【物理】吉林省辉煌联盟九校2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版） 13页

吉林省辉煌联盟九校2019-2020学年高一上学期期末考试 第Ⅰ卷 客观题（选择题，共计48分）‎ 一、选择题（本题12个小题，每题4分，共48分；1-8题为单选题，9-12为多选题，错选或不选得0分，漏选得2分)‎ ‎1.下列说法正确是 （ ）‎ A. 计算火车通过隧道的时间，可将火车看成质点 B. 比赛中的体操运动员，可将其看成质点 C. 车速越大，刹车后滑行时间越长，所以惯性越大 D. 质量越大，物体的运动状态越不容易改变，所以惯性越大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．计算火车通过隧道的时间，火车长度不能忽略，火车不能看成质点，A错误；‎ B．比赛中体操运动员，动作是参评标准，所以不能将其看成质点，B错误；‎ CD．质量是物体惯性的唯一量度，与速度无关，C错误D正确。‎ ‎2.下列说法正确的是 （ ）‎ A. 做直线运动的物体，任意一段时间内，位移大小一定等于路程 B. 做变速运动的物体，平均速度就是物体通过的路程与所用时间的比值 C. 做曲线运动的物体，加速度一定不为0‎ D. 速度变化很大，加速度不可能很小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．应该强调做单向直线运动的物体，任意一段时间内，位移大小一定等于路程，A错误；‎ B．平均速度等于物体发生的位移与所用时间的比值，和什么性质的运动无关，B错误；‎ C．做曲线运动的物体，速度方向时刻在变，所以是变速运动，加速度一定不为0，C正确；‎ D．速度变化很大，但发生这一变化所用时间未知，所以加速度大小不确定，D错误。‎ 故选C。‎ ‎3.下列说法正确的是 （ ）‎ A. 在水平面上滑动的物块，最终停下来，是由于没有外力维持它运动 B. 所受合力较大的物体，加速度一定很大 C. 伽利略的理想斜面实验是牛顿第一定律的实验基础 D. 几个力的合力，一定大于其中任意一个分力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．在水平面上滑动的物块，最终停下来，是由于摩擦力的作用，A错误；‎ B．受的合力较大的物体，质量未知，所以加速度不确定，B错误；‎ C．牛顿第一定律是在伽利略的理想斜面实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论，故伽利略的理想斜面实验是牛顿第一定律的”实验“基础，C正确；‎ D．根据平行四边形定则几个力的合力，可以大于、等于、小于其中任意一个分力，D错误；‎ 故选C。‎ ‎4.唐代大诗人李白的“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”，描述了庐山瀑布的美景.如果3尺为1米，则水落到地面的速度约为（设初速度为零）（ ）‎ A. 100 m/s B. 140 m/s C. 200 m/s D. 1000 m/s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】水下落的高度，根据 得，水落到地面的速度的大小为：‎ ‎，故B正确，ACD错误．‎ ‎5.如图所示，力F把一物体紧压在竖直的墙壁上静止不动,下列有关力的相互关系叙述正确的是 （ ）‎ A. 作用力F和物体对墙壁的压力是一对平衡力 B. 墙壁对物体的弹力是由于墙壁发生弹性形变而产生的 C. 作用力F和墙壁对物体的弹力是一对作用力和反作用力 D. 作用力F增大,墙壁对物体的静摩擦力也增大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．F是外界对物体的作用力，而压力是物体对墙壁的作用力；故二力不是作用在同一个物体上的；不是平衡力，A错误；‎ B．墙壁对物体的弹力是由于墙壁发生了形变，要恢复原来的形状，从而对与它接触的物体产生了力的作用，B正确；‎ C．作用力F和墙壁对物体的弹力，是一对平衡力，C错误；‎ D．物体受到的是静摩擦力，其大小与正压力无关，D错误；‎ 故选B。‎ ‎6.如图所示， 质量为m1的足够长的木板静止在水平地面上，其上放一质量为m2的物块．物块与木板的接触面是光滑的，但木板与地面的接触面是粗糙的．从t=0时刻起，给物块施加一水平恒力F,分别用a1、a2和v1、v2表示木板、物块的加速度和速度大小，下列图象符合运动情况的是 ( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．木板一定保持静止，加速度为0，速度为0；物块的加速度为a，即物块做匀加速直线运动，AB错误；‎ CD．物块运动的v -t图象为过原点的倾斜直线，木板的速度恒为零，故C错误D正确；‎ 故选D。‎ ‎7.行车过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害，为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害，人们设计了安全带.假定乘客质量为70 kg，汽车车速为108 km/h，从踩下刹车到完全停止需要的时间为5 s，安全带对乘客的作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦) （ ）‎ A. 450 N B. 420 N C. 400 N D. 350 N ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】汽车的速度 v0=108km/h=30m/s，‎ 把汽车减速阶段的运动近似看成匀减速直线运动，加速度大小为a，则 ‎，‎ 对乘客由牛顿第二定律得 F=ma=70×6N=420N。‎ A．综上分析F=420N，A错误；‎ B．综上分析F=420N，B正确；‎ C．综上分析F=420N，C错误；‎ D．综上分析F=420N，D错误；‎ 故选B。‎ ‎8.如图，光滑的四分之一圆弧轨道A、B固定在竖直平面内，A端与水平面相切，穿在轨道上的小球在拉力F的作用下，缓慢地由A向B运动，F始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为N．在运动过程中 A. F增大，N减小 B. F减小，N减小 C. F增大，N增大 D. F减小，N增大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 对球受力分析，受重力、支持力和拉力，如图，根据共点力平衡条件，有 ‎ N=mgcosθ ‎ ‎ F=mgsinθ 其中θ为支持力N与竖直方向的夹角；当物体向上移动时，θ变大，故N变小，F变大；故A正确，BCD错误．故选A．‎ ‎9.如图所示，左右带有固定挡板的长木板放在水平桌面上，物体M放于长木板上，并与长木板保持相对静止，此时弹簧对物体的压力为3 N，物体的质量为0.5 kg，物体与木板之间无摩擦，物体与左侧挡板间无挤压，则此段时间内木板与物体M可能一起(　 　)‎ A. 向右加速 B. 向右减速 C. 向左减速 D. 向左加速 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】物体静止时，弹簧处于压缩状态，弹力F=3N，因为物体与木板之间无摩擦，物体与左侧挡板间无挤压，由牛顿第二定律知F=ma，解得a=6m/s2，方向向左。所以此段时间内木板与物体可能一起向左加速或向右减速。‎ A．综上分析木板与物体可能一起向左加速或向右减速，A错误；‎ B．综上分析木板与物体可能一起向左加速或向右减速，B正确；‎ C．综上分析木板与物体可能一起向左加速或向右减速，C错误；‎ D．综上分析木板与物体可能一起向左加速或向右减速，D正确；‎ 故选BD。‎ ‎10.如图所示，甲、乙两物体的位移－时间(x－t)图象，由图象可以看出在0～4s这段时间内 (　　)‎ A. 甲的平均速度等于乙的平均速度 B. 4s时甲、乙两物体之间的距离最大 C. 甲、乙两物体之间的最大距离为3 m D. 甲、乙两物体始终同向运动 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．从图中可知甲、乙在前4s内运动位移均为2 m，故平均速度均为：‎ ‎，A正确；‎ BC．2s时，甲、乙位移之差最大，最大距离为3m，B错误C正确；‎ D．x- t图象的斜率表示速度的大小和方向，甲在2s时速度反向，乙一直沿着正方向运动，D错误；‎ 故选AC。‎ ‎11.已知一质量m＝1kg的物体在倾角α＝37°的固定斜面上恰能匀速下滑，当对该物体施加一个沿斜面向上的推力F时，物体恰能匀速上滑．下列说法正确的是( ) (g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)‎ A. 物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.75‎ B. 物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5‎ C. 推力F =10N D. 推力F =12N ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．当物体恰能沿斜面匀速下滑时，对物体进行受力分析如图甲所示。‎ 由力的平衡条件可知：‎ ‎，‎ 代入数值解得 ‎，‎ A正确B错误；‎ CD．当物体恰能沿斜面匀速上滑时，对物体进行受力分析如图乙所示。‎ 由力的平衡条件可知：‎ ‎，‎ 代入数值解得 F=12N，‎ C错误D正确。‎ 故选AD。‎ ‎12.如图所示，A、B、C三球的质量均为m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连，A、B间由一轻质细线连接，B、C间由一轻杆相连．倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，弹簧、细线与轻杆均平行于斜面，初始系统处于静止状态，细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是(　　)‎ A. A球的加速度沿斜面向上，大小为2gsinθ B. 弹簧弹力为mgsinθ C. B、C两球的加速度均沿斜面向下，大小均为gsinθ D. B、C之间杆的弹力大小为mgsinθ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．细线未烧断前对A、B、C及细线轻杆组成的系统受力分析，受力如图．由平衡条件得弹簧的弹力为：‎ ‎；‎ 细线烧断瞬间，弹簧弹力保持原值不变，则对A球由牛顿第二定律得：‎ ‎，‎ 故A球此时加速度为a=2gsinθ，方向沿斜面向上，A正确B错误；‎ CD．细线烧断后B、C及轻杆整体只受到重力和支持力，则加速度 ‎，‎ 方向沿斜面向下，所以B、C之间没有相互作用力，C正确D错误。‎ 故选AC。‎ 第Ⅱ卷主观题（非选择题，共计52分）‎ 二．实验题（每空3分，共18分）‎ ‎13.(1)电火花计时器是一种使用______（填“交流”或“直流”）电的计时仪器，工作电压为220V，打点周期0.02s。在安放纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在____上，还要检查墨粉纸盘是否夹在纸带之间。‎ ‎(2)如图所示，为一次使用电火花计时器记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点，相邻计数点间有四个计时点未画出。则利用纸带上的数据可求出小车的加速度大小是________m/s2．(保留一位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). 交流 纸盘轴 (2). 0.5‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)电火花打点计时器使用的是交流电源；‎ 在安放纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在纸盘轴上；‎ ‎(2)相邻计数点间有四个计时点未画出，所以相邻计数点间的时间间隔为 ‎，‎ 根据逐差公式可得：‎ ‎，，，‎ 则可得：‎ ‎，‎ 代入数据可得：‎ ‎。‎ ‎14.某实验小组利用图所示的装置探究加速度与力、质量的关系：‎ ‎(1)下列做法正确的是________(填字母代号)．‎ A．调节滑轮高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行 B．在调节木板倾斜度，平衡木块所受到的摩擦阻力时，不应该将纸带拴在木块上 C．实验时，要先接通打点计时器的电源再放开木块 D．通过增减木块上的砝码改变研究对象的质量时，要重新调节木板倾斜度 ‎(2)为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量________木块和木块上砝码的总质量．(填“远大于”“远小于”或“近似等于”)‎ ‎(3)甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图所示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图中甲、乙两条直线．设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙，由图可知，m甲_____m乙． (填“>”“<”或“=”)‎ ‎【答案】 (1). AC (2). 远小于 (3). <‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，否则拉力不会等于合力，A正确；‎ B．在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，应该将纸带拴在木块上，通过判断纸带上打出的点迹是否均已来判断木块是否做匀速运动，进而判断是否平衡了摩擦力，B选项错误；‎ C．打点计时器要“早来晚走”即实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块，而当实验结束时应先控制木块停下再停止打点计时器，C正确；‎ D．平衡摩擦力后，有，即，与质量无关，故通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度，D错误； 选择AC。‎ ‎(2)按照教材上的理论若以砝码桶及砝码作为小木块的外力，则有，而实际实验过程中砝码桶及砝码也与小木块一起做匀加速运动，即对砝码桶及砝码有，对小木块有，综上有：小物块的实际的加速度为，只有当时，才能有效的保证实验的准确性；‎ ‎(3)当没有平衡摩擦力时有：，故，即图线斜率为，观察图线可知。‎ 三、计算题（共计4小题，共计34分；15题6分，16题8分，17题10分，18题10分）‎ ‎15.某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以v0=2m/s的速度水平向右匀速飞行，在某时刻释放了一个小球。此时无人机到水平地面的距离h=20m,空气阻力忽略不计，g取10m/s2。‎ ‎（1）计算小球在空中下落的时间。‎ ‎（2）计算小球释放点与落地点之间的水平距离。‎ ‎【答案】（1）2s （2）4m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)小球离开无人机时，具有和无人机相同的水平速度，即v0=2m/s，水平向右，‎ 根据小球竖直方向做自由落体运动规律，得 ‎(2)根据小球水平方向做匀速直线运动，可知小球释放点与落地点之间的水平距离 ‎。‎ ‎16.如图所示，光滑斜面上有一个重力为70N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°，斜面倾角为37°，整个装置处于静止状态。求绳对小球拉力的大小和斜面对小球支持力的大小。(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)‎ ‎【答案】FN=50N，T=42N ‎【解析】‎ ‎【详解】小球受力如图所示，将拉力和支持力沿水平和竖直方向分解，由平衡关系得 Tsin45°=FNsin37°①‎ Tcos45°+FNcos37°=mg②‎ 联立①②解得 FN=50N，T=42N。‎ ‎17.如图所示，质量为M=2.5kg的一只长方体铁箱在水平拉力F作用下沿水平地面向右匀加速运动，铁箱与水平地面间的动摩擦因数为μ1=0.30。这时铁箱内一个质量为m=0.5kg的木块恰好能静止在后壁上，木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为μ2=0.25。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2。求：‎ ‎(1)木块对铁箱的压力的大小，‎ ‎(2)水平拉力F的大小。‎ ‎【答案】(1)20N(2)129N ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)对木块：在竖直方向上：由平衡条件得：mg=Ff，‎ 由滑动摩擦力计算公式得：Ff=μ2FN，‎ 所以：，‎ 由牛顿第三定律得：木块对铁箱的压力大小FN′=FN=20N；‎ ‎(2)选木块为研究对象，在水平方向上，由牛顿第二定律得：，‎ 解得：，‎ 选铁箱和木块整体为研究对象，由牛顿第二定律得：‎ F-μ1(M+m)g=(M+m)a，‎ 解得水平拉力：F=129N。‎ ‎18.ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图所示，汽车以v=15m/s的速度行驶，如果过人工收费通道，需要在收费站中心线处减速至0，经过t0=20s缴费后，再加速至15m/s行驶；如果过ETC通道，需要在中心线前方x0=10m处减速至v’=5m/s，匀速到达中心线后，再加速至15m/s行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为a=1m/s2，现有一学习小组的同学将两种情况下汽车的速度时间图象绘制成如图所示（无数据），希望对你的解题有所帮助.根据上述信息，请你计算下列问题.‎ ‎(1)如果汽车过人工收费通道，从收费前减速开始，到收费后加速结束，总共通过的路程和所需的时间是多少?‎ ‎(2)如果汽车过ETC通道，汽车通过第(1)问路程所需要的时间是多少?汽车通过ETC通道比人工收费通道节约多长时间?‎ ‎【答案】（1）225m，50s （2）23s，27s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)汽车通过人工收费通道时，速度减为零的时间：，‎ 位移：，‎ 速度从零加速到原来速度经历的时间t2=t1=15s，‎ 位移x2=x1=112.5m，‎ 总时间t=t0+2t1=50s；‎ 从减速到恢复正常行驶过程的总路程，即位移大小：x=x1+x2=225m ‎(2)设汽车通过ETC通道时，从速度v减速到，行驶的位移为s1，时间为t1′，从速度v′加速到v行驶的位移为s2，时间为t2′‎ 运动时间满足：，‎ 解得：t1′=t2′=10s，‎ 运动位移满足：‎ 解得s1=s2=100m，‎ 匀速直线运动的时间，‎ 通过剩余位移用时间，‎ 解得t4=1s，‎ 汽车通过第(1)问路程所需要的时间是：t′=t1′+t2′+t3′+t4=23s 汽车通过ETC通道比人工收费通道节约时间：。‎ ‎ ‎