天津市滨海新区期末物理试题（解析版）

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N B. 质量单位g C. 时间单位h D. 长度单位m

【答案】D

【解析】

【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

【解析】

【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33.7 km，最高时速80 km/h，单程总时长约为59 min。以下说法正确的是（　　）

A. 33.7 km指的是位移

B. 地铁3号线运营平均速度是80 km/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

【解析】

【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. 0.1s B. 0.5 s C. 1 s D. 3 s

【答案】D

【解析】

【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D可能。

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】C

【解析】

【详解】无人机做匀速直线运动，是平衡状态，合力一定等于零，F的方向一定竖直向上，且大小等于无人机的重力，C正确，ABD错误。

故选C。

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

【解析】

【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100 N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5 N、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. 5 N，水平向左 B. 5 N，水平向右

C. 10 N，水平向左 D. 10 N，水平向右

【答案】A

【解析】

【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：

f′=F=5 N

方向水平向左。
 

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

【解析】

【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

【解析】

【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

【解析】

【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．若设小球在弹簧上的平衡位置为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 = 10 N，F2 = 2 N，则第三个力F3的大小可能等于（　　）

A. 5 N B. 8 N C. 10 N D. 15 N

【答案】BC

【解析】

【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．5 N，与结论不相符，选项A错误；

B．8 N，与结论相符，选项B正确；

C．10 N，与结论相符，选项C正确；

D．15 N，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1 s内和第3 s内运动方向相反

B. 第1 s内和第3 s内加速度方向相反

C. 第3 s内和第4 s内加速度相同

D. 第5 s末回到初始位置

【答案】BCD

【解析】

【详解】A．第1 s内和第3 s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1 s内和第3 s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3 s内和第4 s内加速度相同，选项C正确；

D．前5s内的位移为

则第5 s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

【解析】

【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的安全检查仪，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 = 0.4 m/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2 m，g取10 m/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2 m/s2

B. 行李经过2 s到达B处

C. 行李在传送带上留下摩擦痕迹长度为0.08 m

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

【解析】

【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=0.04 m，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

【解析】

【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0.02 s。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

【解析】

【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900 N，开动3 s的时间，速度增加了0.9 m/s。求：

（1）飞船的加速度大小；

（2）飞船的质量。

【答案】(1)  (2)

【解析】

【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)

【解析】

【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、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的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10 m长的水平草坪，到达右侧斜坡底端B时的速度为10 m/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)

【解析】

【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；