广东省中山市2020-2021学年高一(上)期末统一考试物理试题

广东省中山市 2020-2021 学年高一（上）期末统一考试物理试题学校:_姓名：_班级：_考号：_一、单选题12020 年 11 月 24 日，我国成功发射探月工程“嫦娥五号”月球探测器，实现了中国航天史上首次在月球表面自动采样的任务。下面有关“嫦娥五号”运动过程的描述正确的是 （ ）A“嫦娥五号”刚刚发射升空的时候速度很小，加速度也很小B研究探测器在月球表面运动的姿态时，可以将其看成质点C研究“嫦娥五号”飞往月球的运行轨道时，可以将其看成质点D探测器静止在月球表面时，其相对于地球也是静止的2人们越来越多地使用手机进行导航，如图所示是某人从城轨中山北站驾车去中山纪念图书馆的手机导航截屏画面，导航提供了、三种驾车线路规划方案及相对应的数据，实际行驶中导航提示：“前方有测速，限速 60 公里”。下列说法正确的是 （ ）A三条线路方案的路程相等B图中显示“预计 11：33 到达”，“11：33”指的是时刻C图中显示 16 分钟和 6 公里分别指的是时间和位移D导航提示的“限速 60 公里”指的是限制汽车的平均速度不超过 60 km/h 3关于物体的惯性，下列说法正确的是（ ）试卷第 1 页，总 8 页2 41 3 1 3 A同一物体速度大时更难停下来，说明速度大时物体的惯性大B在相同的外力作用下，惯性大的物体产生的加速度大C竖直向上抛出的物体速度越来越小，是因为它的惯性越来越小D乒乓球可以快速抽杀，是乒乓球惯性小的缘故4如图所示，在光滑墙壁上用网兜把一只足球挂在 A 点，足球与墙壁的接触点为 B，足球的质量为 m，悬线与墙壁的夹角为 ，重力加速度大小为 g，网兜的质量不计。则 墙壁对球的支持力大小为（ ）AmgtanBmgsinCmgcosDmgcos5如图所示，甲图是 x-t 图像，乙图是 v-t 图像，图中给出的四条曲线 1、2、3、4，分别代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是（ ）A两图像中，t 、t 时刻分别表示物体 2、物体 4 已经向负方向运动B两图像中，物体 1 和物体 2 在 t时刻相遇，物体 3 和物体 4 在 t时刻相遇Cx-t 图像中 0 至 tDv-t 图像中 0 至 t时间内物体 1 和物体 2 的平均速度相等时间内物体 3 和物体 4 的平均速度相等6如图，电动机通过绳子将小木箱（看成质点）从斜面底端拉至斜面平台处。当电动机拉木箱时，木箱的加速度大小为 2m/s2，沿斜面向上；当电动机停止运转时，木箱在斜面上运动的加速度大小为 4m/s2，沿斜面向下。已知斜面长度为 6m，电动机作用一段时间后停止运动，发现木箱刚好到达平台，下列说法正确的是（ ）A电动机作用时间为 4s B木箱在斜面运动时间 3s试卷第 2 页，总 8 页1 C木箱的最大速度为 6m/sD加速与减速距离之比为 1：2二、多选题7甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间；甲用两个手指轻轻捏住量程为 L的木尺上端，让木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端（位置恰好处于L 刻度处，但未碰到尺），准备用手指夹住下落的尺。甲在不通知乙的情况下，突然松手，尺子下落，乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子。若夹住尺子的位置刻度为 L ，重力加速度大小为 g，则（ ）A该实验测量的是甲的反应时间B该实验测量的是乙的反应时间C计算该实验测量到的反应时间的表达式为 t =2 (L-L 1g)D计算该实验测量到的反应时间的表达式为t =2L1g8如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角 。若此人 所受重力为 G，则（ ）A人受到支持力的原因是椅子发生了形变B椅子靠背受到压力是因为椅子发生了形变C椅子各部分对人作用的合力大小为 GsinD人对椅子各部分作用的合力大小为 G9安检机在工作时，通过传送带将被检物品从安检机一端传送到另一端，其过程可简化为如图所示，设传送带水平，A 端与 B 端相距 2.1m，传送带速度为 3m/s，被检物品 与传送带的动摩擦因数 m =0.3 ，若被检物品（视为质点）无初速度放到传送带 A 端，取g =10m/s2。则（ ）试卷第 3 页，总 8 页A物品先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动B全过程中，物品先受到向右的滑动摩擦力，后受到向右的静摩擦力作用C物品从 A 端到 B 端所用的时间为 1.2sD若减小传送带的传送速度，物品加速运动的时间将变长10某同学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其体重，t 至0t3时间段内，体重计的示数如图甲所示，电梯运行的v t图像可能是下图中的哪一个？（取电梯向上运动的方向为正）（ ）ABCD11如图所示，物体 A 在固定的粗糙斜面 B 上，然后在 A 上施加一个竖直向下的恒力 F， 下列说法中正确的有（ ）试卷第 4 页，总 8 页A B A BA若 A 原来静止，则施加力 F 后，A 仍保持静止B若 A 原来匀速下滑，则施加力 F 后，A 仍匀速下滑C若 A 原来加速下滑，则施加力 F 后，A 的加速度大小不变D无论 A 原来的运动状态如何，施加力 F 后，A 所受的合力不变12如图，光滑水平面上放置有紧靠在一起但并不黏合的 A、B 两个物体，A、B 的质量分别为m =2kgA，m =3kgB，从t =0开始，推力 F 和拉力 F 分别作用于 A、B上，F 、F 大小随时间变化的规律分别为F =A(7-2t)N ，F =B(3+2t)N。则（ ）AA、B 两物体一直做匀加速直线运动B当F =FA B时，A、B 两物体之间的弹力为零C t =1.5s 时，A、B 两物体开始分离Dt =6s时，B 物体的加速度为 5m/s2三、实验题13某同学在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，测得图中弹簧 OC 的劲度系数为 250N/m，如图甲所示，用弹簧 OC 和弹簧秤 a 、b 做“ 探究共点力的平衡条件 ” 实验。 在保持弹簧 OC 伸长 1.00cm 不变的条件下：(1)若弹簧秤 a、b 间夹角为 90，弹簧秤 a 的读数是_N（图乙中所示），则弹簧秤 b 的读数可能为_N。(2)保持弹簧秤 a 与弹簧 OC 的夹角不变，将弹簧秤 a、b 间的夹角逐渐从 90增大至 120， 则在此过程中（_）A弹簧秤 a 的读数变大，弹簧秤 b 的读数变大B弹簧秤 a 的读数变大，弹簧秤 b 的读数变小C弹簧秤 a 的读数变小，弹簧秤 b 的读数变大试卷第 5 页，总 8 页D弹簧秤 a 的读数不变，弹簧秤 b 的读数变小14某物理课外小组通过如图甲所示的实验装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。置于实验台上的长木板左端固定一轻滑轮；细线跨过滑轮，一端与放在木板上的小车相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有N5个，每个质量均为 m。实验步骤如下：(1)为消除摩擦力的影响，实验前平衡摩擦力的具体操作为：取下挂钩码的细绳，把木板不带滑轮的一端适当垫高并反复调节，直到轻推小车后，小车能沿木板做_ 运动。(2)将 1 个钩码挂在细线左端，其余 4 个钩码放在小车内，用手按住小车并使细线与木板平行。接通打点计时器的电源，然后释放小车，得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器打点的周期 T =0.02s，其中 A、B、C、D、E 每相邻两个计数点之间还有 4 个点没有标出，根据纸带提供的数据，计算小车加速度的表达式为a =_（用英文字母表示），算得小车加速度的大小为_ m/s 2。（计算结果保留两位有效数字）(3)将 n（依次取 n =2,3,4,5 ）个钩码挂在细线左端，其余 N -n 个钩码仍留在小车内， 重复前面的步骤，并得到相应的加速度 a。(4)在坐标图作出 a -n 图像如图所示。从图像可以看出：当物体质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比。如果实验时漏了上面的步骤（1），下列说法正确的是 （_）试卷第 6 页，总 8 页A a -n 图线不再是直线B a -n 图线仍是过原点的直线，但该直线的斜率变小 C a -n 图线仍是直线，但该直线不过原点D a -n 图线仍是直线，但该直线的斜率变大四、解答题15深中通道全长为s =24km，限速 100km/h，计划于 2024 年建成通车，届时将大大缩短深圳与中山的通行距离，促进大湾区融合发展。小明同学想估算小汽车通过深中通道的时间，他假设通道全程为直线，一辆小汽车静止开始从通道一端做匀加速直线运动，以 a =2.5m/s2的加速度加速至 v =90km/h，然后保持匀速行驶，即将到达通道另外一端时以与启动时相同大小的加速度减速，到达通道另外一端时刚好减速到0，请 依据以上信息，计算这辆小汽车通过深中通道所用的时间。16如图所示，两个小孩提起一装满水的水桶并保持静止，已知手臂对水桶拉力的方向均与竖直方向成 30角，水和水桶总质量为 m，左边小孩的质量为 M，重力加速度为 g， 求：(1)小孩手臂受到水桶拉力的大小；(2)左边小孩所受地面支持力和摩擦力大小。17如图所示，一个质量为 m 的圆环套在一根固定的倾斜直杆上，直杆足够长且与水试卷第 7 页，总 8 页3 平方向的夹角为 ，环与杆的动摩擦因数为m(mtanq)，圆环由静止开始释放，同时对环施加一个垂直于杆向上、大小随速度变化的作用力 F =kv ，其中 k 为已知常数， 重力加速度为 g，则圆环运动过程中，求：(1)释放瞬间圆环的加速度大小；(2)圆环最大加速度和该时刻对应的速度；(3)圆环最大速度。18如图所示，固定斜面倾角为q=37，其上表面粗糙，顶端固定一垂直于斜面的挡板，底端左侧由多段水平轨道组成（图中没有全部画出），按粗糙段、光滑段交替排列，每段距离均为L =0.4m，水平轨道的右端与斜面底端平滑连接。一小物体在底端以初速度v =12m/s0沿斜面向上运动，经t =0.4s小物体与挡板发生碰撞，反弹速率为碰撞前速率的 ，已知小物体与所有粗糙面之间的动摩擦因数为 m =0.5 ，已知 8sin37 =0.6，cos37=0.8，重力加速度取g =10m/s2。求：(1)斜面长度；(2)小物体回到斜面底端的速度大小； (3)小物块最终停止的位置。试卷第 8 页，总 8 页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1C【详解】A“嫦娥五号”刚刚发射升空的时候速度很小，加速度很大，A 错误；B研究探测器在月球表面运动的姿态时，不可以将其看成质点，因为研究动作、姿势时都 不能看作质点，B 错误；C研究“嫦娥五号”飞往月球的运行轨道时，嫦娥五号与轨道相比大小可以忽略，可以将其 看成质点，C 正确；D探测器静止在月球表面时，随着月球绕地球运动，其相对于地球是运动的，D 错误。 故选 C。2B【详解】A三条线路方案的路程不相等，方案的路程最大，A 错误；B图中显示“预计 11：33 到达”，“11：33”指的是时刻，B 正确；C图中显示 16 分钟和 6 公里分别指的是时间和路程，C 错误；D导航提示的“限速 60 公里”指的是限制汽车的瞬时速度不超过 60km/h，D 错误。故选 B。3D【详解】A惯性与物体的速度无关，A 错误；B惯性大的物体质量大，根据牛顿第二定律，在相同的外力作用下，产生的加速度小，B 错误；C竖直向上抛出的物体速度越来越小，是因为合力与运动方向相反的缘故，惯性没有减小， C 错误；D乒乓球可以快速抽杀，是乒乓球的质量小惯性小的缘故，D 正确。故选 D。4A【详解】根据平衡条件得F =mg tanBa答案第 1 页，总 12 页3 1 3 1 1 本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。故选 A。5C【详解】A物体 4 的速度始终为正值，一直向正方向运动，没有向负方向运动，A 错误；B物体 3 和物体 4 在 t时刻速度相等，距离可能最大，也可能最小，也可能相遇，B 错误；C根据v =xt，x-t 图像中 0 至 t 时间内物体 1 和物体 2 的位移相等，时间相等，所以平均速度相等，C 正确；D根据v =xt，v-t 图像中 0 至 t时间内，物体 3 的面积小，表示位移小，则物体3 的平均速度小，物体 3 和物体 4 的平均速度不相等，D 错误。故选 C。6B【详解】v 2 v 2C设木箱的最大速度为 v ，根据匀变速直线运动的规律，由 + =x ，代入数据解2 a 2a1 2v =4 m s得，故 C 错误；D加速与减速距离之比为x : x =1 2v 2 v 2： =2 :12 a 2a1 2，故 D 错误；A根据匀变速直线运动的规律，由B根据匀变速直线运动的规律，由 t =t +t =3s为，故 B 正确。 1 2v =a t1 1v =a t2 2，代入数据解得，代入数据解得t =2 s1t =1s2，故 A 错误；，木箱在斜面运动时间故选 B。7BC【详解】AB该实验测量的是乙的反应时间，A 错误，B 正确；CD直尺下落的高度为 L-L ，根据自由落体公式得1 L -L = gt22解得答案第 2 页，总 12 页1 1 本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。t =2 (L-L 1g)C 正确，D 错误。故选 BC。8AD【详解】AB根据弹力都是施力物体形变产生的，所以，人受到支持力的原因是椅子发生了形变产 生的，椅子靠背受到压力是因为人发生了形变产生的，A 正确，B 错误；CD根据平衡条件，椅子各部分对人作用的合力大小为 G，再根据牛顿第三定律，人对椅 子各部分作用的合力大小为 G ，C 错误，D 正确；故选 AD。9AC【详解】物品先做匀加速直线运动mmg =ma解得a =3m/s2加速运动的时间为t =1va=1s加速运动的距离为1x = at 22=1.5m后做匀速直线运动，运动时间为t =2L -x1 =0.2sv物品从 A 端到 B 端所用的时间为t =t +t =1.2s1 2A. 物品先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动，A 正确；B. 全过程中，物品先受到向右的滑动摩擦力，后匀速运动时没有摩擦力，B 错误； C. 物品从 A 端到 B 端所用的时间为 1.2s，C 正确；答案第 3 页，总 12 页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。D. 根据t =1va，加速度不变，若减小传送带的传送速度v，物品加速运动的时间将变短，D错误。故选 AC。10AC【详解】由图像可知，人先超重，再平衡，最后失重，则电梯的加速度先向上，再匀速，后加速度向下；若电梯向上运动的方向为正，则电梯可能先匀加速向上，再匀速向上，最后匀减速向上； 或者电梯可能先匀减速向下，再匀速向下，最后匀加速向下；故选 AC。11AB【详解】A若 A 原来静止，有mgsinmgcos施加 F 后，因为仍有（F+mg）sin（F+mg）cos则 A 仍然保持静止。故 A 正确；B若 A 原来匀速下滑，则mgsin=mgcos施加力 F 后，因为仍有（F+mg）sin=（F+mg）cos则 A 仍匀速下滑，故 B 正确；CD未加 F 时，物体受重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律有a =mgsina-mmgcosam当施加 F 后，加速度a=(F +mg)sina-mm(F +mg)cosa因为gsingcos答案第 4 页，总 12 页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。所以FsinFcos可见aa即加速度增大，物体施加力 F 后，受到的合力将增大，故 CD 错误； 故选 AB。12CD【详解】对整体根据牛顿第二定律得F +F =(m+m )aA B A B 0解得a =2m/s02恰好分离时F =m aA A 0 F =(7-2t)NA解得t =1.5st =6s时，B 物体的加速度为F =m aB BBF =(3+2t)N B解得a =5m/sBC. t =1.5s 时，A、B 两物体开始分离，C 正确； B. t =1.5s 时，A、B 两物体开始分离，此时2F =(7-2t)N=4N AF =(3+2t)N=6N B答案第 5 页，总 12 页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。A、B 两物体之间的弹力为零时，F FA B，B 错误；AD. t =6s 时，B 物体的加速度为 5m/s2，D 正确，分离后 B 的加速度改变了，B 没有一直 做匀加速直线运动，A 错误故选 CD。131.50（1.471.53）2.00（1.972.03）A【详解】(1)1弹簧秤 a 的读数是 1.50N；2弹簧的弹力为F =kx =250 (1.0010则弹簧秤 b 的读数可能为-2)N=2.50NF = 2.502b-1.502N =2.00N(2)3保持弹簧秤 a 与弹簧 OC 的夹角不变，将弹簧秤 a、b 间的夹角逐渐从 90增大至 120，则在此过程中，根据平行四边形法则作图，弹簧秤 a 的读数变大，弹簧秤 b 的读数变大； 故选 A。14匀速直线（或匀速）(s+s )-(s+s3 4 1 2100T 2)0.60 CD【详解】(1)1为消除摩擦力的影响，实验前平衡摩擦力的具体操作为：取下挂钩码的细绳，把木板不带滑轮的一端适当垫高并反复调节，直到轻推小车后，小车能沿木板做匀速运动。 (2) 23根据Ds =aT结合逐差法可得，小车加速度的表达式为2答案第 6 页，总 12 页1 1 本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。a =s -sCE AC = (2 5T ) 2(s+s )-(s+s3 4 1 2100T 2)带入数据得小车加速度的大小为a =(3.03 +2.41 -1.83 -1.21) 10100 0.02 2-2m/s 2 =0.60m/s 2(4)4根据该组的实验步骤，改变小车的质量后但小车和重物的总质量未变，若平衡好阻力， 据牛顿第二定律有a =nmgNm +Ma-n 图象是过原点的直线斜率为k =0mgNm +M若没有平衡阻力则有a =nmg -m(Nm+M -nm Nm +M)g=(1+m)mg Nm +Mn -mga-n图象是不过原点的直线，但斜率k=(1+m)mg Nm +M变大了，故 CD 正确。故选 CD。15970s【详解】v =90km/h =25m/s1假设加速阶段需要时间为 t ，通过距离为 s ，末速度为 v，则有1 1v =at1t =10s11s = at 22减速阶段是加速阶段运动所用时间和位移相同，因此：答案第 7 页，总 12 页2 N 本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。s =s1 3t =t13匀速阶段用时为t2s -s -st = 1 3 =950svt =t +t +t =970s 总 1 2 316(1)33mg ；(2)1F =Mg + mg23， F = mgf 6【详解】(1)两拉力相等，对水桶进行受力分析如图所示，则由平衡条件得2 F cos30 =mg解得F =33mg 。3根据作用力与反作用力的关系可知，手臂所受水桶拉力大小为 mg3(2)以水、水桶和该小孩整体为研究对象，受力分析如图所示， 由平衡条件得F =F sin 30fF +F cos30 =(M+m)g N联立解得答案第 8 页，总 12 页2 本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。F =f36mg1F =Mg + mg N17(1)a =g sin q-mgcos q；(2)a =g sinmaxq，v =1mg coskq；(3)v =maxmg (sinq+mcosk mq)【详解】(1)刚释放时， F =0解得，根据牛顿第二定律得 mg sinq-mmg cosq=maa =g sinq-mgcosq(2)产生速度后，根据牛顿第二定律得mg sinq-m(mgcosq-kv )=ma当mg cosq=kv1时，加速度 a 最大，解得amax=g sin q答案第 9 页，总 12 页1 本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。v =1mg coskq(3)接下来支持力变成垂直杆向下，随着速度增大，支持力越来越大，摩擦力越来越大，加 速度将会越来越小，最后达到匀速，合力等于零时速度最大mg sinq=m(kv -mg cosmaxq)解得v =maxmg (sinq+mcosk mq)18(1)s =4m；(2)v =5m/s3；(3)s =4.9m【详解】(1)假设斜面长度为 s，物体在斜面向上运动时加速度为 a ，物体质量为 m，由牛顿第二定律 可得mg sinq+mmg cosq=ma1解得a =10m/s12根据运动学公式有答案第 10 页，总 12 页0 1 2 2 3 2 1 3 1 1本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。1 s =v t - at22=4m(2)设碰撞前速度为 v ，碰撞后物体以 v 的速度向下做匀加速直线运动，加速度为 a ，到达 底端速度为 v ，由牛顿运动定律和运动学公式得v =v -a t =8m/s1 0 13v = v =3m/s8mg sinq-mmg cosq=ma2解得a =2m/s22v 2 -v 2 =2 a s 3 2 2解得v =5m/s3(3)物体接下来向左做直线运动，设在粗糙面上运动时加速度为 a ，在粗糙段运动的总距离 为 s ，由牛顿第二定律得mmg=ma3解得a =5m/s32由运动学公式得v 2s = 3 =2.5m 2a3可知到达第 7 个粗糙段后停了下来s =s +6 L =4.9m 1答案第 11 页，总 12 页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。所以物体在距离斜面底端左侧 4.9m 的地方停下来答案第 12 页，总 12 页