2019学年高一物理上学期期中试题(含解析)(4)

2019学年高一（上）期中物理试卷
一、选择题
1. 如图为一物体作匀变速直线运动的速度图象，根据此图象说法中不正确的是（）
A. 物体先沿负方向运动，在t=2s后开始沿正方向运动
B. t=2s物体离出发点最远
C. t=4s物体回到出发点
D. 物体始终沿正方向运动
【答案】D
【解析】横轴以下速度为负，横轴以上速度为正，A对；横轴以下的面积为负值，说明位移为负，同理，横轴以上位移为正值，B对；C对；D错；
2. 一物体做加速直线运动，依次经过A、B、C三位置，B为AC的中点，物体在AB段的加速度为a1，在BC段的加速度为a2．现测得B点的瞬时速度，则a1与a2的大小关系为（）
A. a1＞a2
B. a1=a2
C. a1＜a2
D. 无法比较
【答案】C
【解析】如果物体从A至C的过程中是作匀加速直线运动，则物体的速度图线如图1所示，因为B点是AC的中点，很显然可以看出图线下所对应的面积，要满足的条件，时间必须要向右移至图2所示的位置，又因为，这是从A至B匀加速运动过程中的中间时刻的瞬时速度，即时刻的瞬时速度，但时刻所对应的位置又不是AC的中点（因为），要同时满足和的条件，将图1中的时刻沿t轴向右移至满足
位置处，如图2所示，再过点作平行于时间轴t的平行线交于B点，连接AB得到以加速度运动的图线，连接BC得到以加速度运动的图线，比较连线AB和BC的斜率大小，不难看出，故选项C正确，选项ABD错误。

点睛：作出速度-时间图象，根据“面积”大小等于位移，B为AC的中点和B点的瞬时速度，分析物体是否做匀加速运动．若不匀加速运动，运用作图法分析加速度的关系；本题运用图象法分析加速度的关系，也可以运用公式法进行分析。

3. 下列三个共点力合成，合力可能为零的是（）
A. 2N 4N 8N
B. 5N 3N 7N
C. 20N 15N 40N
D. 6N 12N 19N
【答案】B
【解析】2N与4N合成最大6N，最小2N，不可能为8N，最终合力不为0N，故A错误；5N和3N合成最大8N，最小2N，当取7N时与第三个力合成，最终合力为0N，故B正确；20N和15N 合成最大35N，最小5N，不可能为40N，故与第三个力不可能平衡，故C错误；6N和12N合成最大18N，最小6N，不可能是19N，最终合力不能为零，故D错误；故选B．
点睛：力平衡，三个力中任意两个力的合力必然与第三个力等值、反向、共线．两个力的合力范围在两个力的和与两个力的差之间.
4. 如图所示，AB两物体在同一直线上运动，当它们相距s=7m时，A在水平拉力和摩擦力的作用下，正以4m/s的速度向右做匀速运动，而物体B此时速度为10m/s，方向向右，它在摩擦力作用下做匀减速运动，加速度大小为2m/s2，以此刻A位置为参考点，则A追上B时A的位移大小为（）
A. 32m
B. 40 m
C. 35m
D. 34m
【答案】A
【解析】物体A做匀速直线运动，位移为：x A=v A t=4t
物体B做匀减速直线运动减速过程的位移为：x B＝v B t−at2，即x B=10t-t2
设B物体速度减为零的时间为t1，有：
在t1=5s的时间内，物体B的位移为x B1=25m，物体A的位移为x A1=20m，由于x B1+S＞x A1，故物体A未追上物体B；5s后，物体B静止不动，故物体A追上物体B的总时间为：
，此时A的位移为x A= v A t=32m，故选A.
点睛：本题是追及问题，特别要注意物体B做匀减速运动，要分清是减速过程追上还是静止后被追上；第二种情况下的位移用位移时间公式求解时要注意时间是减速的时间，而不是总时间.
5. 如图所示，一根均匀轻绳的两端系在天花板上，在绳子的C点施加一拉力，逐渐增大．为使AC、BC两绳同时断裂，不计接触点处摩擦，则拉力的方向与AC绳间的夹角α应为（）
A. 150°
B. 140°
C. 100°
D. 120°
【答案】B
【解析】使AC、BC两绳同时断裂时，F的两个分力相等，则F在∠ACB的角平分线上，与AC 之间的夹角为140°，故选B．
6. 一杂技演员用一只手抛球、接球，他每隔0.5s抛出一球，接到球便立即把球抛出．已知除了抛、接球的时刻外，空中总有4个球，将球的运动看作是竖直方向的运动，球到达的最大高度是（高度从抛球点算起，取g=10m/s2）（）
A. 1.25 m
B. 7.5 m
C. 3.2 m
D. 5.0 m
【答案】D
【解析】根据竖直上抛的对称性可知，空中的四个球，有两个在上升，两个下降，由于每隔0.5s抛一个，因此从抛出到最高点时间为t=1s，所以上升最大高度：h＝gt2＝×10×12＝5m，故ABC错误，D正确．故选D．
7. 一质点做匀加速直线运动时，速度变化△v时发生位移x1，紧接着速度变化同样的△v时
发生位移x2，则该质点的加速度为（）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设匀加速的加速度a，发生所用的时间为：
根据得：
解得：，故D正确，ABC错误。

点睛：根据知，发生相同的速度变化所需时间相等，求出时间间隔，根据相邻相等时间位移之差求加速度。

8. 如图所示，质量为M足够长的斜面体始终静止在粗糙的水平面上，斜面体的两个斜面均是光滑的，顶角为900，两个斜面的倾角分别为α、β，且α＞β．两个质量均为m的物体P、Q（可视为质点）分别在沿斜面向上的力F1、F2的作用下均缓慢向上移动．重力加速度为g．则以下说法中正确的是（）
A. M对P作用力大小为mg
B. 地面对斜面体的支持力大小等于（M+m）g
C. 水平地面对斜面体有水平向左的静摩擦力
D. 地面对斜面体的支持力大小等于Mg+2mg sinα cosβ
【答案】B
【解析】M对P有垂直斜面的支持力mgcosα和沿斜面向下的摩擦力μmgcosα，两个力的合力不等于mg，选项A错误；P物体对斜面的水平作用力等于mgcosαsinα=0.5mgsin2α，同理，Q对斜面的水平作用力是mgcosβsinβ=0.5mgsin2β；sin2β=sin2（ -α）=sin2α，所以两力平衡，斜面体没有运动的趋势，水平地面对斜面体没有摩擦力，选项C错误．P对斜面的压力在竖直方向是分力是mg（cosα）2 ，Q对斜面的压力在竖直方向是分力是mg（cosβ）
2，（cosβ）2=cos（-α）2=sinα 2 所以合力为mg，故地面对斜面体的支持力等于（M+m）g．选项B正确，D错误；故选B.
9. 一条东西方向的平直公路边上有两块路牌A、B，A在西，B在东，一辆匀速行驶的汽车自东向西经过路牌B时，一只小鸟恰自A路牌向B匀速飞去，小鸟飞到汽车正上方立即折返，以原速率飞回A，过一段时间后，汽车也行驶到A．以向东为正方向，它们的位移一时间图象如图所示，图中t2=2t1，由图可知（）
A. 小鸟的速率是汽车速率的2倍
B. 相遇时小鸟与汽车位移的大小之比是3：1
C. 小鸟飞行的总路程是汽车的1.5倍
D. 小鸟和汽车在0～t2时间内位移相等
【答案】BC
...............
考点：运动图象
10. 小物体P在光滑水平面上正在以速度v0匀速运动．从t=0时刻开始计时，P的加速度随时间的变化关系如图所示，加速度方向正方向与v0方向相同，图中a0、t0为已知量，则小物体P （）
A. 在2t0和4t0时刻的速度一定不相等
B. 在3t0时刻的速度为7a0 t0
C. 在2t0到4t0时间内运动位移为2v0t0+14a0t02
D. 在t0时刻的速度为
【答案】AC
【解析】在2t0到4t0时间内，物体做匀加速运动，则在2t0和4t0时刻的速度一定不相等，选项A正确；a-t图像的“面积”等于速度的变化量，由图可知v0=a0t0，则在0-3t0时间内的速度增量为，则在3t0时刻的速度为v0+6a0 t0=6.5 a0 t0，选项B错误；同理在2t0时刻的速度为4.5a0 t0，则在2t0到4t0时间内运动位移为
，而2v0t0＋14a0t02=15a0t02，选项C正确；在t0时刻的速度为，选项D错误；故选AC.
点睛：此题关键是理解a-t图像的物理意义，知道a-t图像的“面积”的与速度的变化量，并能根据运动公式进行解答.
11. 如图所示，在水平地面上处于伸直状态的轻细绳一端拴在质量为m的物块上，另一端固定于木桩上的B点．用轻质弹簧测力计的光滑挂钩缓慢拉绳，弹簧测力计、细绳始终与地面平行．物块在水平拉力作用下缓慢滑动．当物块滑动至A位置，AO与BO之间夹角为1200时，弹簧测力计的示数为F．重力加速度为g．则（）
A. 控制弹簧测力计的水平拉力一直减小
B. 控制弹簧测力计的水平拉力保持不变
C. 物块与地面间的动摩擦因数为
D. 木桩受到绳的拉力大小始终等于F
【答案】DC
【解析】以弹簧秤挂钩结点处为研究对象受力分析，运用合成法如图：
由几何知识知：绳子拉力T=F，即木桩受到绳的拉力等于F，选项D正确；物块缓慢滑动，处于平衡状态：f=T=F即：μmg=F得：，故C正确；为了使木桩处于平衡状态绳子拉力始终等于F，但随着木桩的靠近，两边绳子夹角逐渐减小，由平行四边形合成法则知合力增大，则弹簧秤拉力一直增大，故AB错误；故选CD．
点睛：本题的关键是由“物块在水平拉力作用下缓慢滑动”确定物块受力平衡，则绳子拉力不变．
12. 如图所示，质量为M的斜劈放置在水平地面上，细线绕过滑轮O1、O3连接m1、m3物体，连接m1细线与斜劈平行，滑轮O3由细线固定在竖直墙O处，滑轮O1用轻质杆固定在天花板上，动滑轮O2跨在细线上，其下端悬挂质量为m2的物体，初始整个装置静止，不计细线与滑轮间摩擦，下列说法正确的是（）
A. 若增大m2质量，m1、M仍静止，待系统稳定后，细线张力大小不变
B. 若增大m2质量，m1、M仍静止，待系统稳定后，地面对M摩擦力变大
C. 若将悬点O上移，m1、M仍静止，待系统稳定后，细线与竖直墙夹角变大
D. 若将悬点O上移，m1、M仍静止，待系统稳定后，地面对M摩擦力不变
【答案】AD
【解析】A、若增大质量，m1、M仍静止；先对物体分析，受重力和拉力而平衡，说明细线的拉力大小保持不变；再隔离和斜面体整体分析，受重力、支持力、拉力和摩擦力，根据平衡条件，摩擦力等于拉力的水平分力，由于拉力不变，故地面对M摩擦力不变，故A正
确，B错误；
C、若将悬点O上移，m1、M仍静止，细线的拉力依然等于，大小不变；先分析，由于重力不变，两个拉力的大小也不变，故根据平衡条件，两个拉力的方向不变；再分析滑轮，受三个拉力，由于两个拉力的大小和方向不变，故根据平衡条件，第三个拉力的方向也不变，故细线与竖直墙夹角不变，故C错误；
D、最后分析和斜面体整体，受重力、支持力、拉力和摩擦力，根据平衡条件，摩擦力等于拉力的水平分力，由于拉力不变，故地面对M摩擦力不变，故D正确。

点睛：本题是力平衡问题，关键是采用整体法和隔离法灵活选择研究对象进行受力分析，根据平衡条件列式求解；通常在分析外力对系统作用时，用整体法；在分析系统内各物体之间的相互作用时，用隔离法，有时在解答一个问题时要多次选取研究对象，需要整体法与隔离法交叉使用。

二、实验题
13. 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，其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．把打点计时器固定在平板上，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计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5=_____．
④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=_____．
【答案】 (1). DCBA (2). 0.1 (3). (4).
【解析】试题分析：
（1）根据组装器材，进行实验、数据处理的顺序，上述实验步骤的正确顺序是：DCBA．（2）因为其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出，知相邻两点的时间间隔为0．1s．（3）计数点6对应的瞬时速度大小等于5、7间的平均速度，则．
（4）根据△x=aT2得，，，，则
．
14. 在“探究求合力的方法”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套（如图）．实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O．
（1）某同学在做该实验时认为：
A．拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果较好
B．拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
C．橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当大些
D．拉力F1和F2的夹角越大越好
其中正确的是_____（填入相应的字母，有多个答案正确）．
（2）若两个弹簧秤的读数均为4N，且两弹簧秤拉力的方向相互垂直，则_____（选填“能”或“不能”）用一个量程为5N的弹簧秤测量出它们的合力，理由是_____．
【答案】 (1). ABC (2). 不能 (3). 因为这两个力的合力大小超出了弹簧秤的量程
【解析】（1）A、拉橡皮条的绳细一些且长一些而且最好没有弹性，实验效果会更好，故A正确；
B、作图时，我们是在白纸中作图，做出的是水平力的图示，若拉力倾斜，则作出图的方向与实际力的方向有较大差别，同时为了减小因摩擦造成的误差，故应使各力尽量与木板面平行，
以及读弹簧秤示数时，视线要正对刻度，故B正确；
C、在实验中必须确保橡皮筋拉到同一位置O，即一力的作用效果与两个力作用效果相同，且拉力适当大一些，减小测量的误差，故C正确；
D、两个拉力的夹角过大，合力会过小，量取理论值时相对误差变大，夹角太小，会导致作图困难，也会增大偶然误差，故D错误。

（2）两力均为，且相互垂直，则其合力大小为，合力超过了弹簧秤的量程，故弹簧秤无法测出物体所受的合力，故不能使用。

点睛：本题主要考查验证力的平行四边形定则的误差分析及数据的处理，应通过实验原理及数据的处理方法去思考减少实验误差的方法。

三、计算题
15. 如图所示，木板A的质量为m，滑块B的质量为M，木板A用绳拴住，绳与斜面平行，B 沿倾角为θ的斜面在A木板下匀速下滑．若M=2m，A、B间以及B与斜面间的动摩擦因数相同，试求此动摩擦因数μ．
【答案】
【解析】试题分析：以B为研究对象进行受力分析，如右图所示，由平衡条件得
2mgsinα＝μF N1＋μF N2
对于A由平衡条件得F N2＝mgcosα ②
对A、B整体由平衡条件得
F N1＝3mgcosα ③
由①②③得μ＝tanα
考点：考查了共点力平衡条件的应用
点评：关键是分清物体的受力，要找出每个力施力物体，防止受力分析多力．
16. 甲车以10m/s的速度在平直的公路上匀速行驶，乙车以4m/s的速度与甲车平行同向做匀速直线运动，甲车经过乙车旁边时，乙车开始以1m/s2的加速度开始加速，且乙的最大行驶速度为12m/s，从乙车加速开始计时，两车运动相互不影响．求：
（1）乙车再次追上甲车前，两车相距的最大距离；
（2）乙车再次与甲车相遇所用的时间．
【答案】（1）18m（2）16s
设此时经历的时间为t1，则
由v1=v2+at1
得：t1=6s
此时甲车的位移为：x1=v1t1=60m
乙车的位移为：x2=v2t1+=42m
所以两车间的最大距离为：△x=x1-x2=18m
（2）乙达最大速度用时=8s.
v2+=
t2=16s
17. 如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m A、m B，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板．开始时系统处于静止状态．现用一沿斜面方向的力拉物块A使之缓慢向上运动．重力加速度为g．求：
（1）物块B刚要离开C时拉力的大小和物块A移动的距离d．
（2）若A物体到达平台，剪断轻质弹簧，解除之前约束，重新施加一力F，使A在平台上作匀速直线运动，当力F方向与水平方向夹角为某一值时，力F最小，求F的最小值．已知A 与平台间动摩擦因素为μ．
【答案】（1）（2）
【解析】(1)重力沿斜面向下的分力等于弹簧向上的弹力，设开始系统平衡时弹簧的压缩长度为x1．
对A：m A g sinθ=kx1 ①
设物块B刚要离开挡板C时，弹簧的伸长量为x2．
对B：kx2=m B g sinθ ②
对A：F-m A g sinθ-kx2=0 ③
由②③解得：F=m A g sinθ+m B g sinθ
由题意可知d=x1+x2 ④
由①②④解得：d=
（2）由平衡知识可知：
解得F=
由数学知识可得：F min=。