【物理】广东省珠海一中2019-2020学年高一上学期期末考试试题 (解析版)

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【物理】广东省珠海一中2019-2020学年高一上学期期末考试试题 (解析版)

广东省珠海一中2019-2020学年高一上学期期末考试试题 一、单项选择题 ‎1.下列说法正确的是( )‎ A. 旋转的物体不可以看成质点 B. 欧洲杯于北京时间2012年6月9日00:00开幕,这里的时间指时间间隔 C. 沿操场环跑时,相对于起点的位移一直增大 D. 物体的加速度减小时,速度仍可以增大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.旋转的物体一定条件下也可以看成质点的,例如地球,研究地球的公转,能把地球看作质点,故A错误;‎ B. 2012年6月9日00:00对应一个时间点,是时刻,故B错误;‎ C.沿操场环跑时,相对于起点的位移先增大后减小,故C错误;‎ D.当物体加速度的方向与物体速度方向相同时,即使加速度减小,速度也是增大的,故D正确;‎ ‎2.国产歼-15舰载战斗机在航母甲板上加速起飞过程可看做匀变速直线运动,在某段时间内的x-t图象如图所示,视国产歼-15舰载战斗机为质点,根据图中所给数据判断该机加速起飞过程中,下列选项正确的是( )‎ A. 经过图线上M点所对应位置时的速度小于3m/s B. 在t=2.5s时的速率等于4m/s C. 在2s2.5s这段时间内位移等于2m D. 在2.5s3s这段时间内位移等于2m ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.在至这段时间内,平均速度为:‎ 飞机做匀变速直线运动,因此在时的速率为4m/s,由于点对应的时刻大于2.5s,可知瞬时速度大于4m/s,故A错误,B正确;‎ CD.从到点对应的时间的位移为2m,可知在2s~2.5s这段时间内位移小于2m,在2.5s~3s这段时间内位移大于2m,故C、D错误;‎ ‎3.有一长为L的列车,正以恒定的加速度过铁路桥,桥长也为L。现已知列车车头刚上桥头的速度为,接着车头过桥尾时的速度为v,则最后车尾过桥尾时列车的速度为( )‎ A. 3ν B. C. 4v D. 5v ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】列车做匀加速运动,则有:,设车尾过桥尾时的速度为,则有:。联立两式解得:‎ A.与分析相符,故A正确;‎ B.与分析不符,故B错误;‎ C.与分析不符,故C错误;‎ D.与分析不符,故D错误;‎ ‎4.取一根长2m左右的细线,5个铁垫圈和一个金属盘。在线下端系上第一个垫圈,隔12cm再系一个,以后垫圈之间的距离分别为36cm,60cm,84cm,如图所示。站在椅子上,向上提起线的上端,让线自由垂下,且第一个垫圈紧靠放在地上的金属盘。松手后开始计时,若不计空气阻力,则第2、3、4、5个垫圈:‎ A. 落到盘上的声音时间间隔越来越大 B. 落到盘上的声音时间间隔越来越小 C. 依次落到盘上的速率关系为1:2:3:4‎ D. 依次落到盘上的时间关系为1:()::(2)‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.5个铁垫圈同时做自由落体运动,下降的位移之比为1:3:5:7.可以看成一个铁垫圈自由下落,经过位移之比为1:3:5:7.因为初速度为零的匀加速直线运动在相等时间内的位移之比为1:3:5:7,知各垫圈落到盘中的时间间隔相等,故A、B错误;‎ CD.因为各垫圈落到盘中的时间间隔相等,则各垫圈依次落到盘上的时间比为1:2:3:4,则速度之比为1:2:3:4,故C正确,D错误;‎ ‎5.为测定木块和竖直墙壁之间的动摩擦因数,某同学设计了一个如图所示实验,用一根轻弹簧将木块压在墙上同时在木块下方有一个拉力F2作用。木块与弹簧整体恰好匀速向下运动,现分别测出了弹簧的弹力F1,拉力F2和木块的重力G,则动摩擦因数应等于( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 木块恰好匀速向下运动,说明木块受力平衡,根据受力分析可知,木块一定受到向上的滑动摩擦力,根据平衡条件有:,,解得:,故D正确;‎ ‎6.如图所示,竖直墙上连有细线AB,轻弹簧的一端与B相连,另一端固定在墙上的C点,现有一水平绳BD与弹簣拴接在B点,现给BD一水平向左的拉力F,使弹簧处于伸长状态且AB和CB与墙的夹角均为45°,若保持B点不动,将BD绳绕B点缓慢向上转功,则在转动过程中BD绳的拉力F变化情况是( )‎ A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 先变小后变大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】要保持点的位置不变,绳向上转动的角度最大为,由于点的位置不变,因此弹簧的弹力不变,作出矢量三角形如图所示:‎ 由平衡条件得知,和的合力与大小相等、方向相反,当将点向上缓慢移动时,由图看出, 绳的拉力变小;‎ A.与分析不符,故A错误;‎ B.与分析相符,故B正确;‎ C.与分析不符,故C错误;‎ D.与分析不符,故D错误;‎ 故选B。‎ ‎7.质量为M的长平板车在光滑的倾角为的斜面上,车上站着一量为m的人,与车一起由静止加速下滑。人与车不发生相对滑动,且不计空气阻力。下列说法正确的是( )‎ A. 车对人有沿斜面向上摩擦力 B. 车对人的支持力小于mgcos C. 车与人的加速度为gsin D. 以上说法均不正确。‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】视长平板车与人整体,根据牛顿第二定律可得:‎ 对人为对象,在垂直斜面方向上则有:‎ 所以车对人的支持力:‎ 在沿斜面方向上则有;‎ 解得车对人有沿斜面的摩擦力:‎ A.与分析不符,故A错误;‎ B.与分析不符,故B错误;‎ C.与分析相符,故C正确;‎ D.与分析不符,故D错误;‎ 故选C。‎ ‎8.如图,水平地面上有三个靠在一起的物块P、Q和R,质量分别为m、2m和3m,物块与地面间的动摩擦因数都为μ。用大小为F的水平外力推动物块P,设R和Q之间相互作用力与Q与P之间相互作用力大小之比为k。下列判断正确的是()‎ A. 若μ≠0,则k= B. 若μ≠0 , k = ‎ C. 若μ=0,则 D. 若μ=0,则 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】三物块靠在一起,将以相同加速度向右运动;则加速度大小:‎ 所以,和之间相互作用力为:‎ 与之间相互作用力:‎ 所以可得:‎ 由于谈论过程与是否为零无关,故有恒成立;‎ A.与分析不符,故A错误;‎ B.与分析不符,故B错误;‎ C.与分析不符,故C错误;‎ D.与分析相符,故D正确;‎ 故选D。‎ 二、多项选择题 ‎9.已知雨滴下落过程中受到的空气阻力与雨滴下落速度的平方成正比,用公式表示为.假设雨滴从足够高处由静止竖直落下,则关于雨滴在空中的受力和运动情况,下列说法正确的是( )‎ A. 雨滴受到的阻力逐渐变小直至为零 B. 雨滴受到的阻力逐渐变大直至不变 C. 雨受到的合力逐渐变小直至为零,速度逐渐变小直至为零 D. 雨受到的合力逐渐变小直至为零,速度逐渐变大直至不变 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】设雨滴的质量为m,所受的阻力为f,加速度为a.雨滴下落过程中受到重力mg和空气阻力f的作用,根据牛顿第二定律得mg-f=ma,又f=kv2.故:;则知当速度v增大时,a减小,所以雨滴先加速度减小的变加速运动,后做匀速直线运动,此时空气阻力与重力平衡.所以雨滴受到的阻力逐渐变大直至不变.故A错误,B正确;由于速度不断增加,故加速度不断减小;即雨滴做加速度不断减小的加速运动,当加速度减为零时,速度达到最大;阻力不断增加,故合力不断减小,最后减为零,雨滴匀速运动;故C错误,D正确;故选BD.‎ ‎10.假设髙速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶.甲车在前,乙车在后,速度均为v0=30 m/s,距离为s0=100 m.t ‎=0时刻甲车遇紧急情况后,甲、乙两车的加速度随时间变化如图所示.取运动方向为正方向,下列说法正确的是( ) ‎ A. t=3 s时,甲车速度为0 m/s B. t=6 s时,两车距离为10m C. t=9 s时,甲在乙前方20m处 D. 0~9 s内,两车会相撞 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A.甲做匀减速直线运动,时,甲车的速度为:‎ 故A正确;‎ B.由加速度图象可画出两车的速度图象,如图所示 由图象可知,时两车等速,此时距离最近,图中阴影部分面积为内两车位移之差:‎ 两车距离为:‎ 故B正确;‎ C.时两车间的位移差为:‎ 时两车距离为:‎ 故C错误;‎ D.由图象可知,时两车等速,此时距离最近,由于,乙车没有追上甲车,6 s后乙车的速度小于甲车的速度,所以0~9 s内两车不会相撞,故D错误;‎ 故选AB。‎ ‎11. 如图所示物块a、b、c叠放在一起,重均为100 N,小球P重20 N,作用在物块b上的水平力为10 N,整个系统处于静止状态,以下说法正确的是 (  ).‎ A. a和b之间的摩擦力是10 N B. b和c之间的摩擦力是10 N C. c和桌面间的摩擦力是10 N D. c对桌面的摩擦力方向向左 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.选a为研究对象知,a和b之间的摩擦力为零,A项错;‎ B.选三段绳的结点为研究对象知水平绳的拉力FT=GP=20 N,选b为研究对象,由平衡条件得bc之间的摩擦力为10 N,B项正确;‎ CD.选abc整体为研究对象分析由平衡条件得c和桌面之间的摩擦力为10 N,c对桌面的摩擦力方向向右,C对D错.‎ 故选BC ‎12.传送带沿如图所示方问匀速运动,其中ab段为水平部分,bc段为倾斜部分,其与水平面的夹角为可视为质点的小物体A与传送带间的动摩擦因数= 025,若把物体A轻放到a端,它将被送带送到c端,且物体不会脱离传送带(,,g=10m/s2)。则物体 A从a端到c端的运动过程中,其速率- -时间图像可能正确的是( )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】物体在段达到传送带的速度前一直做匀加速直线运动,物体的合外力为摩擦力为:‎ 所以加速度大小:‎ 若物体加速到传送带速度,则随传送带一起做匀速直线运动;‎ 物体在段最大静摩擦力:‎ 所以,若物体速度小于传送带速度,摩擦力为最大静摩擦力,方向沿斜面向下,此时合外力为:‎ 所以加速度大小:‎ 若物体速度大于等于传送带速度,摩擦力为最大静摩擦力,方向沿斜面向上,此时合外力为:‎ 所以加速度大小:‎ 所以物体可能以加速度在上运动,在点时速度刚好等于传动带速度,然后在 上以加速度运动;‎ 或物体以加速度在上运动,在点时速度小于传动带速度,然后在上先以加速度运动,加速至传送带速度后以加速度运动;‎ 或物体先以加速度在上运动达到传送带速度后匀速运动到点,然后在上以加速度运动;‎ A.与分析不符,故A错误;‎ B.与分析相符,故B正确;‎ C.与分析不符,故C错误;‎ D.与分析相符,故D正确;‎ 故选BD。‎ 三、实验题 ‎13.某同学在做“互成角度的两个力的合成”的实验时,利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧测力计拉力的大小,如图所示 ‎(1)甲和乙两位同学在做以上实验时得到的结果,其中哪一个比较符合实验事实?(力是用一只弹黄测力计拉时的图示)。答___(填“甲”或“乙”)‎ ‎(2)关于本实验的说法正确的有________。‎ A.本实验采用了等效替代法 B.拉力F1和F2的夹角越小越好 C.若两个同学先后用同一套器材做该实验,要求O点要在同一位置 D.连接橡皮筋和弹簧测力计的细绳适当长一些 ‎【答案】 (1). 甲 (2). AD ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮条拉力的方向有偏差,但用一只弹簧测力计拉结点的拉力与橡皮条拉力一定在同一直线上,故甲符合实验事实;‎ ‎(2)A.该实验采用了“等效替代”法即要求两次拉橡皮筋时,要使橡皮筋产生的形变相同,即拉到同一位置,所以本实验采用的科学方法是等效替代法,故A正确;‎ B.在进行“验证力的合成的平行四边形定则”实验时,、的夹角适当大一点,但不是越大越好,也不是越小越好,故B错误;‎ C.同一次实验时,需要让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同,则必定结点的位置要相同;两个同学先后用同一套器材做该实验,要求O点可以不同,故C错误;‎ D.连接橡皮筋和弹簧测力计的细绳适当长一些,这样方便记录方向,故D正确;‎ 故选AD。‎ ‎14.某同学为探究加速度与合外力的关系,设计了如图甲所示的实验装置.一端带有定滑轮的长木板固定在水平桌面上,用轻绳绕过定滑轮及轻滑轮将小车与弹簧测力计相连.实验中改变悬挂的钩码个数进行多次测量,记录弹簧测力计的示数F,并利用纸带计算出小车对应的加速度a.‎ ‎(1)实验中钩码的质量可以不需要远小于小车质量,其原因是_____.‎ A.小车所受的拉力与钩码的重力无关 B.小车所受的拉力等于钩码重力的一半 C.小车所受的拉力可由弹簧测力计直接测出 ‎(2)图乙是实验中得到的某条纸带的一部分.已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,由纸带数据求出小车的加速度a=____m/s².‎ ‎(3)根据实验数据绘出小车的加速度a与弹簧测力计示数F的关系图像,下列图像中最符合本实验实际情况的是( )‎ ‎【答案】 (1). C (2). 0.75 (3). B ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据实验原理可知,弹簧测力计的读数为小车所受合外力,则不需要砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量的条件,故AB错误,C正确;‎ 故选C;‎ ‎(2)在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数,即:△x=aT2,‎ 解得:a=‎ ‎(3)由题意可知,小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系应该是成线性关系,即为不是过原点的一条倾斜直线,实验存在阻力,故B符合;‎ ‎15.某消防员在一次执行任务过程中,遇到突发事件,需从10m长的直杆顶端从静止开始匀加速下滑,加速度大小a1=8m/s2,将消防员近似看成质点,‎ ‎(1)若全程匀加速下滑,落地速度为多大?‎ ‎(2)若落地速度不允许超过4m/s,中途某时刻立即变为匀减速下滑,且减速过程最大加速度为a2= 4m/s2,求该消防员下滑全过程的最短时间。‎ ‎【答案】(1) ;(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)若全程匀加速下滑,根据可得落地速度:‎ ‎(2)设匀加速直线运动的最大速度为,则匀加速直线运动的位移:‎ 匀减速直线运动的位移:‎ 因为:‎ 解得:‎ 则匀加速直线运动的时间:‎ 匀减速直线运动的时间:‎ 所以该消防员下滑全过程的最短时间:‎ ‎16.如图所示,楔形物体倾角为30°,放在水平地面上,轻质硬杆下端带有轻滑轮。上端顶有重1000N的物体,硬杆只能沿滑槽上下滑动,不计一切擦,g=10m/s2,‎ ‎(1)若楔形物体重2000N,系统静止时地面对斜面的支持力多大?‎ ‎(2)求作用于楔形物体上水平推力至少多大才能将重物顶起?‎ ‎(3)当轻杆连同上端重物以2m/s2加速上升时,楔形物体对滑轮的作用力多大?‎ ‎【答案】(1) 3000N;(2) ;(3) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)视楔形物体、轻质硬杆和物体为整体,在竖直方向受重力和支持力,根据平衡条件则有:‎ 即系统静止时地面对斜面的支持力3000N ‎(2)设斜面对滑轮的作用力大小为,对硬杆进行受力分析,由受力平衡可得:‎ 解得斜面对滑轮作用力的大小为:‎ 故由作用力和反作用力等大反向可得:滑轮对楔形物体的作用力垂直斜面向下,大小为;楔形物体受滑轮对楔形物体垂直斜面向下的作用力、重力、地面支持力和水平推力作用,故由受力平衡可得:‎ ‎(3) 以轻质硬杆对象,根据牛顿第二定律则有:‎ 解得:‎ 即楔形物体对滑轮的作用力 ‎17.如图所示,两个滑块A和B的质量分别为mA=1 kg和mB=5 kg,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5;木板的质量为m=4 kg,与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1。某时刻A、B两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v0=3 m/s。A、B相遇时,A与木板恰好相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A、B可看成质点,取重力加速度大小g=10 m/s2。求 ‎(1)开始运动时木板的加速度a ‎(2)B与木板相对静止时,木板的速度;‎ ‎(3)木板的长度及木板的总位移 ‎【答案】(1),方向向右;(2);(3),‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)对木板,根据牛顿第二定律得:‎ 代入数据解得:‎ 方向向右 ‎(2)向左运动,根据牛顿第二定律得:‎ 代入数据解得:‎ 方向向右 向右运动,根据牛顿第二定律得:‎ 代入数据解得:‎ 方向向左 当木板与共速时共同速度为,则有:‎ 代入数据解得:‎ ‎,‎ ‎(3)此过程木板相对于地面的位移:‎ 此过程相对于地面的位移:‎ 此过程相对于地面的位移:‎ 此时相对木板静止,突变为静摩擦力,受力不变加速度仍为5m/s2,方向向右,对与木板受力分析,有:‎ 代入数据解得:‎ 方向向左 当木板与A共速时共同速度为,则有:‎ 代入数据解得:‎ ‎,‎ 此过程木板相对于地面的距离:‎ 此过程相对于地面的位移:‎ 此过程相对于地面的位移:‎ 木板的长度为:‎ 此后三者一起减速运动,根据牛顿第二定律可得加速度大小为:‎ 最后通过的位移:‎ 故木板的最大相对于地面位移:‎
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