广州市第二中学2020-2021学年高一上学期期末考试物理试题-含答案

广州市第二中学2020学年第一学期期末考试高一物理命题：审校：2021.1.21本试卷共6页，18小题，满分为100分。考试用时90分钟。注意事项：1．答卷前，考生务必用2B铅笔在“考生号”处填涂考生号。用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、座位号填写在答题卡上。2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案，答案不能答在试卷上。3．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题（共8题，每题3分，共24分。每题所给的四个选项中，只有一个正确答案，选错或多选均不得分。）1．广州二中第57届田径运动会于2020年10月16日～10月17日隆重举行，关于田径项目，下列叙述中正确的是A．长跑运动员的比赛成绩是4分30，说的是时刻B．短跑运动员跑100m和200m都是指位移C．研究跳高运动员过杆动作时运动员不能看成质点D．高水平运动员400m比赛的平均速度有可能大于其他运动员200m比赛的平均速度2．质点做直线运动的位置x与时间t的关系为x=4+5t+t2(各物理量均采用国际单位制单位)，则该质点A．第1s内的位移是10mB．前2s内的平均速度是6m/sC．任意相邻的1s内位移差都是1mD．任意1s内的速度增量都是2m/s3．如图所示，甲､乙两人分别乘坐两种电动扶梯，此时两电梯均匀速向上运转，则A．甲受到三个力的作用B．乙受到三个力的作用C．甲对扶梯有摩擦力的作用D．乙对扶梯作用力的方向垂直扶梯向下4．如图，直角斜面固定在水平面上，倾角分别为53°和37°。质量分别为km和m的滑块A和B，用不可伸长的轻绳绕过直角处的光滑定滑轮连接。已知滑块A与斜面的动摩擦因数为0.5，滑块B光滑。开始按住A使两滑块静止，绳子刚好伸直。松手后，滑块A将沿斜面向下加速，加速度大小为0.25g，g为重力加速度。则k的值为（）17122317A．B．C．D．551111广州市第二中学2020学年高一物理上学期期末考试1/85．图为广州二中趣味运动会的一个项目：学生从最低点竖直引体向上，到达最高点后再回到最低点，这就算完成一个引体向上。某个学生从0时刻开始的1s内完成一个引体向上，其重心运动情况如图乙所示。已知该生质量为50kg，重力加速度g取10m/s2，规定向上为正方向，则下列说法正确的是A．0时刻学生对横杆的拉力为500NB．0.2s末学生处于超重状态C．在0.7～0.8s内，手臂拉力小于学生重力D．0.9s末学生处于失重状态6．如图甲所示，一轻质弹簧下端固定在水平面上，上端放置一物体(物体与弹簧不连接)，初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x之间的关系如图乙所示(g＝10m/s2)，则下列结论正确的是()A．物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态B．弹簧的劲度系数为500N/mC．物体的质量为3kgD．物体的加速度大小为6m/s27．卡丁车曾经风靡欧美，近年来国内许多儿童和年轻人兴起玩室内卡丁车，小明和小华相约一起玩卡丁车。小明驾车以最大加速度a1从静止启动，加速到最大速度v后匀速运动一段时间再以最大加速度a2制动，直到停止；小华以最大加速度a1从静止启动，加速到最大a速度v后立即以加速度2制动，直到停止。已知小明和小华都是做直线运动，同时启动同时2停止，且小明比小华多走了s的距离。s和v已知，a1和a2未知。下列说法错误．．的是A．可以求出小华全程的平均速度B．可以求出小明匀速的时间C．可以求出小华减速的位移D．可以求出a1和a2的比值8．打印机正常情況下，进纸系统能做到每次只进一张纸，进纸系统的结构示意图如图所示，设图中刚好有20张相同的纸，每张纸的质量均为m，搓纸轮按图示方向转动带动最上面的第1张纸向右运动。搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为μ1，纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为μ2，工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F。打印机正常工作时，下列说法正确的是()A．第2张纸受到第1张纸的摩擦力方向向左B．第10张纸与第11张之间的摩擦力大小为μ1(F+10mg)C．第20张纸与摩擦片之间的摩擦力为0D．打印机正常工作时，必然有μ1>μ2广州市第二中学2020学年高一物理上学期期末考试2/8二、多项选择题（共5题，每题4分，共20分。每题所给的四个选项中，有多个正确答案，全部选对得4分，错选得0分，选对但不全得2分。）9．a、b两汽车在同一平直公路上做直线运动，其位置时间（x-t）图像分别如图中所示，其中a图线是直线，b图线是抛物线的一部分。t1到t2时间内，关于两车的运动情况，判断正确的是A．b车的速度先减小后增大B．两车速度变化量的大小相等C．两车运动方向始终相同D．两车间距先增大后减小10．抖空竹是大家喜欢的一项运动。如图所示，细杆的两端固定一根软线，并绕过空竹，通过左右上下移动细杆，可使空竹移动至不同位置。假设空竹光滑，软线质量不计，若表演者左手保持不动，在右手完成下面动作时，下列说法正确的是A．右手竖直向下缓慢移动的过程中，软线的拉力增大B．右手竖直向上缓慢移动的过程中，软线的拉力不变C．右手水平向右缓慢移动的过程中，软线的拉力不变D．右手水平向右缓慢移动的过程中，软线的拉力增大11．如图所示，用OA、OB两根轻绳将物体悬于两竖直墙之间，开始时OB绳水平。现保持O点位置不变，改变OB绳长使绳端由B点缓慢上移至B′点，此时OB′与OA之间的夹角θ<90°。设此过程中OA、OB的拉力分别为FOA、FOB，下列说法正确的是()A．FOA逐渐减小B．FOA逐渐增大C．FOB先减小后增大D．FOB先增大后减小12．如图所示，A、B两球质量相等，光滑斜面的倾角为θ，图甲中A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，轻弹簧、轻杆均与斜面平行，重力加速度为g。在突然撤去挡板的瞬间有()A．图甲中两球的加速度一定相等B．图乙中轻杆的作用力不可能为零C．图甲中B球的加速度为2gsinθD．图乙中A球的加速度为gsinθ广州市第二中学2020学年高一物理上学期期末考试3/813．如图所示，木板静止放置在水平地面上，有一个可视为质点的物块，以某一水平初速度从左端冲上木板，物块刚好没离开木板。物块和木板的v－t图象如图所示，a、b、c、d点的坐标为a(0,10)、b(0,0)、c(4,4)，重力加速度g取10m/s2。根据v－t图象，可以求得A．木板的长度为20mB．物块与木板之间的动摩擦因数为0.15C．0-4s内物块与木板平均速度之比为3:2D．物块与木板质量之比为2:3三、实验（共17分）14．用等效替代法验证力的平行四边形定则的实验情况如下图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是白纸上根据实验结果画出的图。(1)本实验中“等效替代”的含义是________。A．橡皮筋可以用细绳替代B．左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果C．右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果D．两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代(2)图乙中的F与F′两力中，方向一定沿着AO方向的是________，图中________是F1、F2合力的理论值，______是合力的实验值。(3)完成该实验的下列措施中，能够减小实验误差的是________。A．两细绳必须等长B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行C．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要近些15．两实验小组分别作“探究加速度和力、质量的关系”实验。(1)A组用如图甲所示的实验装置做实验。甲乙①在木板水平放置的情况下，A组同学打出一条如图乙所示的纸带，每两个计数点之间还有四个计时点没有画出来，纸带上的数字为相邻两个计数点间的距离，打点计时器的频率为50Hz。打第4个计数点时小车的速度v4＝______m/s；小车做匀加速直线运动的加速度a＝________m/s2(保留三位有效数字)。广州市第二中学2020学年高一物理上学期期末考试4/8②在①的情况下，保持小车质量M不变，多次往砂桶里加砂，直到砂和砂桶的质量最终达到M/3。在这过程中，测出每次加砂后，砂和砂桶的总重力F和小车的加速度a，作a•F的图像及截距如图丙所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，下列说法不．正．确．的是________。A．小车受到的最大静摩擦力为F0B．小车与木板的动摩擦因数为a0/gC．小车质量为F0/a0D．当砂和砂桶质量为M/3时，小车加速度为g/3(2)B组用如图丁所示装置做实验，图中带滑轮的长木板放置于水平丙桌面上，拉力传感器与固定在木板一端定滑轮之间轻绳始终与木板面平行，传感器可直接显示绳上拉力的大小。①做实验时，下列操作必要且正确的是________。A．取下沙桶，将长木板右端适当垫高，使小车能匀速滑动B．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数C．为了减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小丁车的质量D．用天平测出砂和砂桶的质量②若B组已经完成平衡摩擦力的步骤，且传感器示数为F，则小车所受合外力为。四、计算（共39分。要有计算过程，适当文字说明，只有结果不给分）16．(12分)如图甲所示为无人机，它具有4个旋翼，可以通过调整旋翼倾斜度而产生不同方向的升力。2020黄埔马拉松在12月27拉开序幕，此次赛事无人机在拍摄、巡查、安保等方面大显身手。赛事开始，调整旋翼使无人机以竖直向上的恒定升力F=20N从地面静止升起，到达稳定速度过程中，其运动图像如图所示乙。已知无人机质量为m=1kg，飞行时受到的空气阻力与速率成正比，即f=kv，方向与速度方向相反。重力加速度g取10m/s2，求：（1）k值和1s末无人机的加速度大小；（2）调整旋翼角度以改变升力，使无人机以v0=1m/s水平飞行进行录像，求此时的升力大小和方向。甲乙广州市第二中学2020学年高一物理上学期期末考试5/817．(13分)如图，水平传送带以恒定速率v=2m/s向右运动，长度为L=1m。传送带右端平滑连接足够长、倾角为θ=37°的斜面。现将滑块A(看成质点)无初速度地放在传送带的左端，已知滑块A与传送带和斜面的动摩擦因数均为μ=0.5，重力加速度g取10m/s2，求：（1）滑块A在传送带上运动的时间和在斜面上运动的最大距离；（2）当滑块A返回到斜面底端时，在传送带左端无初速放上另一个相同的滑块B，试通过计算判断滑块A第二次滑上斜面之前两滑块能否相遇。18．(14分)广州二中工会举行教师趣味游戏活动，其中物理科设计了这样一个游戏：如图所示，在水平桌面上放置一块薄板（厚度不计），薄板前方有一块边长为d=1m的方形目标区。薄板右边缘放一个小铁块（可看成质点），从静止开始用力拉动木板，使小铁块停在目标区，则可获得奖品。已知薄板长为L=4m，质量为M=3kg。小铁块质量为m=1kg。其中，铁块与薄板和桌面的动摩擦因数均为μ1=0.1，薄板与桌面的动摩擦因数为μ2=0.2。重力加速度g取10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：（1）要使小铁块相对木板滑动，则所加水平拉力F须满足什么条件？（2）若水平拉力为F=18N，则小铁块经过多长时间离开薄板？（3）在(2)的条件下，薄板离目标区左侧距离x满足什么条件，才能使小铁块停在目标区域？广州市第二中学2020学年高一物理上学期期末考试6/82020学年高一物理期末参考答案单选题：1C2D3B4A5C6B7D8D多选题：9AD10BD11AC12CD13ABD14、（1）D(2分)（2）F′FF′(每空1分)（3）B(2分)15、(1)①1.212.00②D(2)①AB②2F(每空2分)16、(12分)解：（1）稳定时，v=2m/s，有mg+kv=F2分代入数据得k=5N·s/m(或kg/s)1分（单位错不给分）由图，1s末无人机速率为v1=1m/s，则有F‒mg‒kv1=ma2分代入数据得a=5m/s22分（2）速度为v0=1m/s，阻力为f=kv0=5N1分22无人机受力如图，则有F0=(mg)+f1分代入数据得F0=55N1分mg设方向与水平成θ，则有tanθ==21分f即升力方向与水平方向夹角的正切值为2.1分17、(13分)2解：（1）在传送带上，有μmg=ma1得a1=5m/s1分v2与带共速时位移为s==0.4m12N.1分2（2）F=18N时，二者相对滑动，对铁块，加速度仍为a1=μ1g=1m/s。1分对木板，有F‒μ1(m+M)g‒μ1mg=Ma21分2解得a2=3m/s11设经t离开，则有L=at2‒at21分2221解得t=2s1分（3）铁块离开木板时，其速度为v=a1t=2m/s1分1位移为s=at2=2m1分1212v离开后在桌面滑行，加速度仍为a1，故减速至零的位移为s2==2m1分2a1若铁块刚好达到目标区左侧，则有x=s1+s2=4m1分若铁块刚好达到目标区右侧，则有x=s1‒(d‒s2)=3m1分故要使铁块进入目标区，木板到目标区左侧的距离需满足3m