云南省大理市下关第一中学2019-2020学年高一上学期期末考试物理试题 11页

www.ks5u.com 下关一中2019～2020学年高一年级上学期期末考试 物 理 试 题 试卷满分100分 考试时间90分钟 一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一个选项符合题目要求，第8～12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． 下列关于各项体育运动的解释正确的是 A．蹦床运动员在空中上升到最高点时处于超重状态 B．举重运动员把杠铃举过头停在最高点时，杠铃处于失重状态 C．百米赛跑到终点时运动员不能立刻停下是由于惯性 D．跳远运动员助跑是为了增加自己的惯性，以便跳得更远 ‎2． 公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图所示，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处 A．路面外侧高内侧低 B．车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动 C．车速只要高于vc，车辆便会向外侧滑动 D．当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小 a b c ‎3． 如图所示，a、b、c三个相同的小球，a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛。下列说法正确的是 A．它们同时到达同一水平面 ‎ B．它们的加速度相同 C．到达地面的速度相同 ‎ D．a球到达地面所用的时间最长 ‎4． 物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离为16 m的路程，已知第一段用时4 s，第二段用时2 s，则物体的加速度是 A． B． ‎ C． D．‎ ‎5． 光滑水平桌面上，‎ 物块A用轻绳和物块B连接，轻绳跨过定滑轮，物块B悬空，如图甲所示，系统从静止开始运动的加速度为a1．若将物块B撤去，在绳子右端施加一个和物块B重力相等的拉力F，如图乙所示，物块A从静止开始运动的加速度为a2，则 ‎ A．a1＜a2 B．a1=a2 C．a1＞a2 D．无法判断 ‎6． a、b两物体同时从同一地点开始做匀变速直线运动，二者运动的v－t图象如图所示，下列说法正确的是 A．a、b两物体运动方向相反 B．a物体的加速度小于b物体的加速度 C．t＝1 s时两物体的间距等于t＝3 s时两物体的间距 D．t＝2 s时，a、b两物体相遇 ‎7． 如图所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连，施加外力让A沿杆以速度v匀速上升，从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平N位置，已知AO与竖直杆成θ角，则 A．刚开始时B的速度为 B．A匀速上升时，重物B也匀速下降 C．重物B下降过程，绳对B的拉力大于B的重力 D．A运动到位置N时，B的速度最大 ‎8． 一只小船渡河，水流速度各处相同且恒定不变，方向平行于岸边。小船相对于静水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，其运动轨迹如图所示。船相对于静水的初速度大小均相同，且方向垂直于河岸，船在渡河过程中船头方向始终不变。由此可知 B A C D A．小船沿三条不同轨迹渡河的时间相同 B．沿AC轨迹渡河所用时间最短 C．沿AC和AD轨迹小船都是做匀变速运动 D．AD是匀加速运动的轨迹 ‎9． 如图所示，木块A、B、C叠放在光滑水平桌面上，A的质量为2m，B、C质量均为m． 现有一水平向右的拉力作用在木块C上，使三木块相对静止一起向右匀 加速运动，则下列说法正确的是 A．A受到4个力作用 B．木块C的加速度大小为 C．B不受到摩擦力作用 D．C对A的摩擦力大小为 ‎10．如图所示，叠放在水平转台上的小物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m，A与B、B与转台、C与转台间的动摩擦因数都为μ，B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是 A．B对A的摩擦力一定为3μmg B．C与转台间的摩擦力小于A与B间的摩擦力 C．转台的角速度一定满足ω≤‎ D．转台的角速度一定满足ω≤‎ ‎11．如右图所示，位于竖直平面内的固定光滑圆形轨道与水平面相切于M点，与竖直墙壁相切于A点，AM、BM为竖直面上的两条光滑直轨道，BM与水平面的夹角为60°，C是圆形轨道的圆心。已知在同一时刻，a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道运动到M点，c球由C点自由下落到M点。则 ‎ A．a球最先到达M点 B．b球最先到达M点 C．c球最先到达M点 D．b球最后到达M点 ‎12．如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为N，小球在最高点的速度大小为v，其N－v2图象如图乙所示。则 ‎ A．小球的质量为 B．当地的重力加速度大小为 C．v2＝c时，在最高点杆对小球的弹力方向向上 D．v2＝2b时，在最高点杆对小球的弹力大小为a 二、实验题（本大题共2小题，每空2分，共16分）‎ ‎13．(6分)某同学做“研究平抛物体的运动”实验，在坐标纸上得到如图所示的运动轨迹上的若干个点。已知O点为平抛运动的初始位置，设坐标纸上每小格的长、宽均为5cm，g取10m/s2．‎ 由图可知：‎ (1) 平抛物体的初速度为 ______m/s (2) b点的瞬时速度大小为______m/s ‎(3) 关于此实验，以下说法中正确的是________‎ A．实验前要用重垂线检查坐标纸是否竖直 B．运动的小球要尽可能靠近木板但不接触 C．小球释放的初始位置越高越好 D．每次小球要从不同位置由静止释放 ‎14．(10分)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用如图甲所示的装置。‎ ‎(1) 实验中，为了保证绳子对小车的拉力恒定，则应该使绳子始终与木板________。 ‎ ‎(2) 下列说法中正确的是______‎ A．在探究加速度与质量的关系时，应改变小车所受拉力的大小 B．在探究加速度与外力的关系时，应改变小车的质量 C．在探究加速度与质量的关系时，应该作出图象判断二者间的关系 D．实验开始时，应该先释放小车再接通打点计时器的电源 ‎(3) 在探究加速度与力的关系时，若取车的质量M＝0.5kg，改变砝码质量m的值，进行多次实验，以下m的取值最不合适的一个是______‎ A．m1＝4g B．m2＝10g C．m3＝40g D．m4＝500g ‎(4) 为了让绳子拉力成为小车的合力，需采取 的操作。‎ ‎(5) 实验中打出了一条纸带如图乙所示，计时器打点的时间间隔为0.02s，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离，根据图中给出的数据求出该小车的加速度a=______m/s2(结果保留三位有效数字)。‎ 三、计算题（本大题共4小题，共 36 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎15．(8分)A、B两辆汽车在平直的高速公路上沿同一方向运动，汽车B在前面以14m/s的速度做匀速运动，汽车A在后面以10m/s2的加速度做匀加速运动。已知某时刻两辆汽车位置相距40m时，A的速度为4 m/s．求：‎ ‎(1)该时刻起经历多长时间A、B相距最远？‎ ‎(2)该时刻起经历多长时间A追上B？‎ B C A ‎16．(8分)如图所示，光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平地面上，轨道的A点与水平地面相切，一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道，恰好能从半圆形轨道最高点B水平飞出，落到水平面地上的C点。重力加速度为g，求：‎ ‎(1)小球经过B点的速度大小；‎ ‎(2)小球落地点C距A处的距离为多少？‎ ‎17．(8分)如图所示，光滑固定斜面上有一个质量为10kg的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，已知绳子与竖直方向的夹角为45°，斜面倾角30°，整个装置处于静止状态，g取10m/s2．求：‎ ‎(1)绳中拉力的大小；‎ ‎(2)若另外用一个外力拉小球，能够把小球拉离斜面，求最小的拉力的大小。‎ ‎（本题的计算结果可保留根式）‎ ‎18．(12分)如图，一块长度为、质量为的长木板静止放置在粗糙水平地面上。另有质量为的小铅块可看做质点，以的水平初速度向右冲上木板。已知铅块与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为，重力加速度取，求：‎ ‎(1)铅块刚冲上木板时，铅块与木板的加速度、的大小；‎ ‎(2)铅块从木板上滑落所需时间；‎ ‎(3)为了使铅块不从木板右端滑落，在铅块冲上木板的瞬间，对长木板施加一水平向右 的恒定拉力F，求恒力F的范围。‎ 下关一中2019～2020学年高一年级上学期期末考试 物理参考答案及评分标准 一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一个选项符合题目要求，第8～12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）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 C A D B A C C BC BD BC CD ABD ‎【解析】‎ ‎1．蹦床运动员在空中上升到最高点时只受到重力的作用，加速度为重力加速度，处于失重状态，所以A错误；举重运动员在举杠铃过头停在最高点时，杠玲处于静止状态，受力平衡，所以B错误；百米赛跑到终点时运动员不能立刻停下是由于惯性，所以C正确；惯性的大小只与物体的质量有关，跳远运动员助跑不是在增加自己的惯性，所以D错误。‎ ‎2．路面应建成外高内低，此时重力和支持力的合力指向内侧，可以提供圆周运动向心力，故A正确。车速低于vc，所需的向心力减小，此时摩擦力可以指向外侧，减小提供的力，车辆不一定会向内侧滑动，故B错误。当速度为vc时，静摩擦力为零，靠重力和支持力的合力提供向心力，速度高于vc时，摩擦力指向内侧，只要速度不超出最高限速，车辆不会侧滑，故C错误。当路面结冰时，与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，则vc的值不变，故D错误。‎ ‎3．设斜面倾角为，球b自由落体运动，球c的竖直分运动是自由落体运动，故bc两个球的加速度大小均为g，球a受重力和支持力，合力为，加速度为；根据位移时间关系可得bc运动时间相同，为；a运动的时间为，则根据，解得，故，a球到达地面所用的时间最长，故AB错误，D正确；到达地面的速度方向不同，则速度不同，故C错误。‎ ‎4．某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，2s时的瞬时速度等于0-4s内的平均速度：，5s时的瞬时速度等于4-6s内的平均速度 ‎，两个中间时刻的时间间隔为：△t=2+1s=3s，根据加速度定义可，故B正确，ACD错误。‎ ‎5．图甲构成连接体模型，由系统的牛顿第二定律，可得：；图乙中是拉力拉着细绳带动A匀加速直线运动，由牛顿第二定律，可得，比较两加速度可得；故选A.‎ ‎6．由题图可知a、b两物体的速度均为正值，则a、b两物体运动方向相同，A项错误；因v－t图象中图线的斜率表示加速度，则a的加速度大于b的加速度，B项错误；v－t图象中图线与坐标轴所围的面积表示位移，因为t＝1 s到t＝3 s，a图线和b图线与t轴所围的面积相等，即此时间段两物体位移相同，则t＝1 s时两物体的间距等于t＝3 s时两物体的间距，C项正确；由题图可知t＝2s时，vb=va，a和b相距最远，D项错误。‎ ‎7．对于A，把它的速度v分解为沿绳和垂直绳的分速度，其中就是B的速率（同一根绳子，大小相同），故刚开始上升时B的速度，故A不符合题意；由于A匀速上升，在增大，所以在减小，故B不符合题意；B做减速运动，处于超重状态，绳对B的拉力大于B的重力，故C符合题意；当运动至定滑轮的连线处于水平位置时，所以，故D不符合题意。‎ ‎8．船相对于静水的初速度大小均相同，方向垂直于岸边，但是运动的性质不同，则渡河时间也不同，故A错误。沿AB轨迹，合速度不变，合运动为匀速运动；沿AC轨迹运动，由图可知，弯曲的方向向上，根据曲线运动的条件可以知道沿垂直于河岸的方向做加速运动；而沿AD的轨迹的运动弯曲的方向向下，可知小船沿垂直于河岸的方向做减速运动，故C对D错。沿AC轨迹，船是匀加速运动，则垂直河岸方向的分运动的速度逐渐增大，所以渡河的时间最短，故B正确。‎ ‎9．A受到6个力作用，A错；由整体法可得，B对；B向右加速，所受摩擦力为合力，向右，C错；隔离A、B，，D对。‎ ‎10．A、B间的摩擦力不一定达到最大静摩擦力，则摩擦力的大小不一定等于3μmg ‎，故A错误，符合题意。三个物体保持相对静止，随转台一起做匀速圆周运动，靠静摩擦力提供向心力，则fA＝3mω2r，fc＝1.5mω2r，可知C与转台间的摩擦力大小小于A与B间的摩擦力大小，故B正确。据μmg=mRω2得，临界角速度，C的半径大，则C先达到最大静摩擦力，转台的角速度满足，故C正确，不符合题意，D错误。‎ ‎11．由题可知A、B、C三球均做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得三个小球的加速度，，；由匀变速直线运动的位移公式可得，，由题可得、、，可见c球最先到达M点，b球最后到达M点。故CD正确。‎ ‎12．由图乙可知当小球运动到最高点时，若v2＝b，则N＝0，轻杆既不向上推小球也不向下拉小球，这时由小球受到的重力提供向心力，即，得v2＝b＝gR，故，B正确；当v2>b时，轻杆向下拉小球，C错误；当v2＝0时，轻杆对小球弹力的大小等于小球重力，即a＝mg，代入得小球的质量，A正确；当v2＝2b时，由向心力方程F＋mg＝得杆的拉力大小F＝mg，故F＝a，D正确。‎ 二、实验题（本大题共2小题，每空2分，共16分）‎ ‎13．(1) 1.5 (2) 2.5 　 (3)AB ‎ ‎14．(1) 平行 　 (2) C (3) D ‎ ‎(4) 平衡摩擦力 (5) 0.155 ‎ ‎【解析】‎ ‎13．(1) 小球在竖直方向上做自由落体运动，则有，解得=0.1s ．小球在水平方向上做匀速直线运动，则有m/s ．(2) 根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则b点竖直方向上的分速度 m/s，可得b点的瞬时速度为m/s．(3) 小球竖直方向自由落体运动，水平方向匀速运动，为了正确描绘其轨迹，必须使坐标纸是竖直的，故A正确；实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线，故B正确；小球释放的初始位置并非越高越好，若是太高，导致水平抛出的速度太大，实验难以操作，故C错误；因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故D错误。‎ ‎14．（1）为了保证绳子对小车的拉力恒定，则应该使绳子始终与木板平行。（2）采用控制变量法，所以在探究加速度与质量的关系时，应保证小车所受拉力的大小不变，A错误；在探究加速度与外力的关系时，应保证小车的质量不变，B错误；因为加速度与质量成反比，图像是曲线，但曲线不一定是反比关系，而如果图像是直线，则说明加速度与质量反比关系，更准确，C正确；实验开始时，应该先接通打点计时器的电源再释放小车，D错误。（3）实验要保证砝码盘和砝码的总质量远小于小车质量，以使绳对小车拉力近似等于砝码盘和砝码的总重力，所以车的质量M＝0.5kg，则砝码质量m应远小于500g，故D项不适合，选D。（4）每5个点取一个计数点，可知相邻计数点间的时间，根据得到：．‎ 二、计算题（本大题共4小题，共36分）‎ ‎15．（8分）‎ 解：（1）速度相等时相距最远，此时 （3分）‎ ‎ 解得：t=1s （1分）‎ ‎（2）A追上B时，A的位移比B多40m，‎ 则： （3分）‎ 解得：=4s （1分）‎ 16． ‎（8分）‎ 解：（1）小球恰好过最高点： （2分）‎ 得 （1分）‎ ‎（2）小球从B点飞出后，做平抛运动，水平方向 （2分）‎ 竖直方向 （2分）‎ 得 （1分）‎ 16． ‎（8分）‎ 解：（1）如图，水平竖直建立直角坐标系，对小球做受力分析，把不在轴上的力沿轴分解，列平衡方程： ‎ ‎ （2分）‎ ‎ （2分）‎ 解得 （2分）‎ ‎（2）当所用的拉力与绳子垂直向右时，经分析得拉力的最小值为 （2分）‎ 代数解得 （1分）‎ ‎18．（12分）‎ 解：（1）铅块： （1分）‎ 解得a1=4m/s2； （1分）‎ 对木板： （1分）‎ 解得a2=2m/s2 （1分）‎ ‎（2）从开始到滑落过程： （2分）‎ 解得t1=1s （1分）‎ ‎（3）到右端恰好共速： （2分）‎ ‎ （1分）‎ 解得a′2=4m/s2 ‎ 木板： （1分）‎ 解得F≥2N （1分）‎