天津市第一中学2019-2020学年高一上学期期中考试物理试题 16页

天津一中 2019-2020-1高一年级期中形成性阶段检测物理试卷 一．单选题 ‎1.以下说法正确的是（ ）‎ A. 形状规则的物体的重心必与其几何中心重合 B. 两物体间如果存在弹力，一定同时存在摩擦力 C. 增大两物体间的弹力，物体间的摩擦力也一定会相应 增加 D. 物体受滑动摩擦力的方向可能与物体运动方向相同 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．质量分布不均匀，形状规则的物体，重心与几何中心不一定重合。故A错误。‎ B．弹力是产生摩擦力的前提条件，有摩擦力一定有弹力，反之则不一定。故B错误。‎ C．弹力是产生摩擦力的前提，滑动摩擦力大小一定与压力成正比，而静摩擦力大小与压力没有直接关系。故C错误。‎ D．物体受滑动摩擦力的方向可能与物体运动方向相同，如放到传送带上的物体，开始加速时的摩擦力方向与速度方向相同。故D正确。‎ ‎2.如图所示，两根相同的轻弹簧S1、S2，劲度系数皆为K=4×102N/m．悬挂的重物的质量分别为m1=‎2Kg、m2=‎4Kg．取g=‎10m/s2，则平衡时弹簧S1、S2的伸长量分别为（　　）‎ A ‎5cm、‎‎10cm B. ‎10cm、‎‎5cm C. ‎15cm、‎‎10cm D. ‎10cm、‎‎15cm ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：以m1和m2为一个整体，所以弹簧S1的弹力为 ‎，再以m2为研究对象，，故选C 考点：考查整体隔离法的问题 点评：本题难度较小，在分析上面弹簧弹力时，应以下面整体为研究对象，在分析下面弹簧弹力时应以m2为研究对象 ‎3.三个共点力大小分别是、、,关于它们合力的大小,下列说法正确的是( )‎ A. 大小的取值范围一定是 B. 至少比、、中的某一个大 C. 若,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零 D. 若,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 三个力的合力最小值不一定为零，三个力最大值等于三个力之和．故A错误．合力可能比三个力都大，也可能比三个力都小．故B错误．若F1：F2：F3=3：6：8，设F1=‎3F，则F2=‎6F，F3=‎8F，F1、F2的合力范围为[‎3F，‎9F]，‎8F在合力范围之内，三个力的合力能为零．故C正确．若F1：F2：F3=3：6：2，设F1=‎3F，则F2=‎6F，F3=‎2F，F1、F2的合力范围为[‎3F，‎9F]，‎2F不在合力范围之内，三个力的合力不可能为零．故D错误．故选C．‎ ‎4.如图甲、乙所示，乙图中斜面体固定不动，物体 P、Q 在力 F 作用下一起以相同速度沿F 方向匀速运动．关于物体 P 所受的摩擦力，下列说法正确的是( )‎ A. 甲、乙两图中物体 P 均受摩擦力，且方向均与 F 相同 B. 甲、乙两图中物体 P 均受摩擦力，且方向均与 F 相反 C. 甲图中物体 P 不受摩擦力，乙图中物体 P 受摩擦力，方向和 F 方向相同 D. 甲、乙两图中物体 P 均不受摩擦力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】甲中P做匀速直线运动，而甲中P物体不受外力，所以甲中P没有相对于Q的运动趋势，故甲中P不受摩擦力；乙中P也是平衡状态，但P的重力使P有一沿斜面下滑的趋势，故Q对P有向上摩擦力，故P受与F方向相同的摩擦力。‎ A．甲、乙两图中物体 P 均受摩擦力，且方向均与 F 相同。故A错误。‎ B．甲、乙两图中物体 P 均受摩擦力，且方向均与 F 相反。故B错误。‎ C．甲图中物体 P 不受摩擦力，乙图中物体 P 受摩擦力，方向和 F 方向相同。故C正确。‎ D．甲、乙两图中物体 P 均不受摩擦力。故D错误。‎ ‎5.如图所示，倾角为θ的斜面体 C 置于水平面上，B 置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与 A 相连接，连接 B 的一段细绳与斜面平行，A、B、C 都处于静止状态，则( ) ‎ A. B 和 A 的质量一定相等 B. C 受到水平面的摩擦力一定为零 C. 不论 B、C 间摩擦力大小、方向如何，水平面对 C 的摩擦力方向 一定向左 D. 水平面对 C 的支持力与 B、C 的总重力大小相等 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图可知，不能确定B的受力情况，所以不能确定B 和 A 的质量关系。故A不符合题意。‎ BCD．以BC整体为研究对象，分析受力如图所示：‎ 根据平衡条件得知，水平面对C的摩擦力f=Tcosθ=GAcosθ，方向水平向左。水平面对C 的支持力N=（GB+GC）-Tsinθ=（GB+GC）-GAsinθ＜GB+GC。故C符合题意，BD不符合题意。‎ ‎6.某人站在楼房顶层竖直向上抛出一个小球，上升的最大高度为 ‎20m，则小球从抛出到 下落经过抛出点下方 ‎25m 某点所用的时间, 取 g=‎10m/s2（ ）‎ A. 2s B. 4s C. 5s D. s ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据，可得上抛的初速度为：‎ 根据：，代入数据可得：‎ t=5s A．2s。故A不符合题意。 ‎ B．4s。故B不符合题意。 ‎ C．5s。故C符合题意。 ‎ D．s。故D不符合题意。‎ ‎7.取一根长‎2m左右的细线，5个铁垫圈和一个金属盘，在线端系上第一个垫圈，隔‎12 cm再系一个，以后垫圈之间的距离分别是‎36 cm、‎60 cm、‎84 cm，如图所示。站在椅子上，向上提起线的上端，让线自由垂下，且第一个垫圈紧靠放在地上的金属盘，松手后开始计时，若不计空气阻力，则第2、3、4、5个垫圈（ ）‎ A. 落到盘上的声音时间间隔越来越大 B. 落到盘上的声音时间间隔相等 C. 依次落到盘上的速率关系为 D. 依次落到盘上的时间关系为 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB、 5个铁垫圈同时做自由落体运动，下降的位移之比为，可以看成一个铁垫圈自由下落，经过位移之比为，因为初速度为零的匀加速直线运动在相等时间内的位移之比为，知各垫圈落到盘中的时间间隔相等，故选项A错误，B正确；‎ CD、因为各垫圈落到盘中的时间间隔相等，则各垫圈依次落到盘中的时间比为，则速度之比为，故选项C、D错误。‎ ‎8.质点做直线运动的位移x和时间t2的关系图象如图所示，则该质点(　　)‎ A. 质点的加速度大小恒为‎1 m/s2‎ B. 0～2 s内的位移是为‎1 m C. 2末的速度是 ‎4 m/s D. 物体第3 s内的平均速度大小为‎3 m/s ‎【答案】C ‎【解析】‎ 根据得，可知图线的斜率表示，可得：a=‎2m/s2，故A错误；0-2s内的位移，故B错误；2s末的速度v=at=2×‎2m/s=‎4m/s，故C正确；物体在第3s内的位移，则平均速度：，故D错误。所以C正确，ABD错误。‎ ‎9.一汽车刹车可看做匀减速直线运动，初速度为‎12m/s，加速度为‎2m/s2，运动过程中，在某一秒内的位移为‎7m，则此后它还能向前运动的位移是( )‎ A. ‎6m B. ‎7m C. ‎9m D. ‎‎10m ‎【答案】C ‎【解析】‎ 设经过t时间开始计时，1s时间内质点的位移恰为‎7m，则有：，解得：t=2s，汽车从刹车到停止总共经历的时间为：，把汽车刹车过程逆过来看即为初速度为零的匀加速直线运动，此后它还能向前运动的位移即为汽车前3s的位移：，故C正确。‎ 点晴：解决本题关键掌握匀变速直线运动的规律及公式，汽车刹车类问题往往采用逆向思维方式即汽车过程看成初速度为零的匀加速直线运动。‎ ‎10.一质点沿直线Ox方向做减速直线运动，它离开O点的距离x随时间变化的关系为x＝6t－2t3(m)，它的速度v随时间t变化的关系为v＝6－6t2(m/s)，则该质点在t＝2s时的瞬时速度和t＝0到t＝2s间的平均速度、平均速率分别为(　　)‎ A. －‎18 m/s、－‎2 m/s、‎6 m/s B. －‎18 m/s、－‎2 m/s、‎2 m/s C. －‎2 m/s、－‎2 m/s、－‎18 m/s D. －‎18 m/s、‎6 m/s、‎6 m/s ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：质点在t=2s时的瞬时速度 根据可得当时速速为零，t=0时物体的位置坐标为，t=1时物体的位置坐标为，t=2时物体的位置坐标为，所以t=0到t=2s过程中质点的位移为，路程为，所以平均速度为，平均速率为，故A正确 考点：考查了路程和位移，平均速度和平均速率 ‎【名师点睛】本题关键根据题意求解出各个不同时刻物体的位置，然后求解各段时间的位移和平均速度；要明确位移等于位置坐标的变化，平均速度等于位移除以时间，平均速率等于路程除以时间 二、多项选择题：‎ ‎11. 下列关于摩擦力的说法，正确的是 A. 作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速，不可能使物体加速 B. 作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速，不可能使物体减速 C. 作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速，也可能使物体加速 D. 作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ 试题分析：当滑动摩擦力方向与物体的运动方向相同时，物体做加速运动；当静摩擦力与物体的运动方向相反时，物体做减速运动；静摩擦力和滑动摩擦力都既可能使物体减速，也可能使物体加速．‎ 解：A、作用在物体上的滑动摩擦力方向，若与物体的运动方向相同时，能使物体加速，比如物体轻轻放在水平匀速传动的传送带上时物体受到滑动摩擦力而加速．故A错误．‎ B、当静摩擦力与物体的运动方向相反时，物体可能做减速运动．故B错误．‎ C、当滑动摩擦力方向与物体的运动方向相同时，物体可能做加速运动；当滑动摩擦力方向与物体的运动方向相反时，物体可能做减速运动．故C正确．‎ D、当静摩擦力方向与物体的运动方向相同时，物体可能做加速运动；当静摩擦力方向与物体的运动方向相反时，物体可能做减速运动．故D正确．‎ 故选CD ‎【点评】本题中判断物体做加速还是减速运动，关键要看摩擦力与物体运动方向的关系，摩擦力与速度同向时，可能加速；反之，减速．‎ 此处有视频，请去附件查看】‎ ‎12.国产 FC－31“鹘鹰”隐身战斗机在某次试飞中，由静止开始加速，当加速度 a 不断减小 至零时，飞机刚好起飞，则此过程中飞机的( )‎ A. 速度不断增大，位移不断减小 B. 速度不断增大，位移不断增大 C. 速度增加越来越慢，位移增加越来越慢 D. 速度增加越来越慢，位移增加越来越快 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB ‎．飞机由静止开始加速，加速度减小，由于加速度的方向与速度方向相同，则速度增大，在运动的过程中，速度方向不变，则位移不断增大，故A不符合题意，B符合题意。 CD．由于加速度减小，则速度变化越来越慢，速度越来越大，则位移增加越来越快。故C不符合题意，D符合题意。‎ ‎13.如图，一长为L的长方形木块可在倾角为α的斜面上以加速度a匀加速下滑，1、2两点间的距离大于L．木块经过1、2两点所用时间分别为t1和t2，则下列说法正确的是（　　）‎ A. 木块前端P从点1到点2所用时间为 B. 木块前端P从点1到点2所用时间为 C. 木块通过点2的平均速度为 D. 1、2两点间的距离是 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ A、设P端通过1后时刻速度为，通过2后时刻速度为， 由匀变速运动平均速度的推论有：，， 木块前端P从点1到点2所用时间，故A正确，B错误； C、木块通过点2的时间为，经历的位移为L，则木块通过点2的平均速度为，C正确； D、木块前端经过点1的速度，木块前端经过点2的速度，1、2‎ 两点间的距离，故D错误。‎ 点睛：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的公式和推论，并能灵活运用，有时运用推论求解会使问题更加简捷。‎ ‎14.如图甲所示，A 车原来临时停在一水平路面上，B 车在后面匀速向 A 车靠近，A 车司机发现后启动 A车，以 A 车司机发现 B 车为计时起点(t＝0)，A、B 两车的 v-t 图象如图乙 所示．已知 B 车在第1s 内与 A 车的距离缩短了 x1＝‎12 m.则下列说法正确的是( )‎ A. A 车的加速度 a 的大小为 ‎3m/s2‎ B. A 车的加速度 a 的大小为 ‎5 m/s2‎ C. 若 A、B 两车不会相撞，则 A 车司机发现 B 车时(t＝0)两车的距离 x0 应大于 ‎‎36m D. 若 A、B 两车不会相撞，则 A 车司机发现 B 车时(t＝0)两车的距离 x0 应大于 ‎‎28m ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．由图可知，在t1=1s时A车刚启动，两车缩短的距离为：x1=vBt1，代入数据解得B车的速度为：‎ vB=‎12m/s 速度图象的斜率表示加速度，则A车的加速度为：‎ 故A正确，B错误。‎ CD．两车的速度达到相等时，两车的距离达到最小，对应于v-t图象的t2=5s，此时两车已发生的相对位移为梯形的面积为：‎ 因此，A、B两车不会相撞，距离x0应满足条件为：x0＞‎36m。故C正确，D错误。‎ 三、实验探究题 ‎15.‎ ‎ 如图，为测量作匀加速直线运动小车的加速度，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上，测得二者间距为d。‎ ‎(1)当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间和，则小车加速度 。‎ ‎(2)(多选题)为减小实验误差，可采取的方法是( )‎ ‎(A)增大两挡光片宽度(B)减小两挡光片宽度 ‎(C)增大两挡光片间距 (D)减小两挡光片间距 ‎【答案】（1）(2)B，C ‎【解析】‎ 试题分析：（1）小车经过两光电门的速度，，根据匀变速运动的规律，可求加速度a=；‎ ‎（2）本实验测量的物理量是两个挡光时间及两光电门间的距离，挡光时间越小，小车经过光电门的速度就越接近瞬时速度，故减小两挡光片宽度b，可减小误差，增大两挡光片间距d，可减小测量误差，故BC正确；AD错误。‎ 考点：测量做匀加速直线运动小车加速度 ‎【名师点睛】‎ ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ ‎16.研究小车匀变速直线运动的实验装置如图（a）所示，其中斜面倾角θ可调，打点计时 器的工作频率为50HZ，纸带上计数点的间距如图（b）所示，图中每相邻两点之间还有4个记 录点未画出。‎ ‎ ‎ ‎(1)部分实验步骤如下：‎ A．测量完毕，关闭电源，取出纸带 B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车 C．将小车依靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连 D．把打点计时器固定平板上，让纸穿过限位孔 上述实验步骤的正确顺序是：__________（用字母填写）。‎ ‎(2)图（b）中标出的相邻两计数点的时间间隔T=_________s。‎ ‎(3)为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a=__________（用T、s1、s2、s3、s4、s5、s6表示）。‎ ‎【答案】 (1). DCBA (2). 0.1s (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）先连接实验器材，后穿纸带，再连接小车，最后打点并选择纸带进行数据处理；故为DCBA； （2）打点计时器的工作频率为50Hz，每隔0.02s打一次电，每相邻两点之间还有4个记录点未画出，共5个0.02s，故T=0.1s； （3）根据公式△x=aT2，有：（s4+s5+s6）-（s1+s2+s3）=9aT2； 解得：a= ；‎ ‎【点睛】本题关键明确实验原理、实验步骤，会计算瞬时速度和加速度，并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．计算题：‎ ‎17.如图示，一质量不计的弹簧原长为 ‎10 cm，一端固定于质量 m＝‎2 kg 的物体上，另一 端施一水平拉力 F.(g＝‎10 m /s2) 物体与水平面间的动摩擦因数为 0.2(设最大静摩擦力与滑动 摩擦力相等)‎ ‎（1）若当弹簧拉长到总长为 ‎12 cm 时，物体恰好匀速直线运动，弹簧的劲度系数多大？‎ ‎（2）若在物体静止的情况下将弹簧拉长到总长为 ‎11 cm 时，物体所受到的摩擦力大小为多 少？‎ ‎（3）若在物体静止的情况下将弹簧拉长到总长为 ‎13 cm 时，物体所受的摩擦力大小为多少？ 若此时为使物体做匀速直线运动还需给物体施加多大的竖直向下的压力?‎ ‎【答案】(1) (2) 2N (3) 6N 10N ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由题意得，物体与地面间最大静摩擦力 fmax=μFN=μmg=0.2×2×10N=4N 物体恰好做匀速直线运动，物体所受弹力等于滑动摩擦力，即等于最大静摩擦力F1=kx1=fmax，即 ‎(2) 若将弹簧拉长至‎11cm<‎12cm时，由上可知物体静止，则摩擦力为：‎ f1=k△x1=200×1×10-2=2N ‎(3) 若将弹簧拉长至‎13cm＞‎12cm时，物体所受的拉力大于最大静摩擦力，相对于地面不能静止，物体相对地面滑动过程中受到的滑动摩擦力等于4N.‎ 将弹簧拉长到总长为 ‎13 cm 时的弹力为：‎ F=k△x1=200×3×10-2N=6N 当拉力等于摩擦力时，物体匀速运动，即 f=μFN=μ（mg+F压）=6N 代入数据解得：‎ F压=10N ‎18.如图所示，t＝0 时，质量为 ‎0.5 kg 的物体从光滑斜面上的 A 点由静止开始下滑，经过B 点后进入水平面(经过 B 点前后速度大小不变)，最后停在 C 点．每隔 2 s 物体的瞬时速度 记录在下表中，重力加速度 g 取 ‎10 m/s2. 求：‎ t/s ‎0‎ ‎2‎ ‎4‎ ‎6‎ v/(m·s－1)‎ ‎0‎ ‎8‎ ‎12‎ ‎8‎ ‎（1）物体在 AB 段的时间 ‎（2）物体在运动过程中的最大速度 ‎【答案】(1) (2) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)(2)设物体在BC面运动时的加速度为a，由表中可知4s末速度v4=‎12m/s，6s末速度v6=‎8m/s，则：v6=v4-at 解得：‎ a=‎2m/s2‎ 同理可求出在AB运动时的加速度为：a1=‎4 m/s2‎ 设物体2s后再经t1到B点最大速度vm 经t2减速到v4 ，根据速度时间公式可得： vm=v2+a1 t1 v4=vm-at2 又 t1+t2=2 s 解得：‎ 所以物体在 AB 段时间为：‎ ‎19.高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶，甲车在前，乙车在后，速度均为v0=‎30 m/s，相距x0=‎100 m。t=0时甲车遇紧急情况，之后甲、乙两车的加速度随时间变化的关系分别如图甲、乙所示，以运动方向为正方向。‎ ‎（1）两车在0~9 s内何时相距最近？最近距离是多少？‎ ‎（2）若要保证t=12 s时乙车在甲车后‎109 m，则图乙中a0应是多少？‎ ‎【答案】（1）6 s ‎10 m （2）‎8 m/s2‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）由图象知，甲车前3 s做匀减速运动，乙车做匀速直线运动，3 s末甲车速度为0，此过程乙的速度大于甲的速度，两者距离减小，接着甲做匀加速运动而乙做匀减速运动，两车距离进一步减小，当两车速度相等时相距最近；设t1＝3 s后再经过t2时间甲、乙两车速度相等，此时两车相距最近，‎ 有a2t2＝v0＋a3t2‎ 代入数值得t2＝3 s 即6 s时两车相距最近 两车速度相等前甲车的位移为 乙车的位移为x乙＝v0t1＋v0t2＋a3t22‎ 最近距离为smin＝s0＋x甲－x乙 联立并代入数值得smin＝‎10 m．‎ ‎（2）9 s末（即t3＝6 s），甲车的速度为v1′＝a2t3＝‎30 m/s ‎9 s内甲车发生的总位移 代入数值得x甲′＝‎‎135 m ‎9 s末，乙车的速度为v2′＝v0＋a3t3＝0‎ ‎9 s内乙车发生的总位移x乙′＝v0t1＋v0t3＋a3t32‎ 代入数值得x乙′＝‎‎180 m 所以9 s末，甲车在乙车前x＝s0＋x甲′－x乙′＝‎‎55 m 若要保证t＝12 s时（即t4＝3 s）乙车在甲车后‎109 m，则应有 v1′t4＋x－a0t42＝‎‎109 m 代入数据得a0＝‎8 m/s2‎ 考点：匀变速直线运动的规律