广东省广州三中2019-2020高一物理上学期期中试题（带解析Word版）

广州三中 2019 学年第一学期期中考试 高一物理试题 一 、单项选择题（6×4=24 分） 1.下列说法正确的是 A. 物体的速度很大，加速度一定不为零 B. 做直线运动的物体，其位移大小一定等于路程 C. 研究花样游泳运动员的动作时，可以把运动员看作质点 D. 瞬时速度的方向就是物体在该时刻或该位置的运动方向 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体的速度很大，加速度可能为零，例如高速飞行的子弹，选项 A 错误； B．做单向直线运动的物体，其位移大小等于路程，选项 B 错误； C．研究花样游泳运动员的动作时，运动员的大小不能忽略，不可以把运动员看作质点，选项 C 错误； D．瞬时速度的方向就是物体在该时刻或该位置的运动方向，选项 D 正确。 2.如图所示，甲、乙两位同学利用直尺测量反应时间，甲用一只手在直尺下方做捏尺的准备， 从她看到乙同学放开直尺开始，到她捏住直尺为止，测出直尺在这段时间内下落的高度为 20cm．则这次测量出甲的反应时间是（g 取 10m/s2） A. 0.02s B. 0.1s C. 0.14s D. 0.2s 【答案】D 【解析】 【详解】由题意，在反应时间内，木尺下落的高度 H=20cm 由自由落体运动的规律知：得 t=0.2s A．0.02s，与结论不相符，选项 A 错误； B．0.1s，与结论不相符，选项 B 错误； C．0.14s，与结论不相符，选项 C 错误； D．0.2s，与结论相符，选项 D 正确； 3.如图所示用四种方法悬挂相同的镜框，绳中所受拉力最小的图是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】镜框受重力和两根绳子的拉力处于平衡，合力等于 0，知两根绳子拉力的合力等于重 力，设每根绳与竖直方向的夹角为 ，合成两等大的拉力可得 ，则绳子与竖 直方向的夹角 越小，绳子拉力越小；故 A 正确，B、C、D 错误.故选 A. 4.下列给出 做直线运动的四组图象中,能够反映同一运动过程的是 ( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 试题分析：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 的 21 2H gt= θ 2 cosTF mgθ = θ直线运动，加速度为 0．3-5s 内做匀加速直线运动，加速度为 a=2m/s2，两图能反映同一运动 过程，故 A 正确；根据 v-t 图象可知，0-3s 内，x=vt=6t（m），x 与 t 成正比，x-t 图象应是 过原点的直线．3-5s 内做匀加速直线运动，x-t 图象应是抛物线，故 B 错误；第一个图是位 移时间图象，由位移时间图象可知：0-3s 内物体静止，速度为 0，3-5s 内匀速直线运动，速 度为 2m/s，可知两图不能反映同一运动过程，故 C 错误；位移时间图象表示 0-3s 内物体静止， 3-5s 内做匀速直线运动，加速度一直为零，两图不能反映同一运动过程，故 D 错误． 考点：考查了运动图像 【名师点睛】v-t 图象中，倾斜的直线表示匀变速直线运动，斜率表示加速度．位移-时间图 象的斜率等于物体运动的速度，加速度时间图象表示加速度随时间变化情况，根据图象即可 求解． 5.平直公路上以 24m/s 的速度行驶的汽车，紧急刹车后的加速度大小为 6.0m/s2，则它刹车后 5s 内的位移是 A. 45m B. 48m C. 75m D. 90m 【答案】B 【解析】 【详解】汽车刹车做匀减速直线运动，已知 v0=24m/s，a=-6.0m/s2，设经时间 t 汽车速度减为 零，由 v=v0+at，得 即 t=5s 时，汽车速度已经减为零，则汽车刹车后 5s 内的位移为 A．45m，与结论不相符，选项 A 错误； B．48m，与结论相符，选项 B 正确； C．75m，与结论不相符，选项 C 错误； D．90m，与结论不相符，选项 D 错误； 6.a、b 两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的速度图象如图所示，下列说法正确的是 0 4v vt sa −= = 0 24 4m 48m2 2 vx t= = × =A. a、b 加速时，物体 a 的加速度大于物体 b 的加速度 B. 20 秒时，a、b 两物体相距最远 C. 60 秒时，物体 a 在物体 b 的前方 D. 40 秒时，a、b 两物体速度相等，相距 200m 【答案】C 【解析】 【分析】 速度时间图像的斜率表示加速度、面积表示位移、面积差表示相对位移，两物体速度相同对 应相对距离的极值，两物体从同一位置出发，据此可以分析出接下来的位置关系。 【详解】A. a、b 加速时，b 的斜率更大，所以 b 的加速度更大，A 错误； B.第 40 秒时，两物体速度相等，此时位移差最大，所以相距最远，B 错误； C.由面积可得，60 秒时 a 的位移是 2100m，b 的位移是 1600m，所以 a 在 b 的前方，C 正确； D.40 秒时，由图像面积差可得，两物体的相对位移是 900m，故 D 错误。 【点睛】对于速度时间图像要抓住两个数学方面的意义来理解其物理意义：斜率表示加速度， 面积表示位移。 二、多项选择题（4×6=24 分） 7.一个物体的位移与时间的关系式为：s=5t+5t2（采用国际单位制），则 A. 物体的初速度是 5m/s B. 物体的加速度大小是 5m/s2 C. 物体 2s 内的位移是 20m D. 物体 2s 末的速度是 25m/s 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．根据 得物体的初速度为： v0=5m/s 2 2 0 5 51 2s v t at t t= + = +加速度为 a=10m/s2 故 A 正确，B 错误。 C．物体 2s 内的位移是 s2=5×2+5×22=30m 选项 C 错误； D．物体在 2s 末的速度为： v=v0+at=5+10×2m/s=25m/s 故 D 正确 8.如图所示，小球以 5m/s 的初速度冲上光滑的斜面（斜面足够长），经过 2s 速度大小变为 3m/s， 则关于小球的运动，下面说法正确的是 A. 5s 末速度可能为 0 B. 2s 内的位移可能为 0 C. 加速度大小可能为 4 m/s2，方向沿斜面向下 D. 加速度大小可能为 1 m/s2，方向沿斜面向上 【答案】AC 【解析】 【详解】若 2s 后物体的速度仍向上，则有： 负号表示方向沿斜面向下； 此时 5s 末速度 2s 内的位移 ； 若 2s 后速度方向向下，则有： 。 23 5 1m/s2 va t −= = = −  5 0 5 5 1 5 0v v at= + = − × = 0 2 2 5 3 2m 8m2 2 v vx t + += = × =负号说明加速度向下； 此时 5s 末速度 2s 内的位移 ； A．5s 末速度可能为 0，与结论相符，选项 A 正确； B．2s 内的位移可能为 0，与结论不相符，选项 B 错误； C．加速度大小可能为 4 m/s2，方向沿斜面向下，与结论相符，选项 C 正确； D．加速度大小可能为 1 m/s2，方向沿斜面向上，与结论不相符，选项 D 错误； 9.如图所示，A 物重 60N，B 物重 40N，A 和 B 通过轻绳绕过定滑轮相连，A 与 B、A 与地面间 的动摩擦因数皆为 0.2，现用水平力拉 B 物，使 B 向左匀速运动，。则 A. 绳对 B 的拉力大小是 28N B. 拉力 F 大小为 20N C. 拉力 F 大小为 36N D. A、B 间摩擦力大小为 16N 【答案】AC 【解析】 【详解】ABC．物体 B 受重力、支持力、细线对其向右的拉力 T、A 对 B 向右的滑动摩擦力 f 以及力 F；根据平衡条件有： F=T+f 其中： f=μGB=0.2×40=8N 对物体 A 分析，受重力、支持力、压力、B 对 A 向左的滑动摩擦力、地面对 A 向左的滑动摩擦 力、细线对其向右的拉力 T，根据平衡条件，有： T=f+f′ ' 2-3 5 4m/s2 va t −= = = −  ' ' 5 0 5 (5 4 5)m/s 15m/sv v a t= + = − × = − ' 0 2 2 5 3 2m 2m2 2 v vx t + −= = × =其中：f=8N； f′=μ（GA+GB）=0.2×（60+40）=20N 故 F=36N，T=28N 故 AC 正确， B 错误； D．由以上分析可知，A、B 间摩擦力大小 f=μGB=0.2×40=8N，选项 D 错误。 【点睛】 10.一种吸引式捕虫装置的简化模型如图所示，核心部件中有一个半圆形的容器，直径 AB 水 平，半径 OC 竖直，D 为四分之一圆弧 BC 的中点。已知昆虫与容器之间的动摩擦因数小于 1， 最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在昆虫缓慢从 C 点向右上方爬行的过程中，下列说法正确的 是（ ） A. 昆虫所受捕虫器的摩擦力逐渐减小 B. 昆虫所受捕虫器的支持力逐渐减小 C. 昆虫可以爬过捕虫器的 D 点 D. 昆虫所受捕虫器的作用力逐渐增大 【答案】B 【解析】 【详解】A.昆虫在缓慢爬行过程中受到重力、半圆形容器对昆虫的支持力和静摩擦力作用， 受力如图： 设昆虫的质量为 m，爬行到某位置与圆心连线偏离竖直方向的夹角为 ，则昆虫所受捕虫器的 为 θ摩擦力 f=mg ，昆虫缓慢从 C 点向右上方爬行的过程中， 增大， 增大，静摩擦力 f 逐渐增大，故 A 错误； B. 昆虫所受捕虫器的支持力 N=mg ，昆虫在缓慢从 C 点向右上方爬行的过程中， 增大， 减小，支持力 N 逐渐减小，故 B 正确； C.由题知，D 点与圆心连线偏离竖直方向的夹角为 45°，设昆虫与容器之间的动摩擦因数 =1， 则 mg = mg = =1 =45° 可知昆虫不可以爬过捕虫器的 D 点，故 C 错误； D. 昆虫在缓慢从 C 点向右上方爬行的过程中，可以认为受力平衡，昆虫所受捕虫器的作用力 始终等于其重力，保持不变，故 D 错误。 三、实验题（10+6=16 分） 11.如图是研究物体做匀变速直线运动的实验得到的一条纸带，纸带上相邻计数点间还有 4 个 点没有画出，依照打点的先后顺序依次编号为 0、1、2、3、4、5、6，测得 s1=5.18cm， s2=4.40cm，s3=3.62cm，s4=2.78cm，s5=2.00cm，s6=1.22cm。 ①打点计时器使用频率为 50Hz 的__________（选填“交流”或“直流”）电源，在实验中使 用的电火花打点计时器的工作电压是__________V。 ②相邻两计数点间的时间间隔为 T=__________s。 ③物体的加速度计算表达式为 a=______________________________（用字母表示），代入数据 可得加速度大小为 a=__________m/s2（保留两位有效数字），方向__________（填“A→B”或 “B→A”）。 ④打点计时器打计数点 3 时，物体的速度大小 v3=__________ m/s（保留两位有效数字）。 【答案】 (1). 交流 (2). 220 (3). 0.1 (4). (5). 0.80 (6). A→B (7). 0.32 【解析】 【详解】①[1][2]．打点计时器使用频率为 50Hz 的交流电源，在实验中使用的电火花打点计 sinθ θ sinθ cosθ θ cosθ µ sinθ µ cosθ tanθ µ θ 6 5 4 3 2 1 29 s s s s s sa T + + − + +=时器的工作电压是 220V。 ②[3] ．纸带上相邻计数点间还有 4 个点没有画出，则相邻两计数点间 时间间隔为 T=0.1s。 ③[4]．根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2 可以求出加速度的大小，得： s4-s1=3a1T2 s5-s2=3a2T2 s6-s3=3a3T2 为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值，得： a= （a1+a2+a3） 解得 [5]．代入数据得： [6]．加速度的方向 A→B。 ④[7]．根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上 3 点时小车的瞬时速度大小． 12.某实验小组做探究弹力和弹簧伸长量的关系的实验。实验时，先把弹簧平放在桌面上，用 刻度尺测出弹簧的原长 L0=4.6cm，再把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩吗，每增加一只钩码 均记下对应的弹簧长度 x，数据记录如下表所示。 钩码个数 1 2 3 4 5 弹力 F/N 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 弹簧长度 x/cm 7.0 9.0 11.0 13.0 15.0 的 1 3 6 5 4 3 2 1 29 s s s s s sa T + + − + += 2 2 2 5.18 4.40 3.62 2.78 2.00 1.22 0.01m/s 0.80m/s9 0 ) .1 (a + + − − − ×= =× 23 4 3 0.0362 0.0278 0.32m/s2 2 0.1 s sv T + += = =×（1）根据表中数据在图中作出 F-x 图线______。 （2）由此图线可得，该弹簧劲度系数 k=______N/m。（保留两位有效数字） （3）图线与 x 轴的交点的坐标值________L0（选填大于、等于或小于），原因是 __________________。 【答案】 (1). 见解析 (2). 50 (3). 大于 (4). 弹簧自重 【解析】 【详解】（1）[1]．描点作图，如图所示： （2）[2]．图象的斜率表示劲度系数，故有： （3）[3]．图线与 x 轴的交点坐标表示弹簧不挂钩码时的长度，其数值大于弹簧原长，因为 弹簧自身重力的影响． 四 .计算题（10+12+14=36 分） 13.神舟八号飞船完成与天宫一号的两次对接任务后返回，返回舱距地面 10km 时开始启动降 落伞装置，打开主伞，使速度减至 v=7m/s，并以这个速度在大气中匀速下落。在距地面 h=1m 时，返回舱的 4 台发动机开始向下喷气，舱体再次减速，设最后 1m 的减速阶段返回舱做匀减 速运动，且到达地面时的速度恰好为 0，求： （1）最后减速阶段的加速度； （2）最后减速阶段所用的时间。 【答案】（1）-24.5 m/s2 方向竖直向上 （2）0.286s 【解析】 5 0 50N/m0.15 0.05 Fk x −= = −   ＝【详解】（1）由题意知最后减速阶段的初速度 v0=7m/s，末速度为 0，位移为 1m，根据速度位 移关系有： 可得加速度 ： 负号表示加速度的方向与初速度的方向相反； （2）根据速度时间关系有： v=v0+at 可得减速时间为： 14.如图所示，小孩与雪橇总质量为 40kg，大人用与水平方向成 37°斜向上的大小为 100N 的 拉力拉雪橇，雪撬与小孩沿水平地面一起作匀速运动，（sin37°=0.6，cos37°=0.8， g=10m/s2）求： （1）画出受力分析图； （2）地面对雪橇的支持力大小； （3）雪橇与水平地面间的动摩擦因数的大小。 【答案】（1）见解析（2）340N（3） 【解析】 【详解】（1）以小孩和雪橇整体为研究对象，受力分析如图； 为 2 2 0 2v v ax− ＝ 2 22 0 2 20 7 m/s 24.5m/s2 12 va x v− − = −×＝ ＝ 0 0 7 s 0.286s24.5 v vt a − −= ≈−＝ 4 17（2）竖直方向上整体没有位移，则有 N+Fsin37°=mg 解得支持力 N=340N （3）水平方向 Fcos37°-f=0 又 f=μN 代入解得 15.甲乙两个同学在直线跑道上练习 4×100m 接力，他们奔跑时有相同的最大速度。乙从静止 开始全力奔跑需要跑出 25m 才能达到最大速度，这一过程可看作匀变速运动。现甲持棒以最 大速度向乙奔来，乙在接力区伺机全力奔出。若要求乙接棒时奔跑速度达到最大速度的 80%， 则： （1）乙在接力区须奔跑出多大距离？ （2）乙应在距离甲多远时起跑？ 【答案】（1）16m （2）24m 【解析】 【详解】（1）乙起跑后做初速度为 0 的匀加速直线运动，设最大速度为 v1，x1 为达到最大速 度经历的位移，v2 为乙接棒时的速度，x2 为接棒时经历的位移，有 v12=2ax1 v22=2ax2 v2=v1×80% 得 x2=0.64x1=16m 故乙在接力需奔出的距离为 16m． （2）设乙加速至交接棒的时间为 t x 甲=v1t 4=17 µ 2 2 1 0 0.4 16m2 vx t v t +＝ ＝ ＝△x=x 甲-x2=0.6v1t=24m． 故乙应在距离甲 24m 处起跑．