2020-2021学年重庆市巫山县官渡中学高一上学期期末物理试题含解析

2020-2021学年重庆市巫山县官渡中学高一上学期期末物理试题

第I卷（选择题）

一、单选题（共24分）

1. 关于摩擦力，有同学总结了以下四条“不一定”，其中正确的是（　　）

A. 产生摩擦力的两个物体不一定接触

B. 摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反

C. 滑动摩擦力的大小不一定与压力成正比

D. 产生滑动摩擦力的两个物体不一定有相对运动

【答案】B

【解析】

【详解】A．根据摩擦力产生的条件可知，产生摩擦力的两个物体一定接触，故A错误；

B．摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势方向相反，不是与物体运动方向相反，可能与运动方向相同，故B正确；

C．滑动摩擦力的大小与两个物体间的压力成正比，静摩擦力大小与外力有关，故C错误；

D．产生滑动摩擦力的两个物体一定有相对运动，故D错误。

故选B。

2. 下列几组物理量中，全部为矢量的一组是（　　）

A. 位移、时间、速度 B. 速度、速率、加速度

C. 加速度、速度变化量、速度 D. 路程、时间、速率

【答案】C

【解析】

【详解】A．时间为标量，故A错误；

B．速率是标量，故B错误；

C．加速度、速度变化量、速度均为矢量，故C正确；

D．路程、时间、速率均为标量，故D错误。

故选C。

3. 在水平路面上有一辆匀速行驶的小车，车上固定一盛满水的茶碗。现发现茶碗中的水突然洒出，水洒出的情况如图所示。则关于小车在此种情况下的运动，下列叙述正确的是（　　）

A. 小车一定突然向左加速 B. 小车一定突然向右加速

C. 小车可能突然向左减速 D. 小车可能突然向右减速

【答案】D

【解析】

【详解】根据牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或者静止状态的性质，这种性质叫做惯性。

A．小车突然向左加速，根据惯性定律，水会向右洒出，符合题意，但不一定向左加速，故A错误；

B．小车突然向右加速，根据惯性定律，水会向左洒出，不符合题意，故B错误；

C．小车突然向左减速，根据惯性定律，水会向左洒出，不符合题意，故C错误；

D．小车突然向右减速，根据惯性定律，水会向右洒出，符合题意，故D正确；

所以选D。

4. 下列说法中，不正确的是：(     )

A. 两接触面间有摩擦力存在，则一定有弹力存在，且二者方向是相互垂直的

B. 压力会影响最大静摩擦力的大小，但不会影响静摩擦力的大小

C. 只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F=ma

D. 以蛋击石，结果是蛋破了，这是因为石头对蛋的作用力大于蛋对石头的作用力

【答案】D

【解析】

【详解】产生摩擦力的条件是：①有弹力②接触面粗糙③有相对运动或相对运动趋势，可见有弹力是产生摩擦力的必要不充分条件，两接触面间有摩擦力存在，则一定有弹力存在；且弹力垂直于接触面，摩擦力平行于接触面，所以两者方向相互垂直，故A正确；压力会影响最大静摩擦力的大小，但不会影响静摩擦力的大小．故B正确；牛顿第二定律的表达式F=ma，是在其中的物理量都取国际单位制中的单位时得出的，故C正确．鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力是一对作用力和反作用力，大小相等．故D错误．本题选错误的，故选D．

【点睛】有摩擦力一定存在弹力，而有弹力不一定存在摩擦力；最大静摩擦力与压力有关，而静摩擦力与压力无关．理解牛顿第二定律的表达式F=ma的成立条件；作用力和反作用力是发生在相互作用的物体上，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上．

5. 做变速直线运动的质点经过A点时的速度为3m/s，这表示（ ）

A. 质点在过A点后1s内的位移是3m

B. 质点在过A点前1s内的位移是3m

C. 质点在以A点时刻为中间时刻的1s内的位移是3m

D. 若质点从A点做匀速直线运动，则以后每1s内的位移是3m

【答案】D

【解析】

【详解】AB．质点经过A点时的速度为3m/s是瞬时速度，而瞬时速度是物体在某一时刻或某一位置的速度，不能反映一段时间内的运动情况，所以不能根据这个速度求出质点在过A点后1s内或前1s内的位移，故AB错误；

C．由于质点不一定做匀变速直线运动，所以质点在以A点时刻为中间时刻的1s内平均速度不一定为3m/s，则位移不一定为3m，故C错误；

D．若质点从A点做匀速直线运动，速度保持不变，由

s=vt=3×1m=3m

即知以后每1s内的位移是3m，故D正确。

故选D。

6. 一个物体在下列三个共点力的作用下，有可能保持平衡状态的是（　　）

A. 、、 B. 、、

C. 、、 D. 、、

【答案】B

【解析】

【分析】物体受到三个共点力的作用，若能使物体保持平衡，任意一个力与其余两个力的合力大小相等。求出任意两个力的合力范围，第三个力如在这个范围内，三力就可能平衡。

本题考查力的合成以及平衡条件，根据平衡条件的推论进行分析，明确两个力的合力范围是在两力之和与两力之差之间。

【详解】A．2N、4N的合力范围为，1N的力不在这个合力范围内，三力不可以平衡，故A错误；

B．5N、5N的合力范围为，5N的力在这个合力范围内，三力可以平衡，故B正确；

C．1N、3N的合力范围为，5N的力不在这个合力范围内，三力不可以平衡，故C错误；

D．1N、2N的合力范围为，6N的力不在这个合力范围内，三力不可以平衡，故D错误。

故选B。

7. 一质点做直线运动的图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A. 在2~4s内，质点处于静止状态

B. 质点在0~2s内的加速度比4~6s内的加速度大

C. 在0~6s内，质点的平均速度为3

D. 在第5s末，质点离出发点最远

【答案】D

【解析】

【详解】A. 在2~4s内，质点做匀速直线运动，A错误；

B. 质点在0~2s内的加速度为

4~6s内的加速为

质点在0~2s内的加速度比4~6s内的加速度小，B错误；

C. 在0~6s内，质点的平均速度为

C错误；

D. 前5s向正方向运动，第6s向负方向运动，所以在第5s末，质点离出发点最远，D正确。

故选D。

8. 嫦娥五号月球探测器是负责嫦娥三期工程“采样返回”任务的中国首颗地月采样往返探测器。下是嫦娥五号月球探测器的部分档案：

发射时间：2020年11月24日4时30分

发射地点：中国文昌发射场

质量：8.2t

返回时间：预计23天后返回地球

根据材料，下列说法正确的是（　　）

A. 2020年11月24日4时30分，表示的是时间间隔

B. 23天是时刻

C. 嫦娥五号月球探测器在一固定绕月轨道运行时处于完全失重状态

D. 发射初始阶段需要加速上升，此阶段处于失重状态

【答案】C

【解析】

【详解】A．2020年11月24日4时30分，表示的是时刻，故A错误；

B．23天表示的是整个过程的时间间隔，故B错误；

C．嫦娥五号月球探测器在一固定绕月轨道运行时处于完全失重状态，故C正确；

D．发射初始阶段需要加速上升，此阶段处于超重状态，故D错误

故选C。

二、多选题（共12分）

9. 对于自由落体运动，下列说法中正确的是（　　）

A. 在1s内、2s内、3s内位移之比是1∶3∶5

B. 在1s末、2s末、3s末的速度之比是1∶2∶3

C. 在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比是1∶4∶9

D. 在相邻两个1s内的位移之差都是9.8m

【答案】BD

【解析】

【详解】A．自由落体运动是初速度为0的匀加速运动，由

可知，物体在1s内、2s内、3s内的位移与时间的二次方成正比，所以位移之比是1∶4∶9，故A错误；

B．由

可知，物体在1s末、2s末、3s末的速度与时间成正比，所以速度之比是1∶2∶3，故B正确；

C．平均速度

根据推论可知知，物体在第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为1∶3∶5，则平均速度之比为1∶3∶5，故C错误；

D．根据

可知，在相邻两个1s内的位移之差为9.8m，故D正确。

故选BD。

10. 从t＝0时刻起，某汽车运动过程的位移与速度的关系式为m，下列说法正确的是（　　）

A. 汽车从t＝0时刻起做匀减速直线运动 B. 0时刻的初速度为m/s

C. 运动过程的加速度为1m/s2 D. 刹车过程持续的时间为2s

【答案】AD

【解析】

【分析】由位移与速度的关系式为可知刹车时初速度和加速度，就可判断刹车时间，从而可求刹车位移。

【详解】AC．由得

又

由

得

汽车做匀减速直线运动，选项A正确，选项C错误；

B．由

选项B错误；

D．刹车过程持续的时间为

选项D正确。

故选D。

【点睛】解题的关键在于将题目给出的关系式与匀变速直线运动中的位移公式作比较。

11. 在大型物流货场，广泛的应用传送带搬运货物。如下图甲所示，倾斜的传送带以恒定速率运动，皮带始终是绷紧的，将m=1kg的货物放在传送带上的A点，经过1.2s到达传送带的B点。用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化的图像如图乙所示，已知重力加速度g=10 m/s2。由v-t图像可知（     ）

A. A、B两点的距离为3.2 m

B. 货物与传送带间的动摩擦因数为0.5

C. 货物从A运动到B的过程中，传送带上痕迹长度为1.2m

D. 货物从A运动到B的过程中，前后加速度大小之比为5:1

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．A、B两点的距离为货物速度图像所围成的面积，即

A正确；

BD．前0.2s，对货物有

0.2s~1.2s，有

由图像可知

，

故前后加速度大小之比为5:1，并解得

BD正确；

C．前0.2s的痕迹（即货物相对于传送带的位移）为

0.2s~1.2s的痕迹为

由于开始传动带运动快，后来货物运动快，所以痕迹为两次痕迹的差，即

C错误。

故选ABD。

第II卷（非选择题）

三、实验题（共18分）

12. “探究力的平行四边形定则”的实验如图所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图是在白纸上根据实验数据画出的图．

（1）实验中必须保证两次将橡皮筋与细绳的结点O拉到同一位置，本实验主要采用的科学方法是 _____ .

A.理想实验法

B.等效替代法

C.控制变量法

D.建立物理模型法

（2）图乙作出的F与两力中，方向一定沿AO方向的是______．

（3）若认为图乙中F与大小相等，方向略有偏差，如果此偏差仅由大小引起，则原因是的大小比真实值偏______．选填“大”或“小”

【答案】    ①. B；    ②. ；     ③. 大；

【解析】

【详解】（1）合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法．故选B．

（2）F是通过作图的方法得到合力的理论值，而F′是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力．故方向一定沿AO方向的是F′，由于误差的存在F和F′方向并不在重合；

（3）由图可知,将F1减小,合力F与F′更接近重合,则原因是F1大小比真实值偏大.

【点睛】本实验采用的是“等效替代”的方法，即一个合力与几个分力共同作用的效果相同，可以互相替代，明确“理论值”和“实验值”的区别．

13. 某同学利用如图甲所示的装置探究加速度与合外力的关系。小车质量为M，桶和砂子的总质量为m，通过改变m改变小车所受的合外力大小，小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出。先平衡小车与木板之间的摩擦力，再保持小车质量M不变，逐渐增大砂桶的总质量m进行多次试验，得到多组a、F值（F为弹簧秤的示数）。

（1）图丙为上述试验中打下的一条纸带，相邻两点间还有四个计时点未画出，打点计时器的打点频率为50Hz，则小车的加速度大小为______ （保留三位有效数字）

（2）根据实验数据画出了如图乙所示的一条过坐标原点的倾斜直线，其中纵轴为小车的加速度大小，横轴应为___________．（选填字母代号）

A、           B、               C、（M+m）g        D、F

（3）随着砂桶和砂的总质量的不断增大，关于乙图的说法，正确的是_________

A、图线逐渐偏向纵轴

B、图线逐渐偏向横轴

C、图线仍保持原方向不变

【答案】    ①. 1.60    ②. D    ③. C

【解析】

【详解】（1）[1]小车的加速度大小为

（2）[2]由牛顿定律

则

故横轴应F。

（3）[3]由于图象的斜率为

所以增大沙和沙桶质量，k不变，仍保持原方向不变，所以C正确．

考点：探究加速度与合外力的关系．

四、解答题（共46分）

14. 一辆汽车在平直路面上以20m/s的速度匀速行驶，当发现前车突然停止后立刻以4m/s2的加速度刹车．求：

（1）该汽车在开始刹车后第3s末的速度的大小；

（2）该汽车在开始刹车后8s内的平均速度的大小．

【答案】（1）8m/s（2）6.25m/s

【解析】

【详解】(1)汽车的停止时间：

故第3秒末的速度：

(2)汽车的刹车位移为：

故8s内的平均速度为：

15. 如图1所示，当水平拉力为F=40 N时，质量为m=10 kg的木块可以在水平面上匀速前进。

（1）求木块与水平面间的动摩擦因数；

（2）如图2所示若在木块上再放一个质量为M的铁块，为使它们匀速前进，此时水平拉力为F′=60 N，求铁块的质量M。（取g=10 m/s2）

【答案】（1）0.4（2）5 kg

【解析】

【详解】（1）由二力平衡得

F＝Ff＝40 N

FN＝mg＝100 N

由Ff＝μFN 得

 μ＝0.4

（2）由二力平衡得

F′＝Ff′＝60 N

FN′＝（10＋M）g＝100＋10 M

Ff′＝μFN′   

代入数据解得

M＝5 kg。

16. 我国第五代制空战机歼-20具备高隐身性、高机动性能力，为防止极速提速过程中飞行员因缺氧晕厥，歼­20新型的抗荷服能帮助飞行员承受最大为9g的加速度。假设某次垂直飞行测试实验中，歼­20以50 m/s的初速度离地，开始竖直向上飞行。该飞机在10 s内匀加速到3060 km/h，匀速飞行一段时间后达到最大飞行高度18.1 km。假设加速阶段所受阻力恒为重力的。若该歼­20质量为20 t，g取10 m/s2，忽略战机因油耗等导致的质量变化。

(1)请通过计算说明在加速阶段飞行员是否晕厥；

(2)求本次飞行测试中歼­20匀速飞行时间；

(3)求本次飞行测试中在加速阶段歼­20发动机提供的推力大小。

【答案】(1)不会晕厥；(2)16s；(3)1.84×106N

【解析】

【详解】(1)v=3060 km/h=850 m/s，加速阶段的加速度

a==80m/s2

因为

a<9g

因此飞行员不会晕厥。

(2)在匀加速阶段，飞机上升的高度为

x=v0t＋at2=4500m

所以匀速上升的时间为

t′==16s

(3)根据牛顿第二定律得

F－f－mg=ma，f=mg

解得

F=1.84×106N