广东省广州三校2019-2020高一物理上学期期中联考试题（带解析Word版）

广州三校（广铁一、广大附、广外）联考 2019 学年第一学期期中 高一理科物理试卷 一 单项选择题（6×4=24 分） 1.平直公路上一汽车甲中的乘客看见窗外树木向东移动，恰好此时看见另一汽车乙从旁边匀 速向西行驶，此时公路上两边站立的人观察的结果是( ) A. 甲车向东运动，乙车向西运动 B. 乙车向西运动，甲车不动 C. 甲车向西运动，乙车不动 D. 两车均向西运动，乙车速度大于甲车速度 【答案】D 【解析】 解答此题的关键是看被研究的物体与所选的标准，即参照物之间的相对位置是否发生了改变， 如果发生改变，则物体是运动的；如果未发生变化，则物体是静止的．根据题干可知：车甲 中的乘客看见窗外树木向东移动，说明甲车向西运动，而甲车内的人看见一汽车乙从旁边匀 速向西行驶，这说明乙车相对于地面是向西运动的且速度比甲大．故选 D. 【点睛】学生对参照物的选择、运动和静止的相对性的理解和掌握，研究同一物体的运动状 态，如果选择不同的参照物，得出的结论可以不同，但都是正确的结论． 2.在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、 极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等等．以下关于所用物理学研究方法的 叙述不正确的是（　　） A. 引入重心﹑合力与分力的概念时运用了等效替代法 B. 根据速度定义式 ，当 非常非常小时， 就可以表示物体在 t 时刻的瞬时速度， 该定义应用了极限思想法 C. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法 D. 在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速 直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法 【答案】C 【解析】 试题分析：引入重心﹑合力与分力的概念时运用了等效替代法，选项 A 正确；根据速度定义 xv t ∆= ∆ t∆ x t ∆ ∆式 ，当△t 极小时表示物体在时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法，故 B 正 确；质点采用的科学方法为建立理想化的物理模型的方法，故 C 错误；在推导匀变速直线运 动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把 各小段的位移相加，这里采用了微元法，故 D 正确；本题选不正确的，故选 C． 考点：物理问题的研究方法 【名师点睛】在高中物理学习中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理 解物理有很大帮助，故在理解概念和规律的基础上，更要注意方法的积累和学习。 3.关于速度、速度变化量、加速度，以下说法正确的是 A. 运动物体的速度变化量越大，它的加速度一定越大 B. 速度很大的物体，其加速度可能很小，可能为零 C. 某时刻物体速度为零，其加速度也一定为零 D. 若加速度越来越小，则速度也一定越来越小 【答案】B 【解析】 【详解】A．运动物体的速度变化量越大，加速度不一定越大,还取决于变化所用的时间.故 A 错误. B．加速度与速度没有直接的关系,速度很大的物体,其加速度可能很小,可能为零,比如空中匀 速直线飞行的飞机.故 B 正确. B．某时刻物体速度为零，其加速度不一定为零，如物体竖直上抛到最高点时，速度为零，加 速度不为零.故 C 错误. D．加速度越来越小，速度变化由快变慢，而速度可能会越来越大.比如:汽车在额定功率下起 动过程.所以 D 错误. 4.一辆汽车以 20m/s 的速度沿平直公路行驶，由于前方突发事故，汽车当即以大小为 5m/s2 的 加速度刹车，则开始刹车后 2s 与开始刹车后 6s 汽车通过的位移之比为 A. 1：4 B. 3：5 C. 3：4 D. 5：9 【答案】C 【解析】 xv t ∆= ∆【详解】设汽车从刹车到停下的时间为 t，则由 得： ， 则 4s 后汽车停止运动，刹车 6s 内的位移与刹车 4s 内的位移相等，刹车 6s 内的位移为： ， 汽 车 刹 车 2s 内 的 位 移 为 ： ，所以汽车刹车 2s 内与刹车后 6s 内汽车 通过的位移之比为： ，故 C 正确，A、B、D 错误； 故选 C。 【点睛】汽车刹车过程做匀减速直线运动，根据加速度和初速度，由速度公式求出刹车的时 间，根据已知时间与刹车时间的比较，分析汽车的运动状态，再选择公式求解已知时间内的 位移，最后求出比值。 5.如图，位于水平桌面上的物块 P，由跨过定滑轮的轻绳与物块相连，从滑轮到 P 和到 Q 的两 段绳都是水平的，已知 PQ 之间以及 P 与桌面之间的动摩擦因数都是 μ，P、Q 的质量均为 m， 滑轮轴上的摩擦不计，若用一水平向右的力 F 拉 P 使之做匀速运动，则 F 的大小为 A. 7μmg B. 6μmg C. 5μmg D. 4μmg 【答案】D 【解析】 【详解】对 Q 物块分析，设跨过定滑轮的轻绳拉力为 T，木块 Q 与 P 间的滑动摩擦力： 根据共点力平衡条件 T=f；对木块 P 受力分析，受向右的拉力 F，Q 对 P 向左的摩擦力 f，地 面对 P 物体向左的摩擦力 ，绳子对 P 向左的拉力 T，根据共点力平衡条件，有： 地面对 P 物体向左的摩擦力： 0v v at= + 0 0 20 45 v vt s sa − −= = =− ( )2 2 2 0 1 120 4 5 4 ( ) 402 2x v t at m m= + = × + × − × = ( )2 2 1 0 1 1 1 120 2 5 2 ( ) 302 2x v t at m m= + = × + × − × = 1 2: 3: 4x x = f mgµ= f ′ F f f T′= + +联立以上各式解得 ，故选 D。 6.一物体作自由落体运动，通过一段位移 Δx 所用的时间为 t1，紧接着通过下一段位移 Δx 所用时间为 t2。则当地的重力加速度为 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】对匀变速直线运动有： 则： 第一个 内平均速度： 第二个 内的平均速度： 、 分别对应这两段位移的中间时刻瞬时速度，时间间隔为： 则物体的加速度为： 故选 A。 二、多项选择题（4×6=24 分） 7.一质点做直线运动的位移 x 与时间 t 的关系为 x=5t+t2(各物理量均采用国际单位制单位)， 则该质点 (2 )f m gµ′ = 4F mgµ= 1 2 1 2 1 2 2 ( ) ( ) x t t t t t t ∆ − + 1 2 1 2 1 2 ( ) ( ) x t t t t t t ∆ + − 1 2 1 2 1 2 2 ( ) ( ) x t t t t t t ∆ − + 1 2 1 2 1 2 ( ) ( ) x t t t t t t ∆ + − 2 tv v= x∆ 1 1 xv t ∆= x∆ 2 2 xv t ∆= 1v 2v 1 2 2 v vt +∆ = ( ) ( )1 22 1 1 2 1 2 2 x t tv va t t t t t ∆ −−= =∆ +A. 初速度为 5m/s B. 前 2 s 内的平均速度是 6 m/s C. 任意相邻的 1 s 内位移差都是 1 m D. 任意 1 s 内的速度增量都是 2 m/s 【答案】AD 【解析】 【分析】 对照匀变速直线运动的位移时间关系公式 x＝v0t+ at2，即可求得质点的初速度和加速度， 求出前 2s 内的位移之后，与时间相比即可求得平均速度．任意相邻的 1s 内位移差根据推论： △x=aT2 求解．速度增量根据△v=at 求解． 【详解】根据匀变速直线运动的位移时间关系公式 x＝v0t+ at2，质点的初速度为 v0=5m/s， 加速度 a=2m/s2，选项 A 正确；物体前 2s 内的位移 x2＝5×2+22m＝14m，所以其平均速度为 7m/s， 故 B 错误；根据∆x=aT2 可知任意相邻的 1 s 内位移差都是 2m，选项 C 错误；匀变速直线运动 在任意相邻的 1s 时间内的差：△v=at=2×1m/s=2m/s，故 D 正确。故选 AD。 【点睛】本题关键要掌握匀变速直线运动的位移时间关系公式 x＝v0t+ at2，推论△x=aT2 等 运动学公式的基本规律，并能灵活应用． 8.如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向上共受到三个力即 F1、F2 和摩擦力作用， 木块处于静止状态，其中 F1＝10 N，F2＝2 N。若撤去力 F1，则 A. 木块受到滑动摩擦力 B. 木块受到静摩擦力 C. 木块所受合力为 2 N，方向向左 D. 木块所受合力为零 【答案】BD 【解析】 试题分析：由题意，木块原来受到 F1=10N，F2=2N，木块处于静止状态，由平衡条件得知，此 时木块所受的静摩擦力大小为 f=F1-F2=8N，所以木块所受的最大静摩擦力范围为 fm≥8N．若 撤去力 F1，F2=2N＜fm，所以木块不能被拉动，保持静止状态，但木块有向左运动趋势，受到 1 2 1 2 1 2向右的静摩擦力作用．故 A 错误，B 正确． C、D 由上分析可知，木块仍处于静止状态，由平衡条件得知，木块所受合力为零．故 C 错误， D 正确． 故选 BD 考点：物体的平衡；静摩擦力. 【名师点睛】本题考查了物体的平衡以及摩擦力问题；解题的关键是根据 F2 与最大静摩擦力 的关系，确定木块的状态，要知道只有当拉力大于最大静摩擦力时木块才能运动，而 F2＜fm， 判断出木块仍处于静止状态；此题难度中等。 9.如图是甲和乙两物体的速度时间图像，其中三角形 OPQ 的面积为 s1，三角形 OQT 的面积为 s2， 已知 0 时刻甲在前，乙在后，二者相距 s0，下列说法正确的是 A. 若 s0=s1，两物体相遇 1 次 B. 若 s0=s2，两物体相遇 1 次 C. 若 s0=s2，两物体相遇 2 次 D. 若 s0=s1+s2，两物体相遇 1 次 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据 图与时间轴围成的面积表示物体位移的大小，可知 时间内，乙的 位移为 ，甲的位移为 s2，乙比甲多行 ，若 0 时刻甲在乙前方 处，则在 T 时刻， 乙恰能追上甲，T 时刻后，甲速度始终比乙速度大，二者不能再相遇，所以两物体相遇 1 次， 故 A 正确。 BC．根据图像知 ，若 ，所以在 T 时刻前，甲、乙相遇一次，乙超过甲，T 时刻 后，甲速度大于乙速度，则甲还会再次反超，即两物体相遇 2 次，故 B 错误，C 正确。 D．若： v t− 0 ~ T 1 2s s+ 1s 0 1s s= 1 2s s> 0 2s s= 0 1 2s s s= +则在 T 时刻，甲车仍然在乙车前方 s2 处，T 时刻后，甲速度大于乙速度，二者始终不能相遇， 故 D 错误。 10.如右图所示，光滑斜面被分成四个长度相等的部分，一个物体由 A 点静止释放做初速度为 零的匀加速直线运动，下面结论中，正确的是 A. 物体到达各点的速度 B. 物体从开始到达各点所经历的时间 C. 物体从 A 到 E 的平均速度大于 C 点的瞬时速度 D. 通过每一部分时，其速度增量均相等 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据匀变速直线运动的速度位移公式 知： 因为 AB、AC、AD、AE 的位移之比为 1:2:3:4，则： 故 A 正确。 B．根据匀变速直线运动的位移时间公式： 知： 因为 AB、AC、AD、AE 的位移之比为 1:2:3:4,则： : : : 1: 2 : 3 : 2B C D Ev v v v = : : : 1: 2 : 3 : 2B C D Et t t t = 2 2v ax= 2v ax= : : : 1: 2 : 3 : 2B C D Ev v v v = 21 2x at= 2xt a =故 B 正确。 C．某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，由于 AB 和 BE 之比为 1:3，可知 B 点为 AE 的中间时刻，则 AE 段的平均速度 故 C 错误。 D．物体做匀加速直线运动，通过每一段相等位移所用的时间越来越少，根据： △v=at 知通过每一相等部分，速度的增量不等，故 D 错误。 三 实验题（16 分） 11.（1）在光滑的桌面上放置一个轻弹簧秤，两位同学分别用 100N 的水平力拉弹簧秤的两端， 测得弹簧伸长 5cm，则弹簧秤的示数和弹簧的劲度系数分别为____________ A.示数 200N，劲度系数 1000N/m B.示数 200N，劲度系数 2000N/m C.示数 100N，劲度系数 1000N/m D.示数 100N，劲度系数 2000N/m （2）在研究匀变速直线运动的实验中，某同学得到一条纸带，如图所示，每隔四个计时点取 一个计数点，设相邻计数点之间的时间间隔为 T，已知每两个相邻计数点间的距离分别为 x1=0.96cm、x2=2.88cm、x3=4.80cm、x4=6.72cm、x5=8.64cm、x6=10.56cm，电磁打点计时器的 电源频率为 50Hz。（本题计算结果均保留三位有效数字） ①打第 4 个计数点时小车速度的表达式为 v4=____________，大小为____________m/s； ②计算此小车运动的加速度表达式为 a=____________。大小为____________m/s2； ③如果当时电网中交变电流的实际频率已超过 50Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度 的测量值与实际值相比____________（选填“偏大”、“偏小”、“不变”）。 【答案】 (1). D (2). (3). 0.768 (4). (5). 1.92 (6). 偏小 【解析】 : : : 1: 2 : 3 : 2B C D Et t t t = B Cv v v= < 4 5 2 s s T + 6 5 4 3 2 1 2 ( ) ( ) 9 s s s s s sa T + + - + +=【详解】(1)[1]弹簧测力计 读数 F=100N，伸长的长度 : x=5cm=0.05m 由胡克定律: F=kx 得： 故选 D． (2)[2][3]根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于这段的平均速度可知，计数点 4 的瞬时速 度为： . [4][5]根据逐差法可知，由： 可得： 代入数据解得 a=1.92m/s2 [6]如果当时电网中交变电流的实际频率已超过 50Hz，而做实验的同学并不知道,可以知道周 期的测量值偏小，根据： 知加速度测量值与真实值相比偏小. 四 计算题（40 分） 12.如图所示，水平地面上固定着总长为 L 斜面，一小物块（可视为质点）从斜面顶端 O 点 由静止开始下滑，到达斜面底端的 B 点时速度大小为 v，所用时间为 t，若小物块到达斜面上 某一点 A 时速度大小为 v. 求： 的 的 100 2000N/m0.05 Fk x = = = 2 4 5 4 (6.72 8.64) 10 m/s 0.768m/s2 0.2 s sv T −+ + ×= = = 2x aT∆ = 6 5 4 3 2 1 2 ( ) ( ) 9 s s s s s sa T + + - + += 2 xa T ∆= 1 2（1）OA 距离为 LA， （2）由 O 到 A 的时间 tA， 【答案】（1）L/4， （2）t/2 【解析】 【分析】 同一个匀加速直线运动中不同时刻 两段运动，用两次位移速度公式，联立方程即可求出 OA 距离，根据速度时间公式可以求出由 O 到 A 的时间； 【详解】解：(1)设下滑的加速度为 a，根据匀加速直线运动位移速度公式得： 联立解得： (2)根据速度和时间关系可得： 联立解得： 13.某电视剧制作中心要拍摄一特技动作，要求特技演员从 80m 大楼楼顶自由下落到行驶的 汽车上，若演员开始下落的同时汽车从 60m 远处由静止向楼底先匀加速运动 3s，再匀速行驶 到楼底，为保证演员能安全落到汽车上(不计空气阻力，人和汽车看成质点，（g=10m/s2)，求： （1）汽车须多长时间开到楼底； （2）汽车匀加速运动的位移和加速度的大小。 【答案】（1）4s（2）8m/s2，36m 【解析】 试题分析：（1）人做自由落体运动，所以: h＝ gt2 解得： 所以汽车运动的时间为 4 s。 （2）因为汽车匀加速时间为 t1＝3 s 所以汽车匀速运动的时间为 t2＝t－t1＝1 s 的 的 2 2v aL= 2( ) 22 A v aL= 4A LL = v at= 2 A v at= 2A tt = 1 2 2 4 ht sg = =匀加速位移为 s1＝ at2 匀速运动速度为：v＝at1 匀速运动位移为 s2＝vt2 s1＋s2＝60 m 解得：a＝8 m/s2， 考点：匀变速直线运动的规律的应用 【名师点睛】本题主要考查了自由落体运动位移时间公式及匀变速直线运动基本公式的直接 应用，难度不大，属于基础题。 14.如图所示，原长分别为 和 、劲度系数分别为 和 的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上．两弹簧之间有一质量为 的物体， 最下端挂着质量为 的另一物体，整个装置处于静止状态． （1）这时两个弹簧的总长度为多大？ （2）若用一个质量为 的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起，直到两个弹簧的总长度 等于两弹簧的原长之和，求这时平板施加给下面物体 的支持力多大？ 【答案】（1） （2） 或者 【解析】 （1）劲度系数为 1，轻质弹簧设它的伸长量为 ，根据胡克定律有 ， 劲度系数为 轻质弹簧设它的伸长量为 ，根据胡克定律有： ， 这时两个弹簧的总长度为： 代入数据得： ． （2）用一个平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起，直到两个弹簧的总长度等于两弹簧的原 长之和时，下面的弹簧应被压缩 ，上面的弹簧被拉伸 ，以 为对象，根据平衡关系有 ， 1 2 1 0.1mL = 2 0.2mL = 1 100N / mk = 2 200N / mk = 1 0.2kgm = 2 0.1kgm = 10N / kgg = M 2m 0.335m 2.33N 7 3 k 1x 1 2 1 1( )m m g k x+ = 2k 2x 2 2 2m g k x= 1 2 1 2L L L x x= + + + 0.335mL = x x 1m 1 2 1( )k k x m g+ =以 为对象，设平板对 的支持力为 ，根据平衡关系有 代入数据得： 或者 ． 15.研究表明，一般人的刹车反应时间（即图中“反应过程”所用时间）t0=0.4s，但饮酒会导 致反应时间延长，在某次实验中，志愿者少量饮酒后驾车以 v0=72km/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，行驶距离 L=39m，其中减速过程中汽车位移为 s=25m， 此过程可视为匀减速直线运动，g=10m/s2。求 （1）求出减速过程汽车加速度的大小及所用时间； （2）饮酒使志愿者 反应时间比一般人增加了多少？ （3）若该饮酒志愿者发现的情况为正前方有一辆大卡车以 v=4m/s 的速度同方向匀速行驶， 为避免追尾，则志愿者发现情况时，两车间的距离至少为多少？ 【答案】（1）8 m/s2、2.5s （2）0.3s （3）27.2m 【解析】 【详解】(1)设刹车过程中加速度为 a，由题意可知刹车初速度为： v0=72km/h=20m/s 末速度为 0，位移为 s=25m，故由运动学公式得： 代入数据联立解得： ， (2)反应时间内的位移为： 则反应时间为： 故增加的反应时间为： 的 2m 2m FN 2FN k x mg= + 2.33FN N= 7 3 2 0 2v ax= 0vt a = 28m/sa = 2.5st = 39m 25m 14mx L x′ = − = − = 0 14 s 0.7s20 xt v ′′ = = =(3)由(2)知自愿者反应时间为 0.7s，若两车速度相等时没有追尾，则此后就不会追尾，所以 当 时，汽车减速的时间为： 此时卡车行驶的距离为： 汽车行驶的距离： 由： 可得两车间的距离至少为 L0=27.2m 答：（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 0.3s. （3）两车间的距离至少为 27.2m. 0.7s 0.4s 0.3st∆ = − = v v=汽 0 1 20 4 s 2s8 v vt a − −= = = ( ) ( )1 1 4 0.7 2 m 10.8ms v t t′= + = × + = 2 2 2 2 0 2 0 20 420 0.7m m 38m2 2 8 v vs v t a − −′= + = × + =× 1 0 2s L s+ = 28m/sa = 2.5st =