2020汉中龙岗学校高一上学期期末考试物理试题含答案

              汉中市龙岗学校2022届高一上学期期末考试

                            物 理 试 题

                           （满分100分，时间90分钟）

一．选择题(共12小题，每小题4分，共48分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)

1.在中国海军护航编队“巢湖”舰、“千岛湖”舰护送下，“河北锦绣”、“银河”等13艘货轮历时36小时顺利抵达亚丁湾西部预定海域.此次护航总航程4 500海里，已知1海里＝1 852米.假设所有船只运动速度都相同，则下列说法正确的是(　　)

A.研究舰队的行驶路程时不可将“千岛湖”舰看做质点

B.以“千岛湖”舰为参考系，“巢湖”舰一定是静止的

C.根据本题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速度

D.根据本题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速率

2.一个质点做变速直线运动的v－t图象如图1所示，下列说法中正确的是(　　)

图1

A.第1 s内与第5 s内的速度方向相反

B.第1 s内的加速度大于第5 s内的加速度

C.OA、AB、BC段的加速度大小关系是aBC＞aOA＞aAB

D.OA段的加速度与速度方向相同，BC段的加速度与速度方向相反

3.一质点做匀加速直线运动，第3 s内的位移是2 m，第4 s内的位移是2.5 m，那么以下说法正确的是(　　)

A.第2 s内的位移是2.5 m       B.第3 s末的瞬时速度是2.25 m/s

C.质点的加速度是0.125 m/s2      D.质点的加速度是0.5 m/s2

4.甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，t＝0时刻同时经过公路旁的同一个路标.在如图2描述两车运动的v－t图象中，直线a、b分别描述了甲、乙两车在0～20 s的运动情况.关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是(　　)

图2

A.在0～10 s内两车逐渐靠近        B.在10～20 s内两车逐渐远离

C.在t＝10 s时两车在公路上相遇    D.在5～15 s内两车的位移相等

5.将一个有确定方向的力F＝10 N分解成两个分力，已知一个分力有确定的方向，与F成30°角，另一个分力的大小为6 N，则在分解时(　　)

A.有无数组解      B.有两组解     C.有唯一解     D.无解

6.如图3所示，质量为m的木块，被水平力F紧压在倾角为θ＝60°的墙角上静止.则关于木块的受力情况、墙面对木块的作用力(压力与摩擦力的合力)，重力加速度为g，下列说法不正确的是(　　)

图3

A.墙面对木块一定有压力              B.墙面对木块一定有摩擦力

C.墙面对木块的作用力大小为F      D.墙面对木块的作用力大小为

7.如图5，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态.把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则下列判断正确的是(　　)

图4

A.A对地面的压力减小        B.B对墙的压力增大

C.A与B之间的作用力减小    D.地面对A的摩擦力减小

8.如图5所示，在教室里某同学在体重计上研究超重与失重.她由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程；由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程.关于她的实验现象，下列说法中正确的是(　　)

图5

A.只有“起立”过程，才能出现失重的现象

B.只有“下蹲”过程，才能出现超重的现象

C.“下蹲”的过程，先出现超重现象后出现失重现象

D.“起立”“下蹲”的过程，都能出现超重和失重的现象

9.如图6所示，质量为m的小球被水平绳AO和与竖直方向成θ角的轻弹簧系着处于静止状态，现将绳AO烧断，在绳AO烧断的瞬间，下列说法正确的是(　　)

图6

A.弹簧的拉力F＝     B.弹簧的拉力F＝mgsin θ

C.小球的加速度为零       D.小球的加速度a＝gsin θ

10.质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v－t图象如图6所示.取g＝10 m/s2，则物体与水平面间的动摩擦因数μ和水平推力F的大小分别为(　　)

图6

A.0.2,6 N       B.0.1,6 N      C.0.2,8 N     D.0.1,8 N

11.如图7所示，一木块在光滑水平面上受到一个恒力F作用而运动，前方固定一个轻质弹簧，当木块接触弹簧后，下列判断正确的是(　　)

图7

A．将立即做匀减速直线运动

B．将立即做变减速直线运动

C．在弹簧弹力大小等于恒力F时，木块的速度最大

D．在弹簧处于最大压缩量时，木块的加速度为零

12.如图8甲所示的水平传送带AB逆时针匀速转动，一物块沿曲面从一定高度处由静止开始下滑，以某一初速度从传送带左端滑上，在传送带上由速度传感器记录下物块速度随时间的变化关系如图乙所示(图中取向左为正方向，以物块刚滑上传送带时为计时起点)．已知传送带的速度保持不变，重力加速度g取10 m/s2.关于物块与传送带间的动摩擦因数μ及物块在传送带上运动第一次回到传送带左端的时间t，下列计算结果正确的是(　　)

图8

A．μ＝0.4  B．μ＝0.2    C．t＝4.5 s  D．t＝3 s

二.    实验题（每空2分，共16分）

13.（2分）在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中，弹簧弹力的大小为F，弹簧的形变量(伸长量或压缩量)为x，下列说法正确的是              。

A.实验中k的具体数值只能用逐个计算的方法求出来，而没有其他的方法

B.如果没有测出弹簧原长，用弹簧长度L代替x，F－L图线也是过原点的一条直线

C.利用F－x图线可求出k值

D.实验时要把所有点连到线上，才能探索得到真实规律

14.（8分）某同学用如图9甲所示的装置探究求合力的方法.将一木板(图中未画出)竖直放置，与铁架台和轻弹簧所在平面平行.其部分实验操作如下，请完成下列相关内容：

图9

(1)如图甲，在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O；

(2)卸下钩码然后将两细绳套系在弹簧下端，用两弹簧测力计将弹簧末端拉到同一位置O，记录细绳套AO、BO的________及两弹簧测力计相应的读数.图乙中B弹簧测力计的读数为________N；

(3)该同学在坐标纸上画出两弹簧测力计拉力FA、FB的大小和方向如图丙所示，请在图丙中作出FA、FB的合力F′；

(4)已知钩码的重力，可得弹簧所受的拉力F如图丙所示，观察比较F和F′，得出结论：__________________.

15.（6分）为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图10所示的实验装置．其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量．(滑轮质量不计)

图10

(1)实验时，一定要进行的操作是________．

A．用天平测出砂和砂桶的质量

B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力

C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数

D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带

E．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M

(2)该同学在实验中得到如图11所示的一条纸带(两计数点间还有两个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________m/s2(结果保留两位有效数字)．

图11

(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的a－F图象是一条直线，如图12所示，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为(　　)

图12

A．2tan θ    B.     C．k      D.

二．解答题(共3小题，共36分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

16.（12分）如图13所示，一滴雨滴从离地面20 m高的楼房屋檐自由下落，下落途中用Δt＝0.2 s的时间通过一个窗口，窗口的高度为2 m，g取10 m/s2，问：

图13

(1)雨滴落地时的速度大小；

(2)雨滴落地前最后1 s内的位移大小；

(3)屋檐离窗的上边框有多高？

17.（12分）如图14所示，厚度不计的薄板A长l＝5 m，质量M＝5 kg，放在水平地面上.在A上距右端x＝3 m处放一物体B(大小不计)，其质量m＝2 kg，已知A、B间的动摩擦因数μ1＝0.1，A与地面间的动摩擦因数μ2＝0.2，原来系统静止.现在板的右端施加一大小恒定的水平力F＝26 N，持续作用在A上，将A从B下抽出.g＝10 m/s2，求：

图14

(1)A从B下抽出前A、B的加速度各是多大；

(2)B运动多长时间离开A.

18.（12分）如图15所示，细线的一端固定在倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球(重力加速度为g).

图15

(1)当滑块至少以多大的加速度向右运动时，线对小球的拉力刚好等于零？

(2)当滑块至少以多大的加速度向左运动时，小球对滑块的压力等于零？

(3)当滑块以a′＝2g的加速度向左运动时，线中拉力为多大？

   汉中市龙岗学校2022届高一上学期期末考试

                   物理参考答案

一．选择题(共12小题，每小题4分，共48分)

二．实验题（每空2分，共16分）

13.       C      
14. （2）    方向　   、    　11.40     

（3）

（4） 在实验误差允许范围内F和F′相等，求合力可遵循平行四边形定则     

15.(1)BCD　(2)1.3　(3)D

三．计算题(共3小题，共36分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

16.（12分）

答案　(1)20 m/s　(2)15 m　(3)4.05 m

解析　(1)设雨滴自由下落时间为t，根据自由落体运动公式h＝gt2得t＝2 s.

则雨滴落地时的速度v＝gt＝20 m/s.

(2)雨滴在第1 s内的位移为h1＝gt12＝5 m

则雨滴落地前后最后1 s内的位移大小为h2＝h－h1＝15 m.

(3)由题意知窗口的高度为h3＝2 m，设屋檐距窗的上边框h0，雨滴从屋檐运动到窗的上边框时间为t0，则h0＝gt02.

又h0＋h3＝g(t0＋Δt)2

联立解得h0＝4.05 m.

17.（12分）

答案　(1)2 m/s2　1 m/s2　(2)2 s

解析　(1)对于B：μ1mg＝maB

解得aB＝1 m/s2

对于A：F－μ1mg－μ2(m＋M)g＝MaA

解得aA＝2 m/s2

(2)设经时间t抽出，则xA＝aAt2

xB＝aBt2，

Δx＝xA－xB＝l－x

解得t＝2 s.

18.（12分）

答案　(1)g　(2)g　(3)mg

解析　(1)当FT＝0时，小球受重力mg和斜面支持力FN作用，如图甲，则

FNcos 45°＝mg，

FNsin 45°＝ma

解得a＝g.

故当向右运动的加速度为g时线上的拉力为0.

(2)假设滑块具有向左的加速度a1时，小球受重力mg、线的拉力FT1和斜面的支持力FN1作用，如图乙所示.

由牛顿第二定律得

水平方向：FT1cos 45°－FN1sin 45°＝ma1，

竖直方向：FT1sin 45°＋FN1cos 45°－mg＝0.

由上述两式解得FN1＝，

FT1＝.

由此两式可以看出，当加速度a1增大时，球所受的支持力FN1减小，线的拉力FT1增大.

当a1＝g时，FN1＝0，此时小球虽与斜面接触但无压力，处于临界状态，

这时绳的拉力为FT1＝mg.

所以滑块至少以a1＝g的加速度向左运动时小球对滑块的压力等于零.

(3)当滑块加速度大于g时，小球将“飘”离斜面而只受线的拉力和重力的作用，如图丙所示，

此时细线与水平方向间的夹角α<45°.

由牛顿第二定律得FT′cos α＝ma′，

FT′sin α＝mg，

解得FT′＝m＝mg.