2020-2021学年广东佛山高一上物理期末试卷

2020-2021学年广东佛山高一上物理期末试卷一、选择题1. 智能手机上装载的众多APP软件改变着我们的生活．如图所示为某地图APP软件显示的一张导航截图，关于图中显示的三个信息：95km/ℎ，7.6公里，15分钟．下列说法正确的是（）A.95km/ℎ表示此次行程的平均速率B.15分钟表示到目的地还需要的时间C.7.6公里表示剩余行程的位移大小D.根据“76公里，15分钟”这两个数据，可以算出剩余行程的平均速度2. 下列关于运动和力关系的相关说法正确的是（）A.牛顿认为物体受到的重力越大，惯性越大B.伽利略用实验证明了物体的运动不需要力来维持C.物体不受力时才能保持自己运动状态不变的特性称为惯性D.笛卡尔认为，如果没有其他原因，运动的物体不会偏离原来运动的方向3. 如图所示，在一只带把手的杯子里加入半杯水，用一根橡皮筋穿过把手水平拉动直至杯子在桌面上匀速运动．实验过程中两段橡皮筋关于杯子把手方向对称．橡皮筋与杯柄之间的摩擦不计，在保持杯子匀速运动过程中，下列说法正确的是（）A.两段橡皮筋之间夹角θ减小时，橡皮筋伸长量减小B.两段橡皮筋之间夹角θ增大时，橡皮筋伸长量不变C.若在杯子里加满水，则拉动杯子时橡皮筋的伸长量也一定更大D.杯子从静止到匀速运动的全过程中，所受摩擦力大小不变4. 2020年11月24日4时30分，我国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，执行地外天体采样返回任务．如图所示，发射嫦娥五号时，长征五号遥五运载火箭内燃料燃烧所生成的炽热气体，从火箭尾部的喷管快速喷出，推动火箭加速上升．下列相关说法正确的是（）A.点火瞬间，火箭的速度为零，所以加速度也为零B.开始上升时，火箭的速度很小，但加速度可能很大C.加速上升过程中，火箭处于失重状态D.加速上升过程中，炽热气体对火箭的作用力大于火箭对炽热气体的作用力5. 如图，手握一个水瓶，处于倾斜静止状态，以下说法正确的是（）A.松手时瓶容易滑下，是因为手和瓶之间动摩擦因数变小B.增大手的握力，瓶更难下滑，是因为瓶受的摩擦力增大C.保持瓶静止时的倾斜程度不变，增大握力，手对瓶的摩擦力不变D.手握瓶竖直静止时与倾斜静止时，瓶受到的摩擦力大小相等6. 通过图示装置能实现人站在远处来提升重物．设人和重物的质量分别为M、m，绳与水平方向的夹角为θ=30∘，重力加速度为g，滑轮处摩擦不计，则人站在原地将重物匀速拉起过程中，以下结论正确的是（）mgA.绳上拉力大小为√32m)gB.人对地面的压力大小为(M−√33D.绳对滑轮的作用力大小为√3mg7. 矿井提升机可以运输矿井中的人和物．某一矿井深度为80m，提升机运行最大速度为8m/s，加速度大小不超过1m/s2，某次提升机运送矿物时，所用的时间为最短时间，且运行到矿井井口时速度为0，则对此次提升机运送矿物的过程，下列说法正确的是（）A.提升机加速至最大速度后立即减速B.提升机运行的总时间为18sC.提升机加速时间和减速时间均为6sD.提升机加速阶段运行的位移为64m二、多选题以下速度—时间图像中的三条直线a、b、c分别描述了A、B、C三个物体的运动．下列相关说法正确的是（）A.三个物体运动方向始终相同B.B和C在同一位置出发C.A物体的加速度最大D.A物体先与C物体相遇，再与B物体相遇学校科技制作小组利用轻绳、小球和硬纸板制作了一个简易的加速度计，可用来粗略测量运动物体的加速度．科技制作小组成员将加速度计带到沿平直水平面行驶的汽车上进行测试，将该加速度计竖直放置，汽车运动方向在加速度计所在的竖直平面内．已知sin37∘=0.6，cos37∘=0.8，则（）A.根据小球偏离的方向可以判断汽车的运动方向B.根据小球偏离的方向可以判断汽车的加速度方向C.如轻绳偏离竖直方向的夹角为37∘，则此时汽车的加速度大小约为6m/s2D.如轻绳偏离竖直方向的夹角为37∘，则此时汽车的加速度大小约为7.5m/s2钢卷是工业生产中的一个重要的半成品，可后续加工成各种钢板、钢带等．但钢卷质量大（一般每卷在15∼30吨之间）且是圆柱形，运输钢卷是比较危险的工作，特别是急刹车时易滚动，所以需在车厢加特殊的装置以保持钢卷的稳定．现设计如图所示的运输装置固定在车厢上，AB、AC两挡板可视为光滑，与车厢底面夹角分别为60∘，30∘．钢卷重为G，下列说法正确的是（）A.从行车过程的安全角度考虑，装置B端应靠近车头安置B.当货车在下坡路段匀速行驶时，钢卷对AB的压力为0.5GgC.为了保证安全，货车在水平路段加速的瞬时加速度大小不能超过√33(√3a+g)D.在水平路段前行的货车以加速度a减速时，钢卷对AB面的压力为m2三、实验探究题某同学利用图示装置测量弹簧测力计的若干参数．实验步骤如下：（1）将测力计提手竖直悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在测力计一侧；（3）通过数据处理得到如图所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线（不计弹簧自身的重力）．则：由图线可得弹簧的原长x0=________cm，劲度系数k=________N/ cm；若该同学想知道弹簧测力计外壳的质量，在不增加其他实验器材的前提下，他可以采取的操作及数据处理方法是________．（已知当地的重力加速度g）如图甲为某实验小组探究小车加速度大小与其受力之间关系的实验装置示意图．（1）图甲中，小车在运动过程中沿木板方向受到阻力与绳子拉力作用．为了平衡小车所受的阻力，应该取下________，把木板不带滑轮的一端用垫木垫高；接通打点计时器电源后，轻推小车，让小车拖着纸带运动．如果打出的某部分纸带如图乙所示，则应将垫木________（填“向左移”或“向右移”）；（2）平衡小车阻力后，为了把钩码重力近似看成是小车所受的拉力，应满足的条件是________.（3）某次实验中，接通电源（频率为50Hz），释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，在纸带上依次取O、A、B、C、D若干个计数点，相邻计数点间还有4个计时点没有画出，如图丙所示．则OB长度为________cm，小车加速度a=________m/s2．（计算结果保留3位有效数字）．四、解答题高空坠物现已成为一种新型城市公害，有专家建议在高楼外墙二楼处安装弹力绳编织而成的防坠网，如图所示．某次测试中，让一矿泉水瓶从高处A点自由落下，记录到其在B点与防坠网接触，C为下落的最低点．假设从A到C运动过程中瓶子始终沿直线运动，且空气阻力不计．（1）瓶子从A到B的过程中，受到哪些力作用？速度大小如何变化？（2）瓶子从B到C的过程中，速度大小如何变化？说出你判断的依据．（3）小明同学认为水瓶将最终停留在C高度，你认同他的判断吗？为什么？中国科学院力学研究所微重力落塔是我国自行研制的地基微重力实验设施（如图1），可模拟太空微重力环境．微重力落塔的核心装置可简化为外舱与内舱（如图2）．实验前，该核心装置被吊起，外舱底部离塔底回收网高度为H，内舱被锁定在外舱顶端，并抽空内外舱之间的空气；实验时，释放装置同时解除对内舱的锁定．已知，重力加速度为g，内、外舱质量分别为m、M，外舱在下落过程中受到大小恒为f的空气阻力，当外舱到达回收网时，内舱恰好到达外舱底部．则：（1）下落时外、内舱的加速度分别多大？外舱底部经多长时间到达回收网？（2）外舱底部刚到达回收网时外舱的速度多大？（3）解除内舱锁定前，内舱底部与外舱底部的距离L为多少？敦煌鸣沙山月牙泉是我国著名的5A级景区，景区内的骆驼骑行和滑沙活动项目备受游客们的青睐，图为滑沙运动过程的简化图．某游客从A点乘坐滑板由静止滑下坡度为37∘的沙丘，到达B点的速度大小为10m/s，最终停在水平沙地距离B点10m的C处，沙丘上和水平面上滑板与沙子动摩擦因数相同．取重力加速度g=10m/s2，sin37∘=0.6，cos37∘=0.8．求：（1）滑板与沙丘之间的动摩擦因数μ；（2）游客从沙丘滑下时的加速度大小a1；（3）有了第一次经验，游客从更高的D点静止滑下沙丘，与此同时，在游客滑行的路线上有一只骆驼从C点以v=2m/s的速度匀速前行．已知s DA=11m，其余条件不变，该游客会与骆驼相撞吗？参考答案与试题解析2020-2021学年广东佛山高一上物理期末试卷一、选择题1.【答案】B【考点】路程时间与时刻速率瞬时速度【解析】此题暂无解析【解答】解：A．95km/ℎ表示瞬时速率，故A错误；B．15分钟表示到目的地还需要的时间，故B正确；C．7.6公里表示剩余行程的路程大小，故C错误；D．根据“76公里，15分钟”这两个数据，可以算出剩余行程的平均速率，故D错误．故选B．2.【答案】D【考点】惯性物理学史牛顿第一定律的概念【解析】此题暂无解析【解答】解：质量越大，惯性越大，因为不同位置处重力加速度不同，所以重力大的物体质量不一定大，A选项错误．伽利略利用理想斜面实验，从实验结果出发，应用科学推理的方法，得出了“物体的运动不需要力来维持”的结论，并非用实验证明的，B选项错误；物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，叫作惯性，惯性是物体的固有属性，与是否受力无关，C选项错误；笛卡尔对伽利略的观点进行了补充和完善，指出如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向，D选项正确．故选D．3.【答案】摩擦力的判断力的合成与分解的应用【解析】此题暂无解析【解答】解：把杯子看作质点，对其进行受力分析，俯视图如图所示．竖直方向上杯子受到的重力G与桌面对杯子的支持力F N平衡，水平面上，橡皮筋对杯子的两个拉力大小相等，夹角为θ，其合力与桌面对杯子的滑动摩擦力平衡，滑动摩擦力f=μF N，两段橡皮筋之间夹角θ增大时，由图分析，滑动摩擦力不变，因此橡皮筋的拉力增大，伸长量增大，反之则减小，故A选项正确，B选项错误；杯子加满水，重力增大，桌面对杯子的支持力增大，最大静摩擦力增大，橡皮筋两个拉力的合力也增大，但未知夹角如何变化，故C选项错误；杯子静止时，为静摩擦力，随着拉力增大，静摩擦力随之增大，故D选项错误．故选A．4.【答案】B【考点】超重和失重作用力和反作用力加速度与力、质量的关系式【解析】【解答】解：A．火箭点火瞬间，火箭速度为零，但在竖直方向上炽热气体对火箭施加了大于火箭重力的推力，使火箭具有竖直向上的加速度，A选项错误；B．由牛顿第二定律可知，加速度大小等于火箭受到的合外力与质量的比值，与速度无关，故B选项正确；C．火箭加速上升过程中，具有向上的加速度，因此火箭处于超重状态，C选项错误；D．由牛顿第三定律可知，炽热气体对火箭的作用力与火箭对炽热气体的作用力，大小相等，方向相反，故D选项错误．故选B．5.【答案】C【考点】摩擦力的判断【解析】此题暂无解析解：手握水瓶时，瓶的受力情况与斜面模型相似，受力分析如图：松手时，手与瓶间的弹力减小，最大静摩擦力f减小，因此水瓶容易滑动，A选项错误；由受力分析可知，当瓶静止时，静摩擦力始终与重力沿倾斜方向的分力等大反向，增大握力，手对瓶的摩擦力不变，B选项错误，C选项正确；当瓶倾斜静止时，静摩擦力大小等于瓶重力沿着倾斜方向的分力，当瓶竖直静止时，静摩擦力大小等于瓶重力大小，故D错误．故选C．6.【答案】D【考点】解直角三角形在三力平衡问题中的应用【解析】【解答】解：A．重物受重力、绳拉力匀速上升，由平衡条件知F T=mg，A错误；BC．对人受力分析，依据平衡条件：F T sinθ+F N−Mg=0，F T cosθ−f=0，代入F T=mg可解得F N=(M−12m)g，f=√32mg，故BC错误．D．滑轮受到绳子的作用力如图：由几何关系可知α=θ，则合力为F=2F T cosθ=√3mg，D正确．故选D．7.【答案】B【考点】匀变速直线运动规律的综合运用解：D．提升机运输矿物时，先以最大加速度匀加速直线运动，直至速度达到8m/s，at2=32m，根据匀变速运动公式v t=v0+at可得加速上升时间为8s，上升高度s=12D选项错误；AC．运行到矿井井口时速度为0，说明提升机在最后做匀减速直线运动，时间、位移与匀加速过程相同，t=8s，s=32m，结合矿井深度为80m可知，提升机先匀加速上升32m，接着以8m/s的速度匀速上升16m，最后匀减速上升32m，至矿井井口速度减为零，故AC选项错误；=2s，故总时间为18s，B选项正确．B．匀速上升时间t′=s′v故选B．二、多选题【答案】A,C【考点】v-t图像（匀变速直线运动）【解析】1【解答】解：A．v−t图像中，速度的正负表示运动方向，因此a、b、c三个物体的运动方向始终相同，故A正确；B．图像与纵坐标的交点表示初速度而不是出发位置，故B错误；C．v−t图像斜率大小表示加速度大小，故可知a的加速度最大，故C正确；D．图像交点表示速度相等而不是相遇，故D错误．故选AC．【答案】B,D【考点】牛顿运动定律的应用—从受力确定运动【解析】1【解答】解：当汽车加速或者减速时，轻绳偏离竖直方向一定的角度，小球的受力分析如图，根据小球的偏转方向可以判断加速度的方向，但汽车有可能加速也可能减速，因此无法判断汽车的运动方向，A选项错误，B选项正确；当轻绳偏离竖直方向的夹角为37∘时，由几何关系可得mg tan37∘=ma，解得a=7.5m/s2，故C选项错误，D选项正确．故选BD．【答案】A,C,D动力学中的临界与极值问题牛顿运动定律的应用—从运动确定受力【解析】1【解答】解：A．货车急刹车时钢卷由于惯性向前滚动，因此B端应该朝车头方向，A选项正确；B．货车在水平路面做匀速直线运动，钢卷的受力情况如图：由三角函数关系可知F AB=G cos60∘=0.5G，当货车下坡时，F AB与竖直方向的夹角减小，F AB增大，B选项错误；C．当货车以最大加速度加速时，钢卷的加速度水平向左，且F AB=0，此时，竖直方g，选项C正确；向上F AC sin60∘=mg，水平方向上F AC cos60∘=ma，解得a=√33D．沿着水平方向和竖直方向建立直角坐标系如图：当货车在水平路面以加速度a减速，钢卷的加速度水平向右，竖直方向上F AC sin60∘+(√3a+g)，F AB cos60∘=mg，水平方向上F AB sin60∘−F AC cos60∘=ma，解得F AB=m2D选项正确．故选ACD．三、实验探究题【答案】（3）3.7（3.5∼3.7）,1.5（1.45∼1.51）,弹簧测力计挂钩悬挂在铁架台上，待测力计外壳静止时读出测力计读数F1，则外壳质量为F1g【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系【解析】此题暂无解析【解答】解：（3）根据图像，弹簧处于原长时，弹力为零，故原长为3.7cm；弹簧弹力为8N时，弹簧的长度为9cm，伸长量为5.3cm，根据胡克定律F=kΔx有：k=FΔx =85.3N/cm≈1.5N/cm；若该同学想知道弹簧测力计外壳的质量，可以将弹簧测力计挂钩悬挂在铁架台上，待测力计外壳静止时读出测力计读数F1，则外壳质量为F1g．【答案】（1）钩码,向右移（2）小车的质量远大于钩码的质量（3）3.00（±0.01）,1.53【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）实验时先不挂钩码，安装纸带，反复调整垫木的左右位置，直到小车做匀速直线运动，摩擦力得到平衡；图乙说明小车做加速运动，表明平衡摩擦力过大，应将垫木向右移，减小斜面坡度．（2）设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：F=Ma，对钩码有：mg−F=ma，由此解得：F=mg1+mM，由此可知当M≫m时，钩码的重力等于绳子的拉力．（3）如图丙所示，则OB长度为3.00cm，则BD长度为9.10cm，每两个点的打点周期为T=5×0.02s=0.1s，根据匀变速直线运动的推论公式Δx=aT2可得，a=BD−OB(2T)2≈1.53m/s2．四、解答题【答案】（1）详细见解答．（3）详细见解答．（3）详细见解答．【考点】自由落体运动的概念牛顿运动定律的应用—从受力确定运动平衡条件的基本应用【解析】【解答】解：（1）从A到B的过程中，瓶子受到重力作用，速度均匀增大．（2）从B到C的过程中，瓶子速度先增加后减小，依据：B点到C点过程中，防坠网的弹力小于重力时，瓶子做加速运动，当弹力大于重力时，瓶子做减速运动．（3）不认同．最终瓶子停留的位置重力与防坠网的弹力平衡，而C点作为运动过程的最低点，瓶子所受重力小于防坠网向上的弹力．【答案】（1）下落时外舱的加速度为g−fM ，内舱的加速度为g，外舱底部经t=√2HMMg−f到达回收网．（2）外舱底部刚到达回收网时外舱的速度为√2H(Mg−f)M．（3）解除内舱锁定前，内舱底部与外舱底部的距离L=HfMg−f．【考点】牛顿运动定律的应用—从受力确定运动匀变速直线运动规律的综合运用【解析】【解答】解：（1）外舱下落过程做匀加速直线运动，对外舱由牛顿第二定律得：Mg−f=Ma，解得：a=Mg−fM =g−fM，内舱做自由落体运动，有：a′=mgm=g，设外舱下落的时间为t，则有：H=12at2，解得t=√2HMMg−f．（2）外舱做匀加速直线运动，到达回收网时速度v=at，解得：v=√2H(Mg−f)M．（3）对内舱，由几何关系有：H+L=12gt2，解得：L=HfMg−f．【答案】（1）滑板与沙丘之间的动摩擦因数μ=0.5；（2）游客从沙丘滑下时的加速度大小a1=2m/s2．（3）游客不会与骆驼相撞．【考点】用牛顿运动定律分析斜面体模型匀变速直线运动规律的综合运用【解析】【解答】解：（1）游客从B到C做匀减速直线运动，设此段加速度大小为a2，v B2=2a2s BC，解得a2=5m/s2，沿CB方向，游客从B到C过程中，由牛顿第二定律得：μmg=ma2，a2=μg，解得：μ=0.5．（2）游客从A滑下到达B点，设游客和滑板总质量为m，由牛顿第二定律得：mg sinθ−μmg cosθ=ma1，解得a1=2m/s2．（3）第一次A到B下滑过程中有：v B2=2a1s AB，解得s AB=25m，第二次滑下游客做匀加速直线运动，设游客到达B点时速度为v B1，2a1(s DA+s AB)= v B12，解得v B1=12m/s，从D点滑至B点的时间为t1，则有v B1=a1t1，解得t1=6s，设当游客与骆驼速度相等时仍未相撞，则此后人的速度小于骆驼速度，必不会相撞达共速所用时间设为t2，则有：v B1−v=a2t2，解得t2=2s，此时，游客在水平沙地上的位移为s2，−2a2⋅s2=v2−v B12，解得s2=14m，此过程中骆驼向前移动的位移s3=v(t1+t2)=16m，根据位移关系s2<s3+s BC，则假设成立，所以游客不会与骆驼相撞．。