. 100m ‎【答案】A ‎【解析】解：因为两车刹车的加速度都相同，所以两车的刹车距离均为 。为了使两者不相撞，两者之间的间距最少为前车刹车过程中后车运动的位移，即，故A项正确。‎ ‎5. 如图所示，一小球被限制在x＝0与x＝x1之间运动，设开始时小球从x＝0处以速度v0向右运动，假定小球在区间内运动时能保持恒定速率，且每次在x＝0或x＝x1处碰撞返回后，其速率减为原来速率的一半．则下列图中描述小球自运动开始后至第二次回到x＝0处的位移—时间图正确的是(　　) ‎ - 11 -‎ AB. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】解:根据题目的描述可以发现小球在区间内做匀速直线运动,位移随时间是均匀增大再均匀减小依次交替,位移的方向不变始终向右,所以位移时间图象是倾斜的直线而且是在t轴上方.因为每次在x=0或x=x1处碰撞返回后,其速率减为原来速率的一半,所以时间会依次增大到原来的两倍.  所以C选项是正确的.‎ ‎6. 汽车在平直公路制动匀减速行驶，制动距离是60m，则汽车前30m的平均速度与后30m的平均速度之比为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】解：汽车刹车可视为从静止匀加速运动的逆过程，静止开始的匀加速运动通过相等距离所需时间之比为： ，由于刹车运动过程为该匀加速过程的逆过程，故，平均速度之 ，故A项正确。‎ ‎7. 设物体运动的加速度为a、速度为v，位移为x，现有四个不同物体的运动图像如图所示，t=0时刻物体的速度均为零，则其中物体做单向直线运动的图像是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C - 11 -‎ ‎【解析】试题分析：由位移-时间图象可知，位移随时间先增大后减小，2s后反向运动，4s末到达初始位置，故A错误；由速度-时间图象可知，速度2s内沿正方向运动，2-4s沿负方向运动，方向改变，故B错误；由图象可知：物体在第1s内做匀加速运动，第2s内做匀减速运动，2s末速度减为0，然后重复前面的过程，是单向直线运动，故C正确；由图象可知：物体在第1s内做匀加速运动，第2-3s内做匀减速运动，2s末速度减为0，第3s内沿负方向运动，不是单向直线运动，故D错误．‎ 考点：考查了牛顿第二定律与图像 ‎【名师点睛】图象是我们高中物理研究运动的主要途径之一，应熟知其特征，注意单向直线运动是指速度方向不变的运动，难度不大，属于基础题．‎ ‎8. 一质点由静止做匀加速直线运动，加速度大小为，经过时间一段后，加速度方向反向、大小变为，经过相同时间，恰好回到出发点，则两次的加速度大小之比为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】解：质点做匀加速直线运动，设位移为S，末速度为Vt，则 、 ；然后做匀减速直线运动并回到出发点，则 ，上式联立可解得 ，故B项正确。‎ 二、选择题（共6小题,每小题有两个或两个以上的答案符合题意,选全对得4分,选不全得2分,错选、多选得0分，总分24分）‎ ‎9. 关于重力、弹力，下列说法正确的是（ ）‎ A. 依据力的性质可将弹力分为：推力、拉力、压力、支持力等 B. 重力的大小只与物体的质量有关，与物体所处的位置、运动状态无关 C. 弹簧产生的弹力的大小可能随着其长度的增加而减小 D. 地面物体所受重力仅仅是万有引力相互作用在地球表面的一种表现 ‎【答案】CD ‎【解析】解：A、推力、拉力、压力、支持力是按照效果命名的，A错误 B、地球的不同地方g不同，所以重力与重力和位置都有关，B错误 C、当弹簧处于压缩状态时长度变长是在恢复原状弹力变小，C正确 D、地面物体所受重力是地球对物体万有引力一种表现，D 正确 - 11 -‎ 本题选CD ‎10. 平直公路上，一辆轿车从某处有静止启动，此时恰有一辆货车以10m/s速度从轿车旁边驶过，最终轿车运动至离出发点100m处时恰好追上货车，设轿车做匀加速运动，则轿车的加速度和追上之前两车的最大距离分别是（ ）‎ A. B. C. 50m D. 25m ‎【答案】AD ‎【解析】解：运动时间 由 解得a=2m/s 两车速度相等时为最大距离 所以 轿车x1=25m 而此时,货车走了5s 即货车走了x2=vt=50m 所以最大距离s=x2-x1=50-25=25m ‎11. 如图所示，在竖直方向上，两根完全相同的轻质弹簧a、b，一端与质量为m的物体相连接，另一端分别固定，当物体平衡时，若(　　) ‎ A. a被拉长，则b一定被拉长 B. a被压缩，则b一定被压缩 C. b被拉长，则a一定被拉长 D. b被压缩，则a一定被拉长 ‎【答案】BC - 11 -‎ ‎【解析】解：A项，a被拉长，则m受重力、弹簧a对它的拉力，若拉力等于mg，则b弹簧处于原长，若拉力小于mg，则b弹簧处于压缩，若拉力大于mg，则b弹簧处于伸长，故A项错误。‎ B项，a被压缩，则m受重力、弹簧a对它向下的弹力，则b弹簧对m的弹力一定向上，则b一定被压缩，故B正确。‎ C项，b被拉长，则m受重力、b弹簧对它向下的拉力，则a弹簧对m的弹力一定向上，即a一定处于拉长，故C项正确。‎ D项，b被压缩，则m受重力、b弹簧向上的弹力，若弹力等于重力，a弹簧处于原长，若弹力大于重力，则a弹簧处于压缩，若弹力小于重力，则a弹簧处于伸长，故D项错误。‎ 综上所述，本题正确答案为BC。‎ ‎12. 如图为一水平横杆，一小环套在水平横杆上，现对小环施加一个竖直向上的拉力F，若小环重力为50N，则关于小环所受横杆弹力大小、方向判断正确的是（ ）‎ A. 若,则,方向竖直向上 B. 若,则,方向竖直向上 C. 若，则,方向竖直向上 D. 若，则,方向竖直向下 ‎【答案】BD ‎【解析】A；若F=50N，物体重也为50N，由平衡可知，支持力为零 B；若, 物体体重50N，则,方向竖直向上才能平衡 C、D；若，物体体重50N，则,方向竖直向下才能平衡 故选BD ‎13. 一小球以初速度竖直向上抛出，不考虑空气阻力，抛出瞬间开始计时，则它两次经过抛出点上方45m处的所用时间分别是( )()‎ A. 1s B. 2s C. 8s D. 9s ‎【答案】AD ‎【解析】解:竖直上抛运动的位移公式可以写成: 带入数据,整理得: ‎ - 11 -‎ 解方程,得: 故AD正确 ‎14. 一质点从O点静止开始做匀加速直线运动并依次经过A、B、C三点，已知AB段和BC段所用时间相同，且AB、BC段距离分别是，欲求出质点加速度的大小，还需要一个条件，这个条件可能是（ ）‎ A. 质点从O到A所用时间 B. B点的瞬时速度 C. OA段的长度 D. 质点从A到B所用时间 ‎【答案】ABD ‎【解析】A、若知道质点从O到A所用时间t，设加速度为a， VA=at,AB时间为t， ，可以解的a B、设AB时间为t，a可以解的a C、解不出a D、设AB时间为VB，a，可以解的a 故选ABD 三、填空题（15题6分，16题8分，共14分）‎ ‎15. 下图为《研究匀变速直线运动》实验中用打点计时器打出一条纸带，但纸带上只给出了几个计数点，且相邻两个计数点之间均有四个点未画出，其中仅给出了如图所示的两段距离，在小车拖着纸带打第2点瞬间的速度大小的计算式___________；由此可知小车的加速度大小计算式是___________。（打点周期用表示,距离用、表示）‎ ‎【答案】 (1). （1） (2). （2）‎ ‎【解析】解：（1） ‎ - 11 -‎ ‎（2）由 ， ‎ 得 ‎ ‎16. 皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内，伸长量与弹力F成正比，即，k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关，理论与实践都表明其中Y是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量 ‎(1)在国际单位制中，杨氏模量Y的单位为 （______）‎ A.N　　　　　 B.m C.N/m D.Pa ‎(2)有一段横截面是圆形的橡皮筋，应用如图所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值.首先利用测量工具a测得橡皮筋的长度L＝20.00 cm，利用测量工具b测得橡皮筋未受到拉力时的直径D＝4.000 mm，那么测量工具a应该是___ 　　‎ ‎(3)下面的表格是橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录.‎ 请利用F－x图象处理数据，由图象可求得该橡皮筋的劲度系数k＝_______N/m.（保留三位有效数字）‎ ‎(4)这种橡皮筋的Y值约等于_________________（请填以第一问中所选单位为单位的数值）‎ ‎【答案】 (1). （1） (2). （2）毫米刻度尺（米尺、刻度尺都算对） (3). （3）312、313都算对 (4). （4）‎ ‎（1）根据表达式得：，已知K的单位是N/m，L的单位m，S的单位是，所以Y的单位是，也就是Pa，D正确；‎ - 11 -‎ ‎（2）测得橡皮筋的长度L用毫米刻度尺．测量工具橡皮筋未受到拉力时的直径用螺旋测微器．‎ ‎（3）根据可知，图象的斜率大小等于劲度系数大小，由图象求出劲度系数为．‎ ‎（4）根据可得 四、综合计算题（17题12分、18题12分、19题14分，共38分，请写出解答的过程及必要的文字说明，否则不得分）‎ ‎17. 跳伞运动员从高空离开飞机开始下落，最初未打开伞．自由下落后打开伞，打开伞后以的加速度匀减速下落,落地瞬间速度恰好为零;（g取10 m/s2）则: ‎ ‎（1）运动员离开飞机瞬间离地面的距离是多少？‎ ‎（2）实际跳伞过程中空气阻力不可忽略，所以导致运动员加速阶段的加速度大小会随速度的增大而减小，而减速阶段加速度大小会随着速度的减小而减小。假设落地瞬间速度依旧为零。请在下面坐标系中画出运动员整个过程运动的速度时间图像简图。‎ ‎【答案】（1）1500m（2）‎ ‎【解析】(1)设打开降落伞时离地的高度为h,此时速度为v1, 则运动员做自由落体运动过程有: ① 匀减速过程有: ② ‎ - 11 -‎ 由①②带入数据得:h=1500m ‎(2)前面过程由于阻力小于重力且在变大，做加速度减小加速运动；后面阻力大于重力且在变小加速度减小的减速运动 ‎（2）‎ ‎18. 如图，弹簧1、2将物块A、B连接在一起,且弹簧2一端固定在水平地面上。开始时，整个系统处于静止状态，已知弹簧1、2的劲度系数分别为，物块A、B的质量分别为，现用一个竖直向上的力F缓慢的拉物块A，当两根弹簧的总长度等于它们的原长之和时，求此时F的大小；（重力加速度用表示,否则不得分）‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】解：若要使得B的平衡K1只能伸长而K2只能压缩，且他们形变量相同设为x 对B受力分析 ‎ 得： ‎ 对A受力分析 ‎ ‎19.‎ - 11 -‎ ‎ 高铁列车上有很多制动装置，在每节车厢上装有制动风翼，当风翼完全打开时，可使列车产生的制动加速度．但这往往无法满足实际要求，所以列车上还同时安装有电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动系统等．若风翼完全打开同时又启动电磁制动系统，可使列车产生的制动加速度；若所有制动系统同时作用，可使列车产生最大为的制动加速度．在一段直线轨道上，列车正以v0＝324 km/h的速度匀速行驶时，列车长接到通知，前方有另一列车出现故障，需要列车减速停车．避免追尾，列车长先将制动风翼完全打开让高速行驶的列车减速，当车速减小为原来的时，再启动电磁制动系统和制动凤翼一起制动．‎ ‎（1）若不再开启其他制动系统，从开始制动到停车，高铁列车行驶的距离是多少？‎ ‎（2）若制动风翼完全打开瞬间，距离前车只有2 km，那么该列车最迟在距离前车多远处打开剩余的制动装置，才能避免追尾？‎ ‎【答案】（1）6000m（2）1220m ‎【解析】解:(1)根据题意可得 打开制动风翼时, 在此过程中行驶的距离: ;  再打开电磁制动后,共同作用的加速度为a′=1.2m/s2 在此过程中行驶的距离;  高铁列车在此过程中行驶的总距离:  (2)设最迟需要在距离前车处打开其他制动装置.  根据题意知,此时减速需要最大制动加速度.即 减速之前有   由以上两式可计算得出:‎ ‎ ‎ - 11 -‎