云南省曲靖市麒麟区五中学年度下学期期中考试高一物理试题解析版.docx
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云南省曲靖市麒麟区五中学年度下学期期中考试高一物理试题解析版
云南省曲靖市麒麟区五中2017-2018学年度下学期期中考试高一物理
一、单选题
1.一质点受到下列几组共点力的作用，一定能使质点产生加速度的是（ ）
A.25N,15N,40NB.10N,15N,20N
C.10N,20N,40ND.2N,4N,6N
【答案】C
【解析】试题分析：
A组中三个力合力的最小值为5N，故一定能使质点产生加速度，选项A正确；C组中三个力合力的最小值为10N，故一定能使质点产生加速度，选项C正确；B、D组中三个力合力的最小值为0，故不一定能使质点产生加速度，选项BD错误；故选AC.
考点：
力的合成.
2.如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是Ffm.现用平行于斜面的拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块沿斜面以同一加速度向下运动，则拉力F的最大值是（ ）
A.
B.
C.
D.Ffm
【答案】C
【解析】当下面2m的物体摩擦力达到最大时，拉力F达到最大．将4个物体看做整体，由牛顿第二定律：
F＋6mgsin30°＝6ma；将2个m及上面的2m看做整体：
Ffm＋4mgsin30°＝4ma；由两式解得：
F＝
Ffm.故选C.
点睛：
本题注意分析题目中的条件，明确哪个物体最先达到最大静摩擦力；再由整体法和隔离法求出拉力．
3.如图所示，有一个直角支架AOB，OA水平放置，OB竖直向下，OA上套有小环P，OB上套有小环Q，两环间由一根质量不计、不可伸长的细绳相连，小环P受水平向右外力作用使其匀速向右平动，在P平动过程中，关于Q的运动情况以下说法正确的是（ ）
A.Q匀速上升
B.Q减速上升
C.Q匀加速上升
D.Q变加速上升
【答案】D
【解析】小环P、小环Q的合运动与分运动的关系如图所示，若细绳与OB的夹角为α，则v0＝vPsinα，而vQ＝
，所以vQ＝vPtanα，由于vP保持不变，α增大，所以vQ增大，Q的加速度向上，但速度不是均匀增大，即Q变加速上升，因此只有选项D正确.
点睛：
此题关键是掌握速度分解的方法，即将物体的速度分解到沿绳子方向和垂直绳子方向的分速度.
4.2015年12月29日，“高分4号”对地观测卫星升空．这是中国“高分”专项首颗高轨道高分辨率、设计使用寿命最长的光学遥感卫星，也是目前世界上空间分辨率最高、幅宽最大的地球同步轨道遥感卫星．下列关于“高分4号”地球同步卫星的说法中正确的是（ ）
A.该卫星定点在北京上空
B.该卫星定点在赤道上空
C.它的高度和速度是一定的，但周期可以是地球自转周期的整数倍
D.它的周期和地球自转周期相同，但高度和速度可以选择，高度增大，速度减小
【答案】B
【解析】试题分析：
地球同步卫星若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，就稳定做圆周运动，这是不可能的，因此地球同步卫星相对地面静止不动，所以必须定点在赤道的正上方，故B正确，A错误；因为同步卫星要和地球自转同步，即它们的T与ω相同，根据
，因为ω一定，所以r必须固定，且v也是确定，故CD错误；
故选B。
考点：
同步卫星；万有引力定律
【名师点睛】此题要理解并掌握地球同步卫星的条件．地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度大小。
5.现代观测表明，由于引力作用，恒星有“聚集”的特点，众多的恒星组成了不同层次的恒星系统，最简单的恒星系统是两颗互相绕转的双星，事实上，冥王星也是和另一星体构成双星，如图所示，这两颗行星m1、m2各以一定速率绕它们连线上某一中心O匀速转动，这样才不至于因万有引力作用而吸引在一起，现测出双星间的距离始终为L，且它们做匀速圆周运动的半径r1与r2之比为3∶2，则（ ）
A.它们的角速度大小之比为2∶3
B.它们的线速度大小之比为3∶2
C.它们的质量之比为3∶2
D.它们的周期之比为2∶3
【答案】B
【解析】双星的角速度和周期都相同，故A、D均错，由
＝m1ω2r1，
＝m2ω2r2，解得m1∶m2＝r2∶r1＝2∶3，C错误．由v＝ωr知，v1∶v2＝r1∶r2＝3∶2，B正确．
6.飞机着陆后以6m/s2的加速度做匀减速直线运动，若其着陆时的速度为60m/s，求它着陆后12s末的速度（ ）
A.0B.12m/sC.－12m/sD.132m/s
【答案】A
【解析】解：
飞机着陆时的速度v0为60m/s，加速度a为﹣6m/s2
飞机速度减为零的时间为：
，可知飞机在10s就已经停下
可知飞机着陆后12s末的速度为0．A正确，BCD错误．
故选：
A．
【点评】本题考查了运动学中的“刹车问题”，是道易错题，注意先判断飞机何时速度减为零，不能直接代公式v=v0+at计算着陆后12s末的速度．
7.甲运动的速度是3m/s，乙运动的速度是2m/s，丙运动的速度是－5m/s，则（ ）
A.甲比丙运动快B.乙比丙运动快
C.甲运动最快D.乙运动最慢
【答案】D
【解析】速度是表示运动快慢的物理量，对于同一条直线上的运动，可以规定其中的一个方向为正方向，则另一个方向为负方向，故速度大小看速度的绝对值，故v丙＞v甲＞v乙，故选D.
8.如图所示，质量为10kg的物体，在水平地面上向左运动，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2，与此同时，物体受到一个水平向右的拉力F＝20N的作用，则物体的加速度为（g取10m/s2）（ ）
A.0
B.2m/s2，水平向右
C.4m/s2，水平向右
D.2m/s2，水平向左
【答案】C
【解析】物体受到地面的摩擦力大小为
，方向水平向右，物体的加速度
，方向水平向右，故选项C正确．
9.如图所示，下端固定的一根轻弹簧竖直立在水平地面上，弹簧正上方有一物块，从高处自由下落到弹簧上端的O点，开始将弹簧压缩．弹簧被压缩了x0时，物块的速度变为零．从O点开始接触，物块加速度的数值随弹簧O点下降高度x的变化图象是下列图中的（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】试题分析：
在平衡位置以上，重力大于弹力，有
，在平衡位置以下，重力小于弹力，有
，知a与x成线性关系．若物体从弹簧原长位置释放，根据对称性，平衡位置在最终压缩量的中点，最低点的加速度等于g，从某一高度释放，要下降得更低，最低点的弹力会更大，根据牛顿第二定律，加速度应大于g．故D正确，ABC错误．故选D.
考点：
牛顿第二定律的应用
【名师点睛】此题是牛顿第二定律的应用问题；解决本题的关键会根据牛顿第二定律求出加速度的表达式，知道a与x的关系，通过与弹簧原长位置释放进行比较，得出最低点加速度的大小关系；此题是中等题，意在考查学生对图像的认识能力.
10.如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间Δt.测得遮光条的宽度为Δx，用
近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度．为使
更接近瞬时速度，正确的措施是（ ）
A.换用宽度更窄的遮光条
B.提高测量遮光条宽度的精确度
C.使滑块的释放点更靠近光电门
D.增大气垫导轨与水平面的夹角
【答案】A
【解析】试题分析：
此实验中利用平均速度等效替代瞬时速度；故只能尽量减小计算平均速度的位移，即换用宽度更窄的遮光条；故A正确；BCD错误；故选A．
考点：
瞬时速度
【名师点睛】此题实质是考查对瞬时速度及实验原理的理解；解答本题应掌握关键问题，要使位移与时间的比值更接近一个瞬间只能减小宽度；其他实验方法均无能为力．
视频
11.将一个可视为质点的物体在t＝0时刻以一定的初速度竖直上抛，并以抛出点为参考平面，物体经时间t1上升至高为h处，又经时间t2回到高为h的位置，重力加速度为g，则高度h为（ ）
A.
g（t2－t1）2B.
C.
gt12＋
gt1t2D.缺少条件，无法计算
【答案】C
...............
12.如图是中国运动员吴敏霞在2016年里约奥运会女子跳水比赛中的精彩镜头，吴敏霞在与水接触的时候有____作用力与反作用力（忽略空气阻力）（ ）
A.一对
B.两对
C.三对
D.四对
【答案】B
【解析】与水接触时，吴敏霞共受两个力，即重力和水对她的作用力，这两个力的反作用力分别是她对地球的引力和她对水的压力，故共有两对作用力与反作用力，故选B．
二、多选题
13.一颗科学资源探测卫星的圆轨道经过地球两极上空，运动周期为T＝1.5h，某时刻卫星经过赤道上A城市上空．已知：
地球自转周期为T0（24h），地球同步卫星轨道半径为r，万有引力常量为G，根据上述条件（ ）
A.可以计算卫星绕地球运动的圆轨道半径
B.可以计算地球的质量
C.可以计算地球表面的重力加速度
D.可以断定，再经过12h卫星第二次到达A城市上空
【答案】AB
【解析】试题分析：
根据地球同步卫星万有引力提供向心力周期公式
得：
，故B正确；根据探测卫星万有引力提供向心力周期公式
解得：
，因为M已经求得，所以可以求得卫星绕地球运动的圆轨道半径，故A正确；
在地球表面有
，因为不知道地球半径，所以无法求出地球表面的重力加速度，故C错误；经过12h时，赤道上A城市运动到和地心对称的位置了，而资源探测卫星正好转过了8圈，又回到原位置，所以经过12h卫星不会到达A城市上空，故D错误．故选AB
考点：
万有引力定律的应用；同步卫星.
14.将甲、乙两小球（可视为质点）分别从同一高度以大小不同的初速度相向水平抛出，经过一段时间后两小球恰好在M点相遇，相遇前的运动轨迹如图所示，忽略空气阻力，则下列判断正确的是（ ）
A.甲、乙两球同时抛出
B.先抛出甲小球，后抛出乙小球
C.抛出时甲小球的速度大于乙小球的速度
D.相遇时甲小球的速度大于乙小球的速度
【答案】ACD
【解析】相遇时，两球下降的高度相同，根据
知，两球的运动时间相等，可知两球同时抛出，故A正确，B错误．相遇时，甲球的水平位移大于乙球的水平位移，根据x=v0t知，抛出时甲球的速度大于乙球的速度，故C正确．相遇时，竖直分速度相等，甲的水平分速度大于乙的水平分速度，根据平行四边形定则知，相遇时甲球的速度大于乙球的速度．故D正确．故选ACD.
点睛：
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移．
15.（多选）如图是某些同学根据实验数据画出的图象，下列说法中正确的是（ ）
A.甲和乙较好地把握了实验条件M远大于m
B.丙和丁没有把握好实验条件M远大于m
C.甲同学长木板的倾角太小，而乙同学长木板的倾角太大
D.甲、乙、丙三同学中，丙较好地完成了平衡摩擦力的操作
【答案】ACD
【解析】因为图象甲、乙和丙中都是直线，说明满足小车质量和车上砝码质量之和M远远大于砂及砂桶的总质量m，而图像丁没有满足此关系；图象丙经过坐标原点，说明平衡摩擦力比较到位；甲同学中当力F到达一定值时才有加速度，说明没有平衡摩擦力或者长木板的倾角太小，而乙同学中当F=0时就有加速度，说明平衡摩擦力过头了，长木板的倾角太大；故选项ACD正确，B错误；故选ACD.
点睛：
本题考查验证牛顿第二定律试验的误差分析．做出的a-F图象或者a-1/M图象坐标轴有截距的时候，不是平衡摩擦力不足就是平衡摩擦力过度．
16.如图是物体做直线运动的v－t图象，由图可知，该物体（ ）
A.第1s内和第3s内的运动方向相反
B.第3s内和第4s内的加速度相同
C.第1s内和第4s内的位移不相等
D.0～2s和0～4s内的平均速度大小相等
【答案】BC
【解析】第1s内和第3s内速度均为正，说明运动方向相同，故A错误。
第3s内和第4s内图象的斜率相同，加速度相同，故B正确。
图线与时间轴围成的面积表示位移，可知第1s内和第4s内图线围成的面积大小相等，则位移大小相等，但是方向不同，故C正确。
物体在2-4s内通过的位移为0，则0-2s内和0-4s内通过的位移相等，但所用时间不同，则平均速度大小不等，故D错误。
故选BC。
点睛：
解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义，知道图线的斜率表示加速度，速度的正负表示运动的方向，图线与时间轴围成的面积表示位移的大小．
三、实验题
17.打点计时器是高中物理中重要的实验仪器，下图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的，请回答下面的问题：
（1）图甲是________（填“电磁”或“电火花”）打点计时器，电源采用的是________（填“交流电4～6V”、“交流220V”、四节干电池）．
（2）某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上依次确定出A、B、C、D、E五个计数点．其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间还有4个计时点未标出．各点到A点距离分别为2.88cm,7.20cm,12.96cm,20.16cm.
①每两个计数点间的时间间隔__________s.
②试根据纸带上数据，计算出打下D点时小车的瞬时速度是_________m/s（保留三位有效数字）．
（3）用打点计时器测定小车的速度，当使用的电源频率高于50Hz时，如果仍按50Hz来计算，则测得的速度将比真实值_____________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
【答案】
（1）.电磁
（2）.交流电4～6V（3）.0.1（4）.0.648（5）.偏小
【解析】
（1）图甲是电磁打点计时器，使用交流4-6V的电压．
（2）①因为打点计时器每隔0.02s打一个点，则相邻计数点间的时间间隔为T=0.1s，②根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出D点的瞬时速度即：
。
（3）根据
可得，使用的电源频率高于50Hz时，如果仍按50Hz来计算，则测量的周期偏大，得出的速度偏小。
18.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中．
（1）某组同学用如图所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系．下列措施中不需要或不正确的是（______________）
A．首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力
B．平衡摩擦力的方法就是在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动
C．每次改变小车拉力后都需要重新平衡摩擦力
D．实验中通过在塑料桶内增加砝码来改变小车受到的拉力
E．每次小车都要从同一位置开始运动
F．实验中应先释放小车，然后再开打点计时器的电源
（2）某组同学实验得出数据，画出的a－
的关系图线如图所示．从图象中可以看出，作用在物体上的恒力F＝________N．当物体的质量为5kg时，它的加速度为________m/s2.
【答案】
（1）.BCEF
（2）.5（3）.1
【解析】
（1）本实验中只有平衡摩擦力后，小车受到的拉力才是其合力，故应平衡摩擦力，选项A正确；平衡摩擦力时不应挂小桶，故B错误；实验中只需平衡一次摩擦力即可，故选项C不需要；实验中通过在塑料桶内增加砝码来改变小车受到的拉力，D正确；实验中只需从靠近打点计时器处释放小车即可，不需从同一位置释放，故选项E不需要；释放小车之前应先接通电源，故选项F错误；此题选择不正确的选项，故选BCEF；
（2）由图线知F＝Ma＝
×2＝5N，当物体质量为5kg时，a＝
＝1m/s2.
四、计算题
19.总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下，经过2s拉开绳索开启降落伞，如图所示是跳伞过程中的v－t图，试根据图象求：
（g取10m/s2）
（1）t＝1s时运动员的加速度和所受阻力的大小．
（2）估算14s内运动员下落的高度
（3）估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间．
【答案】
（1）8m/s2 160N
（2）160m（3）70.67s
【解析】考点：
动能定理的应用；加速度；牛顿第二定律．
解析：
（1）在0-2S内，运动员做匀加速运动
有：
a=
=
m/s2=8m/s2
又：
根据牛顿第二定律：
mg-F=ma得
F=mg-a）=80×2N=160N
（2）速度图线与时间轴所夹面积为下落高度h=2×2×40=160m
根据动能定理有mgh-W=
mv2
克服阻力做的功：
W=mgh-
mv2=80×10×160-
×80×62=126560J
（3）总时间为t=14+
=71s
答
（1）加速度为8m/s2，阻力位160N．
（2）下降高度为160m，阻力做功为126560J．
（3）着陆总时间为71s．
20.如图所示，质量M＝8kg小车放在光滑的水平面上，在小车右端施加一水平恒力F＝8N．当小车向右运动的速度达到v0＝3m/s时，在小车右端轻放一质量m＝2kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.2，物块始终不离开小车．g取10m/s2.求：
小车至少多长？
【答案】小车至少3m长物块才不会掉下．
【解析】根据牛顿第二定律，对物块有：
μFN＝ma1，
FN－mg＝0
代入数据解得：
a1＝μg＝0.2×10m/s2＝2m/s2
对小车有：
F－μFN＝Ma2
解得：
a2＝
＝0.5m/s2
设经过时间t，物块和车的速度相等，物块的速度为：
v1＝a1t
车的速度为：
v2＝v0＋a2t
v1＝v2，
代入数据解得：
t＝2s
在2s内小物块前进的位移为：
x1＝
a1t2＝4m
小车前进的位移为：
x2＝v0t＋
a2t2＝7m
两者的相对位移为：
Δx＝x2－x1＝7m－4m＝3m
故小车至少3m.
点睛：
该题是相对运动的典型例题，要认真分析两个物体的受力情况，正确判断两物体的运动情况，把握住两物体的速度关联关系以及位移关联关系，再根据运动学基本公式求解．
21.一辆汽车正在以v0＝20m/s的速度匀速行驶，突然，司机看见车的正前方x处有一只静止的小狗，司机立即采取制动措施，司机从看见小狗开始采取了一系列动作，整个过程中汽车的运动规律如图所示，求
（1）汽车司机的反应时间；
（2）汽车在各个阶段的加速度；
（3）若司机发现小狗时小狗在车正前方10m处，小狗是否有危险．
【答案】
（1）0.5s
（2）0～0.5s内加速度为零，0.5～4.5s内加速度为－5m/s2 （3）小狗有危险
【解析】
（1）从速度－时间图象上得知，汽车先做匀速直线运动，后做减速运动，则匀速运动的时间便为司机的反应时间t＝0.5s.
（2）匀速运动阶段汽车的加速度为零，a1＝0，减速阶段的加速度a2＝
m/s2＝-5m/s2，负号说明加速度方向与汽车的速度方向相反．
（3）汽车做匀速运动的位移x＝v0t＝10m，做减速运动时汽车要继续向前移动，故小狗有危险．
点睛：
此题关键是搞清v-t图像为意义：
速度的正负表示速度的方向；速度图象的斜率等于物体的加速度；图象与坐标轴所围的“面积”表示物体的位移；根据位移判断小狗安全距离．
22.如图所示，可视为质点的滑块B放在水平面上，在其正上方离水平面高h＝0.8m处有一可视为质点的小球A，某时刻小球A以v1＝5m/s的初速度开始向右做平抛运动，同时滑块B以v2＝3m/s的初速度开始向右做匀加速直线运动，小球A恰好能击中滑块B，求B运动的加速度a的大小．（g＝10m/s2）
【答案】10m/s2
【解析】试题分析：
小球竖直方向是自由落体运动
小球飞行的水平距离
对于B；由运动学公式
解得
考点：
平抛运动
点评：
本题的关键是两种运动具有等时性，且水平位移也是相等的。
23.如图所示，把一个平放着的、边长为l的均质立方体绕bc棱翻转，使对角面AbcD处于竖直平面内，则它的重心位置升高了多少？
【答案】
【解析】均质立方体的重心位于中心，也就是对角面AbcD两对角线Ac、bD的交点O，立方体平放时O点离地面的高度h＝
；当把立方体绕bc棱翻转到使对角面AbcD处于竖直平面内时，O点离地的高度等于O点到bc棱的距离，即等于对角面边长Ab或cD的一半，故后来O点离地的高度h′＝
l；所以翻转后这个均质立方体的重心位置升高了：
Δh＝h′－h＝
l－
l＝
l.
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