2020阜阳三中高一上学期期末考试物理试题含解析

阜阳三中2019—2020学年第一学期高一年级期末考试物理试卷

命题人：  审题人：    考试时间：90分钟  满分100分

一、选择题（1-8题为单项选择题，每题4分；9-12题为多项选择题，每题4分，选错误的得0分，选不全的得2分，全对的得4分；共计48分）

1、物理学的重大发现中科学家们总结出了许多物理学方法，如理想实验法．控制变量法等。以下关于物理学研究方法的叙述正确的是（    ）

①根据平均速度的定义式 ，当趋近于零时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思想法

②在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法运用了假设法

③在实验探究加速度与力、质量的关系时，运用了控制变量法

④推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分很多小段，然后将各小段位移相加，运用了微元法

A．②③④         B．①③④          C．①②③          D．①②④

答案： B

2、人教版高中物理教材有很多重要的插图，对下列四幅插图描述正确的是（　　）

A. 图甲右上方的路牌所标的“50”因为车辆通行的平均速度

B. 由图乙可推出所有形状规则的物体重心均在其几何中心处

C. 图丙中掷出后的冰壶能继续运动说明其具有惯性

D. 图丁中电梯向上制动时体重计的读数变小说明人所受重力减小

【答案】C

【解析】

图甲右上方的路牌所标的“50”为车辆通行的瞬时速度不超过50km/h，故A错误；由图乙可推出所有形状规则且质量分布均匀的物体重心均在其几何中心处，故B错误；惯性是物体保持原来速度不变的性质，图丙中掷出后的冰壶能继续运动说明其具有惯性，故C正确；图丁中电梯向上制动时体重计的读数变小说明人所受支持力减小，但重力不变，故D错误；故选C。

3、“神舟十一号”飞船于2016年10月17日发射升空，如图所示，在“神舟十一号”靠近轨道沿曲线从M点到N点的飞行过程中，速度逐渐减小，在此过程中“神舟十一号”所受合力的方向可能是（     ）

答案：C

4、物体自楼顶处自由落下(不计空气阻力），落到地面的速度为v。在此过程中，物体从楼顶落到楼高一半处所经历的时间为(  )

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

物体自楼顶处自由落下(不计空气阻力)，落到地面的速度为v，则

设物体从楼顶落到楼高一半处的速度为，物体从楼顶落到楼高一半处所经历的时间为，则、

联立解得：

故D项正确

5、如图所示，水平地面上的L形木板M上放着小木块m，M与m间有一处于压缩状态的弹簧，整个装置处于静止状态．木板M的手里个数是（　　）

A. 3

B. 4

C. 5

D. 6

【答案】C

6、如图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到点并系住物体，现将弹簧压缩到点，然后释放，物体一直可以运动到点，如果物体受到的摩擦力大小恒定，则

A. 物体从到先加速后减速

B. 物体从到加速，从到减速

C. 物体在间某点时加速度一直减小

D. 物体运动到点时加速度为0

【答案】A

【解析】A、物体从A到O的过程中，开始弹力大于摩擦力，加速度方向向右，向右做加速运动，然后弹力小于摩擦力，加速度方向向左，做减速运动，所以A到O的过程先加速后减速．故A正确．B、物体从A到O先加速后减速，从O到B的过程中，弹簧后摩擦力均向左，做减速运动．故B错误．C、在AO间，加速度先减小后增大．故C正确，D错误．故选A．

7、如图所示，水平传送带A、B两端相距x＝4 m，以v0＝4 m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转。今将一小物块(可视为质点)无初速度地轻放在A端，由于煤块与传送带之间有相对滑动，会在传送带上留下划痕。已知煤块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.4，重力加速度大小g取10 m/s2。则煤块从A运动到B的过程中，下列说法正确的是(　　)

A．小物块在传送带上一直加速运动

B．小物块从A运动到B的时间是1.5 s

C．小物块物体达到的最大速度是

D．小物块与传送带间的相对位移是3m

解析：选B　根据牛顿第二定律，煤块的加速度a＝＝4 m/s2，煤块运动到速度与传送带速度相等时的时间t1＝＝1 s，位移大小x1＝at12＝2 m＜x，此后煤块与传送带以相同的速度匀速运动直至B端，所以划痕长度即为煤块相对于传送带的位移大小，即Δx＝v0t1－x1＝2 m，选项D正确，C错误；x2＝x－x1＝2 m，匀速运动的时间t2＝＝0.5 s，运动的总时间t＝t1＋t2＝1.5 s，选项B正确，A错误。

8、放在粗糙水平面上的物块A、B用轻质弹簧测力计相连，如下图所示，物块与水平面间的动摩擦因数均为μ，今对物块A施加一水平向左的恒力F，使A、B一起向左匀加速运动，设A、B的质量分别为m、M，则弹簧测力计的示数为：(　 　)

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

A、B一起向左匀加速运动，设加速度大小为。以A、B整体为研究对象，受力分析，由牛顿第二定律可得：

设弹簧测力计示数为，以B为研究对象，受力分析，由牛顿第二定律可得：

联立解得：，故B项正确，ACD三项错误。

9、下列给出的四组图象中，能够反映同一直线运动的是(　　)

A.     B.

C.     D.

【答案】BC

【解析】

试题分析：AB第一个图是速度时间图象，由速度时间图象可知：0-3s内物体以速度6m/s匀速运动，4-5s内做匀加速直线运动，加速度为2m/s2，

A图中位移时间图象表示0-3s内物体静止，4-5s内物体也静止，故A错误；B图中速度图像表示0-3s内物体以速度6m/s匀速运动，4-5s内物体匀加速运动，加速度为2m/s2，故B正确；

C图中位移图像表示物体先静止后匀速运动，速度大小为2m/s，而速度图像在前3s为零，3-5s做匀速运动大小为2m/s，故C正确，

D图中加速度时间图象表示0-3s内物体做加速度为零的运动，4-5s内物体匀加速运动，故D错误．

故选BC

10、河水的流速随离河岸的距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示，若要使船以最短时间渡河，则以下说法正确的是（    ）

　　A.船渡河的最短时间是 B.船在行驶过程中，船头应斜向上游

　　C.船在河水中航行的轨迹是一条直线 D.船在河水中的最大速度是

　　【解析】由图象可知，河宽，船在静水中的速度保持不变，若要使船以最短时间渡河，船头应始终与河岸垂直，B项错误；船渡河的最短时间是，A项正确；由于河水的流速随离河岸的距离的增大而增大，因此合运动是曲线运动，C项错误；由图甲可知，船到达河正中央时水流速度最大，此时合速度，D项正确。

　　【答案】AD

11、如图所示，质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径。某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，已知重力加速度为g，空气阻力不计，要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力，则（    ）

A.该盒子做圆周运动的向心力一定恒定不变

B.该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于

C.盒子在最低点时，小球对盒子的作用力大小等于

D.盒子在与O点等高的右侧位置时，小球对盒子的作用力大小等于

答案：BC

12、如图所示，一固定斜面倾角为θ，将小球A从斜面顶端以速率v0水平向右抛出，小球击中了斜面上的P点；将小球B从空中某点以相同速率v0水平向左抛出，小球恰好垂直斜面击中Q点。不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是(　　)

A．若小球A在击中P点时速度方向与水平方向所夹锐角为φ，则tan θ＝2tan φ

B．若小球A在击中P点时速度方向与水平方向所夹锐角为φ，则tan φ＝2tan θ

C．小球A、B在空中运动的时间之比为2tan2θ∶1

D．小球A、B在空中运动的时间之比为tan2θ∶1

[解析]　由题图可知，斜面的倾角θ等于小球A落在斜面上时的位移与水平方向的夹角，由平抛运动的推论可知，tan φ＝2tan θ，选项B正确，A错误；设小球A在空中运动的时间为t1，小球B在空中运动的时间为t2，则由平抛运动的规律可得tan  θ＝，tan θ＝，故＝2tan2θ，选项C正确，D错误。

[答案]　BC

二、实验题（本题2个小题，第13题4分，14题10分，共14分）

13、（4分）如图为“探究求合力方法”的实验装置图

(1)下面是实验的主要步骤：

①将橡皮筋的一端固定在木板上的A点，另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计；

②沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将此位置标记为O点，并记录______;

③再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端也拉至O点，记录拉力的大小及方向

(2)某次实验中弹簧测力计的示数如图，读数是______N.

【答案】    (1). 两个拉力的大小及方向    (2). 3.60

【解析】

【分析】

根据实验原理和实验操作步骤判断；熟练掌握弹簧测力计的读数方法；

【详解】(1)根据实验的原理可知，沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将此位置标记为O点，并记录两个拉力的大小及方向.

(2)根据弹簧秤的精确度为0.1N，估读到0.01N，得其示数为；

14、（10分）（1）如图甲所示的仪器叫      打点计时器，它连接电源时应选用      电（填“直流”或“交流”）。

（2）下图是利用打点计时器“探究加速度与力、质量的关系”实验装置：

①图A、B、C是实验时平衡摩擦阻力的情形，其中正确的是______(选填字母)；

②关于本实验，下列做法正确的是（      ）

A．在用打点计时器打纸带时，应该先放开小车，再接通打点计时器的电源

B．在探究加速度与质量的关系时，应该改变拉力的大小

C．在探究加速度与质量的关系时，为了直观判断两者间的关系，应作出图象

D．在探究加速度与力的关系时，作图象应该用折线将所描的点依次连接

③某次实验中计时器在纸带上依次打出一系列的点，如图3所示。每5个点取一个计数点，且计时器打点周期为0.02s，则小车运动的加速度a=__    _m/s².(计算结果保留两位有效数字)

④在本的实验中，两个相同的小车放在光滑水平板上，前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘中可放重物。小车的停和动通过用黑板擦按住小车后的细线和抬起来控制，如图4所示。实验要求小盘和重物所受的重力近似等于使小车做匀加速直线运动的力。调整好实验装置后，在某次实验中测得两小车的位移分别是x1和x2，则两车的加速度之比为　　　　　。

答案：（1）电磁  B

（2）①B   ②C   ③0.88    ④x1：x2

三、计算题（本题4小题，第15题8分，第16题8分，第17题10分，第18题12分，共计38分；解题过程要有必要的文字说明，运算结果要带单位）

15、如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端被处在水平面上的质量为m2的人拉住，轻绳OA与整直方向的夹角θ=37°，物体甲与人均处于静止状态。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。已知重力加速度为g。则：

(1)轻绳OA、OB受到的拉力分别是多大?

(2)人受到地面的摩擦力是多大? 方向如何?

【答案】（1）  （2）   水平向左

【解析】试题分析：（1）以结点O为研究对象，分析受力，做出力图，根据平衡条件求出轻绳OA、OB的拉力，

（2）以人为对象，根据平衡可以求出人受到的摩擦力。

（1）以结点O为研究对象，受三段轻绳的拉力作用，且竖直轻绳上的拉力大小等于

受力如图所示

根据共点力平衡条件水平方向上有：

竖直方向上有：

解得： ；

根据牛顿第三定律可得，轻绳OA、OB受到的拉力分别是 

（2）人在水平方向上仅受轻绳OB的拉力和水平面的摩擦力f作用

根据平衡条件可得  ，方向水平向左

综上所述本题答案是：（1）  （2）   水平向左

16、有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50 m的拱桥。取g=10m/s2,求:

(1)若汽车到达桥顶时速度为5 m/s,桥对汽车的支持力F的大小;

(2)若汽车经过桥顶时恰好对桥顶没有压力而腾空，汽车此时的速度大小v;

(3)已知地球半径R=6400km,现设想一辆沿赤道行驶的汽车，若不考虑空气的影响，也不考虑地球自转，那它开到多快时就可以“飞”起来。

【答案】(1)F=7600N  (2)  (3)v'=8000m/s

【解析】

【详解】（1）汽车到达桥顶时，重力和支持力的合力提供向心力，据牛顿第二定律得
 mg-FN=m
解得 FN=7600 N
（2）汽车经过桥顶恰好对桥没有压力而腾空，则N=0，汽车做圆周运动的向心力完全由其自身重力来提供，有 mg=m
解得 v0=10m/s=22.4m/s
（3）汽车要在地面上腾空，所受的支持力为零，重力提供向心力，则有
 mg=m
得：v′=8000m/s

17、国家法定节假日期间，全国高速公路免费通行，小轿车可以不停车通过收费站，但要求小轿车通过收费站窗口前区间的速度不超过，现有甲.乙两小轿车在收费站前平直公路上分别以和的速度匀速行驶，甲车在前，乙车在后，甲车司机发现正前方收费站，开始以大小为的加速度匀减速刹车。

（1）甲车司机需在离收费站窗口至少多远处开始刹车才不违章；
（2）若甲车司机经刹车到达离收费站窗口前处的速度恰好为，乙车司机在发现甲车刹车时经的反应时间后开始以大小为的加速度匀减速刹车，为避免两车相撞，且乙车在收费站窗口前区不超速，则在甲车司机开始刹车时，甲.乙两车至少相距多远？

解析：（1）对甲车速度由减速至的位移为：，，即：甲车司机需在离收费站窗口至少处开始刹车。

（2）设甲、乙两车速度相同时的时间为t，由运动学公式得：，代入数据解得：，相同速度，即的共同速度为不相撞的临界条件，乙车从开始以减速至的位移为：，所以要满足条件甲、乙的距离为：。

18、如图甲所示,足够长的木板静止在水平面上,木板的质量M=0.4 kg,长木板与水平面间的动摩擦因数μ1=0.1,质量m=0.4 kg的小滑块以v0=1.8 m/s的速度从右端滑上长木板,小滑块刚滑上长木板的0.2 s内的速度图像如图乙所示,小滑块可看成质点,重力加速度g=10 m/s2.

(1)求小滑块与长木板间的动摩擦因数μ2和小滑块刚滑上长木板时长木板的加速度大小a1;

(2)求小滑块从滑上长木板到与长木板速度相等过程中相对长木板滑行的距离L;

(3)求小滑块从滑上长木板到最后停下来的过程中运动的总距离s.

(1)0. 4　2 m/s2　(2)0.27 m　(3)0.54 m

[解析] (1)小滑块向左减速运动,由v-t图像的斜率可得加速度大小a2== m/s2=4 m/s2

对滑块,由牛顿第二定律有μ2mg=ma2

则μ2=0.4

长木板向左加速运动,由牛顿第二定律得μ2mg-μ1(M+m)g=Ma1

解得a1=2 m/s2

(2)小滑块与长木板速度相等时,有v0-a2t=a1t,解得t=0.3 s

小滑块运动的距离s2=v0t-a2t2=0.36 m

木板运动的距离s1=a1t2=0. 09 m

故L=s2-s1=0.27 m

(3)此后一起做匀减速运动,v=a1t=0.6 m/s

根据牛顿第二定律得μ1(M+m)g=(M+m)a3

解得加速度的大小a3=1 m/s2

运动的距离为s3==0.18 m

所以小滑块滑行的总距离s=s2+s3=0.54 m