【物理】广东省深圳市宝安区2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版）

【物理】广东省深圳市宝安区2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版）

广东省深圳市宝安区2019-2020学年高一上学期 期末考试试题 一、单项选择题 ‎1.下列国际单位制中的单位，不属于基本单位的是 A. 米 B. 秒 C. 牛顿 D. 千克 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】力学中的基本物理量有三个，它们分别是长度、质量、时间，它们的单位是基本单位，分别为m、kg、s，而N是力的单位，是导出单位，不是基本单位，故C正确；‎ ‎2.下列关于重力、弹力和摩擦力的说法错误的是（ ）‎ A. 静摩擦力的大小在零和最大静摩擦力之间 B. 劲度系数大的弹簧，产生的弹力不一定大 C. 动摩擦因数与滑动摩擦力成正比，与物体之间的压力成反比 D. 物体的重心不一定在物体 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.物体受到的静摩擦力的大小在零和最大静摩擦力之间，故A项正确，不符合题意；‎ B.据知，劲度系数大的弹簧，产生的弹力不一定大，故B项正确，不符合题意；‎ C. 动摩擦因数是与材料相关的因素，与滑动摩擦力和物体之间的压力无关，故C项错误，符合题意；‎ D. 物体的重心不一定在物体上，例如圆环的重心在圆环的环心，故D项正确，不符合题意。‎ ‎3.某运动员做起跑训练，其v-t图像如图所示，则该运动员（ ）‎ A. 在2s~5s内停止运动 B. 在0~6s内运动方向相同 C. 在0~6s内的位移为48m D. 在0~2s内的加速度大于5~6s的加速度 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 由图像可知，该运动员在2s~5s内做匀速直线运动，故A项错误；‎ B. 由图像可知，该运动员在0~6s内速度为正，0~6s内始终沿正方向运动，故B项正确；‎ C. v-t图像与时间轴围成的面积表示位移，在0~6s内的位移，故C项错误；‎ D. v-t图像斜率表示加速度，则在0~2s内的加速度小于5~6s的加速度，故D项错误。‎ ‎4.力F1和F2的合力F大小为10N，其中F1与F的夹角为37°，如图。则F2的最小值为（sin37°=0.6，cos37°=0.8）（ ）‎ A. 10N B. 8N C. 6N D. 4N ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由图可得，当F2与F1垂直时，F2的最小，则F2的最小值，‎ 故C项正确，ABD三项错误。‎ ‎5.依据《深圳经济特区道路交通安全违法行为处罚条例》第十五条的规定，在高速公路或城市快速路上，驾驶人不按规定使用安全带的，处500元罚款，记2分。这是因为系好安全带可以（ ）‎ A. 减小车的惯性 B. 减小人的惯性 C. 减小因车的惯性而造成的伤害 D. 减小因人的惯性而造成的伤害 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.物体的惯性只与物体的质量有关，故AB错误；‎ CD.系好安全带，是为了减少因人的惯性而造成的伤害，故C项错误，D项正确。‎ ‎6.在汽车的刹车实验中，实验员利用秒表计时。汽车原本在平直测试跑道上以25m/s的速度匀速行驶，某时刻驾驶汽车的实验员在按下秒表的同时开始刹车，刹车时汽车做匀减速直线运动，加速度大小为5m/s2，则从开始计时，到秒表显示为6s时，汽车的位移为（ ）‎ A. 62.5m B. 60m C. 57.5m D. 55m ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】设汽车从开始刹车到减速到零所需要的时间为t1，则：‎ 即汽车5s就停下来了，从开始计时，到秒表显示为6s时，汽车运动的位移 ‎，故A正确，BCD错误。‎ ‎7.如图，在粗糙水平面上有一质量为m=3kg的小物块可视为质点，在与水平方向夹角为θ=30°的斜向上的拉力F的作用下做匀速直线运动，物块与地面间的动摩擦因数为μ=，重力加速度g=10m/s2，则拉力的大小为（ ）‎ A. 10N B. 10N C. 15N D. 20N ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】对物体进行受力分析，由平衡条件可知：‎ 联立解得：‎ 故C项正确，ABD三项错误。‎ ‎8.如图，两位同学利用直尺测量反应时间。其中一位同学用一只手在直尺下方做捏尺的准备，从他看到另一同学放开直尺开始，到他捏住直尺为止，测出直尺在这段时间内下落的高度为h．已知两位同学测出尺子下落的高度比为3：4，则她们的反应时间之比为 A. 3：4 B. 4：3 C. ：2 D. 2：‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由，有：，故C项正确，ABD三项错误。‎ ‎9.一根轻质弹簧一端固定，用大小为的力压弹簧的另一端，平衡时长度为；改用大小为的力拉弹簧，平衡时长度为，弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为( )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据胡克定律，压缩弹簧：‎ 根据胡克定律，拉伸弹簧：‎ 两式联立：‎ 故选C．‎ ‎10.当堆沙锥堆到一定高度时就会塌下去，此时沙子间的摩擦力就是最大静摩擦力。某实验小组利用该方法测量沙子间的动摩擦因数。通过测量发现当沙锥的底圆直径为D时，沙锥的最大高度为H，圆锥的母线长度为L，如图所示。则沙子间的动摩擦因数μ为（ ）‎ A. μ= B. μ= C. μ= D. μ=‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】设沙锥堆底圆直径与圆锥的母线长度之间的夹角为θ，取沙锥堆面上一点沙粒，设其质量为m，对其进行受力分析，由平衡条件可知：，其中、，可解得μ=，故B项正确，ACD三项错误。‎ ‎11.如图，一个质量为50kg的高中生站在台秤上从静止开始下蹲，下列图像能够正确反映秤上的读数变化的是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】对该同学的下蹲运动过程分析可知，人在加速下蹲过程中，有向下的加速度，人处于失重状态，此时人对传感器的压力小于人的重力大小；在减速下蹲过程中，加速度方向向上，人处于超重状态，此时人对传感器的压力大于人的重力大小；人从静止开始下蹲的全过程，先失重后超重；故C项正确，ABD三项错误。‎ ‎12.某时刻甲同学从地面竖直向上以v0=10m/s抛出一个小球A；与此同时，乙同学在甲同学出手点正上方h=10m处由静止释放另一个小球B，不计空气阻力，g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）‎ A. 两小球将在A上升的过程中相遇 B. 两球相遇时速度大小相等 C. 两球相遇时A球的速度为零 D. 两小球将无法在空中相遇 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设两球相遇时间为t，A、B球运动的位移量分别为hA、hB，则有：‎ 联立解得 t=1s 相遇时，A、B的速度 可知C项正确，ABD三项错误。‎ ‎13.如图甲所示，长木板A静止在光滑水平面上，另一物体B（可看作质点）以水平速度v0=3m/s滑上长木板A的表面。由于A、B间存在摩擦，之后运动过程中A、B的速度随时间变化情况如图乙所示。g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）‎ A. A、B两物体所受的摩擦力均与运动方向相反 B. A、B之间的动摩擦因数μ=0.5‎ C. 长木板A的长度可能为L=0.8m D. A物体的质量是B物体的两倍 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.由题意可得，A木板所受摩擦力方向与运动方向相同，B物体所受的摩擦力方向与运动方向相反，故A错；‎ B对B受力分析，由牛顿第二定律有：，，‎ 解得：，故B错误；‎ C.木块B未滑出木板A，临界条件为当AB具有共同速度时，B恰好滑到A的右端，速度时间图像与时间轴围成面积表示位移，则：，故C错误；‎ D.对AB分别受力分析，则：，，联立解得：，故D正确。‎ ‎14.如图所示，一个物块沿着倾斜的传送带匀速直线下滑，则物块受到的摩擦力说法正确的是 A. 物块一定受到沿斜面向上的摩擦力 B. 物块一定受到沿斜面向下的摩擦力 C. 物块可能不受摩擦力的作用 D. 物块受到的摩擦力可能沿斜面向上也可能向下 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由于物块匀速下滑，物块受力平衡，物块受重力、皮带对物块的支持力，皮带对物块的摩擦力，则物块所受摩擦力一定沿传送带朝上。故A项正确，BCD三项错误。‎ 二、多项选择题 ‎15.下列说法中正确的是 A. 平常所说的运动和静止都是相对于参考系来说的 B. 选取不同的参考系来描述同一物体的运动，其结果一定是相同的 C. 研究物体运动，选择地面做参考系最适宜，因为地面是真正不动的物体 D. 所谓参考系就是我们假设不动的物体，以它作为参考研究其它物体的运动 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．宇宙中的一切物体都在运动着，绝对静止的物体是没有的，我们平常所说的运动和静止都是相对的，都是相对于某个物体而言的，绝对静止的物体是不存在的，故A正确；‎ B．对于同一个物体，若选择不同的物体作参照物来研究它的运动情况，得到的结论可能是不同的，故B错误；‎ C．地球也处于运动中，故C错误；‎ D．所谓参考系就是我们假设不动的物体，以它作为参考研究其它物体的运动，不事先选择参照物就无法判定物体是否在运动，故D正确．‎ ‎16.如图所示，水平作用力F将一个物体压紧在竖直墙上静止不动，下列说法正确的是（ ）‎ A. 作用力F跟墙面对物体的支持力是一对平衡力 B. 物体对墙面的压力跟墙面对物体的支持力是一对作用力与反作用力 C. 物体所受的重力与墙面对物体的摩擦力是一对平衡力 D. 物体对墙面的摩擦力与物体受到的重力是一对作用力与反作用力 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】AC.对物体受力分析，物体受重力、作用力F、墙面对物体的支持力、墙面对物体的摩擦力，物体处于平衡状态，则作用力F跟墙面对物体的支持力是一对平衡力，物体所受的重力与墙面对物体的摩擦力是一对平衡力，故AC两项正确；‎ B.据作用力与反作用力的概念知，物体对墙面的压力跟墙面对物体的支持力是一对作用力与反作用力，故B项正确；‎ D.物体受到的重力竖直向下，物体对墙面的摩擦力竖直向下，则物体对墙面的摩擦力与物体受到的重力不是一对作用力与反作用力，故D项错误。‎ ‎17.如图，下列省力工具中利用了力的分解原理的是（ ）‎ A. 扳手 B. 斧子 C. 自行车 D. 拉链 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.扳手利用了杠杆原理，故A项错误；‎ B.斧子劈物体时，作用在斧子上的力有两个侧向分力，将物体分开，斧子利用了力的分解原理，故B项正确；‎ C.自行车的脚踏利用了杠杆原理，故C项错误；‎ D.作用在拉链头上的力有两个侧向分力，将拉链分开，拉链利用了力的分解原理，故D项正确。‎ ‎18.如图所示，在水平面上运动的小车内，有一质量为M的物体与两根完全相同的轻弹簧连接。开始时两弹簧均未发生形变，不计物体与小车间的摩擦。当小车以加速度a做匀加速直线运动时，物体相对于小车向左移动了Δx，下列说法正确的是（ ）‎ A. 小车的加速度方向向左 B. 小车的加速度方向向右 C. 弹簧的劲度系数为2‎ D. 弹簧的劲度系数为 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.开始时两弹簧均未发生形变，而运动之后，物体相对于小车向左移动了Δx，左边弹簧处于压缩状态，右边弹簧处于伸长状态，物体其所受合力方向朝右，物体加速度方向向右，小车的加速度向右，故A项错误，B项正确；‎ CD.对物体受力分析，据牛顿第二定律有：，解得，故C项错误，D项正确。‎ ‎19.如图，物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平。现把物体Q轻轻地叠放在P上，则（ ）‎ A. P向下滑动 B. P静止不动 C. P所受的合外力为零 D. P与斜面间的静摩擦力增大 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.对P进行受力分析，受重力、支持力、静摩擦力，根据平衡条件，有N=Mgcosθ，f=Mgsinθ，，得：由于物体Q轻轻地叠放在P上，相当于增大物体P重力，则P静止不动，故A错误，B正确；‎ C.物体P保持静止，合力为零，故C正确；‎ D.由于物体Q轻轻地叠放在P上，相当于增大物体P重力，则P与斜面间的静摩擦力增大，故D正确。‎ 三、实验题 ‎20.为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙两同学设计了如图所示的实验装置。其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的质量，滑轮由铁丝固定在车上，质量为m0=0.1kg。力传感器可测出轻绳中的拉力F的大小，不计滑轮与轻绳之间的摩擦。‎ ‎（1）实验时，一定要进行的操作是____（填写选项前字母）‎ A用天平测出砂和砂桶的质量 B.将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数 D.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M ‎（2）甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车在2号点时的速度为___m/s，小车的加速度为____m/s2；（结果保留三位有效数字）‎ ‎（3）乙同学根据测量数据作出如图所示的a—F图线，该同学做实验时存在的问题是____；‎ ‎（4）乙同学改正实验方案后，得到了如图的a—F图线。则小车的质量M为____。‎ ‎【答案】 (1). BC (2). 0.380m/s2 ‎ ‎(3). 没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够 (4). 0.90kg ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)AD.本题绳中拉力可以由力传感器测出，不需要用天平测出砂和砂桶质量，也不需要使砂和砂桶的质量远小于车的总质量，故AD错误；‎ B.实验时需将长木板右端垫高，以平衡摩擦力，B正确；‎ C.实验时，小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，记录传感器的示数，故C正确。‎ ‎(2)两计数点间还有四个点没有画出，相邻计数点间的时间间隔 T=5×0.02s=0.1s 根据纸带可求出小车在2号点时的速度 根据△x=aT2，运用逐差法有：‎ ‎=0.380m/s2‎ ‎(3)由图像可知，当F不等于0，a仍等于0时，则其没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够。‎ ‎(4)由牛顿第二定律得：‎ 则a=‎ 由图像可知斜率k=‎ 则小车的质量为 四、综合计算题 ‎21.航空母舰的舰载机既要在航母上起飞，也要在航母上降落。‎ ‎(1)某舰载机起飞时，采用弹射装置使飞机获得10m/s的速度后，由机上发动机使飞机获得25m/s2的加速度在航母跑道上匀加速前进，2s后离舰升空。飞机匀加速滑行的距离是多少？‎ ‎(2)飞机在航母上降落时，需用阻拦索使飞机迅速停下来，如图。若某次飞机成功钩住阻拦索时的速度沿水平方向，大小为40m/s。此后经过1.0s停下来，将这段运动视为匀减速直线运动，求此过程中一个60kg的飞行员受到的合外力大小？‎ ‎【答案】(1)70m (2)2400N ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)飞机起飞前做匀加速直线运动，由位移公式得：‎ ‎(2)由题意可知，飞机以及飞行员加速度的大小 飞行员受到的合外力 ‎22.如图所示，倾角为θ=37°的斜面上有一质量为m=1kg的可视为质点的物块，在推力F的作用下保持平衡，已知滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度g取10m/s2（sin37°=0.6，cos37°=0.8）‎ ‎（1）若斜面光滑，F沿水平方向，求推力F的大小；‎ ‎（2）若斜面粗糙，且物块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5，F平行斜面向上，求F的取值范围。‎ ‎ ‎ ‎【答案】（1）F=；（2）2N≤F≤10N。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)斜面光滑时，对其进行受力分析如图，据平衡条件有：‎ ‎(2)斜面粗糙时，F平行斜面向上，当其所受静摩擦力最大且沿斜面朝下时，对其进行受力分析如图，则：‎ 解得：‎ 斜面粗糙时，F平行斜面向上，当其所受静摩擦力最大且沿斜面朝上时，对其进行受力分析如图，则：‎ 解得：‎ 故F取值范围为：‎ ‎2N≤F≤10N ‎23.如图所示，质量为M=1kg的长木板B放置在水平面上，质量为m=1kg，可视为质点的物块A放置于长木板B的上表面的正中央，A、B之间的动摩擦因数为μ1=0.5，B与水平面之间的动摩擦因数为μ2=0.35，长木板B的右侧s=3m处有一竖直墙面，木板与墙面之间发生碰撞时，速度反向且大小保持不变。现从静止开始对长木板B持续施加一个水平向右的推力，使其向右运动，直到右端接触到竖直墙面前的瞬间将力F撤去。设物体间的最大静摩擦力等于其滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。‎ ‎（1）若保持A、B一起向右匀速直线运动，求F的大小；‎ ‎（2）要使A与B之间发生相对滑动，则力F至少需要多大?‎ ‎（3）若力F=18N，要使A不从B的上表面滑落，长木板B的长度L至少为多少?‎ ‎【答案】（1）7N；（2）F=17N；（3）7m。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）若保持AB一起向右匀速直线运动，以AB整体为研究对象，由平衡条件有：‎ 解得：‎ F=7N ‎（2）以A为研究对象，A的最大加速度为aA，则有 解得：‎ 以B为研究对象，当AB恰要有相对运动时具有相同的加速度。则：‎ 解得：‎ F=17N ‎（3）F=18N，物块与板发生了相对滑动。此时，以A为研究对象，则 解得：‎ ‎，方向向右 以B为研究对象，则：‎ 解得：‎ ‎，方向向右 设两者开始运动到板右端接触到竖直墙面所用时间为t1，则：‎ 解得：‎ 这段时间内A向右运动的距离 板撞竖直墙面时，板的速度大小：‎ 物块的速度大小：‎ 板撞墙后，向左运动，对板受力分析，则：‎ 解得：‎ ‎，方向向右 板向左做减速运动 板撞墙后，对物块受力分析，则：‎ 解得：‎ ‎，方向向左 物块向右做减速运动 板和物块的减速时间分别为 因为，板减速到0后保持静止，然后A减速到0；此过程中板和物块运动的位移大小分别为：‎ 要使A不从B的上表面滑落，则：‎ 解得：‎ 五、附加题 ‎24.一不可伸长的足够长的轻质细绳跨过滑轮后一端连接了一劲度系数k=1000N/m的轻质弹簧，两端分别悬挂质量为m1=2kg和m2=0.5kg的物体A和B，如图所示。若滑轮质量忽略不计，滑轮转动时与绳之间无相对滑动，不计滑轮与轴之间的摩擦。开始时用手抓住物体B保持静止，然后放开B，让AB一起从静止开始加速，忽略弹簧长度变化后产生的往复振动，重力加速度g取10m/s2求：‎ ‎(1)释放物体B前，AB保持静止时弹簧的伸长量；‎ ‎(2)释放物体B后，AB一起运动的加速度及此时弹簧的伸长量。‎ ‎【答案】(1)0.02m；(2) 0.008m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)开始时用手抓住物体B保持静止，弹簧弹力等于A所受的重力，则：‎ 解得：弹簧的伸长量 ‎0.02m ‎(2)释放物体B后，AB加速度大小一样后，对AB分别受力分析，可得：‎ 解得：‎ x2=0.008m ‎25.某实验小组用水流估测重力加速度大小。水龙头流出的水在重力作用下速度越来越大，所以水流的横截面积会越来越细，如图所示。该实验小组打开水龙头同时用秒表计时，发现水龙头经过时间t流过的水体积为V，然后用游标卡尺在相距h的两处分别测出水流的横截面直径d1和d2。则：‎ ‎(1)水流经过d1处的速度v1=________，请写出重力加速度表达式g=_______。‎ ‎(2)为提高该实验的精度，下列措施有效的是（ ）（填写选项前字母）。‎ A.水龙头出水口必须竖直向下；‎ B.测量d1时应尽量靠近水龙头出口；‎ C.h取值尽可能大，但是需要避免因为水流太细而发成离散的水珠；‎ D.从多个角度测量同一截面直径d，再求平均值；‎ E.水龙头流出的水速度越大越好 ‎(3)该实验存在着多方面因素造成的误差，请你写出一项可能造成误差的原因： ____________‎ ‎【答案】 (1). (2). (3). CD (4). 可能造成误差的原因是水柱的截面不是正圆形。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)水流的横截面直径d1，则横截面的面积 水龙头经过时间t流过的水体积为V，则：‎ 解得：水流经过d1处的速度 同理，水流经过d2处的速度 据速度位移公式可得：‎ 则重力加速度表达式为 ‎(2) A.水龙头流出的水速较小时，即使水龙头出水口是倾斜的，水流也沿竖直方向，故A项错误；‎ B.在水流速较大时，靠近水龙头出口，水柱的截面不是圆形，故B项错误；‎ C.h取值较大，测量的相对误差才小；水流太细而发成离散的水珠，测不出对应位置的速度；故C项正确；‎ D.水柱的截面不一定是正圆形，从多个角度测量同一截面直径d，再求平均值，可减小截面直径测量的误差；故D项正确；‎ E.水龙头流出的水速度较大时，水柱的截面不是圆形，故E项错误。‎ ‎(3)可能造成误差原因是水柱的截面不是正圆形。‎