【物理】福建省三明第一中学2019-2020学年高一上学期期中考试试题 （解析版）

【物理】福建省三明第一中学2019-2020学年高一上学期期中考试试题 （解析版）

福建省三明第一中学2019-2020学年高一上学期期中考试 一、单项选择题 ‎1.以下说法正确的是(  )‎ A. 速度是矢量 B. “一节课40分钟”中40分钟指的是下课的时刻 C. 只有很小的物体才能视为质点 D. 研究物体运动时，只能以地面为参考系 ‎【答案】A ‎【解析】‎ A：速度有大小、有方向，运算时遵循平行四边形定则，是矢量。故A项正确。‎ B：一节课40分钟对应的是一段过程，40分钟为时间。故B项错误。‎ C：只要在所研究的问题中物体的大小和形状可以忽略，物体就可以看作质点，与物体的实际大小无关。故C项错误。‎ D：研究物体运动时，可以任选一其它物体作为参考系。故D项错误。‎ ‎2.下列关于重力、弹力和摩擦力的说法，正确的是 A. 物体的重心一定在物体的几何中心上 B. 放在桌面上的书受到桌面对它向上的弹力，这是由于书本发生了微小形变而产生的 C. 动摩擦因数与滑动摩擦力成正比，与物体之间的压力成反比 D. 绳子的拉力总是沿着绳的方向而指向绳子收缩的方向 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 物体的重心不一定在物体的几何中心上，质量分布均匀的规则的几何体的重心才在物体的几何中心，选项A错误；放在桌面上的书受到桌面对它向上的弹力，这是由于桌面发生了微小形变而产生的，选项B错误；动摩擦因数是由接触面的材料决定的，与滑动摩擦力以及物体之间的压力无关，选项C错误；绳子的拉力总是沿着绳的方向而指向绳子收缩的方向，选项D正确。‎ ‎3.已知两个共点力的大小分别为4N和6N，则其合力的大小不可能是( )‎ A. 2N B. 6N C. 10N D. 14N ‎【答案】D ‎【解析】‎ 两个共点力的大小分别为4N和6N，则其合力的范围为 ‎；即合力大小不可能是14N。故D正确，ABC三项错误。‎ ‎4.关于自由落体运动，下列结论中正确的是 A. 物体在空中下落的运动就是自由落体运动 B. 加速度等于 9.8 m/s2 的运动就是自由落体运动 C. 做自由落体运动的物体，重物先落，轻物后落 D. 自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动 ‎【答案】D ‎【解析】‎ A．物体只在重力作用下由静止开始在空中下落的运动是自由落体运动，选项A错误；‎ B．加速度等于 9.8 m/s2 运动不一定就是自由落体运动，例如竖直上抛运动，选项B错误；‎ C．做自由落体运动的物体，轻重物体的加速度是相同的，均为g，选项C错误；‎ D．自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动，选项D正确。‎ ‎5.如图所示的装置中，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3，其大小关系是（ ）‎ A. F1=F2=F3 B. F1=F2＜F3 C. F1=F3＞F2 D. F3＞F1＞F2‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 第一幅图：以下面的小球为研究对象，由平衡条件得知，；第二幅图：以小球为研究对象，由平衡条件得知，，对绳与弹簧的连接点分析知，故；第三幅图：以任意一个小球为研究对象，由平衡条件得知，；所以平衡时各弹簧的弹力大小相等，即有F1＝F2＝F3，故A正确，BCD错误。.‎ ‎6.如图所示，物体在F=100N，方向水平向左的拉力作用下，沿水平面向右运动。已知物体与水平面的动摩擦因数µ = 0.2，物体质m = 5kg，可知物体所受摩擦力为(g=10m/s 2)‎ A. 10N，水平向右 B. 20N，水平向右 C. 10N，水平向左 D. 20N，水平向左 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 由题意可知物体受到滑动摩擦力，由f=μFN可求向物体受到的摩擦力的大小及方向．‎ 物体相对地面运动，故物体受到的滑动摩擦力，则摩擦力的大小为：f=μFN=μmg=0.2×5×10N=10N；滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，故摩擦力方向向左，故C正确，ABD错误；故选C。‎ ‎7.如图所示是某质点运动速度图象，由图象得到的正确结果是 A. 0∼1s内的平均速度是 2m/s B. 0∼1s 内的加速度与 2∼4s 内的加速度方向相同 C. 第 2s 内的位移大小是 2m D. 0∼1s 内运动方向与 2∼4s 内的运动方向相反 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎0～1s内质点做匀加速直线运动，则平均速度为：,故A错误。‎ 根据图线的斜率表示加速度，斜率的正负表示加速度的方向，则知，0～1 s内的加速度与2～4 s内的加速度方向相反，故B错误。根据速度图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移，则第2s内的位移大小为：x=2×1m=2m故C正确。在前4s内，速度都为正值，速度一直沿正向，所以0∼1s内的运动方向与2∼4s内的运动方向相同，故D错误。‎ ‎8.一辆汽车以20m/s的速度沿平直公路行驶，由于前方突发事故，汽车当即以大小为5m/s2的加速度刹车，则开始刹车后2s与开始刹车后6s汽车通过的位移之比为 A. 1：4 B. 3：5 C. 3：4 D. 5：9‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 设汽车从刹车到停下的时间为t，则由得：，则4s后汽车停止运动，刹车6s内的位移与刹车4s内的位移相等，刹车6s内的位移为：，汽车刹车2s内的位移为：，所以汽车刹车2s内与刹车后6s内汽车通过的位移之比为：，故C正确，A、B、D错误；‎ ‎9. 两个物体A和B，质量分别为M和m，用跨过定滑轮轻绳相连，A静止于水平地面上，如图所示，不计摩擦，则A对绳的作用力的大小与地面对A的作用力的大小分别为（ ）‎ A. mg，Mg B. mg，（M﹣m）g C. （M﹣m）g，Mg D. （M+m）g，（M﹣m）g ‎【答案】B ‎【解析】‎ 以B为研究对象，根据平衡条件绳子的拉力F=mg．‎ 再以A为研究对象，得到F+FN=Mg，得到FN=Mg﹣F=（M﹣m）g，故B正确；‎ ‎10.一辆汽车沿着一条平直的公路行驶，公路旁边有与公路平行的一行电线杆，相邻电线杆间的间隔均为50 m，取汽车驶过某一根电线杆的时刻为零时刻，此电线杆作为第1根电线杆，此时刻汽车行驶的速度大小为v1＝5 m/s，假设汽车的运动为匀加速直线运动，10 s末汽车恰好经过第3根电线杆，则下列说法中正确的是 (　 　)‎ A. 汽车运动的加速度大小为1 m/s2‎ B. 汽车继续行驶，经过第7根电线杆时的瞬时速度大小为25 m/s C. 汽车在第3根至第7根电线杆间运动所需的时间为20 s D. 汽车在第3根至第7根电线杆间的平均速度为25 m/s ‎【答案】AB ‎【解析】‎ A、汽车在内的位移是： ，由，代入数据 ，解得：，故A正确； B、由 ，即：，解得：，故B正确； C、汽车从第1根到第7根电线杆的时间是，则： 由匀变速运动规律得： 代入数据解得： 汽车在第3根至第7根电线杆间运动所用的时间： ，故C错误； D、汽车从第3根至第7根电线杆间的平均速度为：，故D错误。‎ 二、多选择题 ‎11.不计空气阻力，同时将一重一轻两石块从同一高度自由下落，则（ )‎ A. 在任一时刻具有相同的加速度、位移和速度；‎ B. 在下落这段时间内平均速度相等；‎ C. 在下过程中每个石块第1 s内、第2 s内位移之比都为1∶3‎ D. 重的石块落得快，轻的石块落得慢。‎ ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ 轻重不同的物体自由下落的加速度相等，任一时刻速度、位移也相等，A正确D错误；根据知下落相等的时间，位移相等，则根据可知平均速度相等，B正确；根据知，从开始下落第1s内的位移为、第2s内的位移为，故每个石块第1s内、第2s内位移之比都为1∶3，C正确．‎ ‎12.汽车沿平直公路运动，某时刻速度大小为v，从此时刻起开始做匀减速直线运动加速度大小为a，经过时间t恰好停止运动，这段时间内经历的路程为x。下列关系式中正确的有 A. B. C. x=vt/2 D. v2=2ax ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ 位移、速度、加速度均为矢量，在运动学中，统一以初速度方向为正方向，因此应有，由于vt=v-at=0，即v=at，带入得；v2=2(-a)(-x)=2ax；匀变速运动的平均速度为(v+0)/2，x=vt/2，故选BCD.‎ ‎13. 如图所示，一质量为m的木块靠在竖直粗糙的墙壁上，且受到水平力F的作用，二者之间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是（ ）‎ A. 若木块静止，木块受到的静摩擦力大小等于mg，方向是竖直向上 B. 若木块静止，当F增大时，木块受到的静摩擦力随之增大 C. 若木块沿墙壁向下运动，则墙壁对木块的摩擦力大小为μF D. 若开始时木块静止，当撤去F，木块沿墙壁下滑时，木块不受滑动摩擦力作用 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ 试题分析：若木块静止，木块受到重力G、向左的推力F、向右的弹力FN、以及静摩擦力Ff，重力与静摩擦力是平衡力，则摩擦力方向是竖直向上，大小等于mg，A正确。当F增大时，木块受到的静摩擦力仍然与重力平衡，则不会增大，B错；若木块沿墙壁向下运动，是滑动摩擦力，则墙壁对木块的摩擦力大小为；若开始时木块静止，当撤去F，木块沿墙壁下滑时，由于不再受到弹力，则木不受滑动摩擦力作用，所以D正确。‎ ‎14.木块A、B重力分别为50N和70N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2，与A、B相连接的轻弹簧被压缩了5cm，弹簧的劲度系数为100N/m，系统置于水平地面上静止不动．现用F=7N的水平推力作用在木块A上，如图所示，力F作用后（　　）‎ A. 木块A所受摩擦力大小为7N B. 木块A所受摩擦力大小为2N C. 木块B所受摩擦力大小为12N D. A、B受的摩擦力方向相同 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ A、B与地面间的最大静摩擦力分别为：fmA=μGA=0.2×50N=10N，fmB=μGB=0.2×70N=14N ‎；根据胡克定律得，弹簧的弹力大小为：F弹=kx=100×0.05N=5N；当F=7N时，F-F弹=7-5=2N＜fmA，F弹＜fmB，所以两物体都保持静止状态。则由平衡条件得A所受摩擦力分别为fA=F-F弹=2N，方向水平向左。B所受的摩擦力为fB=F弹=5N，方向水平向左。AB受力方向相同，故BD正确，AC错误。故选BD。‎ 三、实验、填空题 ‎15.如图所示，画出 a 物体的受力图 ‎（ ）‎ ‎【答案】见解析 ‎【解析】‎ a物体的受力情况如图：‎ ‎16.在《探究弹簧伸长量与弹力关系》的实验中，‎ ‎（1）在“探索弹力和弹簧伸长的关系”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．用悬挂砝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）甲同学研究弹簧所受弹力 F与弹簧长度 L关系实验时，得到如图所示的 FL图象，由图象可知：弹簧原长 L0＝____cm，求得弹簧的劲度系数 k＝____N/m.‎ ‎（3）乙同学做实验时，他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长 L0， 再把弹簧竖直悬挂起来，挂上砝码后测出簧伸长后的长度 L，把 L﹣L0 作为弹簧的伸长量 x，这 样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是图中所示图象的（ ）．‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】 (1). AB (2). 3.0 200 (3). C ‎【解析】‎ ‎（1）A、弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度，否则弹簧会损坏，故A正确．‎ B、用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，要保证弹簧位于竖直位置，使钩码的重力等于弹簧的弹力，要待钩码平衡时再读读数．故B正确．‎ C、弹簧的长度不等于弹簧的伸长量．故C错误．‎ D、拉力与伸长量之比是劲度系数，由弹簧决定，同一弹簧的劲度系数是不变的，不同的弹簧的劲度系数不同，故D错误．‎ ‎（2）弹簧弹力为零时弹簧的长度为弹簧原长，由图示F-L图象可知，弹簧原长：L0=3.0cm；‎ 由胡克定律：F=kx根据图示图象可知，弹簧的劲度系数：‎ ‎（3）实验中用横轴表示弹簧的伸长量x，纵轴表示弹簧的拉力F（即所挂重物的重力大小）②当竖直悬挂时，由于自身重力的影响弹簧会有一段伸长量，但此时所挂重物的重力为0N（即：F=0N），此时弹簧伸长量不等于0；③因为在弹簧的弹性限度内，弹簧的伸长与其所受的拉力成线性关系．综合上述分析四个图象中只有C符合．‎ ‎17.某同学“研究匀加速直线运动规律”，安装好实验装置后进行实验，该同学得到如图所示 的纸带.‎ ‎（1）该同学实验过程中纸带的_____（填“左”或“右”）端与小车相连；‎ ‎（2）下列操作中正确的有_____（填选项前代号） ‎ A．在释放小车前，小车要靠近打点计时器 ‎ B．打点计时器应放在长木板的有滑轮一端 ‎ C．应先接通电源，后释放小车 ‎ D．电火花计时器应使用 4-6V 交流电源 ‎（3）实验中打点计时器使用的交流电频率为 50Hz，相邻两个计数点之间有 4 个点未画出，测出 纸带上则该物体运动的加速度 a=____，打下 A 点时，物体的速度 vA=_____.（用符号表示）‎ ‎【答案】 (1). 左 (2). AC (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎（1）因为相等时间内的位移越来越大，可知纸带的左端与小车相连；‎ ‎（2）A、在释放小车前，小车要靠近打点计时器，从而增加有效点的个数，故A正确；‎ B、打点计时器应放在长木板的没有滑轮的一端，故B错误； C、应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，故C正确； D、电火花计时器应使用应使用220V的交流电源，故D错误； （3）相邻点间还有4个点未画出，因此相邻计数点之间的时间间隔为T=0.1s。 根据△x=aT2得：‎ ‎ ‎ 解得：‎ 匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：‎ 四．计算题 ‎18.一物体做自由落体运动，落地时速度为，‎ 问：‎ 物体下落的高度 物体在前2s内的平均速度 最后一秒内物体下落的高度．‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】‎ ‎（1）由题可知初速度为零，末速度为，故下落的高度 ‎（2）物体在前2s内的平均速度 ‎（3）下落的时间为，最后一秒内下落的高度 ‎19.一质量不计的弹簧原长为 10 cm，一端固定于质量 m＝2 kg 的物体上，另一端施一 水平拉力 F（g=10m/s2），设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）‎ ‎（1）若物体与水平面间的动摩擦因数为 0.2，当弹簧拉长至 14cm 时，物体恰好被拉动，弹簧 的劲度系数多大？‎ ‎（2）若将弹簧拉长至 11 cm 时（物体在滑动过程中），物体所受的摩擦力大小为多少？ ‎ ‎（3）物体静止时，若将弹簧拉长至 13cm，物体所受到的摩擦力大小为多少？‎ ‎【答案】（1）100N/m（2）4N（3）3N ‎【解析】‎ ‎（1）由题意得，物体与地面间最大静摩擦力fmax=μmg=0.2×2×10N=4N 物体恰好被拉动，物体所受弹力等于最大静摩擦力：kx1=fmax 解得 ‎（2）物体相对地面滑动，受到滑动摩擦力f=μmg=0.2×2×10N=4N ‎（3）弹簧弹力F3=kx3=100×（0.13-0.1）N=3N＜fmax 受到静摩擦力f3=F3=3N ‎20.在一次低空跳伞演练中，当直升飞机悬停在离地面 224 m 高处时，伞兵离开飞机做自由落体运动．运动一段时间后，打开降落伞，展伞后伞兵以 12．5 m/s2 的加速度匀减速下 降．为了伞兵的安全，要求伞兵落地速度最大不得超过 5 m/s，（取 g＝10 m/s2）求：‎ ‎（1）伞兵展伞时，离地面的高度至少为多少？‎ ‎（2）着地时相当于从多高处自由落下？‎ ‎（3）伞兵在空中的最短时间为多少？‎ ‎【答案】（1）99m（2）1.25m（3）8.6s ‎【解析】‎ ‎（1）设伞兵展伞时，离地面的高度至少为h，此时速度为v0，则有 ‎ 即 ‎ 又v02＝2g(224−h)=2×10×（224-h）‎ 联立解得h=99m，v0=50m/s ‎（2）以5m/s的速度落地相当于从h1高处自由落下，即2gh1=v2　 所以 ‎（3）设伞兵在空中的最短时间为t，则有v0=gt1‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 故所求时间t=t1+t2=（5+3.6）s=8.6s． ‎