2019-2020学年黑龙江省大庆铁人中学高一上学期期末考试 物理

2019-2020学年黑龙江省大庆铁人中学高一上学期期末考试 物理

铁人中学2019级高一学年上学期期末考试 物理试题 试题说明：本试题满分110分，答题时间90分钟。请将答案填写在答题卡上。‎ 一．单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个项目中，只有一项是符合题目要求的。‎ ‎1．以下说法正确的是(　　)‎ A．诗句“人在桥上走，桥流水不流”是以流水为参考系 B．2019年10 月1日举行了国庆70周年大阅兵，阅兵队伍中的战士在训练正步时，可以把自己当成质点 C．平均速度＝，无论当Δt多么小，该式都不可以表示t时刻的瞬时速度 D．2019年12月20日太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭实现了“一箭九星”，火箭竖直发射加速升空时，喷出的气体对火箭的推力与火箭的重力是一对平衡力 ‎2．某同学通过实验探究力的矢量合成法则时，发现当两个共点力的合力为10 N时，若其中一个分力F1的方向与合力F的方向成30°角，另一个分力F2的大小为5.24 N，则他预测以下选项中正确的是(　　)‎ A．F1的大小是唯一的　　　 B．F1的大小可以取任意值 C．F2有两个可能的方向 D．F2的大小可取大于零的所有值 ‎3. 国际单位制（缩写SI）定义了米（m）、秒（s）等7个基本单位，其他单位均可由物理关系导出。原来由铂铱合金的圆柱体制成的“国际千克原器”， 它的质量随时间推移，会有微小变化，已经影响到质量单位的使用。因此，第26届国际计量大会决定，质量单位“千克”用普朗克常量h（h的数值为6.63×10-34J·s，J是焦耳）定义。旧“千克原器”于2019年5月20日正式“退役”，至此， 7个基本单位全部用基本物理常量来定义，由以上信息判断下列说法正确的是（ ）‎ A．“千克”单位没有了实物千克原器做标准，会导致基本单位的不稳定 B．7个基本单位全部用物理常量定义，保证了基本单位的稳定性 C．因为重新定义了“千克”的单位，所以在不同的力学单位制中，牛顿第二定律的表达式都是F＝ma D．由题意可知，h单位也可以用基本单位表示为 ‎4．一物体以初速度v0做匀减速运动，第1s内通过的位移为3m，第2s内通过的位移为2m，又经过位移x3物体的速度减小为0，则下列说法中错误的是(　　)‎ A．初速度v0的大小为2.5m/s B．加速度a的大小为1m/s2‎ C．位移x3的大小为1.125m D．位移x3内的平均速度大小为0.75m/s ‎5．如图所示，一光滑小球静置在光滑半圆柱上，被竖直放置的光滑挡板挡住，现用外力沿着如图所示圆周缓慢地向上移动挡板(挡板保持竖直)，则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面)，挡板对小球的推力F、半球面对小球的支持力FN的变化情况是(　　)‎ A. F增大，FN减小　　　　B. F增大，FN增大 C. F减小，FN减小　　　　D. F减小，FN增大 ‎6. 如图所示，若有4个完全相同的篮球，并排放在倾角为30°的固定斜面上，各篮球依次标为“铁、人、中、学”，其中“学”号篮球被竖直板挡住，不计所有接触处的摩擦，则“人”号篮球跟“中”号篮球间与“学”号篮球跟挡板间的弹力之比为(　　)‎ A. B. C. D. ‎7．在轻绳的两端各拴一个小球，一人用手拿着上端的小球站在3楼的阳台上，放手后让小球自由下落，两小球相继落地的时间差为T。如果站在4楼的阳台上，同样放手让小球自由下落，（不计阻力），则两小球相继落地的时间差将(　　)‎ A．不变 B．减小 C．增大 D．无法判断 ‎8．如图在水平板的左端有一固定挡板，挡板上连接一轻质弹簧。紧贴弹簧放一质量为m的滑块，此时弹簧处于自然长度。已知滑块与板的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现将板的右端缓慢抬起(板与水平面的夹角为θ)，直到板竖直，此过程中弹簧弹力的大小F随夹角θ的变化关系可能是(　　)‎ 二．不定项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。‎ ‎9．下列给出的四组图象中，能够反映同一直线运动的是(　　)‎ ‎10．如图所示,两个完全相同的小球a、b用轻弹簧A、B连接并悬挂在天花板上保持静止，水平力F作用在a上并缓慢拉a，当B与竖直方向夹角为600时，A、B伸长量刚好相同。若A、B的劲度系数分别为k1、k2，则以下判断正确的是(   )‎ A．k1：k2=1：2‎ B．k1：k2=1：4‎ C．撤去F的瞬间，a球处于失重状态 D．撤去F的瞬间，b球的加速度为零 ‎11．如图所示，水平传送带以不变的速度v=10m/s向右运动。将可视为质点的物体Q轻轻放在水平传送带的左端A处，经时间t，Q的速度也变为10m/s，再经相同的时间到达B端，则以下说法正确的是（ ）‎ A．前t秒物体作加速运动，后t秒物体作减速运动 B．后t秒内Q与传送带之间无摩擦力 C．前t秒Q的位移与后t秒Q的位移之比为1：2‎ D．Q由传送带左端到右端的平均速度为7.5m/s ‎12．如图甲所示，在光滑水平面上叠放着A、B两物体。现对A施加水平向右的拉力F，通过传感器可测得A的加速度a随拉力F变化的关系如图乙所示。已知重力加速度g＝10 m/s2，由图线可知(　　)‎ A．A的质量mA＝2 kg ‎ B．B的质量mB＝2 kg C．A、B间的动摩擦因数μ＝0.2‎ D．B的加速度一直随F增大而增大 ‎13．如图所示，光滑的轻滑轮通过支架固定在天花板上，一足够长的细绳跨过滑轮，一端悬挂小球b，另一端与套在水平细杆上的小球a连接。在水平拉力F作用下小球a从图示中A位置（虚线位置，细绳与细杆的夹角为60°），开始缓慢向右移动到B位置（图中实线，细绳与细杆的夹角为30°），细绳中张力大小视为不变。已知小球a的质量为m，b的质量是小球a的2倍，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，小球a与细杆间的动摩擦因数为。则下列说法正确的是（　　）‎ A．当a球在B位置时，拉力F的大小为mg B．当a球在A位置时，细杆对a球的支持力竖直向上，大小为（）mg C．支架对轻滑轮的作用力大小逐渐增大 D．拉力F的大小一直增大 ‎14．如图甲所示，木板OA可绕轴O点在竖直平面内转动，某研究小组利用此装置探究物块在方向始终平行于斜面且指向A端、大小为F=8N的力作用下的加速度与斜面倾角的关系。已知物块的质量m=1kg，木板长L=2m，通过实验，得到如图乙所示的加速度与斜面倾角的关系图线，A点坐标（θ1，0），B点坐标（θ2，0）。若物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力，(g＝10 m/s2)，则以下说法正确的是( )‎ A．图乙中图线与纵轴交点的纵坐标a0=6m/s2‎ B．图乙中图线与θ轴交点的横坐标为θ1时，物体受到的摩擦力沿斜面向下，且物体静止 C．图乙中图线与θ轴交点的横坐标为θ2时，物体受到的摩擦力沿斜面向下，且物体静止 D．若θ=370，物体在力F作用下，从木板底端O点开始运动，当作用时间是3s时，物体不能冲出木板 三.实验题：共2题，共16分。请把答案写在答题卡上相应位置。‎ ‎15．（6分）在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中，为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码。‎ ‎（1）要完成上述实验，在实验中，以下说法正确的是(　　)‎ A. 弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度 B. 用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态 C. 用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量 D. 用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等 ‎（2）实验测出了砝码的质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图上标出。请作出m－l的关系图线；‎ ‎ ‎ ‎（3）请根据图像得出弹簧的劲度系数为________N/m。(g＝9.8 m/s2)（保留3位有效数字）‎ ‎16．（10分）某同学利用图甲所示的实验装置，探究小车在均匀长木板上的运动规律。‎ ‎(1)在小车做匀加速直线运动时打出一条纸带，已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，图乙中所示的是每打5个点所取的计数点，由图中数据可求得：小车的加速度为________m/s2（结果保留2位有效数字）‎ 乙 ‎(2)若用该实验装置“探究a与F、M之间的关系”，小车质量为M，要用钩码(质量用m表示)的重力表示小车所受的细线拉力，需满足 。‎ ‎（3）满足此条件做实验时，得到一系列加速度a与合外力F的对应数据，画出a-F关系图象，如图丙所示，若不计滑轮摩擦及纸带阻力的影响，由图象可知，实验操作中不当之处为 ‎ 。 ‎ ‎（4）如果实验时，在小车和钩码之间接一个不计质量的微型力传感器用来测量拉力F，如图丁所示，从理论上分析，是否还需要满足（2）问中的条件 （填“是”或者“否”）。与（3）问中所做的图像对比，该实验图线的斜率将_________(填“变大”“变小”或“不变”)。‎ 四.计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分。‎ ‎17．（10分）如图所示，在倾角θ＝37°固定的足够长的斜面上，有一质量m＝2 kg的滑块，静止释放的同时，对滑块施加一个垂直斜面的力F，图中未画出，力F的大小与滑块速度大小的关系满足：F＝kv。(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10 m/s2) ‎ ‎（1）若斜面光滑，力F的方向垂直斜面向上，已知滑块在斜面上滑行的最大距离x=m，求滑块在斜面上滑行时的加速度是多少？比例系数k的值是多少？‎ ‎（2）若斜面粗糙，滑动摩擦因数μ＝0.4，力F的方向垂直斜面向下，求物块在斜面上滑行的最大速度是多少？‎ ‎18．（13分）在平直的高速公路行车道上，有五辆间距为150 m的货车以72 km/h的速度匀速行驶，在最后一辆车后100 m处的相邻车道上，有一小型客车的行驶速度为36 km/h。该小型客车司机为了超过最前面的货车，先使客车做匀加速运动，当客车速度达到108 km/h时，保持速度不变。从客车开始加速到刚好超过这五辆货车，所用时间为90 s，忽略货车的长度，求：‎ ‎（1）客车加速的时间；‎ ‎（2）客车加速时加速度的大小。‎ ‎（3）客车超过最后一辆货车前距离最后一辆货车的最远距离为多少？‎ ‎19．（15分）总质量为M的两物块A、B静止叠放在水平面上，用轻绳通过滑轮将A、B连接，A与B及水平面间的动摩擦因数均为μ，对滑轮轴施加一个水平力F，如图所示．（忽略滑轮质量，不计其它阻力， g＝10 m/s2.）‎ ‎（1）若A、B能以相同的加速度向右运动，求加速度表达式？‎ ‎（2）若A、B能以相同的加速度向右运动，求B物块的质量m与总质量之间应该满足的条件？‎ ‎（2）若mA＝4 kg、mB＝2 kg，μ＝0.5，要使A能在水平面上运动，求水平力F应满足的条件？‎ 铁人中学2019级高一学年上学期期末考试 物理答案 ‎1. A 2.C 3.B 4.A 5.C 6.D 7.B 8.D 9.BC 10. BD 11. BCD ‎ ‎12. BC 13. AD 14 .ABD ‎15（6分）（1）AB (2) (3)0.248～0.262之间的任一值均正确 ‎16.（10分）（1）0.48m/s （2）M≫m（文字表述也可以） （3）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 （4）否 变大 ‎17. （1）斜面光滑，滑块做初速度为零的匀加速直线运动 mgsinθ＝ma，解得：a＝6 m/s2 2分 当斜面支持力为零时，滑块刚要离开斜面，此时在斜面上滑行的位移最大，滑块在斜面上速度达到最大v，由运动学公式：‎ ‎2ax＝v2，解得，v＝4 m/s 2分 对滑块受力分析得，‎ kv＝mgcosθ，解得：k＝4 N·s/m 3分 ‎（2）斜面粗糙，力的方向向下，当加速度为零时，物体做在斜面上做匀速直线运动，此时速度最大，设为vm mgsinθ-μFN＝0 1分 FN=F+mgcosθ 1分 F=kvm 解得：vm=3.5m/s 1分 ‎18. 【答案】　(1)20 s　(2)1m/s2（3）sm=150m 解析　(1)设货车的速度v1，客车的初速度设为v0，客车加速后速度为v＝30 m/s，设客车追的过程总时间为t，加速阶段时间为t1，位移为x1，匀速阶段位移为x2‎ x1＝t1 2分 x2＝v(t－t1) 2分 货车在此过程位移 x＝v1t 1分 由几何关系 x1＋x2＝x＋(5－1)×150 m＋100 m 1分 解得t1＝20s。 1分 ‎(2)客车加速时的加速度 a＝ 1分 解得a＝1 m/s2。 1分 ‎（3）二者速度相等时，距离最大，设经过t2时间，二者速度相等 v0+at2=v1解得：t2=10s 2分 Sm=v1t2-t2+100=150m 2分 ‎ ‎19. 【答案】　(1) m≥M　(2)F>40N， ‎ ‎　(1)设物块B的质量为m，A、B的加速度为a，A、B间的摩擦力为f，‎ 对整体由牛顿第二定律得 F－μMg＝Ma 2分 解得： 1分 ‎（2）对物块B，有－f＝ma 2分 f≤μmg 2分 联立解得≥ m≥M 2分 ‎ ‎(3)依题意可知mA>mB，A、B有不同的加速度，设加速度分别为a1、a2，并假定此时B受到的滑动摩擦力向左，A、B受力如图，由牛顿第二定律可得 －μ(mA＋mB)g＋μmBg＝mAa1 2分 解得F＝2mA(μg＋a1) 其中a1>0，因此F>40 N 2分 对B物体：－μmBg ＝mBa2 F＝40 N时B的加速度a2＝＝5 m/s2>a1 ‎ 假定成立 1分 即水平力F必须大于40 N，物块A才能在水平面上运动 1分