【物理】江苏省启东市2019-2020学年高一上学期期中考试试题 （解析版）

【物理】江苏省启东市2019-2020学年高一上学期期中考试试题 （解析版）

江苏省启东市2019-2020学年高一上学期期中考试试题 一、单项选择题 ‎1.下列关于自由落体运动的叙述符合史实的是 A. 古希腊亚里士多德认为物体下落的快慢与质量无关 B. 牛顿首先发现了亚里士多德的观点有自相矛盾的地方 C. 伽利略认为，如果没有空气阻力，重物与轻物应该下落得同样快 D. 伽利略用实验直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ A.亚里士多德认为物体越重，下落得越快，伽利略认为物体下落快慢与质量无关，故A错误；‎ B.伽利略通过逻辑推理发现了发现亚里士多德的观点有自相矛盾的地方，故B错误；‎ C.伽利略认为如果没有空气阻力，重物与轻物应该下落得同样快，故C正确；‎ D.伽利略没有直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，而是将斜面实验进行外推得出间接得出的实验结果，故D错误；‎ ‎2.关于摩擦力，下列说法正确的是 A. 摩擦力方向可以和物体运动方向垂直 B. 滑动摩擦力的方向一定和物体运动方向相反 C. 运动物体受到的摩擦力一定是滑动摩擦力 D. 静摩擦力可以是物体运动的动力，滑动摩擦力一定是物体运动的阻力 ‎【答案】A ‎【解析】‎ A.摩擦力可以与物体的运动方向垂直；如静摩擦力充当向心力的情况，故A正确；‎ B.摩擦力的方向可以与物体的运动方向相反，也可以与运动方向相同，故B错误；‎ C.运动的物体可以受静摩擦力作用，静止的物体也可以受动摩擦力作用，比如：正在沿着传送带斜向上运动的物体；故C错误；‎ D.摩擦力与运动方向相反时，是阻力，而与运动方向相同时，却是动力；故D错误；‎ ‎3.做匀减速直线运动的物体经4 s停止，若第1 s内的位移是7 m，则最后1 s内位移是 A. 2 m B. 1.75 m C. 1 m D. 0.5m ‎【答案】C ‎【解析】‎ 采用逆向思维，物体做初速度为零的匀加速直线运动，在相等时间内的位移之比等于1：3：5：7，因为第1s内的位移为14m，则最后1s内的位移为：x＝7×＝1m，故C正确，ABD错误；‎ ‎4.兴趣小组研究发现，用不同形状的斧子劈柴效果不同．如图所示是斧子劈柴的示意图，图中bc边为斧子的背，ab、ac边为斧子的刃面．为了容易劈开木柴，使用的斧子应 A. bc边长一些，ab、ac边短一些 B. bc边短一些，ab、ac边长一些 C. bc边一样长时，ab、ac边短一些 D. ab、ac边一样长时，bc边长一些 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 如图所示：斧头的重力形成对木柴两端的挤压力，两力与斧头的ab、ac边相互垂直；‎ 则可知当bc边短一些，ab、ac边长一些时两力之间的夹角更大，则两分力更大；故B正确，ACD错误；‎ ‎5.制作电影影片时，通过倒放演员从高处跳下的场景就能展示出演员轻松跳上高处的特技．则从观众的视角看，该特技过程中 A. 低处比高处快，加速度向下 B. 低处比高处快，加速度向上 C. 高处比低处快，加速度向上 D. 高处比低处快，加速度向下 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 演员从高处跳下，向下做加速运动，加速度向下，速度越来越大，观众看到演员从低处跳到高处，其运动过程为从高处跳下的逆过程，在低处比高处快，加速度向下，故A正确，BCD错误；‎ ‎6.甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其 v-t 图像如图所示。已知两车在t=3s时并排行驶，则（ ）‎ A. 在t=1s 时，甲车在乙车后 B. 在t=0 时，甲车在乙车前7.5m C. 两车另一次并排行驶的时刻是t=2s D. 甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为45m ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 在速度时间图象中，图象与坐标轴围成面积表示位移，根据位移关系分析两车位置关系．可结合几何知识分析两车另一次并排行驶的时刻．并求出两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离．‎ A. 根据“面积”大小表示位移，由图象可知，1s到3s甲、乙两车通过的位移相等，两车在t=3s时并排行驶，所以两车在t=1s时也并排行驶，故A错误；‎ B. 由图象可知，甲的加速度a甲=△v甲/△t甲=20/2=10m/s2；乙的加速度a乙=△v乙/△t乙=(20−10)/2=5m/s2；0至1s，甲的位移x甲=a甲t2=×10×12=5m，乙的位移x乙=v0t+a乙t2=10×1+×5×12=12.5m，△x=x乙−x甲=12.5−5=7.5m，即在t=0时，甲车在乙车前7.5m，故B正确；‎ C.1s末甲车的速度为：v=a甲t=10×1=10m/s，乙车的速度v′=10+5×1=15m/s；1−2s时，甲的位移x1=10×1+×10×12=15m；乙的位移x2=15×1+×5×1=17.5m；在1s时两车并联，故2s时两车相距2.5m，且乙在甲车的前面，故C错误；‎ D. 1s末甲车的速度为：v=a甲t=10×1=10m/s，1到3s甲车的位移为：x=vt+a甲t2=10×2+‎ ‎×10×22=40m，即甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m，故D错误。‎ ‎7.如图所示，在顶部为半圆形的支架上，用一根不可伸长的轻绳通过光滑滑轮悬挂一重物G．轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢向C点靠近．则此过程中绳中拉力大小的变化情况是 ‎ ‎ A. 先变小后变大 B. 先变小后不变 C. 先变大后变小 D. 先变大后不变 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 当轻绳的右端从B点移到直杆最上端D时，设两绳的夹角为2．以滑轮为研究对象，分析受力情况如左图所示。根据平衡条件得：‎ 得到绳子的拉力：‎ 所以在轻绳的右端从B点移到直杆最上端D时的过程中，增大，cos减小，则F变大；‎ 当轻绳的右端从直杆最上端D移到C点时，设两绳的夹角为2。‎ 设绳子总长为L，两直杆间的距离为S，如右图所示，‎ 根据数学知识得到：‎ ‎，‎ L、S不变，则保持不变。再根据平衡条件可知，两绳的拉力F保持不变。所以绳中拉力大小变化的情况是先变大后不变。故D正确，ABC错误；‎ 二、多项选择题 ‎8.把两个大小分别为4N和10N的分力合成，其合力的可能值有 A. 4N B. 10N C. 14N D. 20N ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 两力合成时，合力范围为：；故；BC选项在此范围之内，所以BC正确，AD错误。‎ ‎9.如图所示为一物体从静止开始做直线运动的a－t图象，则在0至4s内，该物体 A. 向一个方向运动 B. 2s时速度最大 ‎ C. 始终做加速运动 D. 2s到4s内做减速运动 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ AC.由图象可知，加速度已知为正，与运动方向相同，一直做加速运动，运动方向不变，故AC正确；‎ BD.物体在0−2s内物体沿正方向做加速增大的加速运动，在2−4s内沿正方向做加速度减小的加速运动，故在第4s末物体的速度最大，故BD错误；‎ ‎10.汽车在平直公路上做刹车试验，从t=0时起汽车的位移与速度的平方之间的关系如图所示，下列说法正确的有 A. t=0时汽车的速度为4 m/s B. 刹车过程持续的时间为2 s C. 刹车过程经过3 s时汽车的位移为6 m D. 刹车过程汽车的加速度大小为4 m/s2‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ AD.由图象可得：‎ ‎，‎ 根据可得：‎ ‎，‎ 解得：‎ ‎，‎ ‎，‎ 故A错误，D正确；‎ B.汽车刹车过程的时间为：‎ ‎，‎ 故B正确；‎ C.汽车经过2s停止，因而经过3 s时汽车的位移等于2s内位移，为 ‎，‎ 故C错误；‎ ‎11.如图，一粗糙斜面放置在水平地面上，斜面体顶端装有一光滑定滑轮，细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块 N，另一端与斜面上的物块 M相连，系统处于静止状态．现用水平向左的拉力缓慢拉动 N，直至悬挂 N的细绳与竖直方向成 45°，斜面体和 M始终保持静止．则在此过程中 A. M所受细绳的拉力一直增大 B. M所受斜面的摩擦力一直增大 C. 地面对斜面体的摩擦力一直增大 D. M所受斜面摩擦力可能先减小后增大 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ A.因为物体N重力是不变量，根据共点力平衡关系知，水平方向绳子的拉力和挂细绳的拉力合力不变，再根据矢量行四边形法则作图，‎ 由图可得，当挂N的细绳与竖直方向的角度增大时，水平拉力在不断大，悬挂细绳的拉力也不断增大。故A正确;‎ BD.对物体M做受力分析，因为绳子的拉力在不断增大，物体在斜面方向受到重力的沿斜面的分力保持不变，因为物体平衡，故当拉力小于重力分力时，摩擦力沿斜面向上，当当拉力大于重力分力时，摩擦力沿斜面向下。摩擦力大小也可能经历先减小后增大的过程。故D正确，B错误;‎ C.把N、M和斜面看出一个整体，整体处于平衡状态，水平拉力和摩擦力是一对平衡力，水平拉力在不断大，地面对斜面体的摩擦力也不断增大，故C正确；‎ 三、实验题 ‎12.某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB与OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。‎ ‎(1)如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________。‎ ‎(2)本实验采用的科学方法是________。‎ A．理想实验法　　　　　　　 ‎ B．等效替代法 C．控制变量法 ‎ D．建立物理模型法 ‎(3)实验时，主要的步骤是：‎ A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；‎ B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；‎ C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O。记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；‎ D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；‎ E．只用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个F′的图示；‎ F．比较F′和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。‎ 上述步骤中：有重要遗漏的内容分别是__________和_____________。‎ ‎【答案】 (1F′ (2). B ‎ ‎(3). C中应加上“记下两条细绳方向”.。 E中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置O”。‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 本实验是要验证平行四边形定则，注意在理解实验的原理基础上，掌握实验的方法和数据的处理方法以及需要注意的事项，尤其是理解本实验的“等效”思想。‎ ‎（1）F是通过作图的方法得到合力的理论值，而F′是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力。故方向一定沿AO方向的是F′；‎ ‎（2）本实验采用的科学方法是等效替代法，故选B。‎ ‎（3）步骤C中应加上“记下两条细绳的方向”。步骤E中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置O”。‎ ‎13.有关“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，实验装置如图甲所示，请回答下列问题：‎ ‎（1）实验中用到的电火花打点计时器工作所用电源是______．‎ A．220V直流电源 B．220V交流电源 C．4~6V直流电源 D．4~6V交流电源 ‎（2）下列操作中，对该实验没有必要或是错误的是______．‎ A．要用天平测出钩码质量 B．先释放小车后启动打点计时器 C．为了便于测量，舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个合适的点当做计时起点 D．作图象时，必须要把描出的各点都要连在同一条曲线上 ‎（3）如图乙所示为小车做匀加速直线运动打出的一条纸带，A、B、C、D、E是五个相邻的计数点，两相邻计数点间还有四个点未画出，电源频率为50Hz．测得OA=2.90cm，OB=3.74cm，OC=5.40cm，OD=7.86cm，OE=11.13cm．则vB=______m/s，a=_______m/s2．(结果都保留二位有效数字)‎ ‎【答案】 (1). B (2). ABD (3). 0.13 0.81‎ ‎【解析】‎ ‎(1)电火花打点计时器使用交流电源的计时仪器，工作电压为220V，故B正确，ACD错误；‎ ‎(2)A.探究小车速度随时间变化的规律，不需要测量钩码的质量，故A错误；‎ B.实验时应先启动打点计时器，再释放小车，故B错误；‎ C.在纸带上确定计时起点时，为了便于测量，舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个合适的点当做计时起点，故C正确；‎ D.作图象时，将偏离比较远的点舍去，故D错误；‎ ‎(3)由于两相邻计数点间有四个点未画出，所以两相邻计数点时间间隔为：T＝0.1s。‎ 根据匀变速直线运动中时间中点速度等于该过程中的平均速度，得：‎ 有五段数据，舍去OA，根据匀变速直线运动的推论△x＝aT2，得：‎ 四、计算题 ‎14.如图所示，将质量m=2kg的小球用轻绳OA、OB悬挂起来，A端固定在天花板上，OA绳与水平面夹角为60°，OB绳水平．现保持O点静止不动，沿顺时针方向缓慢转动OB绳的B端，直到OB绳竖直，g取10m/s2．求：‎ ‎（1）当OB绳水平时，OA绳中的拉力大小； ‎ ‎（2）当OB绳竖直时，OB绳中的拉力大小；‎ ‎（3）在OB绳转动过程中，OB绳上拉力的最小值．‎ ‎【答案】（1）；（2）；（3）‎ ‎【解析】‎ ‎（1）当OB绳水平时，对O点进行受力分析，得；‎ 代入数据得：；‎ ‎（2）当OB绳竖直时，对O点进行受力分析，得 代入数据得：；‎ ‎（3）当OB绳转至与OA绳垂直时，OB绳上的拉力最小对O点进行受力分析，得：‎ 代入数据得：。‎ ‎15.如图所示，汽车沿平直公路以9m/s的速度行驶，前方两路口的红灯都是20s、绿灯都是 ‎30s，且保持同步，两路口相距x2=282m，公路允许的最高行驶速度为36km/h．汽车行至距第一路口x1=100m处时该路口的红灯亮起，司机立即刹车，汽车开始做匀减速直线运动，行至停车线时绿灯恰好亮起，为了能在第二路口的红灯亮起前正常通过第二路口，司机又立即踩油门让汽车做匀加速直线运动．求：‎ ‎（1）汽车通过第一路口前加速度的大小；‎ ‎（2）汽车到达第一路口停车线时的速度；‎ ‎（3）汽车通过第一路口后加速运动时的最小加速度．‎ ‎【答案】（1）0.4m/s2；（2）1m/s；（3）2.25m/s2‎ ‎【解析】‎ ‎（1）设匀减速运动的加速度大小为a1，由题意得刹车的时间为t1＝20s，刹车通过的位移为：x1＝100m，由位移公式得：‎ 代入数据得：‎ ‎（2）设车到达第一路口停车线时的速度为v1，由速度公式得：‎ 代入数据得：‎ ‎（3）设匀加速的最小加速度大小为a2，汽车先匀加速至最大允许速度为：，‎ 这个过程的时间为：‎ 后以最大速度匀速运动至第二路口，在绿灯熄灭前通过路口停车线，这个过程的时间为：‎ 由位移关系得：‎ 代入数据得：‎ ‎16.空军打靶演习中，无人靶机和歼击机一前一后沿同一水平直线在离地高700m的低空匀速飞行，靶机的速度为260m/s，歼击机为240m/s．两机相距800m 时，歼击机发射导弹，导弹以与飞机相同的速度脱离飞机后，沿水平方向做加速度为20m/s2的匀加速直线运动．靶机被击中后，一碎片以20m/s的速度竖直向上运动，不计空气阻力，g取10m/s2．求：‎ ‎（1）击中靶机瞬间导弹速度的大小；‎ ‎（2）导弹飞行过程中与靶机的最大距离；‎ ‎（3）碎片从脱离靶机到落地所需的时间．‎ ‎【答案】（1）440m/s；（2）810m；（3）14s ‎【解析】‎ ‎（1）设导弹从发射到击中靶机的运动时间为t1，靶机速度为v1，歼击机的速度为v2，‎ 由题意得：‎ 解得：，‎ 据速度公式 ：；‎ ‎（2）设导弹与靶机速度相等需时间t2，此时二者间距最大，则有：‎ 解得：，‎ 最大间距为 ‎ 解得：；‎ ‎（3）碎片在竖直方向上做竖直上抛运动，取向上方向为正方向，据位移公式有：‎ ‎，‎ 解得：；‎ ‎17.如图所示，两个相同的半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上，A、B相互接触但无挤压，其上有一光滑圆柱C，三者半径均为R，A、B的质量均为m，C的质量为2m．现缓慢增大A、B 间的距离，当两半圆柱截面圆心间距超过时，A、B、C三者不能处于相对静止状态．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．求：‎ ‎（1）图示状态时C对A压力的大小；‎ ‎（2）图示状态时地面对A 的支持力大小；‎ ‎（3）水平面与半圆柱之间的动摩擦因数．‎ ‎【答案】（1）；（2）2mg；（3）0.5‎ ‎【解析】‎ ‎（1）沿CA、CB圆心的连线方向分解C的重力，为：‎ C对A的压力大小为 ‎（2）把A、B、C作为整体进行受力分析，地面对A、B的支持力相等，设为FN，有：‎ 解得：‎ ‎（3）当两半圆柱截面圆心间距为时，AC圆心连线与水平方向成45°角，C对A压力大小为：‎ 水平面对A的支持力大小为：‎ 水平面对A最大静摩擦力大小为：‎ 由解得：。‎ ‎ ‎