【物理】广东省广州市越秀区荔湾区2019-2020学年高一上学期期末考试试题 （解析版） 13页

广东省广州市越秀区荔湾区2019-2020学年高一上学期 期末考试试题 第I卷 选择题（共48分）‎ 一 、单项选择题：本题包括6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，多选、错选均不得分。‎ ‎1.在初中已经学过，如果一个物体在力F的作用下沿着力的方向移动了一段距离l，这个力对物体做的功。用国际单位制的基本单位表示功的单位，下列正确的是（　　）‎ A. N·m B. kg·m2/s2 C. kg·m/s2 D. kg·m/s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据功的计算表达式，将F和l单位N和m代入相应的位置计算，同时将单位N换成kg·m/s2便可得到功的单位是kg·m2/s2，所以B正确，ACD错误；‎ ‎2.为了使交通安全有序，公路旁设置了许多交通标志。如图所示，甲是限速标志，表示小型客车允许行驶的最大速度是100km/h；乙是指路标志，表示此处到下一出口还有25km、下列对这两个数据的理解正确的是（　　）‎ A. 甲表示平均速度，乙表示位移 B. 甲表示平均速度，乙表示路程 C. 甲表示瞬时速度，乙表示位移 D. 甲表示瞬时速度，乙表示路程 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】甲图是限速标志，表示小型客车允许行驶的最大速度是100km/h，也就说这个速度表示瞬时速度；乙图的25km表示的是到下个出口的实际路程，所以D正确，ABC错误；‎ ‎3.如图，汽车向右沿直线做匀减速运动，原来的速度是v1，经过一小段时间之后，速度变为v2，用Δv表示速度的变化量，则（　　）‎ A. 汽车的加速度方向与v1的方向相同 ‎ B. 汽车的加速度方向与v2的方向相同 C. 汽车的加速度方向与v1的方向相反 ‎ D. 汽车的加速度方向与Δv的方向相反 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 详解】由题意汽车做匀减速运动，所以，设汽车原来运动方向为正向，而其速度的变化量，说明速度的变化量的方向为负向，与和的方向相反，又根据加速度的定义式可知，加速度方向与的方向相同，所以加速度的方向也为负向，即与和的方向相反，所以选项C正确，ABD错误；‎ ‎4.用苔藓球养出来的绿植，吊在空中也能养，养成别致的景观。如图用麻绳将苔藓球盆栽悬挂起来，下列说法正确的是（　　）‎ A 盆栽本身就有重力，其重力没有施力物体 B. 麻绳对盆栽的拉力与盆栽对麻绳的拉力是一对相互平衡的力 C. 盆栽所受的重力与麻绳对盆栽的拉力是一对作用力和反作用力 D. 麻绳对盆栽的拉力与盆栽对麻绳的拉力是同一种类的力，都是弹力 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．盆栽本身所受的重力的施力物体是地球，所以A错误；‎ B．麻绳对盆栽的拉力与盆栽对麻绳的拉力是一对相互作用力，所以B错误；‎ C．盆栽所受的重力与麻绳对盆栽的拉力是一对平衡力，所以C错误；‎ D．麻绳对盆栽的拉力与盆栽对麻绳的拉力是同一种类的力，都是弹力，所以D正确；‎ ‎5.某幼儿园要在空地上做一个滑梯，根据空地的大小，滑梯的水平跨度确定为6m。设计时滑板和儿童裤料之间的动摩擦因数取0.4，为使儿童在滑梯游戏时能在滑板上滑下，滑梯高度至少要为（　　）‎ A 1.0m B. 1.6m C. 2.4m D. 3.2m ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据题意，可以将滑梯看成一个斜面，设斜面倾角为，水平跨度为，高度为，则，对小孩受力分析，有竖直向下的重力，垂直于斜面向上的支持力，还有沿着斜面向上的摩擦力，要使小孩能从滑梯上滑下，需满足：，‎ 化简得，，代入数据的，即当取等号时，存在最小值为2.4m。所以选项C正确，ABD错误；‎ ‎6.公路上行驶的汽车，司机从发现前方异常情况到紧急刹车，汽车仍将前进一段距离才能停下来。要保持安全，这段距离内不能有车辆和行人，因此把它称为安全距离。通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s（这段时间汽车仍保持原速），刹车时汽车的加速度为。若汽车以108km/h的速度行驶时，则其安全距离为（　　）‎ A. 120m B. 108m C. 105m D. 90m ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】据题意，司机从发现前方异常情况到停下来的过程中，先做匀速直线运动，再做匀减速直线运动直到速度减为零。已知 则其匀速运动的位移为：‎ 匀减速的位移为：‎ 所以总位移为：‎ 所以选项A正确，BCD错误；‎ 二、多项选择题。本题共4小题，每小题6分，共24分。至少有2项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。‎ ‎7.下列式子属于比值定义物理量的是（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．式子中，t与s成正比，与t成反比，不是比值定义法，所以A错误；‎ B．式子是加速度的定义式，加速度与速度的变化量不成正比，与时间也不成反比，因此是比值定义法，所以B正确；‎ C．式子中的k是劲度系数，只与弹簧本身的性质有关，与弹力和形变量无关，因此是比值定义法，所以C正确；‎ D．式子中的是动摩擦因素，与接触面的材料有关，与滑动摩擦力和压力的大小无关，因此是比值定义法，所以D正确；‎ 故选BCD。‎ ‎8.如图所示，在竖直方向上，两根完全相同的轻质弹簧a、b，一端与质量为m的物体相连接，另一端分别固定，当物体平衡时，若(　　) ‎ A. a被拉长，则b一定被拉长 B. a被压缩，则b一定被压缩 C b被拉长，则a一定被拉长 D. b被压缩，则a一定被拉长 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．a被拉长，则m受重力、弹簧a对它的拉力，若拉力等于mg，则b弹簧处于原长，若拉力小于mg，则b弹簧处于压缩，若拉力大于mg，则b弹簧处于伸长，故A项错误．‎ B．a被压缩，则m受重力、弹簧a对它向下的弹力，则b弹簧对m的弹力一定向上，则b一定被压缩，故B正确．‎ C．b被拉长，则m受重力、b弹簧对它向下的拉力，则a弹簧对m的弹力一定向上，即a一定处于拉长，故C项正确．‎ D．b被压缩，则m受重力、b弹簧向上的弹力，若弹力等于重力，a弹簧处于原长，若弹力大于重力，则a弹簧处于压缩，若弹力小于重力，则a弹簧处于伸长，故D项错误．‎ 故选BC．‎ ‎9.某人在地面上用体重计称得体重为490N，他将体重计移至电梯内称量，t0至t3时间段内，体重计的示数如下图所示。若取电梯向上运行的方向为正，电梯运行的v-t图像可能是（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据G-t图象，时间段内，称对人的支持力小于人的重力，根据牛顿第二定律可知，此时人的加速度方向向下，即与规定的正方向相反，所以对应这段时间内的v-t 图象的斜率小于0；时间段内，称对人的支持力等于人的重力，所以人在这段时间内匀速或静止，加速度为0；时间段内，称对人的支持力大于人的重力，即人的加速度方向向上，与规定的正方向相同，所以对应这段时间内的v-t图象的斜率大于0。由此可以判断，选项AD正确，选项BC错误；‎ 故选AC。‎ ‎10.有几位同学为了研究某款汽车的性能，获取了该汽车沿平直公路启动、匀速行驶和制动三个过程的数据，如下表。若汽车启动和制动可看作匀变速直线运动，则汽车（　　）‎ A. 匀速行驶的时间为6s B. 在0~6s内做匀加速直线运动 C. 在0~6s内通过的位移大小为87.5m D. 制动过程加速度的大小可能为10m/s2‎ ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC．根据表中2s和4s的数据可求得汽车加速的加速度，则速度由20m/s加速到25m/s需要1s，所以加速的时间为5s；假设16s时汽车速度刚好减为0，则同理根据表中14s和16s的数据可以算出减速过程中的加速度可能为，所以速度由25m/s减速到20m/s需要0.5s，因此减速时间为2.5s；那么其余时间汽车在匀速，所以匀速运动的时间为8.5s。故AB错误，C正确；‎ D．前6s时间内，先加速后匀速，加速位移为，匀速的位移为，因此前6s内的位移为87.5m。故D正确；‎ 故选CD 第II部分 非选择题（共52分）‎ 三、实验题 本题共2小题，共12分。‎ ‎11.某兴趣小组用如图所示实验装置探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系。请根据如下实验过程，完成相关实验内容：‎ ‎(1)将轻质弹簧下端固定于铁架台上，测量弹簧的原长L0；‎ ‎(2)在弹簧的上端放一托盘，托盘中加适当的砝码，待系统静止时，记录相应的弹簧长度L；‎ ‎(3)重复步骤(2)，记录多组数据如下表所示。‎ ‎(4)表中①处应填的数据为_________。由数据可得：弹簧的劲度系数k=_______N/m，托盘质量m0=_________g。（g取9.80m/s2）‎ ‎【答案】 . 2.00 . 49.0 . 25‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】根据题意，弹簧处于压缩状态，所；‎ 托盘和砝码处于平衡状态，则 根据胡克定律可知：‎ 两方程联立，代入表中数据即可求出弹簧的劲度系数和托盘质量时，要注意取平均值，最后求出弹簧的劲度系数为49.0N/m，托盘的质量为25g。‎ ‎12.如图（a）所示为一同学“测量物块与木板间动摩擦因数”的实验装置。‎ ‎(1)实验得到的纸带一部分如图（b）所示，图中标出的5个连续点。则在A、B、C、D、E五个点中，打点计时器最先打出的点是___________点；‎ ‎(2)已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，则打C点时物块的速度v=______m/s，物块的加速度a=______m/s2；‎ ‎(3)已知重力加速度大小为g，物块的质量为M，砝码和砝码盘的总质量为m，则物块与木板间的动摩擦因数可表示为μ=______________（用物理量符号表示）。‎ ‎【答案】 (1). A (2). 1.04 3.44 (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由题可知，物块做加速运动，所以相同时间内的位移越来越大，因此可知A点为打点计时器最先打出的点；‎ ‎(2)根据题意可知物块做匀加速运动，所以C点的速度为：；‎ 物块的加速度根据逐差法可得：；‎ ‎(3)以物块为研究对象，根据牛顿第二定律得，‎ 所以。‎ 四、计算题，本题共3小题，共40分。要求写出必要的文字说明、方程式和重要验算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位。‎ ‎13.生活中常用一根水平绳拉着悬吊重物的绳索来改变或固定悬吊物的位置。如图，悬吊吊灯的细绳，其O点被一水平绳BO牵引，使悬绳AO段和竖直方向成角。若吊灯所受的重力为G，求：‎ ‎(1)悬绳AO的拉力大小；‎ ‎(2)水平绳BO的拉力大小。‎ ‎【答案】(1)；(2)。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)对O点进行受力分析如图，‎ 由平衡条件可得，竖直方向：‎ 解得 ‎，‎ 所以悬绳AO的拉力大小为；‎ ‎(2)同理水平方向：‎ 解得 所以水平绳BO的拉力为。‎ ‎14.如图，在一中“子母球”表演中，同一竖直线上的小球A和小球B静止在地面上方，球B距离地面的高度h=0.8m，球A在球B的正上方，同时释放两小球。设球B与地面碰撞后原速反弹（反弹后以加速度g竖直向上作匀减速运动），重力加速度大小为g=10m/s2，忽略球的直径、空气阻力及碰撞时间。‎ ‎(1)求球B第一次落地时的速度大小；‎ ‎(2)若球B在第一次上升过程中未与球A相碰，求它的上升时间；‎ ‎(3)若球B在第一次上升过程中就能与球A相碰，求球A起始高度H的取值范围。‎ ‎【答案】(1)4m/s；(2)0.4s；(3)。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)球B做自由落体运动，则由位移速度公式可得，‎ 所以；‎ ‎(2)B球落地后原速反弹，所以竖直向上做匀减速直线运动的初速度仍为，速度减为零所用时间为t，由速度与时间关系得，‎ 代入数据解得；‎ ‎(3)若球B在第一次上升过程中就能与球A相碰，在B在最高点时A球位置最高，此时B上升高度，‎ 即B回到原出发点；‎ 由(1)知球B下落的时间；‎ 由此可知球A自由落体运动到此的总时间为，‎ 下落高度为 此时A的起始高度为，‎ 若要球B在第一次上升过程中就能与球A相碰，则A的起始高度要大于h且小于等于4m，即。‎ ‎15.竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，小物块B静止于水平轨道的最左端，如图（a）所示。t=0时刻，小物块A在倾斜轨道上从静止开始下滑，一段时间后与B发生碰撞（碰撞时间极短）；当A返回到倾斜轨道上的P点（图中未标出）时，速度减为0，此时对其施加一外力，使其在倾斜轨道上保持静止。物块A运动的v-t图像如图（b）所示，图中的v1和t1均为未知量；碰后瞬间B的速度大小也为v1‎ ‎，之后沿水平轨道向右减速度，不计空气阻力。‎ ‎(1)求A沿倾斜轨道下滑的加速度与碰后沿轨道上滑的加速度大小之比；‎ ‎(2)若倾斜轨道与水平面的夹角为θ，求A与倾斜轨道间的动摩擦因数μ；‎ ‎(3)已知两物块与轨道间的动摩擦因数均相等，在物块B停止运动后，改变物块与轨道间的动摩擦因数，然后将A从P点释放，一段时间后A刚好能与B在此碰上。求改变前后动摩擦因数的比值。‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由（b）图可知，A向下加速的加速度为，‎ 向上减速的加速度为，‎ 所以；‎ ‎(2)对A进行受力分析，下滑与上滑如图：‎ ‎ 下滑 上滑 下滑时，沿斜面方向：‎ 垂直斜面方向：；‎ 上滑时，沿斜面方向：‎ 垂直斜面方向：，‎ 且：‎ 联立上面各式解得 ‎，‎ ‎，‎ 因为，‎ 解得 得；‎ ‎(3)对B在水平面进行受力分析可得：竖直向：‎ 水平向由 且 解得 所以B移动的距离，‎ 由(2)知，A上滑到P点时的距离 改变动摩擦因数为，由(2)可知，此时下滑的加速度，‎ A滑到底端时的速度为v2，则①，‎ 此后A在水平轨道上做匀减速直线运动直到碰到B时速度减为0。‎ 所以A移动的距离，‎ 因为，‎ 所以②‎ 联立①和②两式解得：‎ 所以。‎