天津市滨海新区2019-2020学年高一上学期期末考试物理试题

天津市滨海新区2019-2020学年高一上学期期末考试物理试题

天津市滨海新区2019-2020学年度第一学期期末检测试卷 高一年级物理 第Ⅰ卷 选择题（60分）‎ 注意事项：‎ ‎1．每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。‎ ‎2．本卷共14小题，单项选择题每小题4分，多项选择题每小题5分，共60分。‎ 一、单项选择题（本题共10小题，每小45分，共40分。）‎ ‎1.下列各物理量的单位属于国际单位制基本单位的是（　　）‎ A. 力单位N B. 质量单位g C. 时间单位h D. 长度单位m ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】N是导出单位，不是基本单位，故A错误； 力学中的基本物理量有三个，它们分别是长度、质量、时间，它们的单位分别为m、kg、s；g是质量的常用单位，不是基本单位；h是时间的常用单位，也不是基本单位．故D正确，BC错误．‎ ‎2.物理学中通常运用大量的科学方法建立概念，如“理想模型”、“等效替代法”、“控制变量法”、“比值定义法”等，下列选项均用到“等效替代法”建立概念的是（　　）‎ A. 质点 B. 力 C. 速度 D. 合力与分力 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．“质点”采用理想化模型的方法，故A错误；‎ B．力F=ma采用了乘积定义法，故B错误；‎ C．速度采用了比值定义法的方法，故C错误；‎ D．“合力与分力”采用等效替代的方法，故D正确；‎ 故选D。‎ ‎3.天津地铁3号线，是天津市快速轨道交通网中的南北骨干线，如图所示。从起点小淀站到终点天津南站全长‎33.7 km，最高时速‎80 km/h，单程总时长约为59 min。以下说法正确的是（　　）‎ A. ‎33.7 km指的是位移 B. 地铁3号线运营平均速度是‎80 km/h C. 估算地铁运行的时间，可以把地铁看成质点 D. 根据上述条件可以估算地铁的瞬时速度 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．‎33.7km指的是路程，故A错误；‎ B．‎80km/h为瞬时速度，故B错误；‎ C．估算地铁运行的时间，车的大小可以忽略不计，可以把地铁看成质点，故C正确；‎ D．根据上述条件可以估算地铁的平均速度，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎4.秋日，树叶纷纷落下枝头，其中有一片梧桐叶从高为‎5m的枝头自静止落至地面，所用时间可能是 A. 0.1‎s B. 0.5 s C. 1 s D. 3 s ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由可知，‎5m高处的自由落体用时约为1s，树叶落下时阻力不可忽略，时间要比1s大很多，故CD可能．‎ ‎【考点】匀变速直线运动的规律 ‎5.如图所示，一架无人机执行航拍任务时正沿直线朝斜向下方向匀速运动．用G表示无人机重力，F表示空气对它的作用力，下列四幅图中能表示此过程中无人机受力情况的是　　‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由于无人机正沿直线朝斜向下方匀速运动即所受合外力为零 ，所以只有B图受力可能为零，故B正确．‎ ‎6.公交车起步时提醒乘客：“车辆起步，请拉好扶手……”，拉好扶手可以使乘客（　　）‎ A. 惯性减小 B. 惯性增大 C. 惯性消失 D. 避免因惯性而摔倒 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC．物体的惯性只和物体的质量有关，和物体的运动状态无关，故ABC错误。‎ D．车辆未启动时人和车保持静止状态，车启动时由于摩擦力，脚随车一起运动，而人的上半身由于惯性保持静止状态，容易摔倒，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎7.如图所示，重为100 N的物体静止在粗糙水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.1。当物体受到一个大小为5 N、水平向右的推力F作用时，物体受到的摩擦力大小和方向分别为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（　　）‎ A. 5 N，水平向左 B. 5 N，水平向右 C. 10 N，水平向左 D. 10 N，水平向右 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】物体所受滑动摩擦力大小为：‎ f=μN=0.1×100 N=10 N 当F=5 N＜10 N＜f静max时，物体保持静止不动。 物体所受到静摩擦力为：‎ f′=F=5 N 方向水平向左；   A．5 N，水平向左，与结论相符，选项A正确；‎ B．5 N，水平向右，与结论不相符，选项B错误；‎ C．10 N，水平向左，水平向右，与结论不相符，选项C错误；‎ D．10 N，水平向右，水平向右，与结论不相符，选项D错误；‎ 故选A。‎ ‎8.在一次女子跳高比赛中，某选手以‎2.01m的成绩获得冠军．该运动员身高约为‎1.93m，忽略空气阻力，g取‎10m/s2，则下列说法正确的是（　　）‎ A. 该运动员下降过程处于超重状态 B. 该运动员起跳以后在上升过程处于失重状态 C. 该运动员起跳时地面对她的支持力大于她对地面的压力 D. 该运动员起跳离开地面时的初速度大约为‎3m/s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.运动员在整个跳高过程中，只受重力作用，处于失重状态，故A错误，B正确．‎ C、运动员起跳时，地面对她的支持力和她对地面的压力是相互作用力，大小相等，故C错误．‎ D.运动员做竖直上抛运动，根据速度﹣位移关系可得：v，其中h 为运动员重心上升的高度大约是‎1m，解得：v≈‎4.5m/s，故D错误．‎ ‎9.生活中经常用刀来劈开物体。如图所示是刀刃的横截面，F是作用在刀背上的力，若刀刃的横截面是等腰三角形，劈的夹角为θ，则刀刃劈物体时对物体侧向推力FN的大小为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】将力F根据平行四边形定则分解如下： 由几何知识得，侧向推力的大小为：‎ A．，与结论不相符，选项A错误；‎ B．，与结论不相符，选项B错误；‎ C．，与结论不相符，选项C错误；‎ D．，与结论相符，选项D正确；‎ 故选D。‎ ‎10.如图所示，一小球m自空中自由下落，落到正下方的直立轻弹簧上与其A端接触。从小球与弹簧A 端接触到继续压缩弹簧直到小球降至最低位置的过程中，下列关于小球运动状态描述正确的是（　　）‎ A. 小球与弹簧A端刚接触时速度最大 B. 小球的速度最大时，加速度也最大 C. 小球的速度先增大后减小，加速度先减小后增大 D. 小球降至最低位置时，速度为零，加速度最大且大小为g ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC．小球与弹簧接触后，开始重力大于弹力，加速度向下，做加速运动，随弹力的变大加速度减小。当加速度减小到零时速度最大，以后弹力大于重力，加速度向上且随弹力的变大而逐渐变大，直到做减速运动到零。即小球的速度先增大后减小，加速度先减小后增大，故AB错误，C正确。‎ D．若设小球在弹簧上平衡位置为O点；若小球由A点位置由静止释放，则小球最低将到达A点关于平衡位置O对称的位置A′，此时小球在A′位置的加速度为g；当小球从A点上方某位置开始下落时，则小球下落的最低点在A′位置的下方，可知此位置的加速度一定大于g，选项D错误；‎ 故选C。‎ 二、不定项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分）‎ ‎11.一物体在三个共点力作用下处于平衡状态，其中F1 = 10 N，F2 = 2 N，则第三个力F3大小可能等于（　　）‎ A. 5 N B. 8 N C. 10 N D. 15 N ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】F1=10N，F2=2N，其合力最大值是12N，最小值是8N，则F3的大小介于8N和12N 之间；‎ A．5 N，与结论不相符，选项A错误；‎ B．8 N，与结论相符，选项B正确；‎ C．10 N，与结论相符，选项C正确；‎ D．15 N，与结论不相符，选项D错误；‎ 故选BC。‎ ‎12.如图所示是某物体做直线运动的v - t图象，由图可知，该物体（　　）‎ A. 第1 s内和第3 s内运动方向相反 B. 第1 s内和第3 s内加速度方向相反 C 第3 s内和第4 s内加速度相同 D. 第5 s末回到初始位置 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．第1 s内和第3 s内速度均为正值，则物体运动方向相同，选项A错误；‎ B．因为v-t图像的斜率的符号反映加速度的方向，可知第1 s内和第3 s内加速度方向相反，选项B正确；‎ C．因为v-t图像的斜率的等于加速度，可知第3 s内和第4 s内加速度相同，选项C正确；‎ D．前5s内的位移为 则第5 s末回到初始位置，选项D正确；‎ 故选BCD。‎ ‎13.如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点．现用水平力F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是 A. FN不断增大，FT不断减小 B. FN保持不变，FT先增大后减小 C. FN不断增大，FT先减小后增大 D. 当细绳与斜面平行时，FT最小 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】先对小球进行受力分析，重力、支持力FN、拉力FT组成一个闭合的矢量三角形，由于重力不变、支持力FN方向不变，且从已知图形知β＞θ，且β逐渐变小，趋向于0；故斜面向左移动的过程中，拉力FT与水平方向的夹角β减小，当β=θ时，FT⊥FN，细绳的拉力FT最小，由图可知，随β的减小，斜面的支持力FN不断增大，FT先减小后增大，故CD正确，AB错误．‎ 故选CD.‎ ‎【点睛】本题考察物体的受力分析、共点力的动态平衡问题． 物体在三个共点力作用下达到平衡状态，其中一个力的大小和方向均不发生变化时：一个力的方向不变，另一个力方向改变，利用力的三角形法则； 另外两个力中，另外两个力方向均改变，利用力的三角形与几何三角形相似． 对小球进行受力分析如图所示，则题干描述的动态过程可通过力的三角形边长的变化替代．‎ ‎14.如图甲为应用于机场和火车站安全检查仪，其传送装置可简化为如图乙所示的模型。紧绷的传送带始终保持v = ‎0.4 m/s的恒定速率运行，行李与传送带之间的动摩擦因数μ = 0.2，A、B间的距离为‎2 m，g取‎10 m/s2。旅客把行李（可视为质点）无初速度地放在A处，则下列说法正确的是（　　）‎ A. 开始时行李的加速度大小为‎2 m/s2‎ B. 行李经过2 s到达B处 C. 行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为‎0.08 m D. 若传送带速度足够大，行李最快也要才能到达B处 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．开始时行李的加速度大小为 选项A正确；‎ B．行李加速的时间 加速的位移：‎ ‎ 匀速的时间 则行李到达B点的时间 t=t1+t2=5.1s 选项B错误； ‎ C．行李加速阶段传送带的位移 行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为‎0.08m-0.04m=‎0.04 m，选项C错误；‎ D．若传送带速度足够大，行李一直加速到达B点的时间最短，则最短时间 选项D正确；‎ 故选AD。‎ 第Ⅱ卷 注意事项：‎ ‎1．用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。‎ ‎2．本卷共5小题，共40分。‎ 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共10分。）‎ ‎15.如图甲所示，某同学用铁架台、轻质弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验。‎ ‎（1）实验中还需要的测量工具有：_________________________。‎ ‎（2）如图乙所示，纵轴是弹簧弹力F，横轴是弹簧的伸长量x，根据实验数据绘图。由图可知弹簧的劲度系数k = ________N/m。（结果保留3位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). 刻度尺 (2). 133‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]．实验中还需要的测量工具是刻度尺，用来测量弹簧长度；‎ ‎（2）[2]．弹簧的劲度系数 ‎16.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，实验装置如图甲所示。‎ ‎（1）下列说法正确的是________‎ A.实验时先接通电源，后释放小车 B.实验所用打点计时器应该接直流电源 C.调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动 D.通过增减小车中的重物改变小车质量时，需要重新调节木板倾斜度 ‎（2）如图乙是某次实验得到的纸带。计时器打点的时间间隔为0.02 s。两计数点间有四个点未画出，部分实验数据如图所示。该小车的加速度a = _____________m/s2。‎ ‎（3）改变槽码的个数，多次重复测量。根据测得的多组数据可画出小车加速度a与所受拉力F的关系图（a - F图线）如图丙所示。此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是__________________。‎ ‎【答案】 (1). AC (2). 0.51 (3). 所挂槽码的总质量过大 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]．A.实验时先接通电源，后释放小车，选项A正确；‎ B.实验所用打点计时器应该接交流电源，选项B错误；‎ C.调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动，这样就平衡了摩擦力，选项C正确；‎ D.因平衡摩擦力时满足Mgsinθ=μMgcosθ，两边消去了M，则通过增减小车中的重物改变小车质量时，不需要重新调节木板倾斜度，选项D错误；‎ 故选AC。‎ ‎（2）[2]．由运动学公式求加速度 ‎（3）[3]．由于OA段a-F 关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比．由实验原理：‎ mg=Ma 得：‎ 而实际上 可见AB段明显偏离直线是由于所挂槽码的总质量过大，没有满足小车的质量M＞＞m造成的．‎ 四、综合题（本题共3小题，共30分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）‎ ‎17.一艘在太空飞行的宇宙飞船，开动推进器后，受到的推力是900 N，开动3 s的时间，速度增加了‎0.9 m/s。求：‎ ‎（1）飞船的加速度大小；‎ ‎（2）飞船的质量。‎ ‎【答案】(1) (2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据可得飞船的加速度 ‎（2）根据牛顿第二定律F=ma 解得 ‎18.如图所示，清晰楼房玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中，工人及其装备的总质量为m，且视为质点，悬绳与竖直墙壁的夹角为α。（不计摩擦）求：‎ ‎（1）悬绳对工人及装备的拉力F1的大小；‎ ‎（2）墙壁对工人及装备的弹力F2的大小。‎ ‎【答案】(1) (2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】工人及其装备受到重力、支持力和拉力，如图所示。‎ G=mg F为、的合力，根据共点力平衡条件，有 ‎ ‎ ‎19.滑草是一种娱乐项目，某一滑草场中间是水平草坪，左右两侧有斜坡，游客在该滑草场滑草过程处理成如图乙所示模型（游客与滑板整体看成质点）。游客某一次从左侧斜坡D点滑下，滑至底端C点，经过‎10 m长的水平草坪，到达右侧斜坡底端B时的速度为‎10 m/s。已知右侧斜坡与水平面的夹角为37°，滑板与所有草坪的动摩擦因数均为0.5。（已知sin37° = 0.6，cos37° = 0.8）求：‎ ‎（1）游客沿左侧斜坡滑到坡底C点的速度v；‎ ‎（2）游客在右侧斜坡滑行的时间t。‎ ‎【答案】(1) (2) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由C到B过程，游客与滑板整体在水平草坪上做匀减速直线运动 ‎ ‎ ‎ ‎ 代入数据：‎ ‎（2）游客与滑板整体在右侧斜坡向上滑行 ‎ ‎ ‎ 由于，游客与滑板整体会沿着右侧斜坡向下滑行 下滑过程 ‎ 解得；‎ ‎ ‎