甘肃省兰州市联片办学2019-2020学年高一(上)期末物理试题(解析版)

2019—2020学年第一学期联片办学期末考试高一年级物理学科试卷
高一物理
一、单项选择题
1.在物理学的发展历程中，下列哪位科学家首先提出把实验和逻辑推理结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展，理想斜面实验就是这种方法的具体实例（）
A. 亚里士多德
B. 牛顿
C. 伽利略
D. 爱因斯坦
【答案】C
【解析】
【分析】
亚里士多德用快慢描述物体的运动，牛顿发现了牛顿三大定律和万有引力定律，爱因斯坦的成就主要在量子力学，如光子说、质能方程、光电效应方程等，伽利略首先建立了平均速度，瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动，并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展．
【详解】A、亚里士多德认为重的物体下落的快，他用快慢描述物体的运动，故A不符合题意；
B、牛顿发现了牛顿三定律和万有引力定律，故B不符合题意；
C、伽利略首先建立了平均速度，瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动，并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展．故C正确；
D、爱因斯坦的成就主要在量子力学，如光子说、质能方程、光电效应方程等，故D不符合题意；
故选C
【点睛】加强对基础知识的积累就能顺利完成此类题目．
2.如图所示，有一重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是（）
A. 容器受到摩擦力不变
B. 容器受到墙的支持力一定增大
C. 水平力F 可能不变
D. 水平力F 必须逐渐增大
【答案】C
【解析】
【详解】A ．由题知容器始终保持静止状态，受力平衡，所受的摩擦力等于容器和水的总重力，所以容器受到的摩擦力逐渐增大，故A 错误；
BCD ．水平方向上受力平衡，墙面对容器的弹力
N =F
若最大静摩擦力大于重力时，力F 可能不变，若最大静摩擦力小于等于重力时F 要增大，N 随之增大，故BD 错误，C 正确。

故选C 。

3.做匀变速直线运动的物体位移随时间的变化规律为x ＝24t －1.5t 2(m)，根据这一关系式可以知道，物体速度为零的时刻是( )
A. 1.5 s
B. 8 s
C. 16 s
D. 24 s 【答案】B
【解析】
【详解】根据 220124 1.52
x t t v t at =-=+ 得v 0=24m/s ，a =-3m/s 2．由v =v 0+at 得
0024s 8s 3
v v t a --=
==- A. 1.5 s 与计算结果不符，故A 错误．
的
B. 8 s与计算结果相符，故B正确．
C. 16 s与计算结果不符，故C错误．
D. 24 s与计算结果不符，故D错误．
【此处有视频，请去附件查看】
4.如图所示，一小球用两根轻绳挂于天花板上，球静止，绳1倾斜，绳2恰好竖直，则小球所受弹力的个数是()
A. 1个
B. 2个
C. 0个
D. 3个
【答案】A
【解析】
若绳1有拉力，则绳2不能竖直，所以绳1没有拉力，因此物体受重力和绳2的拉力，两个力的作用，故A 正确，BCD错误．
5.关于摩擦力，以下说云中正确的是
A. 静止的物体有可能受到滑动摩擦力
B. 运动的物体只可能受到滑动摩擦力
C. 滑动摩擦力的方向总是与运动方向相反
D. 滑动摩擦力的方向不可能与运动方向一致
【答案】A
【解析】
【详解】静止的物体也可能受到滑动摩擦力，例如物体在地球表面滑动时，地球表面也受滑动摩擦力，选项A正确；运动的物体也可能受到静摩擦力，例如随水平传送带加速运动的物体，选项B错误；滑动摩擦力的方向总是与相对运动方向相反，但是与运动方向不一定相反，选项C错误；滑动摩擦力的方向也可能与运动方向一致，例如当物体刚放上水平传送带上面时，物体所受的滑动摩擦力方向与运动方向相同，选
项D错误；故选A.
【点睛】本题考查摩擦力的性质及作用效果，要注意摩擦力阻碍的是相对运动（相对运动的趋势），与物体的运动方向可能相同，也可能相反．
6.有三个力F1）F2和F3其大小分别为3N）4N和5N，其合力的最大值为和最小值分别为多少牛（）
A. 10N ,0N
B. 12N ,2N
C. 10N ,2N
D. 12N ,0N
【答案】D
【解析】
【分析】
当这三个力作用在同一物体上，并且作用在同一直线上，方向相同，三个力的合力最大．如果三个力不在同一直线上，夹角可以变化，当两个较小力的合力大小等于第三个力，方向相反时，合力为零，此时三个力的合力的最小．
【详解】当三个力作用在同一直线、同方向时，三个力的合力最大，即F=4N+3N+5N=12N；
当三个力作用在一个物体上，不在一条直线，并且夹角可以改变，总能使物体处于静止状态，故此时三个力的合力为零，即它们合力的最小值为0；
故选D．
【点睛】当多个力合成时，它们作用在同一直线上、同方向时，合力最大；求最小合力时，先考虑合力为零的情况．
7.关于惯性，下列说法中正确的是（）
A. 物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性
B. 物体运动速度大时惯性大
C. 质量是惯性大小的唯一量度
D. 完全失重状态的物体没有惯性
【答案】C
【解析】
【分析】
一切物体在任何情况下都有惯性，惯性的大小只与物体的质量有关．
【详解】惯性的大小只有物体的质量有关，质量越大惯性越大，质量越小惯性越小，质量是惯性大小的唯一量度，故选C ．
【点睛】惯性是物理学中的一个性质，它描述的是物体能够保持原来的运动状态的性质，不能和生活中的习惯等混在一起．解答此题要注意：一切物体任何情况下都具有惯性．惯性只有在受力将要改变运动状态时才体现出来．
8.静止在光滑水平面上物体，受到一个水平拉力，在力刚开始作用的瞬间，下列说法中正确的是） ）
A. 物体的速度和加速度均为零
B. 物体立即获得加速度和速度
C. 物体立即获得速度，但加速度仍为零
D. 物体立即获得加速度，但速度仍为零
【答案】D
【解析】 【详解】由牛顿第二定律可知）有了力的作用）物体就有了加速度）但是）在力刚开始作用的瞬间）物体还没有运动）所以物体的速度为零）故D 正确，ABC 错误。

故选D 。

9.台球以10m/s 的速度沿与框边垂直的方向撞击后以8m/s 的速度反向弹回．
若球与框边的接触时间为0.1s ，则台球在与边框碰撞的过程中，它的平均加速度大小和方向为（ ）
A. 20m/s 2沿球弹回的方向
B. 20m/s 2沿球撞击的方向
C. 180m/s 2沿球弹回的方向
D. 180m/s 2沿球撞击的方向 【答案】C
【解析】 【详解】规定初速度的方向为正方向，则
22810m/s 180m/s 0.1v a t ∆--===-∆ 负号表示加速度的方向与初速度的方向相反，与球弹回的方向相同．故C 正确，A 、B 、D 错误． 10.容器内盛有部分水，现将容器竖直向上抛出，设容器在上抛过程中不发生翻转，那么下列说法中正确的是（ ）
A. 上升过程中水对容器底面的压力逐渐增大
B. 下降过程中水对容器底面的压力逐渐减小
的
C. 在最高点水对容器底面的压力大小等于水的重力大小
D. 整个过程中水对容器底面都没有压力
【答案】D
【解析】
【详解】容器竖直上抛过程中，在空中处于完全失重状态，故不论在何处，水对容器底面都没有压力作用。

故ABC错误，D正确。

故选D。

二、填空题
11.如图所示是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图，由图可知，弹簧的劲度系数是
________N/m。

【答案】2000
【解析】
【详解】图象斜率的大小表示劲度系数大小，则有
800
k==
N/m2000N/m
0.4
12.
（1）在“验证力的平行四边形定则”实验中，用两个弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使它伸长到某一位置O点，为了确定两个分力的大小和方向，这一步操作中必须记录的是________。

A．橡皮条固定端的位置B．描下O点位置和两条细绳套的方向
C．橡皮条伸长后总长度D．两个弹簧测力计的读数
（2）做实验时，根据测量结果在白纸上画出如下图所示的图，其中O为橡皮条与细绳套的结点。

图中的________是F1和F2的合力的理论值；________是F1和F2的合力的实际测量值。

【答案】(1). BD(2). F(3). 'F
【解析】
【详解】(1)[1]在“验证力的平行四边形定则”实验中，为了确定两个分力的大小和方向，需要记录O点位置和两个细绳套方向以及两个弹簧测力计的读数。

故选BD。

(2)[2][3]合成的理论是平行四边形定则，故合力的理论值为F，合力的实际值应通过实验直接测量，不需要用平行四边形定则理论，故实际值为F′。

13.“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示．
(1)下列说法正确的是________．
A．在探究加速度与质量的关系时，应该保证拉力的大小不变
B．“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足对探究过程也不会产生影响
C．在探究加速度与力的关系时，只需测量一次，记录一组数据即可
D．在探究加速度与力的关系时，作a－F图象应该用折线将所描的点依次连接
(2)在实验中，某同学得到了一条纸带如图所示，选择了A、B、C、D、E作为计数点，相邻两个计数点间还有4个计时点没有标出，其中x1＝7.05 cm、x2＝7.68 cm、x3＝8.30 cm、x4＝8.92 cm，电源频率为50 Hz，可以计算出小车的加速度大小是________m/s2.(保留两位有效数字)
(3)某同学将长木板右端适当垫高，其目的是________．如果长木板的右端垫得不够高，木板倾角过小，用a 表示小车的加速度，F表示细线作用于小车的拉力，他绘出的a－F关系图象可能是________．
A. B.
C. D.
【答案】 (1). (1)A (2). (2)0.62 (3). (3)平衡摩擦力 (4). B
【解析】
【详解】做匀变速运动的物体在相邻的相等时间间隔内的位于之差是定值，2x at ∆=，据此求出纸带的加速度；实验时要平衡摩擦力，不平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，小车受到的合力小于线的拉力，a -F 图象不过原点，在F 轴上有截距；平衡摩擦力时如果木板垫得过高，过平衡摩擦力，在小车受到的合力大于线的拉力，a -F 图象不过原点，在a 轴上有截距．
(1)探究加速度与质量关系时，应该控制力不变，A 正确；若不满足“重物的质量远小于小车的质量”这一条件，重物的重力就不等于小车受到的拉力，探究过程会产生影响，B 错误；在探究加速度与力的关系时，需测量多次，记录多组数据，画出图象，根据图象探究关系，C 错误；探究加速度与力的关系时，作a ）F 图象应该将点拟合成一条倾斜的直线，D 错误．
(2)加速度234212()()0.62m/s 4x x x x a T
+-+=≈ (3)长木板右端垫高的目的是平衡摩擦力，若木板倾角过小，即平衡摩擦力不足，会出现有拉力，但加速度仍为零的情况，即B 图．
三、计算题
14.如图所示，氢气球重10N ，由于受到水平向左的风力作用，使系气球的绳子与地面成60︒角，绳子的拉力为4N 。

试求：
（1）空气对它的浮力的大小；
（2）水平风力的大小；
【答案】（1
）10)N F =浮 （2）2N 的
【解析】
【详解】(1)对氢气球受力分析如图所示，将绳子的拉力F =4N 进行正交分解：
由平衡条件得，竖直方向
sin60F F mg ︒=+浮
解得
10)N F =浮
(2)水平方向
cos60F F ︒=风
解得
2 N F =风
15.如图所示，质量m ＝0.2kg 的小滑块从固定的粗糙斜面底端以平行于斜面的速度v 0＝18m/s 滑上斜面。

已知斜面倾角θ＝37︒，小滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.15，斜面足够长，重力加速度g ＝10m/s 2。

sin θ＝0.6，cos θ＝0.8，求：
（1）小滑块向上滑动的时间t 是多少？
（2）小滑块上滑的最大高度h 是多大？
【答案】（1）2.5s （2）13.5m
【解析】
【详解】(1)设小滑块上滑的加速度大小是a ，则由牛顿第二定律得
mg sin θ＋μmg cos θ＝ma
又v 0＝at ，解得
a ＝7.2m/s 2，t ＝2.5s
(2)小滑块从斜面底端上滑到最高处的过程中，设沿斜面上滑的距离是x,则x ＝v 0t －
12at 2，解得 x ＝22.5m
小滑块上滑的最大高度
h ＝x sin θ＝13.5m
16.如图所示，OA ）OB ）OC 三段轻绳结于O 点，OB 水平且与放置在水平面上质量为1 1.5kg m =的物体乙相连，OC 下方悬挂物体甲．此时物体乙恰好未滑动，已知OA 与竖直方向的夹角37θ=︒，物体乙与地面间的动摩擦因数0.2μ=，可以认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等．210m/s g =）sin370.6︒=）cos370.8︒=）求：
）1）OB 绳对物体乙的拉力是多大？
）2）物体甲的质量2m 为多少？
【答案】(1)3 N (2)0.4 kg
【解析】
）1）以乙为研究对象受力分析，根据平衡条件：μm 1g=T B =0.2×1.5×10=3N）
）2）以结点为研究对象受力分析如图：
根据平衡条件：T C = B
T tan θ
对甲物体，根据平衡条件：T C =m 2g
故物体甲的质量为：230.40.7510
B T m kg gtan θ===⨯ 17.公路上行驶的两辆汽车之间应保持一定的安全距离。

当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰．通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s 。

当汽车在晴天干燥沥青路面上以30m/s 的速度匀速行驶时，安全距离为120m 。

设雨天时汽车轮胎与沥青地面的动摩擦因数为晴天时的
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，若要求安全距离仍为120m ，求汽车在雨天安全行驶的最大速度。

【答案】20m/s
【解析】
【详解】设路面干燥时，汽车与地面间动摩擦因数为μ0，刹车时汽车的加速度大小为a 0，安全距离为s ，反应时间为t 0，由牛顿第二定律和运动学公式得： 00mg ma μ＝ s ＝v 0t 0＋2002v a 设在雨天行驶时，汽车与地面的动摩擦因数为μ，依题意有：
μ＝
25μ0 设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a ，安全行驶的最大速度为v ，由牛顿第二定律和运动学公式得： mg ma μ＝ s ＝vt 0＋22v a
联立并代入题给数据得： v ＝20m/s
的。