【物理】黑龙江省哈尔滨市第六中学2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版）

【物理】黑龙江省哈尔滨市第六中学2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版）

哈尔滨市第六中学校2019－2020学年度上学期期末考试 高一物理试题 一、选择题：本题共14小题，每小题4分，共56分。在每小题给出的四个选项中，第1～10题只有一项符合题目要求，第11～14题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。‎ ‎1. 2008年9月25日晚21点10分，我国在九泉卫星发射中心将我国自行研制的“神舟7号”宇宙飞船成功地送上太空，飞船绕地球飞行一圈时间为90分钟．则 (　 　)‎ A. “21点10分”和“90分钟”前者表示“时刻”后者表示“时间”‎ B. 卫星绕地球飞行一圈，它位移和路程都为0‎ C. 卫星绕地球飞行一圈平均速度为0，但它在每一时刻的瞬时速度都不为0‎ D. 地面卫星控制中心在对飞船进行飞行姿态调整时可以将飞船看作质点 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 试题分析：“21点10分”和“90分钟”前者表示“时刻”后者表示“时间”，A对；卫星绕地球飞行一圈，它的位移为零，但路程为路径的长度，不为零，B错；平均速度指的是位移与时间的比值，平均速率为路程与时间的比值，所以平均速度为零，平均速率不为零，C对；能否看做质点是要看物体的形状和大小对所要研究的问题是否可以忽略不计，D错；‎ 考点：考查运动学的基本物理量的理解 点评：对运动学中的基本物理量要加强理解和区分，这些知识点包括位移与路程、时间与时刻、质点、平均速度与平均速度、瞬时速度等 ‎2.某同学绘出了一个沿直线运动的物体的加速度a、速度v、位移x随时间变化的图象如下图所示，若该物体在t＝0时刻，初速度均为零，则下列图象中表示该物体沿单一方向运动的图象是(　 　)．‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：根据位移--图象的斜率等于速度，可知图象的斜率周期性变化，说明物体的速度大小和方向作周期性变化，物体做的往复运动，故A错误；在内速度为正值，向正方向运动，在内速度为负值，向负方向运动，运动方向发生改变，故B错误；在内加速度为正值，物体向正方向做匀加速运动，在内加速度为负值，物体沿正方向匀减速运动，末速度为零，接着周而复始，故物体速度的方向不变，故C正确；在内，物体向正方向做匀加速直线运动，内加速度反向，大小不变，向正方向做匀减直线运动末速度为零，内向负方向做匀加速直线运动，运动的方向发生变化，故D错误．‎ ‎3.以下是必修Ⅰ课本中四幅插图，关于这四幅插图下列说法正确的是（ ）‎ ‎ ‎ ‎ 甲图 乙图 丙图 丁图 A. 甲图中学生从起立到站直的过程中，体重计的示数先减少后增大 B. 乙图中赛车的质量较小，却安装着牵引力很大的发动机，目的是获得很大的加速度 C. 丙图中海豚的身体呈流线型，是为了增大海豚的浮力 D. 丁图中运动员推开冰壶后，冰壶在冰面上做匀速直线运动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．甲图中学生从起立到站直的过程中，先向上加速后减速，先超重后失重，则体重计的示数先增大后减少，选项A错误；‎ B．根据牛顿第二定律可知，乙图中赛车的质量较小，却安装着牵引力很大的发动机，目的是获得很大的加速度，选项B正确；‎ C．丙图中海豚的身体呈流线型，是为了减小在水中运动的阻力，选项C错误；‎ D．丁图中运动员推开冰壶后，冰壶在冰面上受摩擦阻力作用而做匀减速直线运动，选项D错误。‎ 故选B。‎ ‎4.一物体自空中的A点以一定的初速度竖直向上抛出，1s后物体的速率变为10m/s，此时物体的位置和速度方向是（不计空气阻力，重力加速度g＝10m/s2）（ ）‎ A. 在A点上方，向上 B. 在A点下方，向下 C. 在A点上方，向下 D. 在A点下方，向上 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】假设此时其位置在抛出点的下方，由竖直上抛公式，‎ 若时间t=1s时物体的速率变为10m/s，则必须是v0=0时，才有v=-10m/s，而这种情况就不是竖直上抛了，而是自由落体，与题目不符，因此此时只能是在A点的上方，且速度方向为正，故A正确； BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎5.如图所示，在倾斜的滑杆上套一个质量为m的圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体，在圆环沿滑杆向下滑动的过程中，悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向．则(　　)．‎ A. 环只受三个力作用 B. 环一定受四个力作用 C. 物体做匀加速运动 D. 悬绳对物体的拉力小于物体的重力 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】分析物体M可知，其受两个力作用，重力和轻绳拉力，因为悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向，故二力平衡，物体做匀速运动，故CD错误；再对环进行受力分析可知，环受重力、轻绳拉力、滑杆支持力和摩擦力，故A错误，B正确．故选B．‎ ‎6.如图所示，一轻绳的两端分别固定在不等高的A、B两点，现用另一轻绳将一物体系于O 点，设轻绳AO、BO相互垂直，α>β，且两绳中的拉力分别为FA、FB，物体受到的重力为G，下列表述正确的是（ ）‎ A. FA一定大于G B. FA一定大于FB C. FA一定小于FB D. FA与FB大小之和一定等于G ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】对FA和FB正交分解，水平方向分力大小相等，竖直方向分力之和等于G，可知FA一定大于FB，故B正确，ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎7.如图所示，用AO、BO两根细线吊着一个重物P，AO与天花板的夹角θ保持不变，用手拉着BO线由水平逆时针的方向逐渐转向竖直向上的方向，在此过程中，BO和AO中张力的大小变化情况是 A. 都逐渐变大 B. 都逐渐变小 C. BO中张力逐渐变大，AO中张力逐渐变小 D. BO中张力先变小后变大，AO中张力逐渐减小到零 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】对接点O为研究对象，进行受力分析 OA和OB绳子的拉力的合力总是与物体的重力相平衡，所以两个拉力的合力不变，随着OB绳子的转动，从三角形的边长变化可知BO中张力先变小后变大，AO中张力逐渐减小到零；‎ A．都逐渐变大，与结论不相符，选项A错误；‎ B．都逐渐变小，与结论不相符，选项B错误；‎ C．BO中张力逐渐变大，AO中张力逐渐变小，与结论不相符，选项C错误；‎ D．BO中张力先变小后变大，AO中张力逐渐减小到零，与结论相符，选项D正确；‎ 故选D.‎ ‎8.物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行．已知物块与斜面之间的动摩擦因数为，重力加速度取10m/s2．若轻绳能承受的最大张力为1 500 N，则物块的质量最大为 A. 150kg B. kg C. 200 kg D. kg ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ T=f+mgsinθ，f=μN，N=mgcosθ，带入数据解得：m=150kg，故A选项符合题意 ‎9.有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河，小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直，去程与回程所用时间的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】设船在静水中的速度为，当船头指向始终与河岸垂直，则有： ，当回程时行驶路线与河岸垂直，则有： ，而回头时的船的合速度为： ，由于去程与回程所用时间的比值为k，所以小船在静水中的速度大小为： ，故D正确，ABC错误；‎ 故选：D ‎10.如图所示，两个质量分别为m1＝1kg、m2＝4kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接。两个大小分别为F1＝34N、F2＝24N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则达到稳定状态后，下列说法不正确的是（）‎ A. m1、m2以2m/s2的加速度向右运动 B. 弹簧秤的示数是10N C. 在突然撤去F2瞬间，m2的加速度大小为8m/s2‎ D. 在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为32m/s2‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.以整体为研究对象，由牛顿第二定律得,解得，故A正确；‎ B.以m2为对象，可得,解得，故B错误；‎ C.撤去时，弹簧弹力还未发生改变，故的加速度为,C正确；‎ D.撤去时，弹簧的弹力还未发生改变，故的加速度为,故D正确；‎ 故选B。‎ ‎11.下列关于速度、加速度和运动关系的说法正确的是（）‎ A. 加速度恒定的运动也可能是曲线运动 B. 加速度变化的运动必定是曲线运动 C. 作曲线运动的物体的速度必定变化 D. 速度变化的运动必定是曲线运动 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.平抛运动的加速度恒为重力加速度，它是曲线运动，故A正确；‎ B.做直线运动的物体如果合外力变化，加速度也会变化，故B错误；‎ C.速度方向沿曲线的切线方向，故曲线运动的物体速度方向一定变化，C正确；‎ D.如果物体速度方向不变，那么它做直线运动，D错误；‎ 故选AC。‎ ‎12.如图，图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其v－t图象如图乙所示。人顶杆沿水平地面运动的s-t图象如图丙所示。若以地面为参考系，下列说法中正确的是 A. 猴子的运动轨迹为直线 B. 猴子在2s内做匀变速曲线运动 C. t＝0时猴子的速度大小为8m/s D. t＝2s时猴子的加速度大小为4m/s2‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．由乙图知，猴子竖直方向上做匀减速直线运动，加速度竖直向下．由甲图知，猴子水平方向上做匀速直线运动，则猴子的加速度竖直向下，与初速度方向不在同一直线上，故猴子在2s内做匀变速曲线运动，故A错误，B正确；‎ C．s-t图象的斜率等于速度，则知猴子水平方向的初速度大小为，竖直方向分速度，t=0时猴子的速度大小为，故C错误；‎ D．v-t图象的斜率等于加速度，则知猴子的加速度大小为，故D正确。‎ 故选BD。‎ ‎13.乘坐“空中缆车”饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择．若某一缆车沿着坡度为30°的山坡以加速度a上行，如图所示。在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面，斜面上放一个质量为m的小物块，小物块相对斜面静止（设缆车保持竖直状态运行）。则（ ）‎ A. 小物块受到的摩擦力方向平行斜面向上 B. 小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下 C. 小物块受到滑动摩擦力为 D. 小物块受到的静摩擦力为 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．以木块为研究对象，分析受力情况：重力mg、斜面的支持力N和摩擦力为静摩擦力f，f沿斜面向上，故A正确，B错误；‎ CD．根据牛顿第二定律得：f-mgsin30°=ma，,解得：f=mg+ma，方向平行斜面向上，故C错误，D正确。‎ 故选AD。‎ ‎14.如图所示，在水平面上运动的小车里用两根轻绳连着一质量为m的小球，绳子都处于拉直状态，BC绳水平，AC绳与竖直方向的夹角为θ ‎，小车处于加速运动中，则下列说法正确的是(　 　)‎ A. 小车的加速度一定为gtanθ B. 小车一定向左运动 C. AC绳对球的拉力一定是 D. BC绳的拉力一定小于AC绳的拉力 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】对小球进行受力分析如图：‎ A．小球受重力和两绳子的拉力作用，根据受力分析规律可知，只有当BC绳的拉力等于零时，小车的加速度才为gtanθ，故A错误；‎ B．根据受力分析可知，小球受到的合力向左，所以加速度方向向左，且小车处于加速运动中，所以小车只能向左做加速运动，故B正确；‎ C．由于AC绳上的拉力的竖直分力等于重力，，解得，故C正确； ‎ D．BC绳上的拉力会随着加速度的变化而变化，所以当加速度大到一定程度时，BC绳的拉力可以大于AC绳的拉力，故D错误。‎ 故选BC。‎ ‎【点睛】对小球进行受力分析，判断加速度方向，再根据加速运动判断小车的运动情况，根据牛顿第二定律求解加速度，根据竖直方向受力平衡求出AC绳的拉力，根据牛顿第二定律求解BC绳的拉力，从而判断BC绳和AC绳拉力的大小关系。‎ 二、实验题（本题2小题，共14分）‎ ‎15.如图，某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。所用器材有：铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50Hz的交流电源，纸带等。回答下列问题：‎ ‎（1）铁块与木板间动摩擦因数μ=______（用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g和铁块下滑的加速度a表示）‎ ‎（2）某次实验时，调整木板与水平面的夹角θ=30°。接通电源。开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下。多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图（b）所示。图中的点为计数点（每两个相邻的计数点间还有4个点未画出）。重力加速度为9.8m/s2。铁块沿木板下滑时的加速度为______（结果保留2位小数），进一步可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为______（结果保留2位小数）。‎ ‎【答案】 (1). (2). 1.97m/s2 0.35‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）对铁块，由牛顿第二定律可得 故铁块的摩擦因素为 ‎（2）由逐差法可得，物体的加速度为 故摩擦因素为 ‎16.如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置．‎ ‎（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持___________不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加速度．‎ ‎（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）．‎ ‎①分析此图线的OA段可得出的实验结论是___________．‎ ‎②此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是（ ）‎ A.小车与轨道之间存在摩擦 B.导轨保持了水平状态 C.所挂钩码的总质量太大 D.所用小车的质量太大 ‎【答案】 (1). 小车的质量 小车所受的合外力 ‎ ‎ (2). 质量不变的情况下，加速度与合外力成正比 C ‎【解析】‎ 试题分析：（1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持小车的总质量不变，用钩码所受的重力大小作为小车所受合外力；‎ ‎（2)①在小车质量不变的条件下，加速度大小与所受的合外力大小成正比；②‎ 设小车的质量为M，钩码的质量为m，由实验原理得：mg=Ma，得，而实际上，可见AB段明显偏离直线是由于没有满足M＞＞m造成的．故C正确．‎ 三、计算题（本题4小题，共40分，要有必要的文字说明和公式，书写要规范）‎ ‎17.如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，放一个重为G的光滑小球，并用竖直档板挡住，求档板和斜面对小球的作用力的大小．‎ ‎【答案】；。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】球受重力、挡板和斜面对球体的弹力F1和F2，作出力图如图所示：‎ 根据平衡条件，有：‎ ‎，‎ ‎，‎ 则档板对球体的弹力F1和斜面对球体的弹力F2的大小分别为和。‎ ‎【点睛】本题关键是正确地对球受力分析，然后根据共点力平衡条件并结合合成法求解．‎ ‎18.跳伞运动员做低空跳伞表演.他在离地面224 m高处．由静止开始在竖直方向上做自由落体运动．一段时间后,立即打开降落伞．以12.5m/s2的加速度匀减速下降．为了运动员的安全,要求运动员落地速度最大不得超过5 m/s（取g=10 m/s2）.求:‎ ‎（1）求运动员展开伞时离地面高度至少为多少?‎ ‎（2）求运动员在空中的时间至少是多少?‎ ‎【答案】（1）99m（2）8.6s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）取竖直向下为正方向，设下落时的高度H，展开伞时的速度为v1，此时距地面的高度为h1，落地是速度v2=5m/s，匀减速下降时的加速度为a=-12.5m/s2‎ 自由落体过程有：‎ 匀减速直线运动过程有：‎ 代入数据可得：m/s，h1=99m；‎ ‎（2）他在空中自由下落的时间为：‎ s 他减速运动的时间为：‎ s 他在空中的最短时间为：‎ ‎5+3.6=8.6s ‎19.如图所示，质量m=2.0kg的木块静止在高h=1.8m的水平平台上，木块距平台右边缘7.75m，木块与平台间的动摩擦因数μ=0．2．用水平拉力F=20N拉动木块，木块向右运动4.0m时撤去力F．不计空气阻力，g取10m/s2．求：‎ ‎（1）.F作用于木块的时间；‎ ‎（2）.木块离开平台时的速度大小；‎ ‎(3).木块落地时距平台边缘的水平距离．‎ ‎【答案】（1）t=1s,（2）v2="7" m/s2,（3）4.2m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）木块在F作用下做与加速直线运动：‎ ‎="8" m/s2‎ 因为，解得t=1s 末速度=8m/s ‎（2）撤去外力F后，木块做匀减速直线运动 加速度大小：="2" m/s2‎ ‎="3.75m " ;解得：v2="7" m/s2‎ ‎（3）离开平台后做平抛运动：解得:t=0.6s ‎=4.2m ‎20.如图所示，在车厢中，一小球被a、b两根轻质细绳拴住，其中a绳与竖直方向成α=37°，绳b成水平状态，已知小球的质量为m，求：‎ ‎（1）车厢静止时，细绳a和b对小球的拉力。‎ ‎（2）当车厢以加速度a=10m/s2向右做匀加速直线运动时，求此时细绳a和b所对小球的拉力。‎ ‎【答案】（1），（2）临界加速度为7.5m/s2，，‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）车厢静止时，对小球有 解得 ‎（2）当b绳拉力恰好减小为0时有 解得 由于故此时b绳已经没有拉力即，设a绳与竖直方向夹角为，则 解得 ‎ ‎