【物理】四川省宜宾市第四中学2019-2020学年高一上学期期末模拟考试试题 （解析版） 12页

四川省宜宾市第四中学2019-2020学年高一上学期 期末模拟考试试题 第I卷 选择题（48分）‎ 一、选择题（1-9题只有一个答案符合题意，10-12题有多个答案符合题意，全选对得4分，选对但不全对得2分，选错或者不选得0分，共48分）‎ ‎1.关于位移和路程，下列说法中正确的是 A. 位移与路程都用来反映运动的路径长短 B. 在单向直线运动中位移就是路程 C. 某一运动过程中位移大小可能大于路程 D. 位移既有大小又有方向，路程只有大小没有方向 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、路程都用来反映运动的路径长短，位移反应的是位置的变动，故A错误；‎ B、只有在单向的直线运动中位移的大小才等于路程，在其它情况位移的大小都小于路程，但是位移不是路程，故BC错误；‎ D、位移既有大小又有方向，是矢量，路程只有大小没有方向，是标量，故D正确．‎ ‎2.如图所示，粗糙的长方体木块P、Q叠放在一水平地面上，并保持静止，涉及到P、Q、地球三个物体之间的作用力和反作用力一共有 A. 3对 B. 4对 C. 5对 D. 6对 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 详解】首先对P受力分析，受重力和支持力，再对Q分析，受重力、压力和支持力；‎ 涉及到P、Q、地球三个物体之间的作用力和反作用力有：P与地球间有相互吸引的力；‎ P和Q间的相互作用力；Q和地球间有相互吸引的力；地面和Q间的相互作用力；‎ 综上所述，故B正确，ACD错误．‎ ‎3.如图所示，在教室里某同学站在体重计上研究超重与失重．她由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程；由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程．关于她的实验现象，下列说法中正确的是( )‎ A. 只有“起立”过程，才能出现超重的现象 B. 只有“下蹲”过程，才能出现失重的现象 C. “下蹲”的过程，先出现超重现象后出现失重现象 D. “起立”、“下蹲”的过程，都能出现超重和失重的现象 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】下蹲过程中，人先向下做加速运动，后向下做减速运动，所以先处于失重状态后处于超重状态；人从下蹲状态站起来的过程中，先向上做加速运动，后向上做减速运动，最后回到静止状态，人先处于超重状态后处于失重状态，故ABC错误，D正确，故选D．‎ ‎【点睛】对于超重还是失重的判断，关键取决于加速度的方向：当物体的加速度向上时，处于超重状态；当加速度方向向下时，处于失重状态．‎ ‎4.如图所示，水平地面上的物体A在斜向上的拉力F的作用下，向右做匀速直线运动，则关于下列物体受力情况的说法中正确的是（ ）‎ A. 物体A可能只受到二个力的作用 B. 物体A一定只受到三个力的作用 C. 物体A一定受到了四个力的作用 D. 物体A可能受到了四个力的作用 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 物体在水平方向受力平衡，一定有摩擦力，物体一定受到地面的支持力，所以物体一定受到四个力的作用，C对；‎ ‎5.一辆汽车正在笔直的公路上以72km/h的速度行驶，司机看见红色交通信号灯便踩下刹车．此后汽车开始匀减速运动，设汽车做匀减速直线运动的加速度大小为4m/s2．开始制动后，前6s内汽车行驶的距离是 A. 40m B. 48m C. 50m D. 80m ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】汽车的加速度，初速度，末速度，则汽车运动的总时间为：，由于，所以汽车末停止运动，位移等于末位移，则位移为：，故C正确，ABD错误．‎ ‎6.目前，我市每个社区均已配备了公共体育健身器材．如图所示为一秋千，用两根等长轻绳将一座椅悬挂在竖直支架上等高的两点．由于长期使用，导致两根支架向内发生了稍小倾斜，如图中虚线所示，但两悬挂点仍等高．座椅静止时用F表示所受合力的大小，F1表示单根轻绳对座椅拉力的大小，与倾斜前相比(　　)‎ A. F变小，F1变大 B. F变大，F1变大 C. F不变，F1不变 D. F不变，F1变小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】座椅静止时，受重力和两个拉力而平衡，故三个力的合力为零，即F=0；‎ ‎ 根据共点力平衡条件，有：2F1cosθ=mg 解得：‎ 由于长期使用，导致两根支架向内发生了稍小倾斜，图中的θ角减小了，则cosθ增大，故F不变，F1减小．‎ A．F变小，F1变大，与结论不相符，选项A错误；‎ B．F变大，F1变大，与结论不相符，选项B错误；‎ C．F不变，F1不变，与结论不相符，选项C错误；‎ D．F不变，F1变小，与结论相符，选项D正确；‎ ‎7.如图所示，位于水平桌面上的木板P，上面叠放一物块Q，用水平细绳将Q与竖直墙壁相连．已知Q与P、P与桌面之间动摩擦因数均为，木板P与物块Q的质量分别是2m和m，若用一水平向右的力F把P匀速拉出，则F的大小为（ ）‎ A. 2μmg B. 3μmg C. 4μmg D. 5μmg ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】对Q物块，设跨过定滑轮的轻绳拉力为T，木块Q与P间的滑动摩擦力为：‎ f=μmg ①‎ 根据共点力平衡条件有：‎ T=f ②‎ 对木块P受力分析，P受拉力F，Q对P向左的摩擦力f，地面对P物体向左的摩擦力f′，根据共点力平衡条件，有：‎ F=f+f′ ③‎ 地面对P物体向左的摩擦力为：‎ f′=μ(3m)g ④‎ 由①～④式可以解得：‎ F=4μmg 故选C。‎ ‎8.如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是　　‎ A. 小车静止时，，方向沿杆向上 B. 小车静止时，，方向垂直杆向上 C. 小车向右以加速度a运动时，一定有 D. 小车向左以加速度a运动时，‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】当小车静止时，球处于平衡状态，则杆对小球的作用力F=mg，方向竖直向上．故AB错误．当小车向右以加速度a运动时，则球的合力为F合=ma，根据平行四边形定则知，杆对球的作用力F=，因为杆对球的作用力方向不一定沿杆，则作用力不一定等于．故C错误，D正确．故选D．‎ ‎【点睛】本题中轻杆与轻绳的模型不同，绳子对物体只有拉力，一定沿绳子方向，而杆子对物体的弹力不一定沿杆子方向，要根据状态，由牛顿定律分析确定．‎ ‎9.如图所示,在光滑的桌面上有M、m两个物块,现用力F推物块m,使M、m两物块在桌上一起向右加速,则M、m间的相互作用力为(   )‎ A. F B. ‎ C. 若桌面的摩擦因数为μ,M、m仍向右加速,则M、m间的相互作用力为(F‒μMg‒μmg)‎ D. 若桌面的摩擦因数为μ,M、m仍向右加速,则M、m间的相互作用力为 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．以整体为研究对象，以M为研究对象，受到m的支持力为 ‎，故AB错误；‎ CD．若桌面粗糙，对整体F-μ（M+m）g=（M+m）a，得 对M分析由牛顿第二定律可得：FN-μMg=Ma，解得：‎ 故C错误，D正确；‎ ‎10.如图，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置一时间（x一t）图线，由图可知 A. 在时刻t1，a车追上b车 B. 在时刻t2，a、b两车运动方向相反 C. 在t1到t2这段时间内，b车的速率先减少后增加 D. 在t1到t2这段时间内，b车的速率一直比a车大 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】由x—t图象可知，在0-t1时间内，b追a，t1时刻相遇，所以A错误；在时刻t2，b的斜率为负，则b的速度与x方向相反，所以B正确；b图象在最高点的斜率为零，所以速度为零，故b的速度先减小为零，再反向增大，所以C正确，D错误．‎ ‎11.如图所示，一小球被水平细线OA与斜细线OB拉着处于静止．现将整个装置以C点为轴在竖直面内逆时针缓慢地转90o，在此过程中，关于OA、OB绳上的拉力大小FA、FB的变化是 A. FA一直变大 B. FA先变大后变小 C. FB一直变小 D. FB先变大后边小 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】两绳拉住球处于静止状态，缓慢逆时针转动整个装置时两绳的夹角不变设为，OA绳与竖直方向的夹角为α，则OB绳与竖直方向的夹角为θ-α.‎ 根据平衡条件，得FAsinα=FBsin(θ-α)，FAcosα+FBcos(θ-α)=G 解得:，‎ 因θ不变，α由90°变到0°，根据数学知识，得FA先变大后变小，FB逐渐减小，当α=0°时FB=0.故A，D错误，B，C正确.‎ 故选BC.‎ ‎【点睛】本题属于动态变化分析问题，采用的是函数法；也可以用作图法求解，如图所示：‎ 作图时要抓住不变量，它是作图的依据.‎ ‎12.如图所示，两个质量分别为m1=2kg、m2=3kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接两个大小分别为F1=30N、F2=20N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则（ ）‎ A. 弹簧秤示数是26N B. 弹簧秤的示数是50N C. 在突然撤去F2瞬间，m1的加速度不变 D. 在突然撤去F2的瞬间，m2的加速度不变 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】先整体分析得到，代入数据解得a=2m/s2,‎ 设弹簧秤受到的拉力为F，再对m1受力分析得到，代入数据解得F=26N，所以弹簧秤的示数是26N，A正确，B错；在突然撤去F2‎ 的瞬间，弹簧的弹力与撤去前相同，m1受力不变，即m1的加速度不变，C对；m2的合力增大，加速度增大，D错．‎ 第I卷 非选择题（52分）‎ 二．实验题（本大题共2个小题，共14分）‎ ‎13.如图所示，在“探究平行四边形定则”实验中，橡皮条一端固定于A点．‎ ‎（1）同时使用两个弹簧测力计通过细绳套将橡皮条的另一端拉到O点，记录两个测力计的读数F1和F2及两细绳的方向．弹簧测力计的示数如图所示，其示数为_____N．‎ ‎（2）只用一个测力计通过细绳拉橡皮条，使结点也拉到O点，记下此时测力计的读数F和细绳的方向．本步骤中将结点也拉到O点，是为了____________________________.‎ ‎（3）关于本实验，下列说法正确的是_____．‎ A．实验过程中橡皮条必须在两细绳套的角分线上 B．橡皮条的伸长量越大越好 C．拉两个细绳套时，两拉力夹角越大越好 D．拉细绳套时，拉力应尽量与木板平行 ‎【答案】 （1）2.60 （2）使两分力的效果与一个合力的效果相同． （3）D ‎【解析】‎ ‎【详解】第一空.弹簧秤的最小分度为0.1N，根据弹簧秤指针的指示可知，其读数为2.60N；‎ 第二空.实验中两次应将结点接至同一点，这样可以使两次拉力作用的效果相同；‎ 第三空. 实验过程中橡皮条不一定必须在两细绳套的角分线上，选项A错误；橡皮条的伸长量不是越大越好，方便作图即可，故B错误；两条细绳的夹角不是越大越好，以方便作平行四边形为宜．故C错误．拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤平行贴近木板，使得结点所受的几个力在同一平面内，故D正确．‎ ‎14.在探究加速度与力、质量的关系时，小王同学采用如图装置，如图1中小车及砝码的质量用M表示，沙桶及沙的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带计算出．‎ ‎（1）往沙桶中加入定量的沙子，当M与m的大小关系满足_________时，可近似认为绳对小车的拉力大小等于沙桶和沙的重力；在释放小车__________选填“之前”或“之后”接通打点计时器的电源，在纸带上打出系列的点．‎ ‎（2）在平衡摩擦力后，他用打点计时器打出的纸带的一段如图2，该纸带上相邻两个计数点间还有4个点未标出，打点计时器使用交流电的频率是50Hz，则小车的加速度大小是____________ m/s2，当打点计时器打B点时小车的速度是______________m/s；结果均保留三位有效数字 ‎（3）小张同学用同一装置做实验，他们俩在同一坐标系中画出了a-F关系图，如图3，两位同学的实验中，______________选填“小张”或“小王”同学的小车及砝码的质量大。‎ ‎【答案】 (1). 之前 (2). 0.390 0.377 (3). 小王 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）假设小车的加速度为a，拉力为F 对沙桶及沙：‎ mg-F=ma 对小车：‎ F=Ma；‎ 联立得：‎ 故只有在M＞＞m的情况下近似认为拉力等于mg。 由于人的反应时间有0.1s左右，故为提高打出的有效点的个数，应该先接通电源，待打点稳定后再接通电源。‎ ‎（2）纸带上每相邻两个计数点间还有4个点，所以相邻的计数点之间的时间间隔是T=0.1s。根据逐差法求解加速度：‎ 根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度得：‎ B点的速度 ‎（3）根据F=ma可得，即a-F图象的斜率倒数等于小车的质量，故两人的实验中小王的小车质量较大。‎ 三、计算题（需要必须的解答过程和运算步骤，共3个小题，共38分）‎ ‎15.据统计，开车时看手机发生事故的概率是安全驾驶的23倍，开车时打电话发生事故的概率是安全驾驶的2.8倍．一辆小轿车在平直公路上以某一速度行驶时，司机低头看手机2s，相当于盲开40m，该车遇见紧急情况，紧急刹车的距离从开始刹车到停下来汽车所行驶的距离至少是25m，根据以上提供的信息：‎ ‎（1）求汽车行驶的速度和刹车的最大加速度大小；‎ ‎（2）若该车以108km/h的速度在高速公路上行驶时，前方130m处道路塌方，该司机因用手机微信抢红包2s后才发现危险，司机的反应时间为0.5s，刹车的加速度与（1）问中大小相等．试通过计算说明汽车是否会发生交通事故．‎ ‎【答案】（1）8m/s2（2）会发生交通事故 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）汽车运动的速度为 ‎ 汽车刹车的最大加速度为a，则 ‎ ‎（2）108km/h=30m/s 司机看手机时，汽车发生的位移为x1=v2t=30×2=60m 反应时间内发生的位移的大小为x2=v2△t=30×0.5=15m 刹车后汽车发生的位移 ‎ 所以汽车前进的距离为x=x1+x2+x3=60+15+36=131.25m＞130m 所以会发生交通事故．‎ ‎【点睛】掌握匀速直线运动和匀变速直线运动的位移时间关系，知道司机低头开的时间和反应时间内汽车做匀速直线运动，刹车后做匀减速直线运动，这是解决本题的关键．‎ ‎16.如图所示，一水平面与一斜面连接，斜面倾角为37°，质量m=2kg 的物体（可看成质点）静止于水平面上的A点，A点到斜面底端B点的距离L1=3m，斜面上C点到B点的距离L2=4.8m，物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5．现物体在恒力F=20N作用下从A点运动到C点，恒力F与水平方向夹角也是37°，物体经过连接点B时速度大小不变．（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：‎ ‎（1）物体到达B点时的速度大小；‎ ‎（2）物体从A点到C点的时间．‎ ‎【答案】（1）6m/s（2）1.8s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）在水平面上，根据牛顿第二定律得：‎ 解得：a=6m/s2 ‎ A到B：‎ 得 ‎ ‎ ‎ ‎（2）水平面：‎ 斜面上：‎ 则物体在斜面上匀速运动，运动的时间：‎ 物体从A点到C点的时间：‎ ‎17.直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着m＝500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角＝45°.直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a=1.5m/s2时，悬索与竖直方向的夹角＝14°.如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，试求空气的阻力及水箱中水的质量M.（取重力加速度g=10m/s2；sin14°≈0.242；cos14°≈0.970）‎ ‎【答案】5000N ；4.5×103kg.‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）直升机水平匀速飞往水源时，对箱子进行受力分析可得图，F阻=mg×tanθ1=5000N ‎ （2）直升机水平匀加速飞往火源时，对箱子合水进行受力分析可得图，进行正交分解可得：‎ X方向可得  T'×sinθ2-F阻=（m+M）a Y方向可得  T'×cosθ2=（m+M）g 得：M=4.5×103kg ‎ ‎