北京市朝阳区2020-2021学年高一物理上学期期末考试试题.doc

北京市朝阳区2020-2021学年高一物理上学期期末考试试题

北京市朝阳区2020-2021学年高一物理上学期期末考试试题

年级：
姓名：

18

北京市朝阳区2020-2021学年高一物理上学期期末考试试题
2021.1
(考试时间90分钟 满分100分)
一、本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。
1.下列物理量属于矢量的是
A.弹力 B.时刻 C.速率 D.路程
2.一辆汽车沿平直道路行驶，x表示它相对于出发点的位移。图示为汽车在0~40s内的x-t图像。下列说法正确的是

A.在0~10s内汽车做匀加速直线运动
B.在10s~20s内汽车处于静止状态
C.在0~40s内汽车的平均速度不为0
D.在20s~40s内汽车做匀减速直线运动
3.F1赛事中，某车手在一个弯道上高速行驶时突然出现赛车后轮脱落，遗憾地退出了比赛。关于后轮脱落后短时间内的运动情况，下列说法正确的是
A.仍然沿着赛车行驶的弯道运动
B.沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动
C.沿着与弯道垂直的方向做直线运动
D.上述情况都有可能
4.如图所示，一辆汽车熄火后停在斜坡上。关于汽车的受力情况，下列说法正确的是

A.汽车所受的支持力与重力大小相等
B.汽车所受的摩擦力大于重力沿斜面的分力
C.汽车所受重力和支持力的合力与摩擦力大小相等
D.汽车所受的摩擦力等于动摩擦因数与支持力大小的乘积
5.雨滴在空气中下落，当速度较大时它受到的空气阻力f与其速度v的二次方成正比，即f=kv2则比例系数k的单位是
A.kg B.kg·m C.kg/m D.kg/m2
6.如图所示，在注满清水的竖直密封玻璃管中，红蜡块R正以较小的速度v0沿y轴匀速上浮，与此同时玻璃管沿水平x轴正方向做匀速直线运动。从红蜡块通过坐标原点O开始计时，直至蜻块运动到玻璃管顶端为止。在此过程中，下列说法正确的是

A.红蜡块做匀速直线运动
B.红蜡块做变速曲线运动
C.红蜡块的速度与时间成正比
D.仅增大玻璃管运动的速度，红蜡块将更快运动到顶端
7.某同学想研究地铁的运动情况，他用细线将一支质量为m的笔悬挂在地铁的扶手上，图中显示某段时间内，细线相对竖直扶手偏东保持倾角为θ。已知此过程中地铁在东西方向水平直轨道上运动。下列说法正确的是

A.地铁一定向西加速运动
B.地铁可能向东加速运动
C.地铁的加速度大小为gsinθ
D.这支笔受到的合力大小为mgtanθ
8.某实验小组用力传感器探充弹簧的弹力和伸长量的关系。如图甲所示，将轻质弹簧上端固定于架台上，使标尺的零刻度线与弹簧上端对齐。某同学用力传感器竖直向下拉弹簧，同时记录拉力值F及对应的标尺刻度x(如图乙所示)。通过描点画图得到图丙所示的F-x图像，a、b分别为使用轻弹簧1、2时所描绘的实验图线。下列说法正确的是

A.弹簧1的原长大于弹簧2的原长
B.弹簧1的劲度系数大于弹簧2的劲度系数
C.弹簧2产生的弹力是15N时，弹簧的伸长量是50cm
D.因未测弹簧原长，故本实验无法探究弹簧的弹力与伸长量的关系
9.如图所示，光滑的水平面上叠放着质量分别为mA、mB的A、B两个物体。现用水平向右、大小不变的拉力F作用在物体A上。已知A、B之间动摩擦因数为μ，最大静摩擦力可认为与滑动摩擦力大小相等。重力加速度为g。下列说法正确的是

A.若A、B没有发生相对滑动，则B不受摩擦力
B.若mA<mB，则无论F多大A、B都不会发生相对滑动
C.无论A、B是否发生相对滑动，B的加速度均为μg
D.只要拉力F>μ(mA+mB)g，A、B就会发生相对滑动
14.在机场和火车站可以看到对行李进行安检的水平传送带。如图甲所示，旅客把行李(可视为质点，速度可视为零)放到传送带上B点时，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始运动，经过6.25×10-2s行李在传送带上停止滑动。已知传送带向右运动的速度为v=0.25m/s，下列说法正确的是

A.行李在传送带上滑行时所受的摩擦力方向向左
B.如图甲所示，行李可能停在传送带上的C点
C.图乙中阴影面积在数值上等于行李在传送带上滑过的距离
D.图丙中阴影面积在数值上等于行李在该段时间内速度的增加量
三、本题共2小题，共18分。把答案填在答题纸相应的横线上。
15.(7分)同学们探究两个互成角度的力的合成规律。如图所示，实验仪器中有一个小铜环连接了一根橡皮筋和两根细绳套。

(1)实验过程中受力分析的研究对象是___________。
A.橡皮筋 B.小铜环 C.细绳套
(2)分力与合力是等效的，实验中有关等效的叙述正确的是__________。
A.橡皮筋拉伸的长度相同
B.弹簧测力计的示数相等
C.小铜环被拉至同一位置且处于静止状态
(3)某次实验中，小明同学记录了弹簧测力计的示数和细绳套的方向如图所示。其中用两个弹簧测力计共同拉小铜环时的力F1=3.5N，F2=3.0N；只用一个弹簧测力计拉小铜环时的力F=4.5N。请在图中完成F1、F2以及F的图示。多次实验寻找规律，可以得出的结论是________________________。

16.(11分)某同学准备做“探究加速度与力的关系”和"探究加速度与质量的关系”实验。实验中，他将悬挂物的重力大小视为小车受到的细线拉力大小。
(1)在平衡小车所受的阻力时，以下操作错误的是图_______(填“甲“或“乙“)。

(2)已知打点计时器所用交变电源的頻率为50Hz。该同学某次实验得到的纸带如图所示，A、B、C、D、E是5个连续的计数点。相邻两计数点间有四个点未画出，实验数据如表中所示，其中有一组数据读取不当，这组数据是___________(填A、B、C、D或E)。根据上述信息可得小车的加速度大小为_______m/s2(保留两位有效数字)。

计数点
A
B
C
D
E
位置坐标(cm)
4.50
5.50
7.30
9.90
13.3
(3)在探究加速度与力的关系时，该同学根据实验数据做出的a-F图像如图丙所示，发现该图线不通过坐标原点且BC段明显偏离直线，分析其产生的原因，下列说法正确的是__________。

A.不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力不足
B.不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力过度
C.图线BC段弯曲可能是悬挂物总质量来满足远小于小车质量的条件
(4)另一位同学在实验中得到了图丁中的曲线OQ，于是他利用最初的几组数据拟合了一条直线OP， 如图丁所示， 与纵轴平行的直线和这两条图线以及横轴的交点分别为Q、PN。此时，小车质量为M，悬挂物的质量为m。他猜想：。请你分析论证该同学的想是否正确。

四、本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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。把解答过程填在答题纸相应的空白处。
17.(8分)
在平直公路上测试某新型汽车的性能。已知汽车从静止开始沿直线加速运动，经过t=15s速度达到v=30m/s，此时立即刹车直至停止。已知刹车过程中的位移大小x=90m。汽车的加速、刹车过程均可视为匀变速直线运动。不计驾驶员的刹车反应时间。求：
(1)这辆汽车加速过程中的加速度大小a1；
(2)这辆汽车刹车过程中的加速度大小a2。

18.(10分)
2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在北京和张家口举行，跳台滑雪是最具观赏性的项目之一。图示是简化的跳台滑雪的雪道示意图，AO为助滑道，OB为着陆坡。运动员从助滑道上的A点由静止滑下，然后从O点沿水平方向飞出，最后在着陆坡上着陆。已知着陆坡OB的倾角为θ，重力加速度为g。将运动员和滑雪板整体看作质点，不计一切摩擦和空气阻力，测得运动员从飞出到着陆的时间为!，求：
(1)运动员从飞出到着陆过程中，速度变化量△v的大小和方向；
(2)运动员的着陆点到O点的距离s
(3)运动员到达O点时获得的速度v0的大小。

19.(10分)
“爸爸去哪儿"节目中，田亮带着女儿玩滑沙游戏。如图甲所示，他们从坡顶由静止滑下，可视为匀加速直线运动。已知父女俩和滑沙车总质量M=85kg，女儿和滑沙车总质量m=27kg，坡道长L=100m，沙坡倾角θ=37°，滑沙车与沙坡间的动摩擦因数μ=0.5。重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。不计空气阻力。
(1)求田亮父女俩下滑的加速度大小a；
(2)若女儿单独乘坐滑沙车从坡顶由静止下滑时，求女儿滑到坡底时的速度大小v；
(3)如图乙所示，田亮担心女儿下滑速度太快，在滑沙车上施加一沿斜面向上的恒定拉力。
已知他们从坡顶由静止下滑到坡底的时间t=15s。求田亮施加的拉力大小F。

20.(12分)
两个小孩玩儿推物游戏。如图所示，平板车B放置在足够大的，光滑的水平面上，车长L=.5m，质量M=0.5kg。游戏时，小孩瞬间给小物体A(可视为质点)一切速度，使其从平板车左端以初速度v0，向右运动。平板车右侧PQRT为有效区(PQ//TR)，宽度d=0.5m，若小物体能停在该区域内则判定游戏成功，否则失败，已知小物体质量m=1kg，与平板车之间的动摩擦因数μ=0.2。重力加速度g=10m/s2，求：

(1)若平板车固定，小物体附上平板车的初速度v0=2.4m/s，请分析说明此次游戏能否成功；
(2)若平板车不固定，为使推物游戏成功，请分析说明小物体在平板车左端时初速度的大小v0应满足的条件。

参考答案
一、本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
B
C
C
A
D
B
D
D

二、本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
题号
11
12
13
14
答案
CD
BCD
AB
CD

三、本题共2小题，共18分。把答案填在答题纸相应的横线上。
15．（7分）
题号
答案
15
（1）
B
（2）
C
（3）
1N
F=4.5N
F1=3.5N
F2=3.0N
15（3）答图13

在误差允许的范围内，互成角度的两个力的合成遵循平行四边形定则。

16．（11分）
题号
答案
16
（1）
乙
（2）
E；0.80m/s2
（3）
AC
（4）
（4）该同学的猜想正确。分析如下：
图中PN对应小车合力为悬挂物的重力mg时的
F
P
O

N
Q
a
乙
答图16（4）
a1
a2
加速度a1。即mg=Ma1…………………①
图中QN对应小车的人实际加速度a2，设此时细
线的拉力为T，则
对小车有T=Ma2……………………②
对悬挂物有mg-T=Ma2………………③
联立式①②③解得即。
所以该同学的猜想正确。

四、本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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。把解答过程填在答题纸相应的空白处。
17．（8分）
解：（1）根据运动学公式v=at………………………………………………………………………………（2分）
代入数据解得a1=2m/s2……………………………………………………………………………（2分）
（2）汽车在刹车过程中，取汽车运动方向为正方向，根据运动学公式……………（2分）
代入数据解得a2=5m/s2……………………………………………………………………………（2分）
答案：（1）2m/s2；（2）5m/s2。
18．（10分）
解：（1）运动员从飞出到着陆过程中速度变化Δv=gt……………………………………………………（1分）
方向竖直向下………………………………………………………………………………………（1分）
（2）运动员下落的高度①………………………………………………………（2分）
根据几何关系②………………………………………………………（1分）
联立①②式解得………………………………………………………………………（1分）
（3）根据几何关系可得水平位移③………………………………………………………（1分）
水平方向位移大小x=v0t④………………………………………………………（2分）
联立③④式解得………………………………………………………………………（1分）
答案：（1）Δv=gt，方向竖直向下；（2）；（3）。
19．（10分）
解：（1）对田亮父女和滑沙车组成的系统受力分析，建立坐标系，并分解力到坐标轴上，如答图19（1）则
答图19（1）
x
G1
FN1
Ff1
θ
G1x
G1y
y

①
②
而③
又④………………………………（1分）
对田亮父女和滑沙车组成的系统，根据牛顿第二定律，
在x方向：
⑤
在y方向：
⑥………………………………（1分）
联立①②③④⑤⑥式，并代入相关数据解得
a1=2m/s2………………………………………………（1分）
（2）仿照（1）可知，女儿独自下滑时与父女俩一起下滑的加速度相同，………………（1分）
根据运动学公式
有……………………………………………………………………………（1分）
代入相关数据解得v=20m/s……………………………………………………………（1分）
（3）对女儿和滑沙车组成的系统受力分析，建立坐标系，并分解力到坐标轴上，如答图19（2）则
答图19（2）
x
G2
FN2
Ff2
θ
G2x
G2y1
y
F

①
②
而③
又④………………………………（1分）
对田亮父女和滑沙车组成的系统，根据牛顿第二定律，
在x方向：
⑤
在y方向：
⑥………………………………（1分）
根据运动学公式可得：
⑦………………………………（1分）
联立①②③④⑤⑥⑦式，并代入相关数据解得
F=30N…………………………………………………（1分）
答案：（1）a1=2m/s2；（2）v=20m/s；（3）F=30N。
20．（12分）
解：（1）对小物体A受力分析，建立坐标系，如答图20（1）所示，对小物体A，根据牛顿第二定律，
答图20（1）
G
Ff
FN
y
x

在x方向：
①………………………………………（1分）
在y方向：
②………………………………………（1分）
而③
又④………………………………………（1分）
设小物体A在平板车B上运动的位移为x1，末速度v=0，根据运动学公式有
⑤………………………………………（1分）
联立①②③④⑤式，并代入相关数据解得
a1=2m/s2，
x1=1.44m………………………………………………………（1分）
因为1m<x1<1.5m，所以此次游戏成功。
答图20（2）
Mg
FN2
Ff′
FN′N
y
x

（2）同（1）分析，对小物体A减速运动的加速度还是a1。
对平板车B受力分析，建立坐标系，如答图20（2）所示，
根据牛顿第三定律，小物体A对平板车B的摩擦力Ff′等于
平板车B对小物体A的摩擦力Ff，
⑥………………………………………（1分）
对平板车B，根据牛顿第二定律，
在x方向：
⑦………………………………………（1分）
小物体A向右做减速运动，平板车B向右做加速运动，当两者达到相同速度时，设用的时间为t，根据
运动学公式有
⑧………………………………………（1分）
小物体A的位移
⑨………………………………………（1分）
平板车B的位移
⑩………………………………………（1分）
小物体A相对于平板车B运动的位移（由下图分析可知）
⑪………………………………………（1分）
A
B
A
B
Δx
x2
x1

要使游戏成功，小物体A相对于平板车B保持静止有两个临界位置：有效区的左边界和右边界，也就是⑪式中的Δx分别取Δx1=1m和Δx2=1.5m。
联立②③④⑥⑦⑧⑨⑩⑪式，并代入相关数据解得，，
所以初速度大小v0应满足的条件为：
……………………………………（1分）
答案：（1）此次游戏成功；（2）初速度大小v0应满足的条件为：。