解析天津市滨海新区学年高一上学期期末考试物理试题.docx
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解析天津市滨海新区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NB.质量单位gC.时间单位hD.长度单位m
【答案】D
【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
【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33.7km,最高时速80km/h,单程总时长约为59min。
以下说法正确的是( )
A.33.7km指的是位移
B.地铁3号线运营平均速度是80km/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
【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.0.1sB.0.5sC.1sD.3s
【答案】D
【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
【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
【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100N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5N、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.5N,水平向左B.5N,水平向右
C.10N,水平向左D.10N,水平向右
【答案】A
【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.5N,水平向左,与结论相符,选项A正确;
B.5N,水平向右,与结论不相符,选项B错误;
C.10N,水平向左,水平向右,与结论不相符,选项C错误;
D.10N,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
【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
【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
【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=10N,F2=2N,则第三个力F3
大小可能等于( )
A.5NB.8NC.10ND.15N
【答案】BC
【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.5N,与结论不相符,选项A错误;
B.8N,与结论相符,选项B正确;
C.10N,与结论相符,选项C正确;
D.15N,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1s内和第3s内运动方向相反
B.第1s内和第3s内加速度方向相反
C第3s内和第4s内加速度相同
D.第5s末回到初始位置
【答案】BCD
【详解】A.第1s内和第3s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1s内和第3s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3s内和第4s内加速度相同,选项C正确;
D.前5s内的位移为
则第5s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
【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=0.4m/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2m,g取10m/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2m/s2
B.行李经过2s到达B处
C.行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.08m
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
【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=0.04m,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
【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0.02s。
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
【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900N,开动3s的时间,速度增加了0.9m/s。
求:
(1)飞船的加速度大小;
(2)飞船的质量。
【答案】
(1)
(2)
【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)
【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10m长的水平草坪,到达右侧斜坡底端B时的速度为10m/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)
【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;
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