【物理】安徽省黄山市2019-2020学年高一上学期期末质量检测试题 （解析版）

【物理】安徽省黄山市2019-2020学年高一上学期期末质量检测试题 （解析版）

安徽省黄山市2019-2020学年高一上学期期末质量检测试题 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选项中，只有一个选项正确。请将正确答案选出并填在答题卷中。）‎ ‎1.2019年1月3日10时26分，“嫦娥四号”探测器成功在月球背面软着陆．在此之前，“嫦娥四号”探测器在距离月面100米处稍稍悬停，接着竖直缓缓降落，几分钟后，“嫦娥四号”自主降落在月球背面，下列说法正确的是（ ）‎ A. “2019年1月3日10时26分”和“几分钟”指的都是时间 B. 从悬停到着陆，探测器通过的位移大小和路程都是100米 C. 任何情况下都可以将“嫦娥四号”探测器看作质点 D. 在降落过程中，以“嫦娥四号”探测器为参考系，月球静止不动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．“2019年1月3日10时26分”对应时间轴上的点，为时刻，“几分钟”指的是时间，A错误；‎ B．由题知，探测器的运动是相对球的，以月球为参考系，探测器竖直缓缓降落，做的是单向直线运动，所以从悬停到着陆，探测器通过的位移大小和路程都是100米，B正确；‎ C．当研究“嫦娥四号”探测器的姿态转动等情况时，不能将“嫦娥四号”探测器看作质点，C错误；‎ D．在降落过程中，以“嫦娥四号”探测器为参考系，月球做直线运动，D错误．‎ ‎2.如图所示为某物体的x-t图象，下列说法正确的是（　　）‎ A. 在第1 s内物体的加速度是 B. 从第2s至第3s内物体的位移是3m C. 4s内通过的路程是4m，位移是 D. 4s内物体的运动方向不变 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】x-t图象的斜率表示速度，可知0-1s内物体的速度不变，做匀速直线运动，加速度是0，故A错误；1-3s内物体的速度为0，物体静止，则从第2s至第3s内物体的位移是0，故B错误；物体在4s内的路程为 S=（3m-2m）+（3m-0m）=4m，位移为 x=0m-2m=-2m，故C正确；斜率的正负表示速度的方向，则物体在0-1s内的速度方向与3-4s内的速度方向相反，故D错误．‎ ‎3.水平地面上静止一铁块，重为200N，它与地面间的动摩擦因数为0.3，与地面间的最大静摩擦力为65N，用80N的水平力推铁块，此后铁块所受的摩擦力为（ ）‎ A. 60N B. 65N C. 80N D. 0‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】铁块与地面间的最大静摩擦力为65N，80N大于最大静摩擦力，所以铁块滑动，根据滑动摩擦力，则有：‎ f=μFN=0.3×200N=60N．‎ A. 60N，与结论相符，选项A正确；‎ B. 65N，与结论不相符，选项B错误；‎ C. 80N，与结论不相符，选项C错误；‎ D. 0，与结论不相符，选项D错误；‎ 故选A。‎ ‎4.倾角为= 30°、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上，下列结论正确的是（ ）‎ A. 木块受到的摩擦力大小是mg B. 木块对斜面体的压力大小是mg C. 桌面对斜面体的摩擦力大小是mg D. 桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．先对木块m受力分析，受重力mg、支持力N和静摩擦力f，根据平衡条件，有：f=mgsin30°=mg，选项A错误； B．木块对斜面体的压力大小是N=mgcos30°=mg，选项B错误；‎ ‎ CD．对M和m整体受力分析，受重力和支持力，二力平衡，故桌面对斜面体的支持力为 N=（M+m）g，静摩擦力为零，故C错误，D正确；‎ 故选D。‎ ‎5.为了测定某轿车在平直路上起动过程（可看作匀加速直线运动）的加速度，某人利用在同一底片多次曝光的方法拍摄了一张照片，下方为一标尺，如图所示。如果拍摄时每隔1s曝光一次，轿车车身总长为3.0m，那么由图可知，这辆轿车的起动加速度约为（ ） ‎ A. 4.0m/s2 B. 6.0m/s2 C. 5.5m/s2 D. 10.0m/s2‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】汽车长度为3m，在图中占三小格，所以一小格代表1m。由图可以看到题目给出了连续相等时间间隔内的位移，第一段位移有8小格，则位移为 x1=8×1m=8m。 第二段位移有13.5小格，则位移为 x2=13.5×1m=13.5m 由连续相等时间间隔内的位移位移之差等于aT2，T=1s得：‎ x2-x1=aT2‎ 解得：‎ a=5.5m/s2。‎ A. 4.0m/s2，与结论不相符，选项A错误；‎ B. 6.0m/s2，与结论不相符，选项B错误；‎ C. 5.5m/s2，与结论相符，选项C正确；‎ D. 10.0m/s2，与结论不相符，选项D错误；‎ 故选C。‎ ‎6.一辆汽车从车站以初速度为零匀加速直线开出，开出一段时间之后，司机发现一乘客未上车，便紧急刹车做匀减速运动．从启动到停止一共经历t=5s，前进了15m，在此过程中，汽车的最大速度为（ ）‎ A. 6m/s B. 3m/s C. 5m/s D. 10m/s ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】设汽车的最大速度为vm．在匀加速阶段初速度为0，末速度为vm，则匀加速阶段的平均速度：，位移：，在匀减速阶段初速度为vm，末速度为0，则匀减速阶段的平均速度：，位移：，在整个运动过程中，总位移为。所以汽车最大速度： ‎ A．6m/s，与结论相符，选项A正确；‎ B．3m/s，与结论不相符，选项B错误；‎ C．5m/s，与结论不相符，选项C错误；‎ D．10m/s，与结论不相符，选项D错误；‎ 故选A。‎ ‎7.如图所示，一根长的细绳一端固定在O点，另一端悬挂一个质量为m的小球，为使细绳与竖直方向的夹角为30°且绷紧时，小球A处于静止状态，则对小球施加的最小力为（ ）‎ A. mg B. mg C. mg D. mg ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】以小球为研究对象，分析受力，作出力图如图，根据作图法分析得到，当小球施加的力F与细绳垂直时，所用的力最小。‎ ‎ 根据平衡条件，F的最小值为：‎ A．mg，与结论不相符，选项Ａ错误；‎ B．mg，与结论不相符，选项B错误；‎ C．mg，与结论不相符，选项C错误；‎ D．mg，与结论相符，选项D正确；‎ 故选D。‎ ‎8.在光滑的水平面上，质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F的作用下，A和B均以加速度大小a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B 的加速度a1和a2的大小是（ ）‎ A. a1=a2 = 0 B. a1=a，a2=0‎ C. a1=a，a2=a D. a1=a，a2=a ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】在F作用下，整体的加速度为：‎ 隔离对A分析，弹簧的弹力为：‎ 撤去F的瞬间，弹簧弹力不变，对A分析，有： ‎ 隔离对B分析，有：‎ A．a1=a2 = 0，与结论不相符，选项A错误；‎ B．a1=a，a2=0，与结论不相符，选项B错误；‎ C．a1=a，a2=a，与结论不相符，选项C错误；‎ D．a1=a，a2=a，与结论相符，选项D正确；‎ 故选D。‎ 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合要求，全选对的得4分，选不全的得2分，选错或不答的得0分。）‎ ‎9.物体在下列几组力作用下，物体有可能保持静止是（ ）‎ A. 2N，4N，6N B. 3N，6N，10N C. 6N，8N，13N D. 5N，2N，8N ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．２N与４N合成最大6N，最小2N，当取6N时与第三个力合成，最终合力能为0N，故A正确；‎ B．3N和6N合成最大9N，最小3N，合力不可能为10N，所以最终合力不可能为零。故B错误；‎ C．6N和8N合成最大14N，最小2N，可能为13N，故与第三个力可能平衡，故C正确；‎ D．2N和5N合成最大7N，最小3N，当取8N时，与第三个力不能平衡，故D错误；‎ 故选AC。‎ ‎10.某同学想在电梯内观察超重与失重现象，他自己的体重为490N，他将一台体重计放在电梯内并且站在体重计上观察，发现体重计的示数F随时间变化规律如图所示，下列判断正确的是（ ）‎ A 该同学t0-t1时间内处于失重状态，t2-t3时间内处于超重状态 B. t0-t1时间内电梯可能向下做匀加速运动 C. t2-t3时间内电梯可能向下做匀加速运动 D. t1-t2时间内电梯一定处于静止状态 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A．该同学t0-t1时间内视重小于重力，处于失重状态，t2-t3时间内视重大于重力，处于超重状态，选项A正确；‎ B．t0-t1时间内，加速度向下，则电梯可能向下做匀加速运动，选项B正确；‎ C．t2-t3时间内，加速度向上，则电梯可能向下做匀减速运动，选项C错误；‎ D．t1-t2时间内电梯可能处于匀速直线运动或者处于静止状态，选项D错误；‎ 故选AB。‎ ‎11.A、B两物体在同一直线上运动的v-t图象如图所示，己知在第4s末两物体相遇，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 两物体从同一地点出发 B. 出发时A在B前方4m处 C. 两物体运动过程中，A的加速度小于B的加速度 D. 第4s末两物体相遇之后，两物体可能再相遇 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图象的“面积”读出两物体在4s内的位移不等，而在第4s末两个物体相遇，可判断出两物体出发点不同。故A错误。‎ B．两物体在4s内的位移分别为， ‎ 则出发时A在B前4m处。故B正确。‎ C．由A的斜率小于B的斜率可知A的加速度小于B的加速度。故C正确。‎ D．4s末两个物体相遇后，A的速度小于B的速度，A的加速度也小于B的加速度，两物体不可能再相遇。故D错误。‎ 故选BC。‎ ‎12.如图所示，质量为M=1kg的足够长木板B静止在光滑水平面上，现有一质量m=0.5kg的小滑块（可视为质点）以v0=3m/s的初速度从、左端沿木板上表面冲上木板，带动木板一起向前滑动。已知滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g取10m/s2。则（ ）‎ A. 木板和滑块保持相对静止前木板受到的摩擦力f=1.5N B. 木板和滑块保持相对静止前木板的加速度为a=0.5m/s2‎ C. 木板和滑块保持相对静止前的木板速度为v=2m/s D. 木板和滑块保持相对静止前滑块运动的位移为s=4m ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．木板所受的摩擦力为滑动摩擦力，大小为：f=μmg=0.1×0.5×10N=0.5N，方向向右，选项A错误；‎ B．由牛顿第二定律，对滑块有：μmg=ma得：a=μg=1m/s2 ，以木板为研究对象，根据牛顿第二定律有：μmg=Ma′，可得出木板的加速度为：a′=0.5m/s2，选项B正确；‎ C．设经过时间t，滑块和长木板达到共同速度v，则满足：对滑块：v=v0-at ，对长木板：‎ v=a′t，由以上两式得：t=2s，v=1m/s，选项C错误；‎ D．木板和滑块保持相对静止前滑块运动的位移为，选项D正确；‎ 故选BD。‎ 三、实验题（本题共2小题，第13题8分，第14题6分，共14分）‎ ‎13.实验小组做“探究弹力与弹簧伸长量的关系"的实验，实验时，先把弹簧平放在桌面上，用直尺测出弹簧的原长L0=4.5cm，再把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每增加一只钩码记下对应的弹簧长度L，数据记录如下表所示：‎ ‎（1）根据表中数据在图中作出F-L图线_______；‎ ‎（2）由此图线可得，该弹簧劲度系数k=________N/m.‎ ‎（3）图线与轴的交点坐标大于的原因是____。‎ ‎【答案】 (1). (2). 50N/m (3). 弹簧自身重力的影响。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据表中数据在图中作出F-L图线如图：‎ ‎（2）由此图线可得，该弹簧劲度系数.‎ ‎（3）图线与轴的交点坐标大于L0的原因是弹簧自身重力的影响。‎ ‎14.为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的装置进行实验。其中，A、B为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑块通过A、B光电门时，光束被遮挡的时间 △t1、△t2都可以被测量并记录，滑块连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M， 挡光片宽度为d，光电门间距离为L，砂和砂桶的总质量为m。回答下列问题：‎ ‎（1）下列不必要的一项实验要求是（ ）‎ A.应将长木板一端垫高，平衡摩擦力 B.应使滑块质量远远小于砂和砂桶的总质量 ‎ C.应使A位置与光电门间距离适当大些 D.应使细线与长木板平行 ‎（2）滑块通过两个光电门A、B的速度分别为_________、__________。‎ ‎（3）在此实验中，需要测得每一次牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为__________（用△t1、△t2、d、L表示）。‎ ‎【答案】 (1). B (2). (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）A.应将长木板一端垫高，平衡摩擦力，保证细绳的拉力等于小车所受的合力，选项A正确；‎ B.因为有测力计测量细绳的拉力，则实验中不需要使滑块质量远远小于砂和砂桶的总质量，选项B错误； ‎ C.应使A位置与光电门间的距离适当大些，能减小测量L时产生的误差，同时也能使小车的速度变化大些，选项C正确；‎ D.应使细线与长木板平行，选项D正确；‎ 则没必要的操作是B。‎ ‎（2）滑块通过两个光电门A、B的速度分别为 ‎（3）根据可得加速度的表达式为 ‎。‎ 四、计算题（本题共4小题，共38分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）‎ ‎15.已知物体从80m高处开始做自由落体运动，求物体落地时的速度和下落的时间。（g=10m/s2）‎ ‎【答案】40m/s;4s ‎【解析】‎ ‎【详解】根据运动学公式，物体落地时的速度 v2=2gh v = 40m/s 根据运动学公式，物体落地时的时间 ‎ ‎ t=4s ‎16.质量为m的小球放在一倾角为α=30°的光滑斜面上，用固定的竖直挡板挡住，小球处于静止状态，已知重力加速度为g，试求挡板对小球的弹力F1及斜面对小球的支持力F2‎ 的大小。‎ ‎【答案】;‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】以小球为研究对象，受力分析如图，‎ ‎ 由平衡条件得：‎ ‎17.如图所示，水平传送带以v=4m/s的速度匀速转动，传送带两端的长度L=8m．现在传送带左端A无初速度竖直释放某一可视为质点的物块，物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，试求：（g=10m/s2）‎ ‎（1）物块刚放上传送带时物块的加速度a；‎ ‎（2）物块由传送带左端A运动到右端B的总时间；‎ ‎（3）若传送带匀速转动的速度可调，则传送带至少以多大速度vmin运行，物块从A端到B端运动时间才最短？‎ ‎【答案】（1）2m/s2（2）3s（3）4m/s；‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）物块所受合外力为摩擦力，当物块受到小于传送带速度时，物块做匀加速直线运动，加速度 ‎（2）物块在t1时间内做匀加速直线运动，当与传送带共速时：v=at1‎ 解得t1=2s 位移 ‎ 之后以传送带速度运动到B，故根据匀速直线运动规律可得：‎ 所以t=t1+t2=3s；‎ ‎（3）物块速度小于传送带速度时，做加速度为a的匀加速直线运动；物块速度到达传送带速度后，和传送带保持相对静止，做匀速运动，故当物块一直加速时，时间最短； 那么物块一直加速，到达B点的速度 故由物块速度小于传送带速度可得：传送带的最小速度vmin=vB=4m/s；‎ ‎18.如下图所示，在倾角为θ=37°的足够长的固定斜面底端有一质量m=2.0kg的物体，物体与斜面间动摩擦因数μ=0.25．现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动，拉力F=20N，方向平行斜面向上，经时间t1=4s绳子突然断了，（sin37°=0.60，cos37°=0.80，g=10m/s2） 求：‎ ‎（1）绳断时物体的速度大小；‎ ‎（2）绳子断后物体还能沿斜面向上滑多远？‎ ‎（3）从绳子断后物体回到出发点所用的总时间是多少？‎ ‎【答案】（1）8m/s（2）4m（3）4.2s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）物体向上运动过程中，由牛顿第二定律得：F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1‎ 代入解得：a1=2m/s2‎ 绳断时物体的速度大小：v1=a1t1=2×4=8m/s；‎ ‎（2）绳断时，物体距斜面底端： ‎ 断绳后，物体向上运动过程中，由牛顿第二定律得：mgsinθ+μmgcosθ=ma2‎ 代入数据解得：a2=8m/s2‎ 物体做减速运动时间： ‎ 减速运动位移： ‎ ‎（3）物体沿斜面向下运动过程中，由牛顿第二定律得：mgsinθ-μmgcosθ=ma3‎ 代入数据解得：a3=4m/s2‎ 由速度时间关系公式可知，物体下滑到底端时位移为x=x1+x2=20m 根据 解得 ‎ 则从绳子断后物体回到出发点所用的总时间是