北京市昌平区新学道临川学校2020-2021学年高一物理上学期期末考试试题.doc

北京市昌平区新学道临川学校2020-2021学年高一物理上学期期末考试试题

北京市昌平区新学道临川学校2020-2021学年高一物理上学期期末考试试题

年级：
姓名：

18

北京市昌平区新学道临川学校2020-2021学年高一物理上学期期末考试试题
（全卷考试时间：90分钟，满分：100分） 2020年1月
一、单选题（本题共13题，每小题2分，共26分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题意的。请将符合题意选项前的字母填在答题卡对应题号下的空格中。）
1．以下物理量中全部是矢量的是（　　）
A．位移、时间、力
B．位移、速度的变化量、力
C．位移、平均速率、力
D．位移、速度的变化量、时间
2．2013年6月11日17时38分，酒泉卫星发射中心将我国自行研制的“神舟十号”载人航天飞船成功地送上太空，飞船绕地球飞行一圈时间约为90分钟，“神舟十号”载人航天飞船一项任务是绕“天宫一号”目标飞行器绕行一圈，根据以上信息，下列说法中错误的是（　　）
A．“17时38分”和“90分钟”，前者表示“时刻”，后者表示“时间”
B．飞船绕地球飞行一圈，它的位移和路程都为0
C．飞船绕地球飞行一圈平均速度为0，但它在每一时刻的瞬时速度都不为0
D．飞船围绕地球运动可以将飞船看成质点
3．某同学在操场上向正北方向运动了30m，接着转向正东方向运动了40m。两段路线相互垂直。整个过程中，该同学的位移大小和路程分别为
A．70m，70m B．50m，120m C．50m，70m D．50m，50m

4．一物体做自由落体运动，经5m落到地面上。取g = 10 m/s2，则物体落地速度大小为
A．10m/s B．5m/s C．2.5 m/s D．0.5 m/s

5．某汽车做匀加速直线运动，初速度为4m/s，经过4s速度为12m/s，在这段时间内
A．汽车的加速度为4m/s2 B．汽车的加速度为8m/s2
C．汽车的平均速度为6m/s D．汽车的平均速度为8m/s
6．作用在同一物体上的两个共点力，一个力的大小是5 N，另一个力的大小是9 N，它们合力的大小不可能是
A．2N B．4 N C．6 N D．8N
7．一个做直线运动的物体受到的合外力的方向与物体运动的方向相同，当合外力减小时，则物体运动的加速度和速度的变化是
A．加速度增大，速度增大 B．加速度减小，速度减小
C．加速度增大，速度减小 D．加速度减小，速度增大

8．飞机降落后在跑道上做匀减速直线运动，最后停在停机坪上。下列能反映其运动的v－t图象是（　　）
A． B． C． D．
9．以10 m/s的速度匀速行驶的汽车，刹车后做匀减速直线运动，加速度大小为3 m/s2，则汽车刹车后第4 s末的速度大小为（　　）
A．0 m/s
B．2.0 m/s
C．－2 m/s
D．22 m/s

10．如图所示，重力为G的物体放在倾角为的斜面上，静止不动。下面说法不正确的是（　　）
A．物体一定受到静摩擦力作用，其方向沿斜面向上
B．物体受到重力，斜面的支持力和静摩擦力作用
C．物体对斜面的压力垂直于斜面方向向上
D．物体受斜面的支持力与静摩擦力方向垂直
11．如图，两物体A和B通过定滑轮的细绳连接，它们都处于静止状态，对于物体A的受力，下列说法正确的是（　　）
A．受重力、绳子拉力、摩擦力作用
B．受重力、绳子拉力、水平面给它的弹力和摩擦力作用
C．受重力、绳子拉力、水平面给它的弹力作用
D．受重力、水平面的支持力
12．关于牛顿第一定律下列说法中正确的是（ ）
A．它表明了力是维持物体运动状态的原因
B．它表明了物体具有保持原有运动状态的性质
C．它表明了改变物体的运动状态并不需要力
D．由于现实世界不存在牛顿第一定律所描述的物理过程，所以牛顿第一定律没有用处．
13．某同学站在电梯底板上，如图所示的v－t图像是计算机显示的电梯在某一段时间内速度变化的情况（竖直向上为正方向）。根据图像提供的信息，可以判断下列说法中正确的是（　　）
A．在内，电梯向上运动，该同学处于超重状态
B．在内，电梯在加速上升，该同学处于失重状态
C．在5~10 s内，电梯处于匀速状态，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力
D．由于物体的质量未知，所以无法判断超重、失重状态

二、多选题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意。请将符合题意选项前的字母填在答题卡对应题号下的空格中。全部选对得4分，选对不全得2分，有错选或不选得0分。）
14．下列关于速度和加速度的说法中，正确的是（ ）
A．物体受到的合力为零，则加速度一定为零
B．物体的速度为零，加速度也一定为零
C．加速度越来越小，表示速度变化越来越慢
D．加速度越来越小，表示物体运动的速度也越来越小

15．一个苹果从树上无初速度地自由下落，将苹果看成质点，忽略空气阻力，取向下为正方向．设苹果下落过程中的速度为v,以加速度为a、下落时间为t，则如图所示的图象中可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
16．如图所示，一个质量为m的物块沿固定斜面匀速滑下．已知斜面的倾角为θ，物块与斜面间的动摩擦系数为μ，则物块受到的摩擦力大小为（ ）
A．mgsinθ
B．mgcosθ
C．μmgsinθ
D．μmgcosθ
17．如图所示，水平细杆上套一细环A，环A和球B间用一轻质绳相连，质量分别为mA、mB （mA＞mB），由于B球受到水平风力作用，A环与B球一起向右匀速运动，已知细绳与竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是（ ）

A．风力增大时，轻质绳对B球的拉力保持不变
B．风力增大时，杆对A环的支持力保持不变
C．B球受到的风力
D．A环与水平细杆间的滑动摩擦因数为
三、填空题（每题共4小题，每空2分，共16分。请直接将答案填写在答题卷的横线上，不要求写出说明或过程。）
18．小球从距地面10m高处落下，又被地面反弹回，在距下落处5m处被接住，则小球通过的路程为______m，位移大小为______m。
19．如图所示为一物体运动的速度－时间图象，由图象可知物体前5s的加速度大小为_____，20s内的位移大小为______m。

20．一质量为m的小球被光滑的竖直挡板挡在倾角为θ的光滑斜面上，挡板对小球的支持力大小为________，小球对斜面的压力大小为________。（重力加速度取g）

21．质量是0.2kg的小球受到0.5N的恒定合外力作用，产生的加速度为________．2N的恒定合外力作用在另一个物体上产生了的加速度，该物体的质量为________kg．

四、实验题（本题共2小题，共14分。请直接将答案填写在答题卷的横线上，不要求写出说明或过程。）
22．（6分）
如图甲所示是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图，将测得数据作图可得图象如图乙所示，则该弹簧的劲度系数k=_______N/m。 当弹簧受到F1=750N的拉力作用时_______cm；当弹簧伸长cm时，弹簧产生的拉力______N。

23．（8分）
某同学设计了如图甲所示的装置来研究小车的加速度与所受合力的关系。将装有力传感器的小车放置于水平长木板上，缓慢向小桶中加入细砂，直到小车刚开始运动为止，记下传感器的示数F0。再将小车放回原处并按住，继续向小桶中加入细砂，记下传感器的示数F1。释放小车，记录小车运动时传感器的示数F2。

(1)下列实验要求不必要的是________。
A．应使小车靠近打点计时器
B．用天平测出细砂和小桶的总质量
C．先接通电源，再释放小车
D．应使小车和力传感器的总质量远大于细砂和小桶总质量
(2)接通频率为50 Hz的交流电源，释放小车，打出如图乙所示的纸带。从比较清晰的点起每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离，则小车的加速度a＝________m/s2(保留两位有效数字)。
(3)同一次实验中，F1________F2(填“＜”“＝”或“＞”)。
(4)改变小桶中砂的重力，多次重复实验获得多组数据，描绘小车加速度a与F的关系如图丙。不计纸带与计时器间的摩擦。图像中F是实验中测得的________。
A．F1 B．F2
C．F1－F0 D．F2－F0

五、解答题（本题共3小题，共28分。解答时写出必要的文字说明、方程和演算步骤。只写出答案的不能得分，有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。）

24．（8分）
一小球从某一高处自由落下，到达地面时的速度为30m/s，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s 2。求∶
（1）小球在空中下落的时间；
（2）小球下落的高度。

25．（10分）
质量为3kg的物体放在水平地面上，在水平恒力F的作用下做匀加速直线运动，4s末撤去此水平恒力F。物体运动的v－t图象如图所示，求：
（1）物体在0～4s的加速度大小；
（2）物体在4～10s的位移大小；
（3）物体所受的摩擦力大小。

26．（10分）
如图所示，一个质量m=1kg的物块，在F=10N的拉力作用下，从静止开始沿水平面做匀加速直线运动，拉力方向与水平方向成θ=37°。假设物块与水平面之间的滑动摩擦因数μ=0.5，取重力加速度g=10m/s2。sin37°=0. 6，cos37°=0. 8。
F
θ
求（1）做出物块的受力分析图；
（2）求物块运动的加速度大小；
（3）求从静止开始物块移动2s后撤去F，物体还能运动多长时间？

参考答案
1．B
【详解】
A．位移、力既有大小，又有方向，是矢量，电流虽然也有方向，但其运算遵守代数加减法则，是标量，故A错误；
B．位移、速度的变化量、力既有大小，又有方向，是矢量，故B正确；
C．位移、力既有大小，又有方向，是矢量，平均速率是标量，故C错误；
D．位移、速度的变化量既有大小，又有方向，时间是标量，故D错误；
故选B。
2．B
【详解】
A．“17时38分”是一个时刻， “90分钟”是一段时间间隔，故A正确；
B．飞船绕地球飞行一圈，它的位移为0，路程不为0，故B错误；
C．飞船绕地球飞行一圈位移为0，所以平均速度为0，但它在每一时刻的瞬时速度都不为0，故C正确；
D．飞船围绕地球运动的轨道半径远大于飞船尺寸，可以将飞船看成质点，故D正确。
本题要求选择错误的，故选B。
3. C
4. A
5. D
6. A
7. D
8．B
【详解】
匀变速度直线运动的速度图像是一条倾斜直线。飞机降落后在跑道上做匀减速直线运动，若初速度取正值，其速度图像应该是一向右下倾斜的直线，故B正确，ACD错误。
故选B。
9．A
【详解】
汽车运动速度减为零时的时间为

汽车刹车后第4 s末的速度大小为0。
故选A。
10．C
【详解】
AB．物体受重力、斜面的支持力和静摩擦力平衡，静摩擦力的方向沿斜面向上，故AB正确。
C．物体对斜面的压力垂直斜面方向向下。故C错误。
D．物体受斜面的支持力与静摩擦力方向垂直，故D正确。
本题选择不正确的，故只有C符合题意。故选C。
11．B
【详解】
物体A要保持平衡则受重力、绳子拉力、水平面给它的弹力和摩擦力作用，受力情况如图所示

故选B。

12．B
【详解】
由牛顿第一定律可得，力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因，故AC错误；由牛顿第一定律可知，物体保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有力迫使它改变这种运动状态，所以物体具有保持原有运动状态的性质；故B正确；牛顿第一定律是通过科学推理得出的，但其推论却得到了实践的验证，有着非常重大的现实意义，故D错误．故选B．
【点睛】
牛顿第一定律是重要的力学定律，也叫惯性定律，揭示了力与运动的关系，即力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因．
13．C
【分析】
通过图像分析物体的运动状态，从而分析物体是超重还是失重问题。
【详解】
B．在内，电梯在加速上升，该同学对电梯底板的压力大于他所受的重力处于超重状态，B错误；
C．在内，电梯处于匀速状态，此时该同学受力平衡，对电梯底板的压力等于他所受的重力，C正确；
AD．在内，电梯在减速上升，该同学对电梯底板的压力小于他所受的重力处于失重状态， AD错误。
故选C。
14．AC
【解析】
【详解】
A．物体所受的合力为零，根据牛顿第二定律知，加速度一定为零，故A正确；
B．物体的速度为零，加速度不一定为零，比如自由落体运动的初始时刻，故B错误。
C．加速度是反映速度变化快慢的物理量，当加速度越来越小，则速度变化越来越慢，故C正确；
D．当加速度的方向与速度方向相同，加速度越来越小，速度越来越大，D错误。
故选AC。
15．AC
【解析】
自由落体运动的速度，速度与时间成正比，故A正确，B错误；自由落体运动的加速度为重力加速度，是不变的，故C正确，D错误，故选AC.
【点睛】物体做自由落体运动的条件：①只在重力作用下；②从静止开始．只在重力作用下保证了物体的加速度为g；从静止开始保证了物体初速度等于零．所以自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动．
16．AD
【解析】木块匀速下滑过程中，受重力、斜面的支持力和摩擦力作用，根据平衡条件可得：mgsinθ=f
滑动摩擦力：f=μFN=μmgcosθ，故选AD.
分解：本题考查平衡问题，运用平衡条件分析研究，画出受力分析图，正交分解是常用的方法．
17．BC
【详解】
AC．以B球为研究对象，分析受力如图2所示，由平衡条件得到：轻质绳对球B的拉力，风力，风力F增大时，增大，减小，T增大，故A错误；C正确；
B．以整体为研究对象，分析受力如图1所示，根据平衡条件得知：杆对环A的支持力，所以杆对环A的支持力保持不变，故B正确；

D．由图1得到，环A与水平细杆间的动摩擦因数为，故D错误．
故选BC
18．15m 5m
【详解】
[1]路程是物体通过的轨迹的长度，小球从10m高处下落的过程中通过的路程为5m，而反弹到5m高处通过的路程是15m，故整个过程中通过的路程是15m
[2]位移是从初始位置指向末位置的有向线段，其大小等于初末位置之间的直线距离，故位移大小为5m
19．0.8 50
【详解】
[1]．根据v-t图像的斜率等于加速度可知，物体前5s的加速度大小

[2]．根据v-t图像的面积等于位移可知，20s内的位移大小为

20．
【详解】
[1][2] 以小球为研究对象，分析受力情况，作出力图如图，

由平衡条件得斜面对球的支持力大小

根据牛顿第三定律可得小球对斜面的压力大小为，挡板对小球的支持力
N2=mgtanθ
21．2.5 4
【详解】
[1]根据牛顿第二定律 可知

[2]根据牛顿第二定律 可知

22．1500 50 450
【详解】
[1]根据胡克定律可知，F-x图象的斜率为弹簧的劲度系数，则
N/m
[2]根据胡克定律，当弹簧受N的拉力作用时，弹簧伸长量

[3]当弹簧伸长时，弹簧产生的拉力

23．答案　(1)BD　(2)0.16　(3)＞　(4)D
解析　(1)小车靠近打点计时器测量数据才可能多且精确，故A不符合题意；实验中不需要用天平测出细砂和小桶的总质量，传感器可以直接测出拉力的大小，故B符合题意；应先接通电源再释放小车，这样才能保证纸带的大部分都能打上点，才能充分利用整个纸带，故C不符合题意；本题拉力可以由力的传感器测出，不需要使小桶和细砂的总质量远小于车和力传感器的总质量，故D符合题意；
(2)每5个点取一个计数点，相邻两个计数点的时间间隔：T＝0.02×5 s＝0.1 s，x1＝3.52 cm＝0.0352 m，x2＝3.68 cm＝0.0368 m，x3＝3.84 cm＝0.0384 m，x4＝4.00 cm＝0.0400 m。由匀变速直线运动的推论Δx＝aT2，代入数据得a＝＝0.16 m/s2。
(3)对小桶(包括细砂)受力分析，设小桶(包括细砂)重力为mg，小车释放前力传感器的示数F1，所以F1＝mg，小车在加速运动时力传感器的示数F2，根据牛顿第二定律得：mg－F2＝ma，即F1－F2＝ma>0，所以F1＞F2。
(4)F为小车受到的合力，由题意知，当小车刚开始运动时，传感器示数为F0，则F阻＝F0，小车加速运动时，合力F＝F2－F阻＝F2－F0，故D正确。

24．(1)3s；(2)45m
【详解】
(1)小球做自由落体运动，根据速度时间公式
v=gt
可得小球在空中下落的时间为

(2)根据自由落体公式可得下落的高度为

25．(1)3m/s2；(2)36 m；(3)6 N
【详解】
(1)由v-t图像可得，0～4s内的加速度大小

(2)由v-t图像可得，则4～10s的位移大小

(3)由v-t图像可得，4～10s内的加速度大小

由牛顿第二定律得

26．解：
（1）受力示意图如右图所示 （2分）
（2）建立如图所示的直角坐标系，根据牛顿第二定律
x方向
y方向

加速度 a=6m/s2 （3分）
（3）物块做匀加速直线运动2s，速度大小为
撤去拉力后，水平方向物块只受滑动摩擦力
撤去拉力后，物块还能运动的时间
代入数据得 =2.4s （3分）