【物理】广东省广州市第二中学2019-2020学年高一上学期期中考试试题 （解析版）

【物理】广东省广州市第二中学2019-2020学年高一上学期期中考试试题 （解析版）

广州市第二中学2019-2020学年第一学期期中考试 高一物理 一、单项选择题 ‎1.2019年9月25日，广州二中2019年度游泳运动会如期举行。泳池长度25m，高一小明同学在 50m 自由泳比赛中游出了18.98s的成绩；高二小陈同学在100m 蛙泳比赛中游出了37.84s的成绩，都获得了第一名。下列说法不正确的是 A. 小明的平均速度等于小陈的平均速度 B. “18.98s"和“37.84s”均指时间间隔 C. 在研究小陈和小明泳姿的时候，不能将他们俩当质点 D. 比赛过程中，以小明为参考系，他的对手一定向后运动 ‎【答案】D ‎【解析】‎ A．由于泳池长度25m，所以小明和小陈比赛中的位移都为零，平均速度也都为零，故A正确；‎ B．“18.98s"和“37.84s”都是指比赛过程所用的时间长度，即为时间间隔，故B正确；‎ C．如果将小陈和小明看成质点，则无法研究其泳姿，所以不能看成质点，故C正确；‎ D．由于小明获得第一名，即小明的平均速率最大，以小明为参考系，如果小明比对手快出25m时，他的对手向着他运动，故D错误。‎ ‎2.如图1、图2所示，传说伽利略在研究自由落体过程中做了两个实验：第一个是比萨斜塔实验，将一大一小两个铁球从斜塔上同时放手让其下落；第二个是在斜面上研究物体的加速运动。关于这两个实验，下列说法正确的是 A. 比萨斜塔实验证明了物体自由下落过程，其加速度是恒定的 B. 比萨斜塔实验过程中，完全消除了摩擦力对物体运动的影响 C. 伽利略测量球从静止开始沿斜面滚下的位移x与时间t，验证x∝t，直接证明自由落体运动的加速度是恒定的 D. 伽利略开创了科学的研究方法，即将猜想假说、数学推导、科学实验、逻辑推理结合 ‎【答案】D ‎【解析】‎ A．比萨斜塔实验中小球受到空气阻力作用，所以小球不是做自由落体运动，故A错误；‎ B．比萨斜塔实验过程中小球受到空气阻力作用，故B错误；‎ C．伽利略测量球从静止开始沿斜面滚下的位移x与时间t，验证x∝t2，并没有直接证明自由落体运动的加速度是恒定的，而是通过逻辑推理得出的，故C错误；‎ D．伽利略在研究自由落体运动的过程中，运用实验验证和逻辑推理（包括数学演算）相结合的方法，得出了落体运动的规律,故D正确 ‎3.下列描述的各种情况不可能存在的是 A. 物体的速度变化很大，加速度很小 B. 物体的加速度很大，速度变化却很小 C. 物体的速度在增加，加速度却在减小 D. 物体的加速度和速度反向，都在增大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ A．由公式可知，物体的速度变化很大，如果时间很长，加速度可能很小，故A错误；‎ B．由公式可知，速度变化却很小，但所用时间更小，物体的加速度可以很大，故B错误；‎ C．当速度方向与加速度方向相同时，物体的速度增加，加速度可以减小，故C错误；‎ D．物体的加速度和速度反向时，物体做减速运动，故D正确。‎ ‎4.如图所示为甲、乙两车在平直公路上运动的s—t图象。由图象可知，在t1到t2时间内（ ） ‎ A. 甲车的速度始终大于乙车的速度 B. 甲车运动方向有发生变化，而乙车没有 C. 甲车的平均速度大于乙车的平均速度 D. 甲乙两车所经过的路程相等 ‎【答案】B ‎【解析】‎ s-t图像的斜率等于速度，由图像可知，甲的速度向正方向先减小后向负方向反向增加，乙的速度向正方向逐渐增加，可知甲车的速度不是始终大于乙车的速度，且甲车运动方向有发生变化，而乙车没有，选项A错误，B正确；甲乙两车的位移相同，时间相同，则甲车的平均速度等于乙车的平均速度，选项C错误；甲先向正方向运动，后向负方向运动，乙一直向正方向运动，两者到达同一位置，则甲的路程大于乙的路程，选项D错误；故选B.‎ ‎5.用如图所示的装置探究摩擦力与正压力之间关系时，当以F=4N拉力拉木板B向左匀速运动时，木块A静止且弹簧测力计读数为1N。假设木块A与木板B、木板B与桌面之间的动摩擦因数相等，则木块A与木板B的质量之比mA：mB为（ ） ‎ A. 1 B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 对木块A：μmAg=1N；对木板B：F=μmAg+μ(mA+mB)g=4N；解得mA：mB=1:2，故选B.‎ ‎6.如图所示，一铁块被竖直悬挂着的磁性黑板紧紧的吸住，下列说法错误的是（ ）‎ A. 铁块受到弹力是由于磁性黑板发生形变产生的 B. 铁块受到四个力作用，其中三个力的施力物体均是黑板 C. 铁块受到的磁力大于弹力，黑板才能吸住铁块不动 D. 铁块与黑板间水平方向有两对相互作用力——互相吸引磁力和互相排斥的弹力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：铁块受到弹力的施力物体是磁性黑板，故是由于磁性黑板发生形变产生的，故A正确；铁块受到四个力作用：重力的施力物体是地球；支持力N、摩擦力f、磁力T，这三个力的施力物体都是磁性黑板，故B正确；铁块所受的磁力和弹力是一对平衡力，大小相等，故C错误；铁块水平方向受吸引磁力和支持力，都有反作用力，故铁块与黑板间水平方向有两对相互作用力--互相吸引磁力和互相排斥的弹力，故D正确；本题选错误的，故选C.‎ ‎7.不计空气阻力，以一定的初速度竖直上抛的物体，从抛出至回到出发点的时间为t。现在在物体上升的最大高度的一半处设置一块挡板，物体撞击挡板后以原速率弹回(撞击所需时间不计，g=10m/s2)，则此时物体上升和下降的总时间(到出发点)约为 A. 0.5t B. 0.4t C. 0.3t D. 0.2t ‎【答案】C ‎【解析】‎ 物体做竖直上抛运动，从抛出至回到原点时间为t，根据对称性可得，物体下降时间为，故物体上升的最大高度为：，物体自由下落过程，有，联立解得：，故第二次物体上升和下降的总时间，故C正确。‎ ‎8.某物体在竖直方向上运动，规定竖直向下为正方向，其v–t图象如图所示．由此可知 A. t=0.5 s时刚好到达最高点 B. t=0.9 s时刚好触地 C. 前0.9 s内通过的路程为0.45 m D. 前0.9 s内的平均速度大小为0.5 m/s ‎【答案】D ‎【解析】‎ 根据图象知，开始时做匀加速运动，t=0.5 s时速度最大，刚好触地，故A错误；t=0.9 s时速度为零，应到达最高点，故B错误；根据图象与横轴所包围的面积表示位移的大小可得，往返的路程为，故C错误；前0.9 s内的位移为，所以平均速度大小为：，故D正确。所以D正确，ABC错误。‎ 二、多项选择题 ‎9.某同学利用如图所示装置测量当地重力加速度。实验时，通过电磁铁控制小球从P处自由下落，小铁球依次通过两个光电门Ⅰ、Ⅱ，为了减小实验误差，下列做法正确的是 A. 增大两个光电门之间的高度差 B. 使小球从更接近光电门Ⅰ的位置释放 C. 多次改变两个光电门之间的高度差，多次测量取平均值 D. 换用直径更小，密度更大的金属球 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ A．增大光电门的间距，可以减小两光电门距离的测量误差和小球经过光电门II的速度更准确，故A正确；‎ B．使小球从更接近光电门Ⅰ的位置释放，则小球过光电门I的速度误差更大，故B错误；‎ C．多次改变两个光电门之间的高度差，多次测量取平均值，可以使高度差的测量误差更小，故C正确；‎ D．换用直径更小，可使小球过两光电门的速度测量更准确，密度更大的金属球，可使小球受阻力的影响更小，故D正确。‎ ‎10.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)，则 A. 第1s内的位移是5m B. 前2s内的平均速度是7m/s C. 任意相邻的1s内位移差都是1m D. 任意1s内的速度增量都是2m/s ‎【答案】BD ‎【解析】‎ A．根据，得质点的加速度a=2m/s2，，第1s内的位移为，故A错误；‎ B．第2s末的速度为，所以前2s内的平均速度，故B正确；‎ C．任意相邻1s内的位移差，故C错误；‎ D．任意1s内速度的增量△v=at=2×1m/s=2m/s，故D正确。‎ ‎11.如图所示，小球沿足够长的斜面向上做匀变速运动，依次经a、b、c、d到达最高点e。已知ab=bd=6m，bc=1m，小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s，设小球经b、c时的速度分别为vb、vc，则 A. B. vc=3m/s C. de=3m D. 从d到e所用时间为4s ‎【答案】BD ‎【解析】‎ AB．物体在a点时的速度大小为v0，加速度为a，则从a到c有：xac=v0t1+at12，即：7=v0×2+×a×4，得 7=2v0+2a，物体从a到d有：xad=v0t2+at22，即：12=v0×4+a×16，得 3=v0+2a，故：a=-0.5m/s2，v0=4m/s；根据速度公式vt=v0+at可得：vc=4-0.5×2=3m/s。从a到b有：vb2-va2=2axab，解得：vb=m/s，选项A错误，B正确； C．根据速度公式vt=v0+at可得：vd=v0+at2=4-0.5×4=2m/s，则从d到e有：-vd2=2axde，则：，选项C错误；‎ D．由vt=v0+at可得从d到e时间为：，故D正确。‎ ‎12.如图所示为1、2型号车紧急制动时的v2-x图象(v为车的速度，x为制动距离)，根据图像可得 A. 1型车的加速度是10m/s2，2型车的加速度是2m/s2‎ B. 两辆车均做匀减速直线运动 C. 1型车更快停下来 D. 若2型车在后，1型车在前，同时开始刹车，s时相距最远 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ A．由匀变速直线运动的速度位移公式有，由图示图象可得1型车的加速度，2型车的加速度是，故A错误；‎ B．由匀变速直线运动的速度位移公式可知，两车做匀减速直线运动，故B正确；‎ C．1型车运动时间为，2型车运动时间为，所以1型车更快停下来，故C正确；‎ D．当两车速度相等时相距最远，则有，得，故D错误。‎ ‎13.如图所示，把重为20N的物体放在粗糙水平平面上并静止，有一个恒力F=10N作用在物体上。物体右端与固定在墙壁上的轻弹簧连接，若物体与地面的最大静摩擦力为12N，则弹簧对物体的弹力(弹簧与平面平行)‎ A. 可以为22N，方向水平向右 B. 可以为2N，方向水平向左 C. 可以为12N，方向水平向左 D. 弹力不可能为零 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ A．当最大静摩擦力向左时，由平衡条件可得，此时弹簧的弹力方向向右，故A正确；‎ B．当最大静摩擦力向右时，由平衡条件可得，此时弹簧的弹力方向向左，故B正确；‎ C．如果弹力方向向左，且为12N，则拉力与弹力的合力为22N，大于最大静摩擦力，故C错误；‎ D．当物块与地面间的摩擦力为10N且方向向右时，弹力为零，故D错误。‎ 三、实验题 ‎14.某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究。物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。‎ ‎（1）在ABCDE五个点中，打点计时器最先打出的是__________点 ‎（2）在打出C点时物块的速度大小为______m/s(保留3位有效数字)；物块下滑的加速度大小为_______(保留2位有效数字)。‎ ‎（3）如果当时电网中交变电流的频率是f=52Hz，而做实验的同学并不知道，由此引起的______(选填“系统”或“偶然”)误差将使加速度的实际值比测量值偏________(选填“大”或“小”).‎ ‎【答案】 (1). A (2). 0.233 0.75-0.77 (3). 系统 大 ‎【解析】‎ ‎(1)物块加速下滑，速度越来越大，在相等时间内物块的位移越来越大，刚开始时在相等时间内的位移较小，由图示纸带可知，打点计时器最先打出的点是A点；‎ ‎(2)每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出，相邻计数点间的时间间隔为t=0.02×5=0.1s 打出C点时的速度大小为 匀变速直线运动的推论△x=at2可知，加速度为 代入数据解得：‎ ‎(3)如果在某次实验中，交流电的频率为52Hz，那么实际周期小于0.02s，属于系统误差；‎ 根据运动学公式△x=at2得：真实的加速度值就会偏大。‎ ‎15.某同学采用图甲所示的方案，选择较光滑的水平桌面，滑轮涂上润滑油。‎ 实验数据记录如下：‎ ‎（1）根据上表数据，钩码数量为3个时，弹簧长度应为__________cm ‎（2）请根据表中数据在图乙完成作图。纵轴是钩码重力，横轴是弹簧形变量.(g=10m/s2) ‎ ‎（ ）‎ ‎（3）由图可知弹簧的劲度系数为__________N/m(结果保留两位有效数字)‎ ‎【答案】 (1). 31.35 (2). 见解析 (3). 5.0‎ ‎【解析】‎ ‎(1)由表格可知，弹簧的原长为25.35cm，当挂3个钩码时，弹簧伸长了6.00cm，所以此时弹簧的长度为31.35cm；‎ ‎(2)根据数据描点连线得图象 ‎(3)根据图中的斜率可求得 四、计算题 ‎16.一质量不计的弹簧原长为l0=10 cm，两端各用F1=4N的力拉弹簧时，弹簧长度为l1=11 cm。现将该弹簧一端固定于质量m＝2kg的物体上，另一端施一水平拉力F，如图所示。设弹簧始终在弹性限度内，g取10 N/kg。求：‎ ‎(1)弹簧的劲度系数多大？‎ ‎(2) 当弹簧拉长至l2=13 cm时，物体恰好开始运动。则物体与水平面间的最大静摩擦力多大？‎ ‎(3)当用水平力拉着物体匀速运动时，弹簧长度为l3=12cm，则物体与水平面之间的动摩擦因数多大？‎ ‎【答案】（1）400N/m（2）12N（3）0.4‎ ‎【解析】‎ ‎（1）由胡克定律得：F1=k（l1-l0）‎ 解得k=400N/m ‎ ‎（2）此时最大静摩擦力等于拉力 fmax =F2=k（l2-l0）‎ 解得fmax =12N ‎ ‎（3）滑块匀速运动摩擦力为f，此时拉力等于滑动摩擦力，有 F3= f=μN=μmg ‎ F3=k（l2-l0）‎ μ=0.4‎ ‎17.一质点在水平面上由静止开始做匀加速直线运动。从t=0时刻开始计时，在一段时间内，最初的3秒内的位移为S1，最后3秒内的位移为S2，若S1：S2=3：7，求这段时间多长?‎ ‎【答案】5s ‎【解析】‎ 设s1=3x，则s2=7x，由得，1.5s时，质点的速度为：‎ 同理：倒数1.5s时刻的速度为 研究0-15s，可知，加速度：‎ 研究1.5s到倒数1.5s：‎ 总时间：‎ ‎18.2018年2月15日，百度Apollo无人车亮相央视春晚，在港珠澳大桥开跑 ‎（1）无人驾驶汽车车头装有一个激光雷达，就像车辆的“鼻子"，随时“嗅"着前方80m范围内车辆和行人的“气息”。若无人驾驶汽车刹车时的加速度大小为 3.6 m/s，为不撞上前方静止的障碍物，汽车在该路段匀速行驶时的最大速度是多少？(计算结果保留2位有效数字)‎ ‎（2）若一辆有人驾驶的汽车在该无人驾驶汽车前40m处，两车都以20m/s的速度行驶，当前方汽车以5m/s2的加速度刹车2.0s后，无人驾驶汽车立即以a的加速度刹车。为不发生意外，无人驾驶汽车减速的加速度至少要多大?‎ ‎【答案】（1）24m/s （2）5m/s2‎ ‎【解析】‎ ‎(1)无人驾驶汽车刹车，根据速度位移公式，有：得 ‎(2)前方汽车以5m/s2的加速度刹车2.0s前进的位移为 无人驾驶汽车2.0s前进的位移为 所以此时两车的距离为30m，当有人驾驶的汽车停止时再前进的位移为 即无人驾驶汽车运动距离40m时速度变为零时有 得