2020-2021学年广东省广州市华南师大附中高一(下)期末物理试卷

2020-2021学年广东省广州市华南师大附中高一（下）期末物理试卷1.（单选题，4分）路灯维修车如图所示，车上带有竖直自动升降梯。

若车匀加速向左沿直线
运动的同时梯子匀加速上升，则关于站在梯子上的工人的描述正确的是（）
A.工人相对地面的运动轨迹一定是曲线
B.工人相对地面的运动轨迹一定是直线
C.工人相对地面的运动轨迹可能是直线，也可能是曲线
D.工人受到的合力可能是恒力，也可能是变力
2.（单选题，4分）曲柄连杆结构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件如图
所示，连杆下端连接活塞Q，上端连接曲轴P．在工作过程中，活塞在气缸内上下做直线运动，带动曲轴绕圆心O旋转，若P做线速度大小为v0的匀速圆周运动，则下列说法正确的是
（）
A.当OP与OQ垂直时，活塞运动的速度等于v0
B.当OP与OQ垂直时，活塞运动的速度大于v0
C.当OPQ在同一直线时，活塞运动的速度等于v0
D.当OPQ在同一直线时，活塞运动的速度大于v0
3.（单选题，4分）物理课上，老师做了一个实验，如图所示，用长为L的悬线一端固定于O 点，另一端系着一质量为m的小球，在O点正下方Oˈ处钉一个钉子，把悬线拉直与竖直方向
成一定角度，小球处于A点，现以一定的初速度推小球，从小球离开A点再回到A点的过程中，不计空气阻力，以下说法正确的是（）
A.当悬线碰到钉子时，小球的线速度v突然变大
B.当悬线碰到钉子时，小球的向心加速度a突然变小
C.当悬线碰到钉子时，小球的角速度ω突然变大
D.小球返回到A点刚好速度为0，不会撞上老师
4.（单选题，4分）图甲为游乐场中一种叫“魔盘”的娱乐设施，游客坐在转动的魔盘上，当魔
盘转速增大到一定值时，游客就会滑向盘边缘，其装置可以简化为图乙。

若魔盘转速缓慢增大，则游客在滑动之前（）
A.受到魔盘的支持力缓慢增大
B.受到魔盘的摩擦力缓慢减小
C.受到的合外力大小不变
D.受到魔盘的作用力大小变大
5.（单选题，4分）疫情防控期间，某同学在家对着竖直墙壁练习打乒乓球。

某次斜向上发球，球垂直撞在墙上后反弹落地，落地点正好在发球点正下方，球在空中运动的轨迹如图，不计空气阻力。

关于球离开球拍到第一次落地的过程，下列说法正确的是（）
A.球撞击墙壁过程没有机械能损失
B.球在空中上升和下降过程时间相等
C.球落地时的速率一定比抛出时大
D.球落地时和抛出时的动能可能相等
6.（单选题，4分）如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m（包括雪具在内）的滑
g．在他从上向下滑
雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为1
3
到底端的过程中，下列说法正确的是（）
A.运动员减少的重力势能全部转化为动能
mgh
B.运动员获得的动能为1
3
C.运动员克服摩擦力做功为2
3
mgh
D.下滑过程中系统减少的机械能为1
3
mgh
7.（多选题，6分）一质量为m的汽车原来在平直路面上以速度v匀速行驶，发动机的输出功率为P.从某时刻开始，司机突然加大油门将汽车发动机的输出功率提升至某个值并保持不变，结果汽车在速度到达2v之后又开始匀速行驶。

若汽车行驶过程所受路面阻力保持不变，不计空气阻力。

下列说法正确的是（）
A.汽车加速过程的最大加速度为P
mv
B.汽车加速过程的平均速度为3
2
v
C.汽车速度从v增大到2v过程做变加速运动
D.汽车速度增大时发动机产生的牵引力随之不断增大
8.（多选题，6分）下列说法正确的是（）
A.经典力学包含在相对论之中，是相对论的特例
B.广义相对论时一种新的时空与引力理论
C.物理学家牛顿在实验室利用扭称装置测出了万有引力常量
D.如果物体在地面上静止不动．任何人在任何参考系里测出的物体长度都是一样的
9.（多选题，6分）2021年6月17日9时22分，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭，在酒泉卫星发射中心成功发射，当晚18时48分，航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波先后进入天和核心舱，标志着中国人首次进入自己的空间站。

设宇航员测出自己绕地球做匀速圆周运动的周期为T，离地高度为H，地球半径为R，则根据T、H、R和引力常量G，能计算出的物理量是（）
A.地球的质量
B.地球的平均密度
C.飞船所需的向心力
D.飞船线速度的大小
10.（多选题，6分）如图所示，质量为m1、长为L的木板置于光滑的水平面上，一质量为m 的滑块放置在木板左端，滑块与木板间滑动摩擦力的大小为f，用水平的恒定拉力F作用于滑块．当滑块从静止开始运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为s，滑块速度为v1，木板速度为v2，下列结论中正确的是（）
A.滑块克服摩擦力所做的功为 f（L+s）
B.上述过程满足（F-f）（L+s）= 1
2 mv12+ 1
2
m1v22
C.其他条件不变的情况下，F 越大，滑块到达右端所用时间越长
D.其他条件不变的情况下，f 越大，滑块与木板间产生的热量越多
11.（问答题，8分）用如图甲所示装置研究平抛运动的轨迹。

将白纸和复写纸对齐重叠并固
定在竖直的木板上。

钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在竖直挡板MN上。

钢球落
在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。

每次将竖直挡板向右平移相同的距离L，从斜槽上同一位置由静止释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。

（1）实验前需要调整轨道，使斜槽末端 ___ ；
（2）以平抛运动的起始点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向建立
坐标系。

将钢球放在Q点，钢球的 ___ （选填“最右端”、“球心”、“最下端”）对应白纸上的位置即为坐标原点；
（3）实验得到的部分点迹a、b、c如图乙所示，相邻两点的水平间距均为L，ab和ac的竖
直间距分别是y1和y2，当地重力加速度为g，则钢球平抛的初速度大小为 ___ ，钢球运动到b
点的速度大小为 ___ 。

12.（问答题，8分）利用图1实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题．
（1）实验操作步骤如下，请将步骤B补充完整：
A.按实验要求安装好实验装置；
B.使重物靠近打点计时器，接着先 ___ ，后 ___ ，打点计时器在纸带上打下一系列的点；
C.图2为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点．分别测出若干连续点A、B、C与O点之间的距离h1、h2、h3；
（2）取打下O点时重物的重力势能为零，计算出该重物下落不同高度h时所对应的动能E k
和重力势能E p，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示E k和E p，根据数据在图3中已绘出图线
Ⅰ和图线Ⅱ.已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k1=2.94J/m，请计算图线Ⅱ的斜率k2=___ J/m（保留
三位有效数字）.重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为 ___ （用k1和
k2表示）．
13.（问答题，10分）跑酷（Parkour）是以日常生活的环境（多为城市）为运动场所，依靠
自身的体能，快速、有效、可靠地利用任何已知与未知环境的运动艺术。

一跑酷运动员在一次训练中的运动可简化为以下运动：如图所示，运动员先在距地面高为h=3.6m的高台上加速跑，到达高台边缘时以v0=6m/s的速度水平跳出高台，然后在空中调整姿势，恰好垂直落在一倾
角为45°的斜面上，此后运动员迅速调整姿势蹬斜面后沿水平方向离开斜面。

若将该运动员视
为质点，不计空气阻力，重力加速度的大小为g=10m/s2。

（1）若运动员落到水平地面上，求运动员在空中运动的总时间t；
（2）若运动员落到斜面上，求运动员离开斜面时的最大速度v的大小。

14.（问答题，12分）如图所示，一根原长为L的轻弹簧套在一长为3L的光滑直杆AB上，
其下端固定在杆的A端，质量为m的小球也套在杆上且与弹簧的上端相连。

小球和杆一起绕
经过杆A端的竖直轴OO’匀速转动，且杆与水平面间始终保持θ=37°角。

已知杆处于静止状态时弹簧长度为0.5L，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）弹簧的劲度系数k；
（2）弹簧为原长时，小球的角速度ω0；
（3）当杆的角速度满足什么条件时小球会从B端飞走。

15.（问答题，14分）如图所示，水平传送带左端与光滑水平面平滑连接，右端与竖直面内的
光滑四分之一圆弧轨道BC的最低端B平滑连接，传送带长为L=4m，一轻弹簧放在水平面上，弹簧左端与竖直墙壁相连，用质量为m=1kg的物块压缩弹簧，当物块压至A点时由静止释放，物块被弹簧弹开，结果刚好能滑到传送带的最右端，此过程传送带静止不动，物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2，重力加速度为g=10m/s2。

求：
（1）开始释放物块时，弹簧具有的弹性势能；
（2）仍将物块压弹簧至A点，让传送带沿顺时针转动，由静止释放物块，物块被弹簧弹开后
滑上传送带，要使传送带对物块一直做正功，传送带的速度至少多大？物块获得的最大动能为多少？
（3）传送带以（2）问的最小速度沿顺时针转动，则物块从A点被弹出，两次滑过传送带时，传送带电机因物块在传送带上滑动额外多做的总功为多少？。