【物理】安徽省滁州市定远县育才学校2019-2020学年高一上学期期末考试试题（实验班） （解析版）

【物理】安徽省滁州市定远县育才学校2019-2020学年高一上学期期末考试试题（实验班） （解析版）

安徽省滁州市定远县育才学校2019-2020学年 高一上学期期末考试试题（实验班）‎ 一、选择题(共12小题，1-7为单选，8-12为多选)‎ ‎1.质量相同的甲、乙两人乘坐两部构造不同、倾角相同的电梯去商场，他们均相对于电梯静止，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 若两电梯匀速上升，则甲、乙两人均没有受到摩擦力 B. 若两电梯匀速上升，则甲受到的重力和支持力 C. 若两电梯匀加速上升，则两人均受到沿速度方向的摩擦力 D. 无论电梯加速或匀速上升，甲都不会受到摩擦力的作用 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB. 若两电梯均为匀速上升，则甲只受重力和支持力，乙则受重力、支持力和摩擦力，所以A错误，B正确；‎ C. 若两电梯匀加速上升，则甲所受摩擦力水平向右，乙所受摩擦力平行斜面向上，C错误，D错误；‎ 故选B.‎ ‎2.如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下从半球形容器最低点缓慢移近最高点．设小滑块所受支持力为N，则下列判断正确的是（ ）‎ A. F缓慢增大 B. F缓慢减小 C. N不变 D. N缓慢减小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】对物体进行受力分析：物体受重力mg、支持力FN、水平力F．已知小滑块从半球形容器最低点缓慢移近最高点，我们可以看成小滑块每一个状态都是平衡状态．根据平衡条件，应用力的合成得出：，由于小滑块从半球形容器最低点缓慢移近最高点，所以θ减小，tanθ减小，sinθ减小．根据以上表达式可以发现F增大，FN增大．故选A.‎ ‎3.如图，A、B两球用劲度系数为k1的轻弹簧相连，B球用长为L的细绳悬于O点，A球固定在O点正下方，且O、A间的距离恰为L，此时绳子所受的拉力为T1，弹簧的弹力为F1，现把A、B间的弹簧换成劲度系数为k2（k1>k2）的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为T2， 弹簧的弹力为F2，则下列说法正确的是（ ）‎ ‎ ‎ A. T1＜T2 B. F1＜F2 C. T1＝T2 D. F1＝F2‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 解：对小球B受力分析，由平衡条件得，弹簧的弹力N和绳子的拉力F的合力与重力mg大小相等、方向相反，即，作出力的合成图，并由三角形相似得：‎ ‎，又由题，，得，绳子的拉力T只与小球B的重力有关，与弹簧的劲度系数k无关，所以得到T1=T2，故C项正确．换成K2以后AB减小由可知F1>F2，B错误 综上所述，本题正确答案为C．‎ ‎4.某同学以校门口为原点，向东方向为正方向建立坐标，记录了甲、乙两位同学的位移—时间(xt)图线，如图所示，下列说法中正确的是(　 　)‎ A. 在t1时刻，甲的瞬时速度为零，乙的速度不为零 B. 在t2时刻，甲、乙速度可能相同 C. 在t2时刻，甲、乙两同学相遇 D. 在t3时刻，乙的速度为零，加速度不为零 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析： x-t图象的斜率表示速度，故在t1时刻，乙的瞬时速度为零，甲的速度不为零，故A错误；x-t图象的斜率表示速度，在t2时刻，甲、乙位置坐标相同，但速度不同（方向不同），故B错误；在t2时刻，甲、乙位置坐标相同，是相遇，故C正确；x-t图象的斜率表示速度，在t3时刻，乙的位置坐标为零，但速度不为零，故D错误；故选C．‎ ‎5.如图所示的位移-时间和速度-时间图象中，给出的四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况。下列描述正确的是（）‎ ‎ ‎ A. 图线1表示物体做曲线运动 B. s-t图像中t1时刻v1>v2‎ C. v-t图像中0至t3时间内3和4的平均速度大小相等 D. 两图像中，t2、t4时刻分别表示反向运动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．运动图像反映物体的运动规律，不是运动轨迹，无论速度时间图像还是位移时间图像只能表示物体做直线运动，A错误；‎ B．在s－t图像中图线的斜率表示物体的速度，在t1时刻图线1的斜率大于图线2的斜率，故v1>v2，B正确；‎ C．在v－t图线中图线与时间轴围成的面积等于物体发生的位移，故在0－t3时间内4围成的面积大于3围成的面积，故3的平均速度小于4的平均速度，C错误；‎ D．s－t图线的斜率等于物体的速度，斜率大于0，表示物体沿正方向运动；斜率小于0，表示物体沿负方向运动。而t2时刻之前物体的运动沿正方向，t2时刻之后物体沿负方向运动。故t2时刻开始反向运动。v－t图像中速度的正负表示运动方向，从0－t5这段时间内速度始终为正，故t4时刻没有反向运动；D错误。‎ 故选B。‎ ‎6. 如图所示，在水平面上固定着三个完全相同的木块，一子弹以水平速度v射入木块，若子弹在木块中做匀减速直线运动，当穿透第三个木块时速度恰好为零，则子弹依次射入每个木块时的速度比和穿过每个木块所用的时间比分别为(　　)‎ A. v1:v2:v3＝3:2:1 B. v1:v2:v3＝::1‎ C. t1:t2:t3＝1:: D. t1:t2: t3＝(－):(－1):1‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】初速度为零的匀加速直线运动中连续三段相等位移的时间之比为 ‎,‎ 故所求时间之比为 ‎,‎ 选项C不合题意,选项D符合题意; AB.由可得初速度为零的匀加速直线运动中的速度之比为,则由逆向思维可以知道,所求的速度之比为,选项A不合题意，选项B符合题意;‎ ‎7.甲、乙两质点在同一直线上运动，其运动的图像如图所示（甲为直线，乙为折线，t2=2t1），若时刻甲、乙恰好位于同一位置，关于0-t2时间内甲、乙的运动，下列看法正确的是 A. 时刻，甲在乙前方 B. 时刻，甲在乙前方 C. 甲、乙的速度第一次相等时，甲、乙之间的距离最大 D. 甲的加速度始终大于乙的加速度 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】t1-t2时间内，甲的位移比乙的大，而t=t2时刻甲、乙恰好位于同一位置，所以t=t1时刻，甲在乙后方，故A错误；根据速度图象与时间轴所围的“面积”表示位移，知0-t2时间内甲的位移比乙的大，而t=t2时刻甲、乙恰好位于同一位置，所以t=0时刻，甲在乙后方，故B错误；t=0时刻，甲在乙后方，在0-t1时间内，甲的速度比乙的小，两者间距增大，则甲、乙的速度第一次相等时，甲、乙之间的距离最大，故C正确；根据速度图象的斜率表示加速度，斜率绝对值表示加速度大小，由图知，甲的加速度先大于乙的加速度，再小于乙的加速度，后大于乙的加速度，故D错误．所以C正确，ABD错误．‎ ‎8.如图所示，物体自O点由静止开始做匀加速直线运动，A、B、C、D为其运动轨迹上的四点，测得AB＝2m， BC＝3m，且物体通过AB、BC、CD所用的时间均为0.5s，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 物体的加速度为4m/s2 B. CD＝5m C. OA之间的距离为1m D. OA之间的距离为1.125m ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．设物体通过AB、BC、CD所用的时间均为t，由匀变速直线运动的规律相邻相等的时间内位移之差为常数，即，得m/s2，A正确；‎ B．根据m，可知m，B错误；‎ CD．因某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，所以物体经过B点时的瞬时速度为，再由，可得OB两点间距离为m，所以O与A间的距离m，C错误，D正确。‎ 故选AD。‎ ‎9.一斜劈A静止在粗糙的水平面上，在其斜面上放着一滑块B，若给滑块B一平行斜面向下的初速度v0，则B正好保持匀速下滑．如图所示，现在B下滑过程中再加一个作用力，则以下说法正确的是(　　)‎ ‎ ‎ A. 在B上加一竖直向下的力F1，则B将保持匀速运动，A对地无摩擦力的作用 B. 在B上加一沿斜面向下的力F2，则B将加速运动，A对地有水平向左的静摩擦力的作用 C. 在B上加一水平向右的力F3，则B将减速运动，在B停止前A对地有向右的摩擦力的作用 D. 无论在B上加什么方向的力，在B停止前A对地都无静摩擦力的作用 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.设滑块B的质量为m，斜劈A的质量为M，则m保持匀速下滑，M静止，以滑块和斜劈组成的整体为研究对象进行受力分析，根据平衡条件得知地面对斜劈没有摩擦力，如有摩擦力，整体的合力不为零，将破坏平衡状态，与题矛盾．对滑块B有，即，θ是斜劈的倾角．当施加竖直向下的力F1时，对整体受力分析，在竖直方向合力为零，水平方向合力为零，故地面对斜劈A 无摩擦力，对滑块B受力分析可知，，所以滑块B做匀速运动，故A符合题意．‎ B.在滑块上加一沿斜面向下的力F2，滑块所受的合力将沿斜面向下，故做加速运动，但滑块与斜劈间的弹力大小不变，故滑动摩擦力大小不变，即滑块所受支持力与摩擦力的合力仍然竖直向上，则斜劈所受滑块的摩擦力与滑块的压力的合力竖直向下，则斜劈在水平方向仍无运动趋势，故仍对地无摩擦力作用，故B不符合题意．‎ C.在滑块上加一水平向右的力F3，沿斜面方向，‎ 故滑块做减速运动；对滑块，所受支持力增加了F3sin θ，则摩擦力增加了μF3sin θ，即支持力与摩擦力均成比例地增加，其合力方向还是竖直向上，如图，‎ ‎ ‎ 则斜劈所受滑块B的摩擦力与压力的合力还是竖直向下，水平方向仍无运动趋势，则不受地面的摩擦力，故C不符合题意．‎ D.无论在滑块B上加上什么方向的力，滑块B对斜劈的压力与滑块B对斜劈的摩擦力都是以1∶μ的比例增加，则其合力的方向始终竖直向下，斜劈便没有运动趋势，始终对地面无摩擦力作用，故D符合题意．‎ ‎10.如图所示,粗糙的水平地面上有三块材料完全相同的木块A. B. C,质量均为m,B、C之间用轻质细绳连接．现用一水平恒力F作用在C上,三者开始一起做匀加速运动,运动过程中把一块橡皮泥粘在某一块上面,系统仍加速运动,且始终没有相对滑动．则在粘上橡皮泥并达到稳定后,下列说法正确的是( )‎ ‎ ‎ A. 若粘在C木块上面，绳的拉力增大，AB间摩擦力减小 B. 若粘在A木块上面，绳的拉力减小，AB间摩擦力不变 C. 若粘在B木块上面，绳的拉力增大，AB间摩擦力减小 D. 若粘在C木块上面，绳的拉力和AB间摩擦力都减小 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】因无相对滑动，所以，无论橡皮泥粘到哪块上，根据牛顿第二定律都有：F-3μmg-μ△mg=（3m+△m）a，a都将减小．若粘在C木块上面，a减小，对A有：fA=ma，可知A的摩擦力减小，以AB为整体，有T-2μmg=2ma，得：T=2μmg+2ma，则T减小，故A错误，D正确．若粘在A木块上面，以C为研究对象，受F、摩擦力μmg、绳子拉力T，F-μmg-T=ma，则得：T=F-μmg-ma，a减小，F、μmg不变，所以，T增大．再以B物体分析可知，B受拉力和A对B的摩擦力作用，因T增大，而加速度减小，由牛顿第二定律可知，A受到的摩擦力增大，故B错误；若粘在B木块上面，a减小，以A为研究对象，m不变，由fA=ma知，A所受摩擦力减小．对C分析：F-μmg-T=ma，得 T=F-μmg-ma，a减小，F、μmg不变，则T增大，故C正确；故选CD．‎ ‎11.三角形传送带以1m/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2m且与水平方向的夹角均为。现有两个小物块A、B从传送带顶端都以1m/s的初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5，（g取10m/s2，sin=0.6，cos=0.8）下列说法正确的是（ ）‎ A. 物块A先到达传送带底端 B. 物块A、B同时到达传送带底端 C. 物块A、B到达传送带底端时速度大小相等 D. 物块A、B在传送带上的划痕长度之比为1:3‎ ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．对A，因为，则A物体所受的滑动摩擦力沿斜面向上，向下做匀加速直线运动，B所受的滑动摩擦力沿斜面向上，向下做匀加速直线运动，两物体匀加速直线运动的加速度大小均为 则加速度大小相等，初速度和位移大小均相等，则运动的时间相等，它们同时到达传送带底端，A错误，B正确；‎ C．由v=v0+at，知物块A、B到达传送带底端时速度大小相等，C正确；‎ D．对A，划痕的长度等于A的位移减为传送带的位移，以A为研究对象，由运动学公式得 ‎，则运动时间为，所以皮带运动的位移为，所以A对皮带的划痕为，对B，划痕的长度等于B的位移加上传送带的位移，同理得出B对皮带的划痕为，所以划痕之比为1：3，D正确。‎ 故选BCD。‎ ‎12.一个物体做变速直线运动，物体的加速度从某一值逐渐减小到零．则在此过程中，关于该物体的运动情况，下列可能的是（　　）‎ A. 物体速度不断增大，加速度减小到零时，物体速度最大 B. 物体速度不断减小，加速度减小到零时，物体速度为零 C. 物体速度不断减小到零，然后物体反向做加速直线运动 D. 物体先做匀减速直线运动，然后物体反向做匀加速直线运动 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．若物体做加速运动，速度方向与加速度方向相同，加速度减小，速度仍然增大，当加速度减小为0时，速度最大，而后做匀速直线运动，A正确；‎ B．当加速度方向与速度方向相反，速度减小，当加速度减小到零，速度也刚好减小到零，B正确；‎ CD．当加速度方向与速度方向相反，速度减小，当加速度还未减小到零，速度已减小到零，则会反向做加速运动，当加速度减小到零，做匀速直线运动，C正确，D错误。‎ 故选ABC。‎ 二、实验题（共2小题）‎ ‎13.（1）利用图中所示的装置可以研究自由落体运动．实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，打点稳定后，松开纸带，使重物下落．打点计时器会在纸带上打出一系列的小点．‎ ‎①为了测试重物下落的加速度，还需要的实验器材有________．（填入正确选项前的字母） ‎ A．天平 B．秒表 C．米尺 ‎②若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重物加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此误差的原因：_________________．‎ ‎（2）如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上相邻两计数点间的时间间隔为T=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，则A点处瞬时速度的大小vA=_______m/s，小车加速度的计算表达式为a=_____________，加速度的大小为a=___________m/s2．（计算结果均保留两位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). C 打点计时器与纸带间的摩擦 ‎ ‎(2). 0.86 0.64‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据运动学公式得：‎ 解得：‎ 为了测试重物下落的加速度，还需要的实验器材有：米尺，用来测量计数点之间的距离，C正确，AB错误；‎ 故选C。‎ ‎（2）若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重物加速度值，说明重物下落过程中除了受重力，还受到了打点计时器对纸带的摩擦力等阻力；‎ ‎（3）根据匀变速运动的规律，A点处瞬时速度S1到S6段的平均速度，则有：‎ m/s 根据逐差法：‎ 代入数据得：‎ m/s2。‎ ‎14.某同学用图a的装置完成“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验，部分实验步骤如下：‎ A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组数据(x，F)对应的点，作出F—x图线 B．记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度L0 ‎ C．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码，并分别记下钩码静止时，弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内，然后取下钩码 D．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一刻度尺 ‎ ‎(1)实验步骤的正确顺序为：____________________________ ‎ ‎(2)若他通过实验得到如图(b)所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线．由此图线可得该弹簧的原长x0＝____________cm，劲度系数k＝________N/m ‎(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图(c)所示时，该弹簧的伸长量x＝________________cm ‎【答案】 (1). DBCA (2). 4 25 (3). 12‎ ‎【解析】‎ ‎（1）本着安装设备，进行实验，数据处理的思路进行安排实验步骤，故答案为DBCA．‎ ‎（2）当外力为零时，弹簧的长度即为弹簧的原长，即图中的纵截距表示弹簧的原长，，图像的斜率表示弹簧的劲度系数，故 ‎（3）由图c得到弹簧的弹力为3N，根据图b得到弹簧的长度为16cm，故伸长量为．‎ 三、计算题（共3小题）‎ ‎15.甬金高速东阳出口收费站增设了ETC（不停车电子收费系统）通道，汽车通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示，假设汽车以v0=20m/s朝收费站沿直线行驶，在靠近收费站时需要提前减速：如果过ETC通道，在收费站中心线前d=10m处减速至v=5m/s，匀速通过中心线后，再加速至v0正常行驶；如果过人工收费通道，在中心线处速度减至零，经过△t=20s缴费成功后，再启动汽车匀加速至v0正常行驶．设汽车加速和减速过程均为匀变速，且加速度大小均为a=1m/s2．求：‎ ‎（1）汽车过ETC通道时，从开始减速到刚恢复正常行驶过程中所需要的时间；‎ ‎（2）汽车过人工收费通道，从开始减速到恢复正常行驶过程中的总位移大小；‎ ‎（3）汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间是多少．‎ ‎【答案】（1）32s；（2）400m；（3）27.25s。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的时间为：‎ s ‎（2）汽车通过人工收费通道时，位移为：‎ m ‎（3）汽车过ETC通道时有：‎ ‎187.5m 所以总位移 ‎=385m 汽车通过人工收费通道时，时间为：‎ ‎=60s 二者的位移差为：‎ ‎=15m 在这段位移内过ETC通道时汽车匀速直线运动，所以有：‎ s ‎16.如图所示，质量为mB的木板B放在水平地面上，质量为mA的木箱A放在木板B上．一根轻绳一端拴在木箱A上，另一端拴在天花板上，轻绳与水平方向的夹角为θ．已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1，木板B与地面之间的动摩擦因数μ2．现用水平向右恒力将木板B从木箱A下面匀速抽出，重力加速度为g，求水平恒力F的大小．‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】对A受力分析如图 ‎ ‎ 根据平衡条件有：‎ 又 解得：，‎ 对B受力分析如图 根据平衡条件有：‎ 又 解得：‎ ‎17.频闪照相是研究物理过程重要手段，如图所示是某同学研究小滑块从光滑水平面滑上粗糙斜面并向上滑动时的频闪照片，已知斜面足够长，倾角为α＝37°，闪光频率为10 Hz.经测量换算获得实景数据：x1＝x2＝40 cm，x3＝35 cm，x4＝25 cm，x5＝15 cm.取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，＝2.24，设滑块通过平面与斜面连接处时速度大小不变．求：‎ ‎(1)滑块沿斜面上滑时的初速度v0；‎ ‎(2)滑块与斜面间的动摩擦因数μ；‎ ‎(3)滑块从滑上斜面到返回斜面底端所用的时间．‎ ‎【答案】(1)4 m/s　(2)0.5　(3)1.3 s ‎【解析】‎ ‎（1）由题意可知，滑块在水平面上匀速运动，则：．‎ ‎（2）在斜面上滑块做匀减速直线运动，设加速度大小为，根据公式：‎ 由牛顿第二定律：，解得：．‎ ‎（3）设滑块向上滑行所用的时间为，上滑的最大距离为，返回斜面底端的时间为，加速度为，，，解得：‎ ‎ ，，解得：‎ 所以：．‎ 点睛：解决本题的关键是知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，通过加速度可以根据力求运动，也可以通过运动求力．‎