【物理】广东省广州广铁一、广大附、广外三校联考2019-2020学年高一上学期期中考试试题 （解析版）

【物理】广东省广州广铁一、广大附、广外三校联考2019-2020学年高一上学期期中考试试题 （解析版）

广东省广州广铁一、广大附、广外三校联考2019-2020学年高一上学期期中考试试题 一 单项选择题（6×4=24分）‎ ‎1.平直公路上一汽车甲中的乘客看见窗外树木向东移动，恰好此时看见另一汽车乙从旁边匀速向西行驶，此时公路上两边站立的人观察的结果是( )‎ A. 甲车向东运动，乙车向西运动 B. 乙车向西运动，甲车不动 C. 甲车向西运动，乙车不动 D. 两车均向西运动，乙车速度大于甲车速度 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 解答此题的关键是看被研究的物体与所选的标准，即参照物之间的相对位置是否发生了改变，如果发生改变，则物体是运动的；如果未发生变化，则物体是静止的．根据题干可知：车甲中的乘客看见窗外树木向东移动，说明甲车向西运动，而甲车内的人看见一汽车乙从旁边匀速向西行驶，这说明乙车相对于地面是向西运动的且速度比甲大．故选D.‎ ‎【点睛】学生对参照物的选择、运动和静止的相对性的理解和掌握，研究同一物体的运动状态，如果选择不同的参照物，得出的结论可以不同，但都是正确的结论．‎ ‎2.在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等等．以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（　　）‎ A. 引入重心﹑合力与分力的概念时运用了等效替代法 B. 根据速度定义式，当非常非常小时， 就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想法 C. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法 D. 在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：引入重心﹑合力与分力的概念时运用了等效替代法，选项A正确；根据速度定义式，当△t极小时表示物体在时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法，故B正确；质点采用的科学方法为建立理想化的物理模型的方法，故C错误；在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故D正确；本题选不正确的，故选C．‎ 考点：物理问题的研究方法 ‎3.关于速度、速度变化量、加速度，以下说法正确的是 A. 运动物体的速度变化量越大，它的加速度一定越大 B. 速度很大的物体，其加速度可能很小，可能为零 C. 某时刻物体速度为零，其加速度也一定为零 D. 若加速度越来越小，则速度也一定越来越小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．运动物体的速度变化量越大，加速度不一定越大，还取决于变化所用的时间.故A错误.‎ B．加速度与速度没有直接的关系，速度很大的物体，其加速度可能很小，可能为零，比如空中匀速直线飞行的飞机.故B正确.‎ B．某时刻物体速度为零，其加速度不一定为零，如物体竖直上抛到最高点时，速度为零，加速度不为零.故C错误.‎ D．加速度越来越小，速度变化由快变慢，而速度可能会越来越大.比如:汽车在额定功率下起动过程.所以D错误.‎ ‎4.一辆汽车以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】‎ ‎【详解】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；‎ 故选C。‎ ‎5.如图，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的，已知PQ之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ，P、Q的质量均为m，滑轮轴上的摩擦不计，若用一水平向右的力F拉P使之做匀速运动，则F的大小为 A. 7μmg B. 6μmg C. 5μmg D. 4μmg ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】对Q物块分析，设跨过定滑轮的轻绳拉力为T，木块Q与P间的滑动摩擦力：‎ 根据共点力平衡条件T=f；对木块P受力分析，受向右的拉力F，Q对P向左的摩擦力f，地面对P物体向左的摩擦力，绳子对P向左的拉力T，根据共点力平衡条件，有：‎ 地面对P物体向左的摩擦力：‎ 联立以上各式解得，故选D。‎ ‎6.一物体作自由落体运动，通过一段位移Δx所用的时间为t1，紧接着通过下一段位移Δx所用时间为t2。则当地的重力加速度为 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】对匀变速直线运动有：，则：第一个内平均速度：，第二个内的平均速度：，、分别对应这两段位移的中间时刻瞬时速度，时间间隔为：‎ ‎，则物体的加速度为：，故选A。‎ 二、多项选择题（4×6=24分）‎ ‎7.一质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2(各物理量均采用国际单位制单位)，则该质点 A. 初速度为5m/s B. 前2 s内的平均速度是6 m/s C. 任意相邻的1 s内位移差都是1 m D. 任意1 s内的速度增量都是2 m/s ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据匀变速直线运动的位移时间关系公式x＝v0t+at2，质点的初速度为v0=5m/s，加速度a=2m/s2，选项A正确；物体前2s内的位移x2＝5×2+22m＝14m，所以其平均速度为7m/s，故B错误；根据∆x=aT2可知任意相邻的1 s内位移差都是2m，选项C错误；匀变速直线运动在任意相邻的1s时间内的差：△v=at=2×1m/s=2m/s，故D正确。故选AD。‎ ‎8.如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向上共受到三个力即F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中F1＝10 N，F2＝2 N。若撤去力F1，则 A. 木块受到滑动摩擦力 B. 木块受到静摩擦力 C. 木块所受合力为2 N，方向向左 D. 木块所受合力为零 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 试题分析：由题意，木块原来受到F1=10N，F2=2N，木块处于静止状态，由平衡条件得知，此时木块所受的静摩擦力大小为f=F1-F2=8N，所以木块所受的最大静摩擦力范围为 fm≥8N．若撤去力F1，F2=2N＜fm，所以木块不能被拉动，保持静止状态，但木块有向左运动趋势，受到向右的静摩擦力作用．故A错误，B正确．‎ C、D由上分析可知，木块仍处于静止状态，由平衡条件得知，木块所受合力为零．故C错误，D正确．‎ ‎9.如图是甲和乙两物体的速度时间图像，其中三角形OPQ的面积为s1，三角形OQT的面积为s2，已知0时刻甲在前，乙在后，二者相距s0，下列说法正确的是 A. 若s0=s1，两物体相遇1次 B. 若s0=s2，两物体相遇1次 C. 若s0=s2，两物体相遇2次 D. 若s0=s1+s2，两物体相遇1次 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据图与时间轴围成的面积表示物体位移的大小，可知时间内，乙的位移为，甲的位移为s2，乙比甲多行，若0时刻甲在乙前方处，则在T时刻，乙恰能追上甲，T时刻后，甲速度始终比乙速度大，二者不能再相遇，所以两物体相遇1次，故A正确。‎ BC．根据图像知，若，所以在T时刻前，甲、乙相遇一次，乙超过甲，T时刻后，甲速度大于乙速度，则甲还会再次反超，即两物体相遇2次，故B错误，C正确。‎ D．若：，则在T时刻，甲车仍然在乙车前方s2处，T时刻后，甲速度大于乙速度，二者始终不能相遇，故D错误。‎ ‎10.如右图所示，光滑斜面被分成四个长度相等的部分，一个物体由A点静止释放做初速度为零的匀加速直线运动，下面结论中，正确的是 A. 物体到达各点的速度 B. 物体从开始到达各点所经历的时间 C. 物体从A到E的平均速度大于C点的瞬时速度 D. 通过每一部分时，其速度增量均相等 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据匀变速直线运动的速度位移公式，知：，因为AB、AC、AD、AE的位移之比为1:2:3:4，则：故A正确。‎ B．根据匀变速直线运动的位移时间公式：，知：，因为AB、AC、AD、AE的位移之比为1:2:3:4，则：，故B正确。‎ C．某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，由于AB和BE之比为1:3，可知B点为AE的中间时刻，则AE段的平均速度，故C错误。‎ D．物体做匀加速直线运动，通过每一段相等位移所用的时间越来越少，根据：△v=at，知通过每一相等部分，速度的增量不等，故D错误。‎ 三 实验题（16分）‎ ‎11.（1）在光滑的桌面上放置一个轻弹簧秤，两位同学分别用100N的水平力拉弹簧秤的两端，测得弹簧伸长5cm，则弹簧秤的示数和弹簧的劲度系数分别为____________‎ A.示数200N，劲度系数1000N/m B.示数200N，劲度系数2000N/m C.示数100N，劲度系数1000N/m D.示数100N，劲度系数2000N/m ‎（2）在研究匀变速直线运动的实验中，某同学得到一条纸带，如图所示，每隔四个计时点取一个计数点，设相邻计数点之间的时间间隔为T，已知每两个相邻计数点间的距离分别为x1=0.96cm、x2=2.88cm、x3=4.80cm、x4=6.72cm、x5=8.64cm、x6=10.56cm，电磁打点计时器的电源频率为50Hz。（本题计算结果均保留三位有效数字）‎ ‎①打第4个计数点时小车速度的表达式为v4=____________，大小为____________m/s；‎ ‎②计算此小车运动的加速度表达式为a=____________。大小为____________m/s2；‎ ‎③如果当时电网中交变电流的实际频率已超过50Hz ‎，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比____________（选填“偏大”、“偏小”、“不变”）。‎ ‎【答案 (1). D (2). 0.768 1.92 偏小 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)弹簧测力计读数F=100N，伸长的长度 :x=5cm=0.05m 由胡克定律:F=kx 得：‎ 故选D．‎ ‎(2)根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于这段的平均速度可知，计数点4的瞬时速度为：‎ ‎.‎ 根据逐差法可知，由：‎ 可得：‎ 代入数据解得a=1.92m/s2‎ 如果当时电网中交变电流的实际频率已超过50Hz，而做实验的同学并不知道，可以知道周期的测量值偏小，根据：，知加速度测量值与真实值相比偏小.‎ 四 计算题（40分）‎ ‎12.如图所示，水平地面上固定着总长为L斜面，一小物块（可视为质点）从斜面顶端O点由静止开始下滑，到达斜面底端的B点时速度大小为v，所用时间为t，若小物块到达斜面上某一点A时速度大小为v. 求：‎ ‎（1）OA距离为LA， ‎ ‎（2）由O到A的时间tA，‎ ‎【答案】（1）L/4， （2）t/2‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 同一个匀加速直线运动中不同时刻两段运动，用两次位移速度公式，联立方程即可求出OA距离，根据速度时间公式可以求出由O到A的时间；‎ ‎【详解】解：(1)设下滑的加速度为a，根据匀加速直线运动位移速度公式得：‎ ‎ ‎ 联立解得：‎ ‎(2)根据速度和时间关系可得：‎ 联立解得：‎ ‎13.某电视剧制作中心要拍摄一特技动作，要求特技演员从80m大楼楼顶自由下落到行驶的汽车上，若演员开始下落的同时汽车从60m远处由静止向楼底先匀加速运动3s，再匀速行驶到楼底，为保证演员能安全落到汽车上(不计空气阻力，人和汽车看成质点，（g=10m/s2)，求：‎ ‎（1）汽车须多长时间开到楼底；‎ ‎（2）汽车匀加速运动的位移和加速度的大小。‎ ‎【答案】（1）4s（2）8m/s2，36m ‎【解析】‎ 试题分析：（1）人做自由落体运动，所以: h＝gt2‎ 解得：‎ 所以汽车运动的时间为4 s。‎ ‎（2）因为汽车匀加速时间为t1＝3 s 所以汽车匀速运动的时间为t2＝t－t1＝1 s 匀加速位移为s1＝at2‎ 匀速运动速度为：v＝at1‎ 匀速运动位移为s2＝vt2‎ s1＋s2＝60 m 解得：a＝8 m/s2，‎ 考点：匀变速直线运动的规律的应用 ‎【名师点睛】本题主要考查了自由落体运动位移时间公式及匀变速直线运动基本公式的直接应用，难度不大，属于基础题。‎ ‎14.如图所示，原长分别为和、劲度系数分别为和的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上．两弹簧之间有一质量为的物体，最下端挂着质量为的另一物体，整个装置处于静止状态．‎ ‎ ‎ ‎（1）这时两个弹簧的总长度为多大？‎ ‎（2）若用一个质量为的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起，直到两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，求这时平板施加给下面物体的支持力多大？‎ ‎【答案】（1）（2）或者 ‎【解析】‎ ‎（1）劲度系数为1，轻质弹簧设它的伸长量为，根据胡克定律有，‎ 劲度系数为轻质弹簧设它的伸长量为，根据胡克定律有：，‎ 这时两个弹簧的总长度为：代入数据得：．‎ ‎（2）用一个平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起，直到两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和时，下面的弹簧应被压缩，上面的弹簧被拉伸，以为对象，根据平衡关系有，‎ 以为对象，设平板对的支持力为，根据平衡关系有代入数据得：‎ 或者．‎ ‎15.研究表明，一般人的刹车反应时间（即图中“反应过程”所用时间）t0=0.4s，但饮酒会导致反应时间延长，在某次实验中，志愿者少量饮酒后驾车以v0=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L=39m，其中减速过程中汽车位移为s=25m，此过程可视为匀减速直线运动，g=10m/s2。求 ‎（1）求出减速过程汽车加速度的大小及所用时间；‎ ‎（2）饮酒使志愿者反应时间比一般人增加了多少？‎ ‎（3）若该饮酒志愿者发现的情况为正前方有一辆大卡车以v=4m/s的速度同方向匀速行驶，为避免追尾，则志愿者发现情况时，两车间的距离至少为多少？‎ ‎【答案】（1）8 m/s2、2.5s （2）0.3s （3）27.2m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设刹车过程中加速度为a，由题意可知刹车初速度为：‎ v0=72km/h=20m/s 末速度为0，位移为s=25m，故由运动学公式得：‎ 代入数据联立解得：，‎ ‎(2)反应时间内的位移为：‎ 则反应时间为：‎ 故增加的反应时间为：‎ ‎(3)由(2)知自愿者反应时间为0.7s，若两车速度相等时没有追尾，则此后就不会追尾，所以当时，汽车减速的时间为：‎ 此时卡车行驶的距离为：‎ 汽车行驶的距离：‎ 由：‎ 可得两车间的距离至少为L0=27.2m 答：（1）减速过程汽车加速度的大小及所用时间，；‎ ‎（2）饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少0.3s.‎ ‎（3）两车间的距离至少为27.2m.‎ ‎ ‎ ‎ ‎