陕西省黄陵中学2019_2020学年高一物理上学期末考试题普通班,含解析

陕西省黄陵中学2019-2020学年高一物理上学期期末考试试题（普通班，含解析）第I卷选择题（48分）一、选择题（1-9题只有一个答案符合题意，10-12题有多个答案符合题意，全选对得4分，选对但不全对得2分，选错或者不选得0分，共48分）1.关于动能的理解，下列说法错误．．的是A. 凡是运动的物体都具有动能B. 动能不变的物体，一定处于平衡状态C. 重力势能可以为负值，动能不可以为负值D. 一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化【答案】B【解析】【详解】A．由动能的定义可知，凡是运动的物体都具有动能，故A正确；B．物体做匀速圆周运动时，物体的动能不变，但是物体的合力提供向心力即合力不为零，物体处于非平衡状态，故B错误；C．重力势能可以有负值，其正负取决于所选择的零势能面；而动能没有负值，故C正确；D．由于速度为矢量，当方向变化时，若其速度大小不变，则动能并不改变；而动能变化时，速度大小一定变化；故D正确．2.将一个物体由A处移到B处，重力做功（）A. 与运动过程是否存在阻力有关B. 与运动的具体路径有关C. 与运动的位移无关D. 与运动物体本身的质量有关【答案】D【解析】【详解】重力做功与路径、是否受其他力以及物体的速度无关，仅与初末位置的高度差有关，可知还与运动物体本身的质量有关，D正确．与运动的位移有关，根据W mgh3.关于弹簧的弹性势能，下列说法错误．．的是A. 弹簧的弹性势能跟拉伸(或压缩)的长度有关B. 弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数有关C. 同一弹簧，在弹性限度内，形变量越大，弹性势能越大D. 弹性势能的大小跟使弹簧发生形变的物体有关 【答案】D 【解析】 【详解】AB ．由212P E kx =得知，弹簧的弹性势能跟拉伸（或压缩）的长度以及弹簧的劲度系数均有关，故AB 正确。

C ．由 212P E kx =得知，同一弹簧，k 一定，在弹性限度内，形变量越大，弹性势能越大，故C 正确。

D ．弹性势能的大小跟使弹簧发生形变的物体无关，跟弹簧的劲度系数和形变量有关，故D错误。

本题选错误的，故选D 。

4.下面各个实例中，机械能守恒的是（ ）A. 物体沿斜面匀速下滑B. 物体从高处以0.9g 的加速度竖直下落C. 物体沿光滑曲面滑下D. 拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升 【答案】C 【解析】 【详解】A ．匀速下滑，动能不变，重力势能减小，A 错误；B ．物体从高处以0.9g 的加速度下落，受到阻力，机械能不守恒，B 错误；C ．物体沿光滑曲面滑下，除重力做功外，没有其它力做功，机械能守恒，C 正确；D ．拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升，速度不变，重力势能增加，机械能增加，D 错误． 5.自由下落的小球，从接触竖直放置的轻弹簧开始，到压缩弹簧有最大形变的过程中，下列说法正确的是A. 小球的动能逐渐渐少B. 小球的重力势能逐渐渐少C. 小球的动能逐渐增加D. 小球的机械能守恒【答案】B 【解析】【详解】当弹力等于重力时速度最大，所以动能先增大后减小，A 错；重力一直做正功，重力势能一直减小，B 对；小球要克服弹力做功，机械能减小，CD 错；6.如图所示，自由下落的小球下落一段时间后与弹簧接触，从它接触弹簧开始，到弹簧压 缩到最短的过程中，以下说法正确的是（ ）A. 小球加速度先减小再增大B. 小球先失重状态后超重C. 小球刚接触弹簧时，小球速度最大D. 弹簧被压缩最短时小球的加速度为零 【答案】AB 【解析】【详解】小球接触弹簧上端后受到两个力作用：向下的重力和向上的弹力．在接触后的前一阶段，重力大于弹力，合力向下，因为弹力F=kx 不断增大，所以合外力不断减小，故加速度不断减小，由于加速度与速度同向，因此速度不断变大．当弹力逐步增大到与重力大小相等时，合外力为零，加速度为零，速度达到最大．后一阶段，即小球达到上述位置之后，由于惯性小球仍继续向下运动，但弹力大于重力，合外力竖直向上，且逐渐变大，因而加速度逐渐变大，方向竖直向上，小球做减速运动，当速度减小到零时，达到最低点，弹簧的压缩量最大；因加速度先向下后向上，先减小再增大；故物体先失重后超重；故AB 正确，CD 错误．故选AB ．【点睛】本题考查了牛顿第二定律综合应用，学生容易出错的地方是：认为物体一接触弹簧就减速．对弹簧的动态分析也是学生的易错点，在学习中要加强这方面的练习．7.一辆沿直线运动的汽车刹车过程，位移和时间的关系满足方程2202m x t t =-（），则下列说法正确的是A. 汽车刹车时的初速度为20m/s ，加速度大小为22m/sB. 汽车向前运动50m 后停止运动C. 6s t =时，汽车的速度大小为4m sD. 汽车运动最后1s 内的位移大小等于1m 【答案】B 【解析】【详解】A. 位移和时间的关系满足方程x =20t -2t 2（m ），由匀变速直线运动的位移公式：2012x v t at =+可知汽车的初速度为：v 0=20m/s加速度为：a =-4m/s 2故A 错误；B. 汽车刹车时间为：0205s 4v t a === 刹车位移为：020550m 22v x t ==⨯= 故B 正确。

C. 汽车经过5s 停止运动，t =6s 时的速度大小为零，故C 错误；D. 汽车运动最后1s 内的位移大小为：2211412m 22x at ==⨯⨯=故D 错误。

8.如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图，在这个系统中B 为一个能发射超声波的固定小盒子，工作时小盒子B 向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲波遇到运动的物体反射后又被B 盒接收，从B 盒发射超声波开始计时，经时间△t 0再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发射的超声波的位移-时间图象，则下列说法正确的是A. 超声波的速度大于112x v t =声 B. 超声波的速度为222x v t=声 C. 物体的平均速度为2121022()x x t t t v --+∆=D. 物体的平均速度为21210()2x x t t t v --+∆=【答案】D 【解析】【详解】A ．由乙图可知，超声波在12t 时间内通过位移为x 1，则超声波的速度为： 111122x v t t x ==声 故A 错误；B ．由图可知：超声波通过位移为x 2时，所用时间为202t t -∆，则超声波的速度为： 222x v t 声＞故B 错误；CD ．物体通过的位移为x 2-x 1时，结合对A B 的解答得所用时间为：20102101222t t t t t t t ∆∆∆--+=-+（） 物体的平均速度为：2121210210()12()2x x x x v t t t t t t ∆∆--==-+-+故C 错误，D 正确。

故选D 。

9.用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度．已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4 mm ，遮光条经过光电门时遮光时间为0.04 s ，则滑块经过光电门位置时的速度大小为A. 0.1m/sB. 100 m/sC. 4 m/sD. 0.4m/s【答案】A 【解析】 【分析】利用平均速度代替瞬时速度可以求出经过光电门时的速度的大小．【详解】由于挡光条宽度很小，因此将挡光条通过光电门时的平均速度当作瞬时速度．滑块经过光电门时的速度表达式0.0040.1/0.04d v m s t ===V ．故选A ． 10.如图，直线a 和曲线b 分别是在平直公路上行驶的汽车a 和b 的位置一时间（x 一t ）图线，由图可知A. 在时刻t 1，a 车追上b 车B. 在时刻t 2，a 、b 两车运动方向相反C. 在t 1到t 2这段时间内，b 车的速率先减少后增加D. 在t 1到t 2这段时间内，b 车的速率一直比a 车大【答案】BC 【解析】【详解】由x —t 图象可知，在0-t 1时间内，b 追a ，t1时刻相遇，所以A 错误；在时刻t 2，b 的斜率为负，则b 的速度与x 方向相反，所以B 正确；b 图象在最高点的斜率为零，所以速度为零，故b 的速度先减小为零，再反向增大，所以C 正确，D 错误．11.如图所示，一小球被水平细线OA 与斜细线OB 拉着处于静止．现将整个装置以C 点为轴在竖直面内逆时针缓慢地转90o ，在此过程中，关于OA 、OB 绳上拉力大小F A 、F B 的变化是A. F A一直变大B. F A先变大后变小C. F B一直变小D. F B先变大后边小【答案】BC【解析】【分析】整个装置在纸面内缓慢转动，装置在每个位置都处于状态．以小球为研究对象，设绳与竖直方向的夹角，根据平衡条件，得到BO绳中的拉力F B和OA绳中的拉力F A与夹角的函数关系，再分析拉力如何变化．【详解】两绳拉住球处于静止状态，缓慢逆时针转动整个装置时两绳的夹角不变设为θ，OA 绳与竖直方向的夹角为α，则OB绳与竖直方向的夹角为θ-α.根据平衡条件，得F A sinα=F B sin(θ-α)，F A cosα+F B cos(θ-α)=G解得:sin()sinAGFθαθ-=，sinsinBGFαθ=因θ不变，α由90°变到0°，根据数学知识，得F A先变大后变小，F B逐渐减小，当α=0°时F B=0.故A，D错误，B，C正确.故选BC.【点睛】本题属于动态变化分析问题，采用的是函数法；也可以用作图法求解，如图所示：作图时要抓住不变的量，它是作图的依据.12.如图所示，两个质量分别为m1=2kg、m2=3kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接两个大小分别为F1=30N、F2=20N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则（）A. 弹簧秤的示数是26NB. 弹簧秤的示数是50NC. 在突然撤去F 2的瞬间，m 1的加速度不变D. 在突然撤去F 2的瞬间，m 2的加速度不变 【答案】AC 【解析】【详解】先整体分析得到1212()F F m m a -=+，代入数据解得a=2m/s 2,设弹簧秤受到的拉力为F ，再对m 1受力分析得到11F F m a -=，代入数据解得F=26N ，所以弹簧秤的示数是26N ，A 正确，B 错；在突然撤去F 2的瞬间，弹簧的弹力与撤去前相同，m 1受力不变，即m 1的加速度不变，C 对；m 2的合力增大，加速度增大，D 错．第I 卷 非选择题（52分）二．实验题（本大题共2个小题，共14分） 13.物理课上同学们通过实验“研究平抛运动”．（1）甲组同学利用图所示的实验装置，通过描点画出平抛小球的运动轨迹．以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有_________． A ．斜槽轨道必须光滑B ．安装斜槽轨道，使其末端保持水平C ．每次小球应从同一位置由静止释放D ．为描出小球的运动轨迹，描绘的点要用平滑的曲线连接起来（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O 为坐标原点，测量它们的水平坐标x 和竖直坐标y ，图中y -x 2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是__________．A. B.C. D.（3）验证轨迹是符合y =ax 2的抛物线后，根据图中y -x 图象M 点的坐标值，可以求出a =______m -1，小球平抛运动的初速度v 0=______m/s ．（重力加速度取g =10m/s 2）．【答案】 (1). BCD (2). A (3). 10 (4). 0.71 【解析】【详解】（1）[1]．A ．斜槽轨道没必要必须光滑，只要到达底端速度相同即可，选项A 错误； B ．安装斜槽轨道，使其末端保持水平，以保证小球做平抛运动，选项B 正确； C ．每次小球应从同一位置由静止释放，以保证到达底端速度相同，选项C 正确； D ．为描出小球的运动轨迹，描绘的点要用平滑的曲线连接起来，选项D 正确； （2）[2]．物体在竖直方向做自由落体运动212y gt =水平方向做匀速直线运动x=vt ；联立可得：222v x y g=因初速度相同，故22v g为常数，故x 2-y 应为正比例关系，故A 正确，BCD 错误；（3）[3][4]．根据M 坐标（0.2m ，0.4m ）代入y =ax 2解得a =10.0m -1由221=0.1v g a= 解得02m/s0.71m/sv==14.在“探究匀变速直线运动的规律”的实验中：（1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有______A．电压合适的交流电源 B．电压可调的直流电源C．刻度尺 D．秒表 E．天平（2）实验过程中，下列做法正确的是 ________A．先接通电源，再使纸带运动B．先使纸带运动，再接通电源C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处（3）通过打点计时器得到的一条纸带上的点迹不均匀，下列判断正确的是________A．点迹密集的地方说明振针打点速度较大B．点迹密集的地方说明物体运动的速度较大C．点迹不均匀说明物体做变速运动D．点迹不均匀说明相邻两点之间的时间间隔不同（4）图示为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出，按时间顺序取A、B、C、D、E五个计数点，测出各点到A点的距离如图所示．①由纸带可判定小车做_________________ 运动②当打计数点D时小车的瞬时速率为___ m/s；小车的加速度大小为___ m/s2．（结果均保留2位有效数字）【答案】 (1). AC (2). AD (3). C (4). 匀加速直线 (5). 0.34m/s (6).0.40m/s2【解析】【详解】（1）[1]．使用打点计时器是需要用电压合适的交流电源；处理纸带时需要用刻度尺．故选AC ．（2）[2]．实验操作时，用将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再释放纸带．故AD 正确，BC 错误．（3）[3]. AB 、相邻计时点的时间间隔相等，点迹密集的地方，相邻计时点的距离小，所以物体运动的速度比较小，与振针的振动速度无关，故AB 错误；CD 、相邻计时点的时间间隔相等，点迹不均匀说明物体做变速运动，故C 正确，D 错误．（4）①[4]．因为： x AB =24mm x BC =52-24=28mm x CD =84-52=32mm ，那么∆x =x BC -x AB =x CD -x BC =x DE -x CD =4mm即相邻的相等时间间隔位移之差相等，所以小车做匀加速直线运动．②[5]．由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T =0.1s ，打计数点D 时小车的瞬时速率为：3120.052.0 10m/s 0.34m/s 220.1CE D x v T --==⨯=⨯ [6]．根据运动学公式得：△x =at 2，得：3222410m/s 0.40m/s 01a -⨯==．三、计算题（需要必须的解答过程和运算步骤，共3个小题，共38分）15.跳伞运动员做低空跳伞表演，当直升飞机悬停在离地面224m 高时，运动员离开飞机做自由落体运动．运动一段时间后，打开降落伞，展伞后运动员以212.5m/s a =的加速度匀减速下降．为了运动员的安全，要求运动员落地速度最大不得超过25m/s 10m/s t v g ==，，则：（1）运动员展伞时，离地面的高度至少为多少？着地时相当于从多高处自由落下？（2）运动员在空中运动的最短时间为多少？【答案】（1）99m ；1.25m （2）8.6s【解析】【详解】（1） 自由下落过程，则有：2112v gh =①匀减速运动过程：22122t v v ah -=②又：12h h +=224m ③由①②③联立解得：h 2=99m因落地速度为t v =5m/s ，则相当于从高为3h 的地方下落根据自由落体运动规律有：232t v h g= 代入数据得：3 1.25h =m（2）由②③得h 1=125m ，v 1=50m/s根据自由落体运动规律有：21112h gt =代入数据解得： t 1=5s匀减速运动过程，有：12t v v t a-== 3.6s 所以运动员在空中运动的时间为： 12t t t =+=8.6s16.如图所示,传送带与水平方向夹37°角,AB 长为L =16m 的传送带以恒定速度v =10m/s 运动,在传送带上端A 处无初速释放质量为m =0.5kg 的物块,物块与带面间的动摩擦因数μ=0.5,求:（1）当传送带顺时针转动时,物块从A 到B 所经历的时间为多少?（2）当传送带逆时针转动时,物块从A 到B 所经历的时间为多少?【答案】(1) 4 s (2) 2 s【详解】（1）传送带顺时针转动时,物体相对传送带向下运动,则物体所受滑动摩擦力沿斜面向上,相对传送带向下匀加速运动,由牛顿第二定律得：sin 37s 37) (co mg ma μ鞍=﹣代入数据得：22m/s a =由匀变速运动的位移公式得：212l at =代入数据得： t =4s（2）传送带逆时针转动,当物体下滑速度小于传送带转动速度时,物体相对传送带向上运动，物体所受滑动摩擦力沿传送带向下,设物体的加速度大小为a 1，第二定律得：1 37 37mgsin mgcos ma μ??代入数据得：2110 m/s a =设当物体运动速度等于传送带转动速度时经历的时间为t 1，移为x 1，有：t 1=1sx 1=16m当物体运动速度等于传送带速度瞬间,有：37 37mgsin mgcos μ??则下一时刻物体相对传送带向下运动,受到传送带向上的滑动摩擦力﹣﹣摩擦力发生突变。