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- 2021-04-13 发布
2019-2020学年度第一学期期中考试
高一物理（选修）试卷
一、单项选择题：本题共6小题，每小题3分，共计18分．每小题只有一个选项符合题意．
1．下列哪个仪器测量的物理量不是力学基本量
A. 托盘天平 B. 刻度尺 C. 秒表 D. 测力计
2．孔明灯相传是由三国时的诸葛亮发明的．如图所示，有一盏质量为m的孔明灯升空后向着东北偏上方向沿直线匀速上升，则此时孔明灯所受空气的作用力的大小和方向是
A．0 B．mg，竖直向上
C．mg，东北偏上方向 D.mg，东北偏上方向
3．在如图所示的甲、乙、丙、丁四幅图中，滑轮本身所受的重力忽略不计，滑轮的轴O安装在一根轻木杆P上，一根轻绳ab绕过滑轮，a端固定在墙上，b端下面挂一个质量都是m的重物，当滑轮和重物都静止不动时，甲、丙、丁图中木杆P与竖直方向的夹角均为θ，乙图中木杆P竖直．假设甲、乙、丙、丁四幅图中滑轮受到木杆P的弹力的大小依次为FA、FB、FC、FD，则以下判断中正确的是
A．FA＝FB＝FC＝FD B．FD＞FA＝FB＞FC
C．FA＝FC＝FD＞FB D．FC＞FA＝FB＞FD
4. 在两条相互垂直的水平直道上,甲正以3 m/s的速度自西向东朝十字路口走去，乙正以4 m/s的速度通过十字路口向北走去，此时甲、乙之间的距离为100 m.则在以后的过程中，甲、乙之间的最小距离是
A.100 m B.80.8 m C.80 m D.70.7 m
5．2013年6月20日，我国宇航员王亚平在太空授课时，利用质量测量仪粗略测出了聂海胜的质量．若聂海胜受到恒力F的作用从静止开始运动，经时间t运动的位移为x，则聂海胜的质量为
A． B. C. D.
6．如图所示，物体从O点由静止开始做匀加速直线运动，途经A、B、C三点，其中|AB|＝2 m，|BC|＝3 m．若物体通过AB和BC这两段位移的时间相等，则O、A两点之间的距离等于
A． m B. m C. m D. m
二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共计20分．每小题有多个选项符合题意，
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．
7．物体做匀加速直线运动，若第1秒内物体通过的位移是0.5m，则第2秒内通过的位移可能是
A． 1.0m B．1.5m C．2.0m D． 2.5m
8．如图所示，物体B的上表面水平，A、B相对于斜面C静止，当斜面C受到水平力F向左匀速运动的过程中
A. 物体A可能受到3个力的作用
B. 物体B一定受到4个力的作用
C. 物体C对物体B的作用力竖直向上
D. 物体C和物体B之间可能没有摩擦力
9．如图所示，质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上，通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B.则
A．A对地面的压力等于(M＋m)g
B．A对地面的摩擦力方向向左
C．B对A的压力大小为mg
D．细线对小球的拉力大小为mg
10．科技馆中的一个展品如图所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头，在一种特殊的间歇闪光灯的照射下，若调节间歇闪光间隔时间正好与水滴从A下落到B的时间相同，可以看到一种奇特的现象，水滴似乎不再下落，而是像固定在图中的A、B、C、D四个位置不动，对出现的这种现象，下列描述正确的是(g＝10 m/s2)
A．水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间满足tAB＜tBC＜tCD
B．闪光的间隔时间可能是 s
C．水滴在相邻两点间的平均速度满足
D．水滴在各点的速度之比满足vB∶vC∶vD＝1∶2∶3
11．如图所示，放在水平桌面上的木块A处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量为0.6kg，弹簧测力计读数为2N，滑轮摩擦不计．若轻轻取走盘中的部分砝码，使总质量减少到0.3kg时，将会出现的情况是(取g＝10m/s2)
A．弹簧测力计的读数将变小
B．A仍静止不动
C．A对桌面的摩擦力变小
D． A所受的摩擦力变大
三、 简答题：本题(第12、13题)，共计16分．请将解答填写在相应的位置．
A
O1
第12题图甲
12.（8分）验证“力的平行四边形定则”，如图甲所示，实验步骤如下：
①用两个相同的弹簧测力计互成角度拉细绳套，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置，记为O1；
②记录两个弹簧测力计的拉力F1和F2的大小和方向；
③只用一个弹簧测力计，将结点仍拉到位置O1，记录弹簧测力计的拉力F3的大小和方向；
④按照力的图示要求，作出拉力F1、F2、F3；
⑤根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F；
⑥比较F3和F的一致程度．
第12题图乙
1N
O1
P1
P2
▲▲▲▲
（1）下列说法中正确的是 ▲ ．
A．应使橡皮条与两绳夹角的平分线在同一直线上
B．为了便于计算合力大小，两绳间夹角应取30°、45°、90°等特殊角度
C．系在橡皮条末端的两绳要一样长
D．同时改变两个弹簧测力计的拉力，结点可能保持在位置O1
（2）改变F1、F2，重复步骤①至⑥进行第二次实验，记下结点位置O2，位置O2 ▲
（选填“必须”或“不必”）与位置O1相同．
（3）实验记录纸如图乙所示，两弹簧测力计共同作用时，拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点；两个力的大小分别为：F1＝3.0N、F2＝3.5N．请根据图中给出的标度作出F1和F2的合力，测得合力F＝ ▲ N（保留两位有效数字）．
（4）实验中，用两个弹簧测力计同时拉，两绳夹角小于90°，一个弹簧测力计示数接近量程，另一个超过量程的一半．请说明这样操作 ▲ （选填“合理”或“不合理”），理由是 ▲ ．
13. （8分）某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验．图甲为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车的拉力F等于细砂和小桶的总重力，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得．
甲 乙
(1) 图乙为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50 Hz.根据纸带可求出电火花计时器打B点时的速度为 ▲ m/s，小车的加速度大小为 ▲ m/s2.(结果均保留两位有效数字)
(2) 在“探究加速度a与质量m的关系”时，某同学按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注，但尚未完成图象(如图所示)．请作出坐标系中的图象．
丙 丁
(3) 在“探究加速度a与合力F的关系”时，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图丁所示，该图线不通过坐标原点，图线不通过坐标原点的原因是 ▲ ．
四、 计算题：本题共4小题，共计46分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
14．（10分）研究表明，一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间，在此过程中车仍匀速行驶)t0＝0.4 s，但饮酒会导致反应时间延长．在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v0＝72 km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶的总距离L＝39 m，减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动．重力加速度g的大小取10 m/s2.求：
图甲 图乙
(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间；
(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少；
(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值．
15. (10
分)如图所示，两个正三棱柱A、B紧靠着静止于水平地面上，三棱柱的中间有一个半径为R的光滑圆柱C，C的质量为2m，A、B的质量均为m.A、B与地面的动摩擦因数为μ.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.
(1) 三者均静止时A对C的支持力为多大？
(2) A、B若能保持不动，μ应该满足什么条件？
16．（12分）斜面倾角为θ的斜劈固定在水平地面上，轻绳绕过B物块上的轻滑轮与A物块连接，现用力拉轻绳另一端使两物块做匀速运动，轻绳始终与斜面平行．已知物块A的质量为m，A、B与斜面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2，且μ1>tanθ >μ2，绳与滑轮间的摩擦不计，重力加速度大小为g．求：
（1）拉力F的大小；
（2）物块B的质量．
17．（14分）如图甲所示，在风洞实验室里，一根足够长的固定的均匀直细杆与水平方向成θ＝37°角，质量m＝1 kg的小球穿在细杆上且静止于细杆底端O处，开启送风装置，有水平向右的恒定风力F作用于小球上，在t1＝2 s时刻风停止．小球沿细杆运动的部分vt图象如图乙所示，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，忽略浮力．求：
(1)小球在0～2 s内的加速度a1和2～5 s内的加速度a2；
(2)小球与细杆间的动摩擦因数μ和水平风力F的大小．
高一第一学期期中考试选修
1．D 2．B 3. B 4．C 5．D 6．A 7．AB 8．BC 9．AC10．BD 11.BC
12. （8分）（1）D（2分） （2）不必（2分） （3）如图所示（1分）（图中漏写F=4.0不扣分，其他有错不给分） 3.8~4.2（1分）
（4）不合理（1分） 只用一个弹簧测力计拉时会超过其量程（1分）
F1＝3.0 N
第10题答图乙
1N
O1
P1
P2
F2＝3.5N
F＝4.0 N
13． (1) 1.6 （2分）3.2 （2分）(2) 如图所示（2分）
(3) 实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力时木板倾角偏小．（2分）
14.[解析] (1)设减速过程中汽车加速度的大小为a，所用时间为t，由题可得初速度v0＝20
m/s，末速度vt＝0，位移s＝25 m，由运动学公式得
v＝2as① （1分）
t＝② （1分）
联立①②式，代入数据得
a＝8 m/s2③ （1分）
t＝2.5 s④ （1分）
(2)设志愿者反应时间为t′，反应时间的增加量为Δt，由运动学公式得
L＝v0t′＋s⑤ （1分）
Δt＝t′－t0⑥ （1分）
联立⑤⑥式，代入数据得
Δt＝0.3 s⑦（1分）
(3)设志愿者所受合外力的大小为F，汽车对志愿者作用力的大小为F0，志愿者质量为m，由牛顿第二定律得
F＝ma⑧（1分）
由平行四边形定则得
F＝F2＋(mg)2⑨（1分）
联立③⑧⑨式，代入数据得
＝⑩ （1分）
15. (1) C受力平衡，2FNcos60°＝2mg(2分)
解得FN＝2mg.(2分)
(2) 如图所示，A受力平衡F地＝FNcos60°＋mg＝2mg(2分)
f＝FNsin60°＝mg(2分)
因为f≤μF地，所以μ≥.(2分)
16．（1）对A受力分析可知，
F＋mgsinθ＝μ1mgcosθ （2分）
解得F＝（μ1cosθ－sinθ）mg （2分）
（2）对B受力分析可知，
第一种情况，若B匀速向上运动，
2F＝mBgsinθ＋μ2mBgcosθ （2分）
解得mB＝m （2分）
第二种情况，若B匀速向下运动，
2F＝mBgsinθ－μ2mBgcosθ （2分）
解得mB＝m （2分）
分析出一种情况只给4分。
17．[解析] (1)取沿细杆向上的方向为正方向，由图像可知：
在0～2 s内，a1＝＝15 m/s2 （2分） 方向沿杆向上（1分）
在2～5 s内，a2＝＝10 m/s2（2分） 方向沿杆向下．（1分）
(2)有风力F时的上升过程，由牛顿第二定律，有
Fcos θ－μ(mgcos θ＋Fsin θ)－mgsin θ＝ma1 （3分）
停风后的上升阶段，由牛顿第二定律，有
μmgcos θ+mgsin θ＝ma2 （3分）
联立以上各式解得 μ ＝0.5，F ＝50 N. （2分）