2019-2020学年云南省武定民族中学高一上学期期末考试物理试题

云南省武定民族中学2019-2020学年上学期期末考试
高一物理
★祝考试顺利★
注意事项：
1、答题前，请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

用2B铅笔将答题卡上试卷类型A后的方框涂黑。

2、选择题的作答：每个小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。

3、主观题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域的答案一律无效。

如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。

不按以上要求作答无效。

4、选考题的作答：先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B铅笔涂黑。

答案用0.5毫米黑色签字笔写在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选修题答题区域的答案一律无效。

5、保持卡面清洁，不折叠，不破损，不得使用涂改液、胶带纸、修正带等。

6、考试结束后，请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。

分卷I
一、单选题(共10小题,每小题3分,共30分)
1.如图所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P在F1、F2和F3三个力作用下保持静止．下列判断正确的是()
A．F1>F2>F3
B．F3>F1>F2
C．F2>F3>F1
D．F3>F2>F1
2.如图所示是A、B两物体从同一地点出发，沿相同的方向做直线运动的v－t图象，由图象可知()
A．A比B早出发5 s
B．第15 s末A、B速度相等
C．前15 s内A的位移比B的位移大50 m
D．第10 s末A、B位移之差为75 m
3.关于小汽车的运动，下列说法不可能的是()
A．小汽车在某一时刻速度很大，而加速度为零
B．小汽车在某一时刻速度为零，而加速度不为零
C．小汽车在某一段时间，速度变化量很大而加速度较小
D．小汽车加速度很大，而速度变化得很慢
4.用30 N的水平外力F拉一静止在光滑的水平面上质量为20 kg的物体，力F作用3 s后消失，则第5 s末物体的速度和加速度分别是()
A．v＝7.5 m/s，a＝1.5 m/s2
B．v＝4.5 m/s，a＝1.5 m/s2
C．v＝4.5 m/s，a＝0
D．v＝7.5 m/s，a＝0
5.意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时，做了著名的“斜面实验”，他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，于是他对大倾角情况进行了合理的外推，由此得出的结论是()
A．自由落体运动是一种匀变速直线运动
B．重的物体与轻的物体下落一样快
C．物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性
D．力不是维持物体运动的原因
6.百米赛跑中，高三(1)班的小胡同学以12.5 s的好成绩取得了决赛第一名，他的起跑速度为5 m/s，中途的速度为7 m/s，冲刺时达到了11 m/s，能粗略描述小胡同学运动过程的图象是()
A．B．C．D．
7.放在水平桌面上的物体受到桌面对它的支持力，对该支持力的反作用力的说法正确的是()
A．反作用力是物体受到的重力，作用在地球上
B．反作用力是物体对桌面的压力，作用在桌面上
C．反作用力是物体对地球的引力，作用在物体上
D．支持力没有反作用力
8.如图所示是俄罗斯名将伊辛巴耶娃撑杆跳时的情景，若不计空气阻力，下列说法正确的是()
A．在撑杆的过程中杆对她的弹力大于她对杆的压力
B．在撑杆上升过程中，她始终处于超重状态
C．在空中下降过程中她处于失重状态
D．她落到软垫后一直做减速运动
9.2014年2月15日凌晨，在索契俄冬奥会自由滑雪女子空中技巧比赛中，中国选手徐梦桃以83.50分夺得银牌．比赛场地可简化为如图所示的助滑区、弧形过渡区、着陆区、减速区等组成．若将运动员看做质点，且忽略空气阻力，下列说法正确的是()
A．运动员在助滑区加速下滑时处于超重状态
B．运动员在弧形过渡区运动过程中处于失重状态
C．运动员在跳离弧形过渡区至着陆区之前的过程中处于完全失重状态
D．运动员在减速区减速过程中处于失重状态
10.如图所示，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动，小球A用细线悬挂于支架前端，质量为m的物块B始终相对于小车静止地摆放在右端．B与小车平板间的动摩擦因数为μ.若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，则此刻小车对物块B产生的作用力的大小和方向为()
A．mg，竖直向上
B．mg，斜向左上方
C．mg tanθ，水平向右
D．mg，斜向右上方
二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分)
11.(多选)一质点以初速度0沿x轴正方向运动，已知加速度方向沿x轴正方向，在加速度a 的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零的过程中，该质点（）
A．速度先增大后减小，直到加速度等于零为止
B．速度一直在增大，直到加速度等于零为止
C．位移先增大，后减小，直到加速度等于零为止
D．位移一直在增大，到加速度等于零之后仍继续增大
12.(多选)如下图所示是某同学在“用打点计时器测速度”实验中，根据纸带数据所得出的v－t 图象，对其物理意义叙述正确的是()
A．在0～6 s内，物体以2 cm/s的速度做匀速直线运动
B．在0～0.12 s内物体的平均速度为2 cm/s
C．在0.12～0.16 s内，物体的速度由2 cm/s增加到4 cm/s
D．从8 s初开始，物体以8 cm/s的速度做匀速直线运动
13.(多选)如图所示，在光滑的水平面上放着质量为M的木板，在木板的左端有一个质量为m的木块，在木块上施加一个水平向右的恒力F，木块与木板由静止开始运动，经过时间t 分离．下列说法正确的是()
A．若仅增大木板的质量M，则时间t增大
B．若仅增大木块的质量m，则时间t增大
C．若仅增大恒力F，则时间t增大
D．若仅增大木块与木板间的动摩擦因数，则时间t增大
14.(多选)如图(1)所示，在粗糙的水平面上，物块A在水平向右的外力F的作用下做直线运动，其v－t图象如图(2)中实线所示．下列判断正确的是()
A．在0～1 s内，外力F不断变化
B．在1～3 s内，外力F的大小恒定
C．在3～4 s内，外力F不断变化
D．在3～4 s内，外力F的大小恒定
分卷II
三、实验题(共2小题,共15分)
15.现要验证“当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量成反比”这一物理规律．给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺、天平、砝码、钩码若干．实验步骤如下(不考虑摩擦力的影响)，在空格中填入适当的公式或文字．
(1)用天平测出小车的质量m
(2)让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2，记下所用的时间t.
(3)用米尺测量A1与A2之间的距离s.则小车的加速度a＝________.
(4)用米尺测量A1相对于A2的高度h.则小车所受的合外力F＝________.
(5)在小车中加钩码，用天平测出此时小车与钩码的总质量m，同时改变h，使m与h的乘积不变．测出小车从A1静止开始下滑到斜面底端A2所需的时间t.请说出总质量与高度的乘积不变的原因________________________________________________________________．(6)多次测量m和t，以m为横坐标，t2为纵坐标，根据实验数据作图．如能得到一条____________，则可验证“当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量成反比”这一规律．16.某小组用图甲所示器材测量重力加速度的大小．实验器材由底座带有标尺的竖直杆、光电计时器A和B、钢制小球和网兜组成．通过测量小球在A、B间不同位移时的平均速度，求重力加速度．回答下列问题：
(1)实验中保持A不动，沿杆向下移动B，测量A、B之间的距离h及钢球经过该距离所用时间t，经多次实验绘出与t关系图象如图乙所示．由图可知，重力加速度g与图象的斜率k 的关系为g＝__________，重力加速度的大小为________m/s2；
(2)若另一小组用同样的实验装置，保持B不动，沿杆向上移动A，则______(选填“能”或“不能”)通过上述方法测得重力加速度；
(3)为减小重力加速度的测量误差，可采用哪些方法？____________________________(提出一条即可)．
四、计算题
17.某物体以某一初速度在粗糙的平面上做匀减速直线运动，最后静止下来．若物体在最初5 s内通过的位移与最后5 s内通过的位移之比为11∶5，求此物体一共运动了多长时间．
18.一辆货车以8 m/s的速度在平直公路上行驶，由于调度失误，在后面
600 m处有一辆客车以72 km/h的速度向它靠近．客车司机发觉后立即合上制动器，但客车要滑行2 000 m才能停止．求：
(1)客车滑行的加速度大小；
(2)通过计算分析两车是否会相撞．
19.如图所示，水平放置的传送带以速度v＝2 m/s向右运行，现将一小物体轻轻地放在传送带A端，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2，若A端与B端相距4 m，求物体由A到B
的时间和物体到B端时的速度．
20.如图，质量m＝2 kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L＝20 m．用大小为30 N，沿水平方向的外力拉此物体，经t0＝2 s拉至B处．(已知cos 37°＝0.8，sin 37°＝0.6，取g ＝10 m/s2)
(1)求物体与地面间的动摩擦因数μ；
(2)用大小为30 N，与水平方向成37°角的力斜向上拉此物体，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间t.
答案解析
1.【答案】B
【解析】因为F1与F2的合力与F3等大、反向，由几何关系知F1＝F3cos 30°＝F3，F2＝F3sin 30°＝F3，故B正确．
2.【答案】D
【解析】由速度－时间图线可知，A比B迟出发5 s，A错误；第15 s末，A的速度为20 m/s，B的速度为10 m/s，B错误；前15 s内，A的位移为：xA＝×10×20 m＝100 m，B的位移为：xB＝10×15 m＝150 m，即A的位移比B的位移小50 m，C错误；10 s内，A的位移xA ＝×5×10 m＝25 m，B的位移为xB＝10×10 m＝100 m，知A、B的位移之差为75 m，D 正确．
3.【答案】D
【解析】小汽车在刚启动时，速度为零，加速度不为零，B可能．小汽车高速且匀速行驶时，速度很大，而加速度为零，A可能．在较长的时间内，小汽车加速度较小，速度变化量也可以很大，C可能．加速度是表示速度变化快慢的物理量，加速度大，速度变化一定快，D不可能．
4.【答案】C
【解析】前3 s物体由静止开始做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：F＝ma，解得：a ＝＝m/s2＝1.5 m/s2,3 s末物体的速度为v＝at＝1.5×3 m/s＝4.5 m/s；3 s后，力F消失，由牛顿第二定律可知加速度立即变为0，物体做匀速直线运动，所以5 s末的速度仍是3 s末的速度，即4.5 m/s，加速度为a＝0, C正确．
5.【答案】A
【解析】伽利略将斜面实验结果合理外推到斜面倾角增大到90°的情况，认为小球仍会保持匀变速直线运动的的性质，A正确；在自由落体运动中，轻重物体下落一样快，在该实验中不能得出轻重物体下落的快慢，也不能得出惯性这一结论，B、C错误；物体的运动不需要力来维持，但是该实验不能得出该结论，D错误．
6.【答案】D
【解析】根据题意可知，小胡先做初速度为5 m/s的加速运动，中途做7 m/s的匀速运动，
最后加速，到达终点时的速度为11 m/s，A图表示静止，B图和C图都表示匀速直线运动，D图表示先匀加速后匀速再匀加速运动，故D正确．
7.【答案】B
【解析】物体受到的支持力是桌面对物体施加的，其反作用力是物体对桌面的压力，施力物体是水平桌面上的物体，受力物体是桌面，B正确．
8.【答案】C
【解析】在撑杆的过程中杆对她的弹力与她对杆的压力是作用力与反作用力，大小相等．故A错误；在撑杆上升开始阶段加速度的方向向上，她处于超重状态；在上升的最后阶段加速度的方向向下，她处于失重状态．故B错误；在空中下降过程她只受到重力的作用，加速度的方向向下，她处于失重状态．故C正确；她落到软垫后开始时，软垫的作用力小于重力，她仍然要做一段加速运动后才会减速．故D错误．
9.【答案】C
【解析】运动员在助滑区加速下滑时，加速度有向下的分量，处于失重状态，故A错误；运动员在弧形过渡区做圆周运动，加速度有向上的分量，处于超重状态，故B错误；运动员在跳离弧形过渡区至着陆区之前的过程中，离开轨道，只受重力，处于完全失重状态，故C正确；运动员在减速区减速过程中，加速度有向上的分量，处于超重状态，故D错误．10.【答案】D
【解析】以A为研究对象，分析受力如图
根据牛顿第二定律得：mAg tanθ＝mAa，得：a＝g tanθ，方向水平向右．再对B研究得：小车对B的摩擦力为：F f＝ma＝mg tanθ，方向水平向右，小车对B的支持力大小为F N＝mg，方向竖直向上，则小车对物块B产生的作用力的大小为：F＝＝mg，方向斜向右上方，D正确．
11.【答案】BD
【解析】由题意知：加速度的方向始终与速度方向相同，加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到0的过程中，由于加速度的方向始终与速度方向相同，所以速度一直在增
大．故A错误，B正确．由于质点做方向不变的直线运动，所以位移一直在增大，加速度等于零时做匀速运动，位移仍然增大，故C错误，D正确．
12.【答案】BC
【解析】由于题图中横坐标每单元格表示的时间为2×0.02 s，所以图象中A、B两点对应的时间为0～0.12 s，故选项A错误，B正确；由图象可以看出，t＝0.12 s时B点对应的速度为v B＝2 cm/s，t＝0.16 s时C点对应的速度为vC＝4 cm/s，故选项C正确；在0.16 s之后，物体的速度为8 cm/s，故选项D错．
13.【答案】BD
【解析】设木块与木板间的动摩擦因数为μ，则木块的加速度a1＝＝－μg，木板的加速度a2＝，两者恰好分离的条件为(a1－a2)t2＝L，时间t＝.由此
可知，仅增大M或F，时间t减小，仅增大m或μ，时间t增大，选项B、D正确．
14.【答案】BC
【解析】在0～1 s内，直线的斜率不变，加速度不变，外力F是恒力，故A错误；在1～3 s内，速度不变，物体做匀速直线运动，加速度等于零，F等于摩擦力，外力F的大小恒定，故B正确；在3～4 s内，斜率越来越大，说明加速度越来越大，所以物体做加速度增大的减速运动；根据题意，拉力水平向右，根据a＝知力F不断减小，故C正确，D 错误．
15.【答案】(3)(4)(5)为了使各次测量中，小车所受的合外力不变(6)过原点的直线
【解析】(3)小车做初速度为零的匀加速直线运动，根据匀变速直线运动规律有s＝at2，
所以有：a＝
(4)小车在斜面上受到竖直向下的重力、垂直接触面的支持力，这两个力在垂直斜面方向的合力为零，所以沿斜面方向的力为mg sinα，而斜面高度为h，
根据几何关系有sinα＝，所以有小车受到的合外力为F＝.
(5)根据F＝，要使小车所受合外力大小一定，应该使mh为定值．
(6)a＝，说明a与成正比，
以t2为纵坐标，为m为横坐标建立坐标系，如果这些点在一条过原点的直线上，则可验证“当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量成反比”这一规律．
16.【答案】(1)2k9.68(2)能(3)AB间的距离尽可能大，钢球的体积尽可能小等
【解析】(1)根据h＝v A t＋gt2得＝v A＋gt，
知－t图线的斜率表示g，即k＝g，解得g＝2k＝2×≈9.68 m/s2.
(2)若另一小组用同样的实验装置，保持B不动，沿杆向上移动A，采用逆向思维，也可以通过上述方法求出重力加速度．
(3)为了减小实验的误差，采取的方法有：AB间距离尽可能大，钢球体积尽可能小等．17.【答案】8 s
【解析】设物体的加速度为a，总的运动时间为t，用逆向思维考虑，将物体看成反方向的匀加速直线运动，则有：
最后5 s内的位移
x2＝＝①
最初5 s内的位移
x1＝at2－a(t－5)2＝5at－a②
又x1∶x2＝11∶5③
联立①②③解得：t＝8 s．
18.【答案】(1)0.1 m/s2(2) 会相撞．
【解析】(1)设v2＝72 km/h＝20 m/s，由v2－v＝2ax得客车刹车的加速度大小为a＝＝m/s2＝0.1 m/s2.
(2)假设不相撞，设两车达到共同速度用时为t，则
v2－at＝v1，t＝120 s
货车在该时间内的位移x1＝v1t＝8×120 m＝960 m
客车在该时间内的位移x2＝t＝1 680 m
位移大小关系：x2＝1 680 m>600 m＋x1＝1 560 m，故会相撞．
19.【答案】2.5 s 2 m/s
【解析】小物体放在A端时初速度为零，且相对于传送带向后运动，所以小物体受到向前的摩擦力，小物体在该力作用下向前加速，a＝μg＝2 m/s2.
当v物＝2 m/s时t＝＝s＝1 s
小物体通过的位移x＝at2＝×2×12m＝1 m
之后小物体以2 m/s的速度做匀速直线运动，所用时间t′＝＝s＝1.5 s
总时间t总＝1 s＋1.5 s＝2.5 s
则到达B点时的速度为2 m/s.
20.【答案】(1)0.5(2)1.03 s
【解析】(1)物体做匀加速运动L＝at
由牛顿第二定律F－F f＝ma
解得μ＝＝＝0.5
(2)设F作用的最短时间为t，小车先以大小为a的加速度匀加速t秒，撤去外力后，以大小为a′的加速度匀减速t′秒到达B处，速度恰为0，由牛顿定律
F cos 37°－μ(mg－F sin 37°)＝ma
a＝－μg＝11.5 m/s2
a′＝＝μg＝5 m/s2
由于匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度，因此有
at＝a′t′t′＝t＝2.3t L＝at2＋a′t′2
t＝＝s≈1.03 s。