【物理】广东省广州市番禺区禺山中学2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版）

【物理】广东省广州市番禺区禺山中学2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版）

广东省广州市番禺区禺山中学2019-2020学年高一上学期 期末考试试题 一、单项选择题 ‎1.2019年12月17日，我国首艘国产航母“山东舰”在海南三亚某军港交付海军，我国正式进入“双航母”时代。航母可供舰载机的起飞降落。下列说法中正确的是（ ）‎ A. 由于“山东舰”航母高大威武，故任何情况下都不能看成质点 B. 舰载机飞行员可以把正在甲板上手势指挥的调度员看成是一个质点 C. 研究舰载机的空中翻滚动作时，舰载机可以看成质点 D. 研究“山东舰”航母在大海中运动轨迹时，航母可以被看作质点 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AD．当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点，所以“山东舰”航母在某些情况下是可以看成质点的，如研究“山东舰”航母在大海中运动轨迹时，航母可以看成质点，故A错误，D正确；‎ B．正在甲板上手势指挥的调度员的动作不能忽略，不能看成质点，故B错误；‎ C．研究战斗机的空中翻滚动作时，不可以看做质点，否则没有动作了，故C错误。‎ 故选D。‎ ‎2.根据牛顿第一定律分析可知（ ）‎ A. 物体运动状态发生变化时，物体不一定受到外力的作用 B. 不受外力时，物体的运动状态也会发生改变，说明物体不一定有惯性 C. 水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于没有外力维持木块的运动 D. 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．力是改变物体运动状态的原因。物体运动状态发生变化时，物体一定受到外力的作用，故A不符合题意；‎ B．物体惯性只和物体的质量有关，和物体的运动状态、是否受力无关，故B不符合题意；‎ C．在水平地面上滑动的木块最终要停下来，是受到阻力作用，力并不是维持物体运动的原因，故C不符合题意；‎ D．根据牛顿第一定律可知一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态，故D符合题意。‎ 故选D。‎ ‎3.如图所示，人沿水平方向拉牛，但没有拉动，下列说法正确的是 A. 绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力 B. 绳拉牛的力小于牛拉绳的力 C. 绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力 D. 绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对作用力和反作用力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对作用力和反作用力，A错误；‎ B．绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对作用力和反作用力，大小相等，B错误；‎ C．绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力大小相等，方向相反，作用在同一个物体上，是一对平衡力，C正确；‎ D．绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力，D错误；‎ 故选C。‎ ‎4.汽车以20m/s的速度做匀速直线运动,见前面有障碍物立即刹车,刹车后加速度大小为5m/s2,则汽车刹车后2s内及刹车后5s内通过的位移之比为( )‎ A. 1:9 B. 1:3 C. 5:13 D. 3:4‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】规定初速度方向为正方向，已知初速度v0=20m/s，a=-5m/s2，设汽车从刹车到停止所需的时间为t，根据匀变速运动速度时间公式得：v=v0+at，解得：t==4s，当t1=2s＜t，位移为：x1=v0t1+at12=30m；当t2=5s>t，说明5s内汽车的位移等于汽车从刹车到停止的位移，位移为：x2==40m，所以x1：x2=3：4，故D正确，ABC错误。‎ 故选D。‎ ‎5.一攀岩者以1m/s的速度匀速向上攀登，途中碰落了岩壁上的石块，石块自由下落．3s后攀岩者听到石块落地的声音，此时他离地面的高度约为( )‎ A. 10m B. 30m C. 50m D. 70m ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 本题考查自由落体运动遵循的规律及其相关的知识点，同时考查了估算能力．‎ ‎【详解】根据自由落体运动遵循的规律可知，石块自由下落的高度约为；用时3秒，攀岩者爬了3米，所以距离地面高度约为，则考虑考到空气阻力和声速的影响，他离地面的高度约为50m，选项C正确．‎ ‎6.如图所示，为某物体运动的v-t图像，以下说法正确的是（ ）‎ A. 4~5s的加速度大小为0.8m/s2 B. 0~4s的平均速度大小为2m/s C. 0~5s物体的位移大小为14m D. 4~5s的平均速度大小为1m/s ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．速度时间图线的斜率表示加速度，在4~5s的加速度大小为：，故A错误；‎ B．图线与时间轴围成的面积表示位移，可得0~4s的位移为：，则0~4s的平均速度大小为：，故B错误；‎ C．图线与时间轴围成的面积表示位移，可得0~5s物体的位移大小为：‎ ‎，故C正确；‎ D．根据匀变速直线运动推论可得4~5s的平均速度大小为：，故D错误。‎ ‎7.甲、乙两车沿同一平直公路行驶，两车运动的x﹣t图象如图所示，则下列表述正确的是（ ）‎ A 乙车做曲线运动，甲车做直线运动 B. 甲车先做匀减速运动，后做匀速运动 C. 两车相遇两次 D. 乙车的速度不断减小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．乙车的x-t图象虽为曲线，但这不是运动轨迹，只能表示直线运动，故A错误。‎ B．位移时间图象的斜率等于速度，由题图可知：甲车在前6s内沿负向做匀速直线运动，6s以后处于静止状态，故B错误。‎ C．在x-t图象中两图线的交点表示两车相遇，故两车相遇两次。故C正确。‎ D．由于乙车图象的斜率大小增大，即其速度逐渐增大，故D错误。‎ ‎8.一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用，三力的矢量关系如图所示（各小方格边长相等），则下列说法正确的是（ ）‎ A. 三力的合力为F1+F2+F3，方向不确定 B. 三力的合力为3F2，方向与F2同向 C. 三力的合力为2F3，方向与F3同向 D. 由题给条件无法求出合力大小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据平行四边形定则，出F1、F3的合力如图所示：‎ 大小等于2F2，方向与F2相同，再跟F2合成，两个力同向，则三个力的合力为3F2，故B正确，ACD错误。‎ 二、多项选择题 ‎9.从高度为125m的塔顶，先后落下a、b两球，a球比b球早释放1秒，g取10m/s2，不计空气阻力，则以下判断正确的是（ ）‎ A. 在a球接触地面之前，两球距离得越来越远 B. 在a球接触地面之前，两球的速度差恒定 C. 两球运动过程中相对静止，落地时间差为1秒 D. a球接触地面瞬间，b球的速度为40m/s ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】AC．设b球下降时间为t时，b球下降的高度：，a球下降的高度：，两球离地的高度差等于下降的高度差：‎ 随时间的增大，位移差增大，故A正确，C错误；‎ B．设b球下降时间为t时，b球的速度：vb=gt，a球的速度：va=g（t+1），则：‎ ‎△v=va-vb=g 与时间无关，是一定量，故B正确；‎ D．球做自由落体运动，根据，解得：‎ a球接触地面瞬间，b球的运动时间为4s，故速度：‎ vb=gt=10×4m/s=40m/s 故D正确。‎ 故选ABD。‎ ‎10.关于速度、速度变化量和加速度的关系，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 速度变化量越大，加速度就一定越大 B. 加速度的方向与速度变化量的方向相同 C. 加速度增大，速度一定增大 D. 速度与加速度方向相同，即使加速度的大小在减小，速度也会增大 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．速度变化量大，即△v大，由加速度公式，时间不确定，则加速度不一定大，故A错误；‎ B．根据加速度的定义可知，加速度的方向与速度变化量的方向相同，故B正确；‎ C．物体加速度变大，但如果加速度和速度方向相反，则速度在减小，故C错误；‎ D．速度与加速度方向相同，即使加速度的大小在减小，速度也会增大，故D正确。‎ 故选BD。‎ ‎11.甲、乙两车同时从同一地点沿同一直线运动，它们的运动速度随时间变化的v-t图像如图所示。关于两车的运动情况，下列说法正确的是（ ）‎ A. 在0~t0内，乙车一直在做加速度减小的加速运动 B. 在t=t0时，甲乙两车恰好相遇 C. 在t=t0时刻，甲乙两车相距最远 D. 在0~2t0内，甲车的平均速度大小为v0‎ ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据图象可知，在0～t0‎ 内，乙车先沿负方向做减速运动，后沿正方向做加速运动，故A错误； BC．甲、乙从同一位置出发，甲一直沿正向运动，乙先沿负向运动，两者距离增大，后沿正向，在t0时刻前甲的速度大于乙的速度，两者间距增大，t0时刻后乙的速度大于甲的速度，两者间距减小，所以t0时刻相距最远，故B错误，C正确； D．在0～2t0内，甲车做匀减速直线运动，平均速度为：‎ 故D正确。‎ 故选CD ‎12.如图所示，水平地面上质量为m的物体，在推力F作用下做匀速直线运动．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，木块与地面间的动摩擦因数为μ，木块受到的摩擦力为（　　）‎ A. 0.8F B. 0.6F C. μ（mg+0.6F） D. μmg ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 试题分析：对物体受力分析，抓住竖直方向上合力为零，水平方向上合力为零，根据共点力平衡求出摩擦力的大小．‎ 解：对物体受力分析如图所示，在水平方向上有：f=Fcos37°=0.8F；‎ 在竖直方向上有：N=mg+Fsin37°=mg+0.6F，‎ 则摩擦力为：f=μN=μ（mg+0.6F）．故A、C正确，B、D错误．‎ 故选AC．‎ ‎【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，滑动摩擦力公式的中N是正压力，并不是重力．‎ ‎13.如图所示，用AO、BO两根细线吊着一个重物P，AO与天花板的夹角θ保持不变，用手拉着BO线由水平逆时针的方向逐渐转向竖直向上的方向，在此过程中， ‎ BO和AO中张力的大小变化情况是( ) ‎ A. 都逐渐变大 B. AO中张力逐渐减小到零 C. BO中张力逐渐变大 D. BO中张力先变小后变大 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】对小球受力分析，受重力和两个拉力，如图所示 由力的平衡条件得，将两个拉力合成，合力与第三个力重力平衡，将细线OB所提供的拉力方向旋转，由图可得，BO绳所受的拉力先减小后增加，当两绳子垂直时取最小值，AO中张力一直减小，直到0，故BD项正确．AC错误 故选BD ‎14.如图所示，固定的斜面上叠放着A、B两木块，木块A与B的接触面是水平的，水平力F作用于木块A，使木块A、B保持静止，且F≠0，则下列描述正确的是（ ）‎ A. A对B的摩擦力为0 B. B一定受到5个力的作用 C. 斜面对木块B的摩擦力方向可能沿斜面向下 D. A、B整体可能受三个力作用 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．对物体A受力分析，受推力、重力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件，B对A的静摩擦力与推力F平衡，根据牛顿第三定律，A对B的摩擦力水平向左，大小为F ‎，故A错误；‎ B．对物体B受力分析，受重力，A对B的压力，A对B水平向左的静摩擦力，斜面对B垂直向上的支持力，斜面对B可能有静摩擦力（当A对B向左的静摩擦力的平行斜面方向分力与重力的下滑分力平衡时为零），故B受4个力或者5个力，故B错误；‎ C．当A对B向左的静摩擦力的平行斜面方向分力大于重力的下滑分力时，B物体有上滑趋势，故受到平行斜面向下的静摩擦力，故C正确；‎ D．对AB整体受力分析，受重力、支持力、推力，可能有静摩擦力（当推力平行斜面方向分力与重力的下滑分力平衡时为零），故可能受三个力作用，故D正确。‎ 故选CD 三、非选择题 ‎15.某同学利用如图（甲）所示装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验．该同学通过实验数据描绘出如图（乙）所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线．由此图线可得：该弹簧的原长x0= ___________cm,劲度系数k=_________N/m．‎ ‎【答案】 4； 50‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】弹簧处于原长时，弹力为零，故原长为4cm；‎ 弹簧弹力为2N时，弹簧的长度为8cm，伸长量为4cm，根据胡克定律有：‎ ‎【点睛】关键是明确实验原理，然后根据胡克定律并结合图象列式求解；‎ ‎16.某同学用图甲所示的实验装置验证“牛顿第二定律”：‎ ‎（1）下列做法正确的是_______（填字母代号）‎ A.调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行 B.在调节木板倾斜度，平衡木块受到的滑动摩擦力时，应将装有砝码的砝码盘通过定滑轮拴在木块上 C.平衡摩擦时，要让小车连着已经穿过打点计时器的纸带 D．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源 ‎（2）为使砝码和砝码盘的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足________的条件。‎ ‎（3）该同学进行实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图乙所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）。s1=3.59cm，s2=4.41cm，s3==5.19cm，s4=5.97cm，s5=6.78cm，s6=7.64cm。则小车的加速度a=____________m/s2（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度vB=____m/s。（结果均保留两位有效数字）‎ ‎（4）通过实验得到如图所示的a—F图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面的夹角______（选填“偏大”或“偏小”）。‎ ‎【答案】(1). AC (2). 小车质量远大于砝码和砝码盘的总质量 (3). 0.80 0.40 (4). 偏大 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，否则拉力不会等于合力，故A正确；‎ B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，不应悬挂将装有砝码的砝码盘通过定滑轮拴在木块上，故B错误；‎ C．平衡摩擦时，要让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，力与减小误差，故C正确；‎ D．打点计时器要“早来晚走”即实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块，而当实验结束时应先控制木块停下再停止打点计时器，故D错误。‎ 故选AC。‎ ‎(2)根据牛顿第二定律得，整体的加速度：‎ 则绳子的拉力：‎ 知砝码以及砝码盘的质量远小于小车质量时，绳子的拉力等于砝码和砝码盘的重力。‎ ‎(3)每两个计数点间有四个点没有画出，故两计数点间的时间间隔为：T=5×0.02=0.1s；根据逐差法有：，代入数据可得小车的加速度为：‎ a=0.80m/s2‎ B点的瞬时速度为：。‎ ‎(4)当F=0时，小车已经具有了加速度，在平衡摩擦力时木板与水平桌面的夹角偏大。‎ ‎17.如图所示，一个质量为m=4kg的均匀球体，放在倾角θ=37°的光滑斜面上，并被斜面上上一个竖直的光滑挡板挡住，处于静止状态。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）。求：‎ ‎（1）球体受到挡板对其弹力的大小；‎ ‎（2）球体受到斜面对其支持力的大小。‎ ‎【答案】（1）30N；（2）50N ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)(2)对球受力分析如图所示：‎ 根据平衡条件得：‎ 球体受到挡板对其弹力的大小为：‎ F1=Gtan37°=mgtan37°=30N 球体受到斜面对其支持力的大小为：‎ ‎18.一辆汽车从A点由静止开始运动，开始做加速度为3m/s2的匀加速直线运动，运动了8s到达B点，然后立即以5 m/s2的加速度大小做匀减速直线运动，直至运动到C点停止运动．‎ 求：（1）汽车运动至B点时，物体的速度是多少？‎ ‎（2）汽车减速运动持续了多少时间？‎ ‎（3）汽车运动的总位移是多少？‎ ‎【答案】（1）24m/s （2）4.8s （3）153.6m ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据速度时间公式可得汽车到B点时的速度和减速时间，根据平均速度推论求出位移．‎ ‎【详解】（1）根据速度时间公式可得汽车到B点时的速度为：．‎ ‎（2）根据速度时间公式可得汽车减速运动持续的时间为：．‎ ‎（3）根据平均速度推论可得：‎ ‎19.滑沙游戏中，游戏者从沙坡顶部坐滑沙车呼啸滑下。为了安全，滑沙车上通常装有刹车手柄，游客可以通过操纵刹车手柄对滑沙车立即施加一个与车运动方向相反的制动力F，从而控制车速。为便于研究，做如图简化：游客从顶端A点由静止滑下8s后，操纵刹车手柄，使滑沙车立即开始匀速下滑至底端B点，在水平滑道上继续滑行直至停止。已知游客和滑沙车的总质量m=70kg，倾斜滑道AB长LAB=128m，倾角θ=37°，滑沙车底部与沙面间的动摩擦因数μ=0.5.滑沙车经过B点前后的速度大小不变，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力。‎ ‎（1）求游客匀速下滑时的速度大小；‎ ‎（2）求游客由A滑道B的时间；‎ ‎（3）若游客在水平滑道BC 段的最大滑行距离为16m，则他在此处滑行时，需对滑沙车施加多大的水平制动力？‎ ‎【答案】（1）16m/s；（2）4s；（3）210N。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)加速过程，把人和滑板看成整体，受重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律，有：mgsin37°-μmgcos37°=ma 代入数据解得：a =2m/s2‎ 匀加速的末速度为：v=at=2×8=16m/s ‎(2)匀加速的位移为：‎ 匀速的位移为：x′=LAB-x=128-64=64m 故匀速的时间为：‎ ‎(3)整体滑到水平面上时，做匀减速直线运动，根据匀变速直线运动规律：‎ 解得加速度为：a1=-8m/s2‎ 力的方向都指向左边，由牛顿第二定律： ‎ 代入数据得：F=210N