广东省东莞市高一上学期期末考试物理试题（解析版）-A4

这是一份广东省东莞市高一上学期期末考试物理试题（解析版）-A4，共15页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验与探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
说明：本试卷分选择题和非选择题两部分，共6页，满分100分，考试时间75分钟。
第I卷选择题（共50分）
一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分，每小题的四个选项中只有一个选项符合题目要求。答案填写在下列表格中，使用答题卡学校的学生将答案涂在答题卡上）
1. 北京时间2024年10月30日4时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十九号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功，下列说法正确的是（ ）
A. “4时27分”和“10分钟”都是指时间间隔
B. 研究火箭的运动轨迹时可以将火箭视为质点
C. 若飞船能够绕地球飞行一周，则飞船位移大小为其飞行轨迹长度
D. 火箭加速升空时，火箭的速度越大，其加速度一定越大
【答案】B
【解析】
【详解】A．“4时27分”指的是时刻，“10分钟”是指时间间隔，故A错误；
B．研究火箭的运动轨迹时，可以忽略火箭的大小及形状，将火箭视为质点，故B正确；
C．若飞船能够绕地球飞行一周，则飞船位移大小为0，故C错误；
D．火箭加速升空时，火箭的速度越大，其加速度不一定越大，速度与加速度没有直接的关系，加速度的大小与受力情况及物体的质量有关，故D错误。
故选B。
2. 已知力学单位用国际单位制的基本单位表示为，假设载人飞船在升空过程中有一段所受空气阻力与速度的二次方成正比，即，则阻力系数的单位用国际单位制中基本单位表示，正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据，可得
可知阻力系数的单位用国际单位制中基本单位表示为
故选C。
3. 如图所示， 甲、乙两位同学利用直尺测量反应时间。甲用一只手在直尺下方做捏尺的准备，从他看到乙同学放开直尺开始，到他捏住直尺为正，测出直尺在这段时间内下落的高度为20cm，则这次测量出甲的反应时间是（g取10m/s2）（ ）
A. 0.2sB. 0.1sC. 0.14sD. 0.02s
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】根据自由落体运动规律有
可得反应时间
所以A正确；BCD错误；
故选A。
4. 一款车载磁吸式手机支架通过内置的强磁铁可以将手机稳固吸附在接触面上，支架侧视图如图所示。已知手机处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A. 手机受到的摩擦力沿斜面向下
B. 支架接触面对手机的支持力是因为手机发生形变产生的
C. 手机受到重力、支持力、摩擦力、下滑力共四个作用力
D. 支架接触面对手机的支持力与手机对支架接触面的压力是一对作用力和反作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A．手机有向下滑动的趋势，故手机受到的摩擦力沿斜面向上，A错误；
B．支架接触面对手机的支持力是因为支架接触面发生形变产生的，B错误；
C．手机受到重力、支持力、摩擦力三个作用力，下滑力是重力的效果分力，C错误；
D．支架接触面对手机的支持力与手机对支架接触面的压力是一对作用力和反作用力，D正确。
故选D。
5. 如图所示，飞船与空间站对接后，在推力作用下一起向前运动，飞船和空间站的质量分别为和，则飞船和空间站之间的作用力大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】以飞船和空间站为整体，根据牛顿第二定律可得
以空间站为对象，根据牛顿第二定律可得
联立解得飞船和空间站之间的作用力大小为
故选B。
6. 龟兔赛跑的寓言故事广为人知。假设乌龟和兔子沿着一条直线赛道赛跑，它们运动的位移一时间图像如图所示。这段时间，下列说法正确的是（ ）
A. 乌龟做的是匀速直线运动B. 乌龟和兔子同时出发
C. 乌龟和兔子相遇过一次D. 乌龟和兔子的位移相等
【答案】A
【解析】
【详解】A．由于图线的斜率表示物体的速度，故整个过程中，乌龟做匀速直线运动，A正确；
B．由图可知，兔子比乌龟晚出发时间，B错误；
C．由图像可知，乌龟和兔子在和时刻均相遇，因此乌龟和兔子相遇2次，C错误;
D．由图像可知，这段时间，乌龟的位移为，兔子的位移为，乌龟和兔子的位移不相等，D错误。
故选A。
7. 如图所示，起重机用四根等长钢索将一块重1.2吨的水平钢板吊起，匀速上升。已知每根钢索与竖直方向的夹角为，，重力加速度取。则每根钢索受到的拉力为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】对物体受力分析，设每个钢索受到的拉力为F，根据平衡条件可得
解得
故选A。
8. 东莞目前已开通地铁轨道2号线，为保障旅客安全出行，地铁部门须对乘客所携带的物品实施安全检查。如图所示，水平传送带以的速度匀速转动，一包裹无初速度地放在传送带上，包裹在传送带上先做匀加速直线运动，之后随传送带一起做匀速直线运动。已知该包裹和传送带之间的动摩擦因数为0.2，重力加速度取。（ ）
A 包裹与传送带相对静止时受到静摩擦力
B. 包裹在传送带上做匀加速直线运动的时间为
C. 包裹初始阶段受与运动方向相同的摩擦力作用
D. 包裹做匀加速直线运动过程中相对地面的位移大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A．当包裹与传送带相对静止时物体与传送带做匀速直线运动，两者之间没有要发生相对运动的趋势，故包裹不受静摩擦力，A错误；
BD．包裹匀加速运动时，根据牛顿第二定律则有
解得包裹的加速度大小为
故包裹匀加速运动的时间
包裹相对于地面的位移大小为
BD错误；
C．包裹无初速度地刚放在传送带上，包裹相对于传送带有向后滑动的趋势，摩擦力的作用阻碍了包裹的相对运动，故包裹初始阶段受与运动方向相同的摩擦力作用而做加速运动，C正确。
故选C。
9. 打羽毛球是日常生活中常见的一种休闲运动，有时取羽毛球时会出现羽毛球卡在球筒里的现象，要将卡在球筒里的羽毛球取出，可以选择不同的方案方案一：一手握在球筒中部，另一手用力击打球筒上端：方案二：手持球筒，使球筒下落，敲击水平面，假设方案二中球筒与水平面碰后速度立即变为零。关于这两种方案，下列说法正确的是（ ）
A. 方案一利用羽毛球所受的重力，使其从球筒上端出来
B. 方案一利用球筒的惯性，使羽毛球从球筒下端出来
C. 方案二利用羽毛球的惯性，使其从球筒下端出来
D. 方案二中球筒敲击水平面后速度变为零，其惯性随之消失
【答案】C
【解析】
【详解】AB．方案一中用力击打球筒上端，球筒向下运动，而羽毛球具有惯性，要保持原来的静止状态，方案一利用羽毛球的惯性，使其从球筒上端出来，故AB错误；
C．方案二中球筒下落，敲击水平面，球筒与水平面碰后速度立即变为0，而羽毛球具有惯性，要保持原来向下运动的状态，方案二利用羽毛球的惯性，使其从球筒下端出来，故C正确；
D．惯性是物体本身的属性，只由质量决定，与速度无关，故D错误。
故选C。
10. 蹦床属于体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。某次比赛过程中，一运动员做蹦床运动时，利用力传感器测得运动员所受蹦床弹力随时间的变化图像如图所示。若运动员仅在竖直方向运动，不计空气阻力，重力加速度取。依据图像给出的信息，下列说法正确的是（ ）
A. 运动员在内始终处于超重状态
B. 运动员的最大加速度大小为
C. 运动员离开蹦床后上升的最大高度为
D. 跳跃节奏稳定后，运动员处于完全失重状态持续的最长时间为
【答案】B
【解析】
【详解】A．运动员在内蹦床弹力从0开始增大到最大，然后减小为0，则弹力先小于重力，后大于重力，再小于重力，运动员先处于失重状态，然后处于超重状态，最后处于失重状态，故A错误；
B．运动员加速度最大时，此时受到的弹力最大，为；根据牛顿第二定律可得
解得运动员的最大加速度大小为
故B正确；
CD．在运动员稳定后，运动员离开蹦床后的高度最大，此时在空中运动的时间为
可知运动员处于完全失重状态持续的最长时间为；根据对称性可知空中下落时间为
则运动员离开蹦床后上升的最大高度为
故CD错误。
故选B。
二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分，每小题有两个以上选项符合题目要求，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分，答案填写在下列表格中，使用答题卡学校的学生将答案涂在答题卡上）
11. 伽利略理想斜面实验创造性的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展。关于伽利略的斜面实验，下列说法正确的是（ ）
A. 该实验虽然是理想实验，是在思维中进行的，但仍以真实的实验为基础
B. 如果斜面粗糙，不论右侧斜面倾角如何，小球也将上升到与释放点等高的位置
C. 该实验说明了物体的运动不需要力来维持
D. 该实验证明了力是维持物体运动的原因
【答案】AC
【解析】
【详解】A．该实验完全是理想实验，是在思维中进行的，同时是以斜面实验真实的实验为基础，故A正确；
B．如果斜面粗糙，小球会有能量损失，将不能上升到与O点等高的位置，故B错误；
CD．该实验说明了物体的运动不需要力来维持，故C正确，D错误。
故选AC。
12. 利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”，如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时（ ）
A. 砚台对墨条的摩擦力方向水平向右
B. 桌面对砚台的摩擦力方向水平向左
C. 桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力
D. 桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．当墨条速度方向水平向左时，墨条相对于砚台向左运动，故砚台对墨条摩擦力方向水平向右；根据牛顿第三定律可知，墨条对砚台的摩擦力方向水平向左，由于砚台处于静止状态，故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右，故A正确，B错误；
C．由于砚台处于静止状态，水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力，故C正确；
D．桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对其的压力，故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力，故D错误。
故选AC。
13. 东莞一直以来有赛龙舟的传统，如图所示速度—时间图像描述了甲、乙两条相同的龙舟从同一起点线同时出发、沿长直河道划向同一终点线的运动全过程，下列说法正确的是（ ）
A. 在时刻甲、乙龙舟相遇B. 在时间内乙龙舟速度变化快
C. 在时间内甲、乙龙舟平均速率不相等D. 由图像可知，乙龙舟最终获得比赛胜利
【答案】BC
【解析】
【详解】AC．由图像可知，在时间内甲的速度一直小于乙的速度，在时刻甲龙舟在乙龙舟的后面；在时间内甲的位移小于乙的位移，即甲的路程小于乙的路程，根据可知，在时间内甲、乙龙舟平均速率不相等，故A错误，C正确；
B．根据图像的斜率表示加速度，可知在时间内乙龙舟的加速度大于甲龙舟的加速度，则乙龙舟速度变化快，故B正确；
D．由图像可知，甲龙舟到达终点对应的时刻较早，所以是甲龙舟最终获得比赛胜利，故D错误。
故选BC。
14. 明代宋应星在《天工开物》一书中描述了测量弓力的方法：以足踏弦就地，秤钩搭挂弓腰，弦满之时，推移秤锤所压，则知多少，”如图所示，假设弓满时，弓弦弯曲的夹角为，秤钩与弦之间的摩擦不计，弓弦的拉力即弓力，满弓时秤钩的拉力大小为，则下列说法正确的是（ ）
A. 一定，越大，弓力越大B. 一定，越小，弓力越大
C. 一定，越小，弓力越大D. 一定，越大，弓力越大
【答案】AD
【解析】
【详解】设弓弦的拉力大小为，以秤钩与弦接触点为对象，根据受力平衡可得
解得
可知一定，越大，弓力越大；一定，越大，越小，弓力越大。
故选AD。
15. 某同学在学校卫生大扫除中用拖把拖地，沿拖杆方向对拖把头施加推力，如图所示，此时推力与水平方向的夹角为，（）且拖把头刚好做匀速直线运动，则（ ）
A. 拖把头所受地面的摩擦力大小为
B. 地面对拖把头的作用力方向与水平向左方向的夹角大于
C. 保持推力的大小不变，减小夹角，地面对拖把头的支持力变小
D. 保持推力的大小不变，减小夹角，拖把头将做加速运动
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．根据受力平衡可知，拖把头所受地面的摩擦力大小为
故A错误；
B．设地面对拖把头的作用力方向与水平向左方向的夹角为，拖把头的质量为，地面对拖把头的支持力为
则有
可知地面对拖把头的作用力方向与水平向左方向的夹角大于，故B正确；
CD．保持力F的大小不变，减小夹角，根据
可知地面对拖把头的支持力变小；根据
可知地面对拖把头的摩擦力变小，则有
拖把头将做加速运动，故CD正确。
故选BCD。
第Ⅱ卷非选择题（共50分）
三、实验与探究题（1题，共20分）
16. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，如图所示，桌上放一块木板，用图钉把一张白纸钉在木板上，再用图钉把橡皮条一端固定在木板上的点，橡皮条的另一端通过一个轻质小圆环连接了两根细绳套，先用两个弹簧测力计分别钩住细绳套互成角度地拉动小圆环；再用一个弹簧测力计通过细绳套拉动小圆环。
（1）实验中用两个弹簧测力计与只用一个弹簧测力计拉动小圆环时，两次效果相同的依据是_________。
A. 两个弹簧测力计示数之和等于一个弹簧测力计的示数
B. 橡皮条上的轻质小圆环处于同一位置
C. 橡皮条伸长相同的长度
（2）如图（b）所示，用两个弹簧测力计分别钩住细绳套互成角度地拉动小圆环时，两弹簧的弹力分别为，利用平行四边形定则得到其合力为；用一个弹簧测力计拉动小圆环时，弹簧的弹力为，则________（选填“”或“”）的方向一定与在一条直线上。
（3）下列操作正确的是_________。
A. 在不超出量程的前提下弹簧测力计示数应适当大一些
B. 两根细绳套与方向的夹角必须相等
C. 标记同一细绳套方向的两点要适当远些
D. 用两个弹簧测力计拉动小圆环时两细绳套的夹角应为
（4）实验中仅将两细绳套换成两根橡皮条，则________（选填“能”或“不能”）完成本实验。
【答案】（1）B （2） （3）AC
（4）能
【解析】
【小问1详解】
实验中用两个弹簧测力计与只用一个弹簧测力计均将橡皮条上的轻质小圆环拉到同一位置，所以作用效果相同。
故选B。
【小问2详解】
由于是根据平行四边形定则做出的F1与F2的合力，是用一个弹簧秤拉小圆环的拉力，所以F的方向一定与AO在一条直线上。
【小问3详解】
A．在不超出量程前提下弹簧测力计读数应适当大一些，可以减小弹力的测量误差，A正确；
BD．两根细绳套与方向的夹角可以相等，也可以不相等，两细绳的夹角任意选取，适当即可，BD错误；
C．标记同一细绳方向的两点适当远些，可以减小画出力的方向时的误差，C正确；
故选AC。
【小问4详解】
实验中只要点的作用效果相同，将两细绳套换成两根橡皮条，对实验没有影响，也能完成实验。
17. 某研究性学习小组利用如图所示的装置探究小车的加速度与质量的关系。
（1）下列操作正确的是_______。
A. 拉小车的细绳一定要始终保持与桌面平行
B. 拉小车的细绳一定要始终保持与长木板平行
C. 平衡摩擦力时，一定要将钩码通过细绳与小车相连
D. 每次改变小车的质量时，都要重新移动垫木的位置以平衡摩擦力
（2）本实验中认为细绳对小车拉力等于钩码的总重力，由此造成的误差________（选填“能”或“不能”）通过多次测量来减小误差。
（3）正确平衡摩擦力后，按住小车，在小车中放入砝码，挂上钩码，打开打点计时器电源，释放小车，得到一条带有清晰点迹的纸带，在保证小车和砝码质量之和远大于钩码质量条件下，改变小车中砝码的质量，重复操作，得到多条纸带，记下小车中的砝码质量，利用纸带测量计算小车加速度，如图是其中一条纸带，是计数点，相邻两个计数点间都有4个计时点没有标出，已知打点计时器所接交流电频率为，则这条纸带记录小车的加速度大小为______（结果保留三位有效数字）。
（4）已知某次小车和砝码的质量之和为，钩码的总质量为，细绳中拉力的真实值为，实验要求相对误差不超过，即，则实验中选取钩码的总质量应该满足：________。
【答案】（1）B （2）不能
（3）1.72 （4）0.1
【解析】
【小问1详解】
AB．为了保证小车所受的拉力方向不变，拉小车的细线一定要始终保持与长木板平行，即与平面轨道平行，故A错误，B正确；
C．平衡摩擦力时，小车前面一定不要将钩码通过细线与小车相连，故C错误；
D．根据平衡摩擦力的原理，只平衡一次摩擦力，每次改变小车的质量时，不需要重新移动垫木的位置以平衡摩擦力，故D错误。
故选B。
【小问2详解】
根据牛顿第二定律，对整体
对小车
解得
当满足时
由此可见，本实验中认为细线对小车的拉力等于钩码的总重力，是由实验方法所致，不能采用多次测量取平均值来减小误差；若要减小误差，则钩码的总重力应 远小于小车的总重力。
【小问3详解】
两计数点之间的时间间隔
根据逐差法，求加速度
【小问4详解】
由小车受到的拉力，又，解得
四、计算题（本题2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得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
18. 如图为某高速公路出口的ETC通道示意图。一汽车入ETC车道，到达点的速度，此时开始匀减速运动，到达时速度，并以此速度匀速通过区域。已知的长度，汽车匀减速直线运动的加速度大小。求：
（1）汽车从到所用的时间；
（2）间的距离；
（3）汽车从到的平均速度大小。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
根据匀变速直线运动速度时间关系可得
解得汽车从到所用时间为
【小问2详解】
根据匀变速直线运动位移时间关系可得，间的距离为
【小问3详解】
汽车从到所用时间为
则汽车从到的平均速度大小为
19. 如图所示，某货场需将质量为的货物（可视为质点）从高处运送至地面，为避免货物与地面发生撞击，现利用固定于地面的光滑斜面轨道使货物从轨道顶端无初速度滑下，轨道高，轨道斜面倾角为。地面上紧靠轨道依次排放两个完全相同的木板A、B，其长度均为，质量均为，轨道末端通过微小圆弧与木板上表面相连，使货物通过轨道末端的速度大小不变，方向变为水平方向，货物与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为。已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度取。
（1）求货物到达斜面轨道末端时的速度大小；
（2）若货物滑上木板A时，木板不动，而滑上木板B时，木板B开始滑动，求应满足的条件；
（3）若，求货物滑上木板后的对地位移。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
货物在光滑斜面下滑过程，由动能定理得
解得
【小问2详解】
货物滑上木板A时，木板不动，把AB看成一个整体，则有
滑上木板B时，木板B开始滑动，则有
代入数据可得
【小问3详解】
当时，由第（2）问可知，货物在木板A上滑动时，木板不动，设货物在木板A上运动由动能定理得
解得货物离开木板A时的速度大小为
货物在木板B上滑动时，货物做减速运动，由牛顿第二定律有
解得
木板B做加速运动，加速度大小为a2，由牛顿第二定律得
解得
设经过t时间二者共速，共速的速度为v，则有
解得，
在此过程中货物和木板B的位移分别为x1和x2，由运动学公式有，
则
可知共速之后货物与木板B一起做匀减速运动，货物与B整体由动能定理得
解得