安徽省阜阳市颍上二中2019-2020学年高一上学期段考物理试题 14页

物 理 试 卷 (范围：必修 1（第 1-3 章） 时间：90 分钟) 第 I 卷（选择题 共 48 分) 一、选择题（本题共 12 小题，在每小题给出的四个选项中，第 l～8 题只有一个选项正确， 第 9～12 题有多个选项正确，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分） 1.2019 年 1 月 3 日 10:26，嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆．嫦娥四号探测器在距 离 月面 100 米处稍稍悬停，接着竖直缓缓降落，约 10 分钟后，嫦娥四号自主降落在月球背 面 南极—艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内．下列说法正确的是（ ） A. 任何情况下都可以将嫦娥四号探测器看做质点 B. “2019 年 1 月 3 日 10：26”和“约 10 分钟”指的都是时间间隔 C. 从悬停到着陆，探测器通过 位移大小和路程都是 100 米 D. 在降落过程中，以嫦娥四号探测器为参考系，月球静止不动 【答案】C 【解析】 【详解】A．当探究嫦娥四号探测器的姿态、转动等情况时，不能将嫦娥四号探测器看作质点， 故 A 错误； B．“2019 年 1 月 3 日 10：26”对应时间轴上的点，为时刻；“约 10 分钟”指的是时间，故 B 错误； C．由题，探测器的运动是相对于月球的，以月球为参考系，探测器竖直缓缓降落，做的是单 向直线运动，所以从悬停到着陆，探测器通过的位移大小和路程都是 100 米，故 C 正确； D．在降落过程中，以嫦娥四号探测器为参考系，月球做直线运动，故 D 错误． 2.一物体做匀加速度直线运动，某时刻速度的为 4m/s，1s 后的速度变为 10m/s，在这 1s 的时 间内，该物体的（　　） A. 位移的大小等于 4m B. 位移的大小等于 7m C. 加速度的大小等于 4m/s2 D. 平均速度的大小等于 10m/s 【答案】B 【解析】 【详解】v0=5m/s，v=10m/s，t=1s，则 A、位移 x= ，故 A 错误，B 正确； 的 0 10 4 1 72 2 v v t m m + += × = C、加速度 ，故 C 错误； D、平均速度为 ，故 D 错误； 故选 B 3.甲、乙两车同时从同一地点沿同一方向出发，下图是甲、乙两车的速度图象，由图可知（） A. 甲车的加速度大于乙车的加速度 B. t1 时刻甲、乙两车的加速度相同 C. 2t1 时刻甲、乙两车相遇 D. t1 时刻是甲、乙两车相遇前相距最近时刻 【答案】C 【解析】 【详解】A. 甲车图线的斜率小于乙车图线的斜率，则甲车的加速度小于乙车的加速度．故 A 错误，B 错误； C．由图可知：t1 时刻两图线相交，说明两车速度相等，根据匀变速运动时间中点的速度等于 平均速度，2t1 时间内，甲、乙的平均速度相等，位移相等，两车相遇，故 C 正确； D. 甲、乙两车从同一地点沿同一方向出发，t1 时刻前甲的速度比乙的大，甲在乙的前方，两 者间距逐渐增大.t1 时刻后甲的速度比乙的小，甲仍在乙的前方，两者间距逐渐减小．所以 t1 时刻是乙追上甲之前相距最远的时刻，故 D 错误． 故选 C 4.如图所示，质量为 m 的木块在质量为 M 的长木板上，m 在水平拉力作用下向右滑行，长木板 仍处于静止状态．长木板与地面间动摩擦因数为 ，木块与长木板间动摩擦因数为 ，则长 木板受地面摩擦力大小一定为（ ） 20 10 4 6 /1 v va m st − −= = = 0 10 4 / 7 /2 2 v vv m s m s + += = = 1 µ 2 µ A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】物体 m 相对 M 向右滑动，受到向左的滑动摩擦力，大小为 ；力的作用是相 互的，故 P 对长木板 ab 有向右的滑动摩擦力 ，故长木板 ab 有向右滑动的趋势， 受到地面对其向左的静摩擦力，根据共点力平衡条件有 f2=f1，因而 ．本题中 ab 受地面的静摩擦力，故不能用 f=μ1（m+M）g 求摩擦力，故 C 正确；故 A、B、D 错误.故选 C． 【点睛】本题关键要分清楚静摩擦力还是滑动摩擦力，静摩擦力随外力的变化而变化，滑动 摩擦力与正压力成正比． 5.如图所示，质量为 m 的物体放在水平桌面上，在与水平方向成 θ 角的拉力 F 作用下加速运 动．已知物体与桌面间的动摩擦因数为 μ，下列判断正确的是( ) A. 物体受到的摩擦力大小为 Fcosθ B. 物体受到的摩擦力大小为 μmg C. 物体对地面的压力大小为 mg D. 物体受到地面的支持力大小为 mg-Fsinθ 【答案】D 【解析】 【分析】 在与水平方向成 θ 的拉力 F 作用下加速运动，对此受力分析运用力的合成，分别列出竖直方 向平衡方程；水平方向由牛顿第二定律列出方程． 【详解】对物体受力分析，如图所示： ( )1 M m gµ + 1mgµ 2mgµ 1 2mg Mgµ µ+ 1 2f mgµ= 2f mgµ′ = 2 2f mgµ= A、B、物体做加速运动，物体受到的滑动摩擦力为 f=μN=μ(mg-Fsinθ），故 A、B 错误； C、D、支持力由竖直方向的平衡有： ，可得 ，而物体对 地面的压力与地面对物体的支持力是作用力与反作用力，则压力为 ， 故 C 错误，D 正确； 故选 D. 【点睛】本题考查学会对物体受力分析，并运用力的平行四边形定则处理不在同一直线上但 在同一平面上的力．对于滑动摩擦力，关键抓住滑动摩擦力与物体对地面的压力成正比，而 不是与重力成正比． 6.一物体以初速度为 v0 做匀减速运动，第 1 s 内通过的位移为 x1＝3 m，第 2 s 内通过的位移 为 x2＝2 m，又经过位移 x3 物体的速度减小为 0，则下列说法中不正确的是(　　) A. 初速度 v0 的大小为 2.5 m/s B. 加速度 a 的大小为 1 m/s2 C. 位移 x3 的大小为 m D. 位移 x3 内的平均速度大小为 0.75 m/s 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据 可得加速度： ，根据 解得初速度的大小为 ，故选项 B 正确，A 错误； C．第 2s 末的速度： ，则 ，故选项 C 正确； D．位移 内的平均速度大小 ，故选项 D 正确； 7.用水平外力 F 将物体压在竖直墙壁上保持静止不动，物体的重力为 10N，物体与墙壁间的动 摩擦因数 µ=0.2，物体与墙壁间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ） sinN F mgθ+ = sinN mg F θ= − sinN N mg F θ−′ = = 9 8 2x at∆ = 2 2 2 2 3 / 1 /1 xa m s m st ∆ −= = = − 2 0 1 2x v t at= + 0 3.5 /v m s= 2 0 1.5 /v v at m s= + = 2 2 3 0 0 2.25 9 2 2 8 vx ma − −= = =− 3x 2 0 0.75 /2 vv m s += = A. F 可能为 40N B. 如果 F 为 100N，则物体受到的摩擦力为 20N C. 增大 F 的数值，物体与墙壁间的摩擦力保持不变 D. 撤去水平力 F，物体与墙壁间的摩擦力保持不变 【答案】C 【解析】 【详解】若最大静摩擦力为 10N，根据 fm=μF 可知 F=50N，可知 F 至少为 50N，不可能为 40N， 选项 A 错误；如果 F 为 100N>50N，则物体处于静止状态，此时物体受到的摩擦力等于重力， 为 10N，选项 B 错误；物体与墙壁之间的摩擦力等于重力大小，则增大 F 的数值，物体与墙壁 间的摩擦力保持不变，选项 C 正确；撤去水平力 F，物体与墙壁间的压力为零，则摩擦力变为 零，选项 D 错误；故选 C. 【点睛】此题关键是明确物体的受力情况和运动情况，结合平衡条件和力的性质进行分析； 知道静摩擦力和滑动摩擦力的求解方法不同. 8.如图，有一木块沿光滑的固定斜面下滑，不计空气阻力，下列有关木块受力的说法中正确 的是 A. 木块只受重力和斜面对它的支持力的作用 B. 木块受重力、斜面对它的支持力和下滑力作用 C. 物体所受重力在垂直斜面方向上的分力就是物体对斜面的压力 D. 使物体沿斜面下滑的力实际上是重力沿斜面方向的分力，也即重力和斜面对木块支持力的 合力 【答案】AD 【解析】 【详解】A、B、下滑力是重力沿斜面向下的分力，或是重力和斜面对它支持力的合力，不是 物体实际受到的力，对物体受力分析时不能把它当做一个单独的力来处理，对物体进行受力 分析，物体受重力和斜面对物体的支持力，故 A 正确，B 错误．C、物体所受重力在垂直斜面 方向上的分力与物体对斜面的压力是两种不同的力，故 C 错误；D、根据平衡条件可知，使物 体沿斜面下滑的力实际上是重力沿斜面向下的分力，重力的另一个分力垂直于斜面，并与斜 面对它的力平衡，故 D 正确；故选 AD． 9.物体 A 的加速度为 3 ,物体 B 的加速度为-5 ,下列说法正确的是( ) A. 物体 A 的加速度比物体 B 的加速度大 B. 物体 B 的速度变化比物体 A 的速度变化快 C. 物体 A 的速度一定在增加 D. 物体 B 的速度可能在减小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．物体 A、B 的加速度，正负号代表方向，绝对值大小代表加速度大小，故 A 项错 误． B．由加速度的定义可知，加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，故 B 项正确． C．若 A 速度方向与其加速度方向相反，则物体 A 的速度减小，故 C 项错误． D．若 B 速度方向与其加速度方向相反，则物体 B 的速度减小，故 D 项正确． 10.如图所示，物体 A 置于粗糙的倾角为 的固定斜面上，用水平力 F 推物体 A，物体保持静 止，当 F 稍减小时，物体 A 仍然保持静止，则（ ） A. 物体所受的合力减小 B. 斜面对物体的支持力减小 C. 物体所受摩擦力一定减小 D. 物体所受合力不变 【答案】BD 【解析】 【详解】由题意知则物体处于平衡状态，合外力始终为零．建立平面直角坐标系分解 F、G， 如图： 2m/s 2m/s θ 若 Fx＝Gx 时，f＝0；当 F 减小时 Fx＝Fcosθ 随之减小，此时 Gx＝Fx+f，摩擦力应增大；已知 Fn＝Gy+Fy＝Gcosθ+Fsinθ，又因为：斜面倾角 θ 不变，物体重力 G 不变，则 Gcosθ 不变； 斜面倾角 θ 不变，F 减小，则 Fsinθ 减小；所以，当 F 减小时 Fn（支持力）减小，故 BD 正 确，AC 错误． 11.如图是半程马拉松赛中两位选手参赛的某一情形，假设甲、乙两人从同一位置起跑，都做 匀加速直线运动，到达某一速度后都各自做匀速直线运动，且跑到终点．他们的 v–t 图象如 图所示，则下列说法正确的是 A 乙选手起跑时，甲选手正好跑了 1 m B. 相遇前甲、乙两选手之间的最大距离为 4 m C. 乙选手起跑 3 s 后刚好追上甲选手 D. 乙选手能超过甲选手，之后两选手不可能再次相遇 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．乙选手起跑时，甲选手的位移 故 A 正确． B．t=3s 时两人的速度相等，相距最远，最大距离等于 0-3s 内甲与乙的位移之差，为 故 B 错误． C．乙选手起跑 3s 后通过的位移 . 1 2 m 1m2x ×= =甲 1 2 1 1 1.5m2 2S x x × ×= − = + =甲 乙 0-5s 内甲的位移 则 x 乙=x 甲 可知乙选手起跑 3s 后刚好追上甲选手，故 C 正确． D．乙选手超过甲选手，速度比甲选手的大，两选手不可能再次相遇．故 D 正确． 12.如图所示，用绳跨过定滑轮牵引小船，设水的阻力不变，则在小船匀速靠岸的过程中( ) A. 绳子的拉力不断增大 B. 绳子的拉力不变 C. 船所受浮力增大 D. 船所受浮力变小 【答案】AD 【解析】 【详解】对小船进行受力分析，如图，因为小船做匀速直线运动，所以小船处于平衡，合力 为零； 设拉力与水平方向的夹角为 θ，有： Fcosθ=f ①， Fsinθ+F 浮=mg ②． 船在匀速靠岸的过程中，θ 增大，阻力不变， 根据平衡方程①知，绳子的拉力增大， 根据平衡方程②知，拉力增大，sinθ 增大，所以船的浮力减小． 故 A、D 正确，B、C 错误． 故选 AD 1 3 2m 4m2x += × =乙 3 5 1m 4m2x += × =甲 第 II 卷（非选择题 共 52 分) 三、实验题（本题共 2 小题,每空 3 分，共 21 分） 13.如图所示，图甲是“验证力的平行四边形定则”的实验情况图，其中 A 为固定橡皮条的图 钉，O 为橡皮条与细绳的结点，OB 和 OC 为细绳．图乙是某实验小组在白纸上根据实验结果画 出的图． (1)本实验采用的科学方法是_____________． A.理想实验法 B.控制变量法 C.等效替代法 D.建立物理模型法 (2)实验中，小张同学在坐标纸上画出了如图丙所示的两个已知力 F1 和 F2，图中小正方形的边 长表示 2N，F 为根据平行四边形定则作出的合力（图中未画出）Fl，F2 与 F 的夹角分别为 θ1 和 θ2，下列说法正确的是________ A.Fl=4N B.F=12N C.θ1＝35° D.θ1<θ2 (3)为提高实验结论的可靠性，在重复进行实验时，结点 O 的位置________（填“可以”或“不 可以”）变动． 【答案】 (1). C (2). B (3). 可以 【解析】 【详解】（1））合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法．C 正确． （2）根据平行四边形定则，作出两个力的合力，如图所示： 从图上可知， N，合力 F=12N，根据几何关系知 与 F 的夹角分别为 ．从图 上可知， ，B 正确． （3）同一次实验中，O 点的位置不能改变，但重复进行实验时，O 点位置是可以变动的． 14.用如图所示的装置探究匀变速直线运动的规律．实验中,打点计时器所用交流电源的频率 为 50Hz,小车的一端通过跨过滑轮的细线与重锤相连,另一端与穿过打点计时器的纸带相连． （1）为准确完成本实验,必须满足的条件是（ ） A.保持木板水平 B.把长木板的左端垫起适当的高度以平衡摩擦力 C.重锤的质量要远大于小车的质量 D.调整滑轮 高度使细线与长木板平行 （2）某次实验中打出的一条纸带及测量数据如图,在纸带上选择 7 个计数点 A、B、C、D、E、 F、G,相邻两个计数点之间还有四个点未画出,各点到 A 点的距离如图所示． ①A、B 两个计数点之间的时间间隔 T=__________s ; ②小车在 B 点的速度 vB=__________m/s; ③小车运动的加速度 a=__________m/s2. 【答案】 (1). D； (2). 0.1; (3). 0.25; (4). 1; 【解析】 【详解】（1）探究匀变速直线运动的规律，实验中小车是否存在摩擦力，对研究的问题没有 影响，只要确保小车的加速度恒定即可；不需要保持木板水平，必须使调整滑轮的高度使细 线与长木板平行，保证小车的加速度恒定，故 A 错误，D 正确；不需要把长木板的左端垫起适 的 1 2 2F = 1F 1 45θ = ° 1 2 θ θ> 当的高度以平衡摩擦力，故 B 错误；不需要重锤的质量要远大于小车的质量，故 C 错误；故 选 D． （2）①A、B 两个计数点之间的时间间隔 T＝0.1s ； ②相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，所以两相邻的计数点之间的时间间隔为 T=0.1s， 根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度得： ③根据△x=aT2，△x=1cm,得：a= ． 【点睛】对于纸带的问题，我们要熟悉匀变速直线运动的特点和一些规律，要提高应用匀变 速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用． 四、解答题（15 题 9 分，16 题 10 分，17 题 12 分，共 31 分.解答应写出必要的文字说明、方 程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数 值和单位。） 15.一个物体从 80m 高处自由下落，不计空气阻力，g 取 10m/s2，求： （1）该物体经多长时间落到地面？ （2）在落地前最后 1s 内通过的高度是多少？ 【答案】(1) ；(2) 【解析】 【详解】(1)根据 可知下落时间： (2)落地前最后 1s 就是第 4s，这 1s 的初速度，也就是第 3s 的末速度，则落地前最后 1s 初速 度为： 落地前最后 1s 通过 高度为： 16.如图所示，质量为 m1 的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为 O，轻绳 OB 水平且 B 端与站在水平面上质量为 m2 的人相连，轻绳 OA 与竖直方向的夹角 θ=37°，物体甲及人均处 于静止状态。（已知 sin37°=0.6，cos37°=0.8，g 取 10m/s2．设最大静摩擦力等于滑动摩擦 的 25 10 0.25 /2 0.2 AC B xv m sT −= = × = 2 2 2 2 1 10 / 1 /0.1 m s m s −× = 4s 35m 21 2h gt= 2 2 80s 4s10 ht g ×= = = 3 10m/s 30m/sv gt= = × = 2 2 0 1 130 1 10 1 m 35m2 2H v t gt= + = × + × × = 力） (1)轻绳 OA、OB 受到的拉力分别是多大？ (2)若甲的质量 m1=24kg，人与水平面之间的动摩擦因数 μ=0.3，欲使人在水平面上不滑动， 则人的质量不能小于多少？ 【答案】(1) ； ；(2)60kg 【解析】 【详解】(1)对结点 进行受力分析如图，受甲通过绳子对 的拉力 ， 的拉力 和 的拉力 ，处于平衡状态，有： (2)人在竖直方向上受重力 和支持力 ，人与水平面之间的动摩擦因数 ，则人 受到的最大静摩擦力为： 此时物体人的质量最小，联立并代入数据得： 17.一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以 10m/s 的速度匀速行驶的货车严重超 载时，决定前去追赶，经过 10s 后警车发动起来，并以 2m/s2 的加速度做匀加速运动，但警车 的行驶速度必须控制在 108 km/h 以内．问： 11.25m g 10.75m g O O 1m g OB F OA T 1 11.25cosθ m gT m g= = 1 1tanθ 0.75F m g m g= = 2m g N 0.3µ = 2 1 tanθmaxf N m g m gµ µ= = = 2 60kgm = （1）警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离是多少？ （2）警车发动后要多长时间才能追上货车？ 【答案】（1）125m（2）16.25s 【解析】 【详解】（1）已知 vm=108km/h=30m/s，v=10m/s，a=2m/s2 当两车速度相等时，两车间的距离最大，速度相等经历的时间为： 此时货车的位移为： x1=v（t1+10）=10×15m=150m 警车的位移为： 则两车间的最大距离为： △x=x1-x2=150m-25m=125m． （2）警车加速到最大速度所需 时间为： 此时警车的位移为： 货车的位移为： x1′=v（t2+10）=10×25m=250m 两车还相距∆x=25m，说明警车还没有追上货车． 设警车再经过 t 时间追上货车，则有： 代入数据解得： t=1.25s 则警车发动后追上货车的时间为 15s+1.25s=16.25s 的 1 10 5s2 vt sa = = = 2 2 2 1 1 1 2 5 25m2 2x at= = × × = 2 30 152 mvt s sa = = = 2 2 2 2 1 1 2 15 m 225m2 2x at′ = = × × = mv t vt x− = ∆