【物理】辽宁省实验中学2019-2020学年高一上学期期中考试试题（解析版） 15页

辽宁省实验中学2019—2020学年度上学期期中阶段测试 高一物理试卷 一、选择题（每题4分，共计48分。多选题已在题号后注明，错选不得分、漏选得2分）‎ ‎1. 伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，对于这个研究过程，下列说法正确的是（ ）‎ A. 斜面实验是一个理想实验 B. 斜面实验放大了重力的作用，便于测量小球运动的路程 C. 通过对斜面实验的观察与计算，直接得到落体运动的规律 D. 不直接做落体实验是因为当时时间测量不够精确 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：伽利略认为初速度为0 的落体，速度随时间变化时均匀的，那么落体通过的位移就与时间的平方成正比，只要测出落体通过不同位移所用的时间，就可以检验落体的速度是否随时间均匀变化。但伽利略时代是用滴水计时，不能测量时间，所用伽利略利用斜面来冲淡重力。所以正确选项为D选项。‎ ‎2.如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,沿、、、四段曲线轨迹运动所用的时间分别是1s,2s,3s,4s。下列说法正确的是 A. 物体沿曲线的平均速率为 B. 物体在段的平均速度大小为 C. 段的平均速度比段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度 D. 物体在B点时的速度等于段的平均速度 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．物体在A到E的路程大于4m，而所用时间为4s，则其平均速率大于1m/s，故A错误；‎ B．物体在ABC段的位移大小为.所以平均速度为,‎ 故B正确；‎ C．根据公式可知，当物体位移无限小，时间无限短时，物体的平均速度可以代替某点的瞬时速度，位移越小，平均速度越能代表某点的瞬时速度，则AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度，故C正确；‎ D．物体做曲线运动，物体在B点的速度不等于AC段的平均速度，故D错误。‎ ‎3.A、B、C、D四个物体在光滑的水平面上做直线运动，下面各选项分别给出了四个物体不同的运动图像如图所示,已知各物体在t=0时的速度均为零,则在t=4s内运动位移最大的物体是( )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由四个图象可知，0-4s内物体的位移为，所以物体的位移大小为；物体图象中面积表示位移可得0-4s内的位移为0； 物体在第1s内做匀加速运动，第2s内做匀减速运动，2s末速度减为0，第3s内沿负方向运动，物体运动跟物体相同，所以0-4s内的位移为0；物体在第1s内做加速度增大的加速直线运动，第1s末速度大小为：,第2s内做加速度减小的减速运动，2s末速度减为0，然后重复前面的过程，是单向直线运动，位移一直增大，0-4s内的位移大小小于 ‎，故物体的位移最大，故A正确；‎ ‎4.酒后驾驶会导致许多安全隐患，这是因为驾驶员的反应时间变长，反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间．下表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离；“制动距离”是指驾驶员发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动时的加速度大小都相同)．‎ 分析上表可知，下列说法正确的是(　　)．‎ A. 驾驶员正常情况下反应时间为0.5 s B. 驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5 s C. 驾驶员采取制动措施后汽车的加速度大小为3.75 m/s2‎ D. 若汽车以30 m/s速度行驶时，发现前方80 m处有险情，酒后驾驶者不能安全停车 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.在制动之前汽车做匀速运动，由正常情况下由可得驾驶员正常情况下反应时间为：,故A正确；‎ B. 在制动之前汽车做匀速运动，由酒后情况下由可得驾驶员酒后反应时间为：‎ ‎,则酒后比正常情况下多的时间为：,,故B正确；‎ C. 驾驶员采取制动措施时，有一反应时间，以速度为为例：若是正常情况下，制动距离减去思考距离才是汽车制动过程中的发生的位移：,由可得汽车加速度大小为：,故C错误；‎ D.由表格数据可知当汽车速度为30m/s加速行驶时，酒后驾驶后若要制动停止的距离是：‎ ‎,超过前方险情的距离，酒后驾驶者不能安全停车，故D正确。‎ ‎5.一名球员正在练习颠球，这名球员每次都能将球颠起，球上升后恰好能停在球员的头顶，则请你估算球员将球颠起时的速度为(　　)‎ A. 1m/s B. 3m/s C. 6m/s D. 9m/s ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】足球上升到的高度大约有1.7m，足球被颠起后做竖直上抛运动，设初速度为，则有：,所以球员将球颠起时的速度为：，故C正确；‎ ‎6.一汽车在高速公路上以v0=30m/s的速度匀速行驶．t=0时刻，驾驶员采取某种措施，车运动的加速度随时间变化关系如图所示．以初速度方向为正，下列说法正确的是（　　）‎ A. t=6s时车速为5 m/s B. t=3 s时车速为零 C. 前9 s内的平均速度为15 m/s D. 前6 s内车的位移为90 m ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 试题分析：前3s汽车做加速度为的匀变速直线运动，所以3s时汽车的速度为，3-9s做加速度为的匀变速直线运动，故6s时速度为，A错误B正确；前3s内的位移为，后6s内的位移为，前9s内的总位移为，故平均速度为，C正确；前6s内的位移为，D错误；‎ ‎7.如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止。现用力F沿斜面向上推A，但AB并未运动。下列说法正确的是 A. A、B之间的摩擦力可能大小不变 B. A、B之间的摩擦力一定变小 C. B与墙之间可能没有摩擦力 D. 弹簧弹力一定不变 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】初始时以A为研究对象，当施加力F后摩擦力方向有可能向下，此时，摩擦力大小可能相等，A对；B错；初始时，B与墙面间没有弹力作用，摩擦力为零，施加F后B受到A的摩擦力不为零，此时B与墙面间有弹力，F竖直向上的分力平衡B受到的墙面的摩擦力，C错；由于AB并未运动，弹簧弹力不变，D对；‎ ‎8.如图所示，杆BC的B端用铰链固定在竖直墙上，另一端C为一滑轮。重物G上系一绳经过滑轮固定于墙上A点处，整个装置处于静止状态。若将绳的A端沿墙缓慢向下移，同时使杆绕B转动，让装置仍然静止。(杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计)则(　　)‎ A. 绳的拉力不变，BC杆受绳的压力增大 B. 绳的拉力不变，BC杆受绳的压力减小 C. 必须使杆绕B顺时针转动 D. 必须使杆绕B逆时针转动 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】由于同一根绳子的张力处处相等，故两根细线的拉力一定相等且等于物体的重力 ‎；故根据平行四边形定则，合力在角平分线上，即两根细线的拉力的合力一定在杆的方向上；由于绳的端沿墙缓慢向下移，两拉力的夹角不断减小，故两个拉力的合力不断变大，故杆受到的压力不断变大；让装置仍然静止，杆与墙面的夹角减小，必须使杆绕逆时针转动；‎ A.与分析相符，故A正确；‎ B.与分析不符，故B错误；‎ C.与分析不符，故C错误；‎ D.与分析相符，故D正确。‎ ‎9.木板MN的N端通过铰链固定在水平地面上,M端可自由转动。刚开始A、B两物块叠放在一起静止在木板上,如图所示,此时B物块上表面水平,木板与地面之间的夹角为θ。现使夹角θ缓慢增大,若此过程中A、B与木板始终保持相对静止状态。则( )‎ A. 物块A、B间始终没有摩擦力 B. 物块B对物块A的作用力变大 C. 木板对物块B的作用力不变 D. 木板与物块B之间的摩擦力减小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.当增大时，的上表面不在水平，此时有向下运动趋势，物块、间就有摩擦力了，故A错误；‎ B. 物体始终处于平衡状态，物块对物块A的作用力始终与的重力等大反向，物块对物块的作用力不变，故B错误；‎ C. 木板对物块的作用力与对的作用力的合力跟的重力平衡，物块对物块的作用力不变，则物块对物块的作用力不变，所以木板对物块的作用力不变，故C正确；‎ D. 随着角的增大，、与木板始终保持相对静止状态，则木板与物块之间的摩擦力增大，故D错误。‎ ‎10.两个中间有孔的质量均为M的小球用一轻弹簧相连，套在一水平光滑横杆上，两个小球下面分别连一轻弹簧。两轻弹簧下端系在同一质量为m的小球上，如图所示.已知三根轻弹簧的劲度系数都为k，三根轻弹簧刚好构成一个等边三角形。则下列判断正确的是：‎ A. 水平横杆对其中一个小球的支持力为Mg+mg B. 连接质量为m小球的其中一个轻弹簧的伸长量为 C. 套在水平光滑横杆上轻弹簧的形变量为 D. 连接质量为m小球的其中一个轻弹簧的弹力为 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】先将三个小球当做整体，在竖直方向整体受到两个力的作用，即竖直向下的重力、竖直向上的支持力，其大小为：2FN=（2M+m）g，，则水平横杆对其中一个小球的支持力为（M+ m）g，故A错误；以m为研究对象，受到两个弹力和m的重力的作用，故有2Tcos30°=mg，解之得，T＝mg，故D错误；连接质量m小球的轻弹簧的伸长量：由T＝mg＝kx得，x＝，故B正确；对M为研究对象，在水平方向有：Tcos60°=kx′解之得，x′＝．故C正确。故选BC。‎ ‎11.如图所示为通过轻杆相连的、两小球，用两根细线将其悬挂在水平天花板上的点。已知两球重力均为，轻杆与细线长均为。现用力作用于小球上（图上 未标出），使系统保持静止状态且、两球在同一水平线上。则力最小值为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由于系统处于静止状态时，A、B两球在同一水平线上悬线OA竖直，因此轻杆中的弹力为零，小球B受竖直向下的重力、沿悬线OB斜向上的拉力和F的作用而处于静止状态，三力的合力为零，表示三力的线段构成封闭三角形，由于重力的大小及方向不变，悬线拉力的方向不变，由几何关系可知，当F的方向与OB垂直且斜向右上方时，F最小，由几何关系可知，此时。‎ A. 与计算结论相符，故A正确。‎ B. 与计算结果不符，故B错误。‎ C. 与计算结果不符，故C错误。‎ D. 与计算结果不符，故D错误。‎ ‎12.如图所示，斜面c上放有两个完全相同的物体a、b，两物体间用一根细线连接，在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F，使两物体及斜面均处于静止状态。下列说法正确的是( )‎ A. c受到地面的摩擦力向右 B. a、b两物体的受力个数一定相同 C. a、b两物体对斜面的压力一定相同 D. 保持F的大小不变，将F顺时针旋转α角过程中物体b受到细线的拉力一定增大 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 对、、整体分析，受重力、拉力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件，地面对整体的静摩擦力一定是向右，故A正确；‎ B. 对进行受力分析，如图所示，物体处于静止状态，当绳子沿斜面向上的分量与重力沿斜面向下的分量相等时，摩擦力为零，所以可能只受3个力作用，而物体必定受到摩擦力作用，肯定受4个力作用，故B错误；‎ C.两个物体，垂直于斜面方向受力都平衡，则有：,解得：,则、两物体对斜面的压力相同，故C正确；‎ D. 将的方向顺时针旋转到旋转角过程中，根据力的合成与分解可得绳子的拉力减小，绳子的拉力增大，即物体受到细线的拉力一定增大，故D正确。‎ 二、实验题。（每空2分，共计16分）‎ ‎13.小明与他的同伴进行探究小车的匀变速直线运动实验:‎ ‎(1)由于他的同伴不太明确该实验的目的及原理，他从实验室里借取了如下器材：打点计时器；直流电源；纸带；毫米刻度尺；钩码和小车；一端附有定滑轮的长木板。小明看后觉得不妥，请你思考一下不妥之处是：__________________________。‎ ‎(2)小明在实验过程中正确的做法是________。‎ A.先接通电源，后释放纸带 B.释放纸带的同时接通电源 C.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 D.使小车运动的加速度尽量小些 ‎(3)小明经过实验获得如图所示的纸带．他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点A，然后按打点先后顺序每5个计时点取1个计数点，得到了A、B、C、D、E、G等几个计数点，测得x1=6.19cm，x2=6.60cm，x3=6.98cm，x4=7.39cm,x5=7.80cm,x6=8.20cm。打点计时器使用交流电的频率为50Hz。则打点计时器在打F点和G点时小车的瞬时速度，vF=_________m/s，vG=_________m/s（保留两位有效数字）。‎ ‎(4)小车加速度为a=_________m/s2（保留两位有效数字）。‎ ‎【答案】 (1). 直流电源应更换为交流电源 (2). AC (3). 0.80 0.84 (4). 0.40‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)探究小车的匀变速直线运动实验需要测量的是小车的速度和加速度，注意打点计时器使用交流电源，本实验不需要的器材有直流电源；缺少的器材有：低压交流电源；‎ ‎(2)AB. 使用打点计时器时，应先接通电源，再释放纸带，故A正确，B错误；‎ C. 将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，若小车停在远离打点计时器处，纸带上有很多空白，故C正确；‎ D. 使小车运动的加速度尽量大些，这样相邻计数点间距大些，位移的测量误差小些，故D错误；‎ ‎(3)(4)相邻计数点间的时间间隔为：‎ 打点计时器在打点时小车的瞬时速度为 根据可得：‎ 代入数据解得：‎ 根据可得打点计时器在打点时小车的瞬时速度为：‎ ‎14.某同学通过实验验证力的平行四边形定则。仔细分析实验后，该同学怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验结果。他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度，发现读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响。实验装置如中图所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O点，下端N挂一重物。用与白纸平行的水平力缓慢地移动N，在白纸上记录下N的轨迹。重复上述过程，再次记录下N的轨迹。‎ ‎ ‎ ‎(1)左图弹簧测力计的读数为__________N。‎ ‎(2)两次实验记录的轨迹如中图所示。过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点，则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Fa、Fb的大小关系为________。‎ ‎(3)根据实验，可以得出的实验结果有哪些？________。(填写选项前的字母)‎ A．橡皮筋的长度与受到的拉力成正比 B．两次受到的拉力相同时，橡皮筋第2次的长度较长 C．两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第2次受到的拉力较大 D．两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大 ‎【答案】 (1). 4.00 (2). Fa＝Fb (3). BD ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)弹簧秤最小刻度为0.1N，则弹簧秤的读数为4.00N；‎ ‎(2)过点作一条直线与轨迹交于、两点，实验中橡皮筋分别被拉伸到和时所受拉力、的方向相同，由于缓慢地移动，根据平衡条件得、的大小关系为：‎ ‎(3)AB. 两次受到的拉力相同时，橡皮筋第2次的长度较长，不成正比；故A错误，B正确；‎ C. 两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第2次受到的拉力较小，故C错误；‎ D. 从开始缓慢地移动，橡皮筋受到拉力增大，从图中发现两次实验记录的轨迹间距在增大，所以两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大，故D正确。‎ 三、计算题。（共计36分。请写出必要的绘图、公式、过程、明确的结论。）‎ ‎15.一名质量为60kg训练有素的武警战士，在楼顶通过一条长绳由静止开始下滑，到地面最短时间t=2.4s。已知该武警战士落地的速度不能大于v=6m/s，做匀减速直线运动时可以产生的最大加速度大小为，长绳的下端恰好着地，当地的重力加速度，战士可视为质点。求：‎ ‎(1)武警战士下滑时的最大速度 ‎(2)武警战士下滑时离地面的高度 ‎【答案】（1）12m/s （2）18m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)只有当武警战士先加速接着减速下滑时间最短，设武警战士下滑时的最大速度为，加速下滑时间为，减速下滑的时间为，则有：‎ 代入数据解得：‎ ‎(2)设加速下滑的距离为，减速下滑的距离为，则有：‎ 代入数据解得：‎ ‎16.、两列火车，在同一轨道上同向行驶，A车在前,其速度，B车在后，速度，因大雾能见度很低，B车在距A车时才发现前方有A车，这时B车立即刹车，但B车要经过180m才能停下来。求:‎ ‎(1)B车刹车时A车仍按原速度行驶,两车是否会相撞?‎ ‎(2)若B车在刹车的同时发出信号,A车司机经过收到信号后加速前进,则A车的加速度至少多大才能避免相撞?‎ ‎【答案】(1)两车会相撞 (2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)车刹车的加速度大小为：‎ 两车速度相同时：‎ 在这段时间内两车的位移分别为：‎ 因为，则两车会相撞 ‎(2)设车加速度为时两车不相撞，在B车发出信号时间后两车速度相等，有：‎ 车位移：‎ 车位移：‎ 为使两车不相撞，两车的位移关系满足：‎ 联立以上各式解得：‎ 即A车的加速度至少为 ‎17.如图，将质量m＝0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大于杆的截面直径。环与杆间动摩擦因数m＝0.8。对环施加一位于竖直平面内斜向上，与杆夹角q＝53°的拉力F，使圆环以0.44N的合力沿杆运动，求F的大小为多少？（取sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g＝10m/s2）。‎ ‎【答案】1N或9N ‎【解析】‎ ‎【详解】令 可得：‎ 情况一：当时，杆对环的弹力向上 由合力计算：‎ 合 解得：‎ 情况二：当时，杆对环弹力向下 由合力计算：‎ 合 解得：‎ ‎18.如图所示，木块A的质量为mA=3kg、木板B的质量为mB=1.5kg。木板B两面平行，放在倾角为37°的三角体C上。木块A被一根固定在天花板上的轻绳拉住，绳拉紧时与斜面的夹角也是37°。已知A与B，B与C之间的动摩擦因数均为。现用平行于斜面的拉力F将木板B从木块A下面匀速抽出，同时C保持静止。(重力加速度g取10m/s2，sin370＝0.6 cos370＝0.8)，求：‎ ‎(1) 绳子对A木块的拉力大小； ‎ ‎(2) 拉力F的大小；‎ ‎(3) 地面所受摩擦力的大小。‎ ‎(注意：前面2小题必须算出数字结果，第三小题的结果可以用三角函数表达)‎ ‎【答案】（1）26N；（2）0.6N；（3）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）设绳子对木块A的拉力大小是T，‎ 则木块A对B板的压力 A、B之间的摩擦力 根据平衡条件有：‎ 代入数据解得 T=26N ‎（2）木板B与斜面之间的摩擦力 B板沿斜面方向上受力平衡，有：‎ 代入数据解得F=0.6N ‎（3）地面受摩擦力