2020-2021学年高一上学期期末考试物理试卷及答案.pdf

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1、2020-2021学年高一上学期期末考试物理试卷一.选 择 题（共12小题，满分36分，每小题3分）1.物体从A点由静止出发，做匀加速直线运动，紧接着又做匀减速直线运动，到达B点时恰好停止。在匀加速、匀减速两个运动过程中（）A.物体的位移一定相等B.物体的平均速度一定相等C.物体的加速度大小一定相等D.所用的时间一定相等2.如图所示的时间轴，下列关于时刻和时间的说法中正确的是（）&h b t n-1 t n6 2 3 n-n永A.t2表示时刻，称为第2 s末或第3 s初，也可以称为2 s内B.tn-l tn表示时间，称 为 第（n-1）S内C.to t2表示时间，称为最初2 s内或第2 s内D

2、.t2t3表示时间，称为第3 s内3.一质点做初速度为lm/s、加速度为2m/s2的匀加速直线运动，在。5 s内，质点运动的位 移 为（）A.30m B.32m C.34m D.36m4.下列说法正确的是（）A.位移的大小和路程一定不相等B.早上8点上课，8点是时刻C.只有体积小的物体才能够看成质点D.加速度大的物体，速度一定大5.物体的初速度为vo,以不变的加速度a做直线运动，如果要使速度增大到初速度的n倍，则在这个过程中物体通过的位移是（）A.（n2-1）B.(n-1)2a度(n-1)22a6.某人沿着半径为R的水平圆周跑道跑了 1圈时,他 的（)A.路程和位移的大小均为2TTR第1页 共

3、2 2页B.路程和位移的大小均为RC.路程为如R、位移的大小为RD.路程为2TTR、位移的大小为07.一根弹簧原长10cm,挂上重2 N 的祛码时，伸 长 1cm,这根弹簧挂上重8 N 的物体时,它的长度为（弹簧的形变是弹性形变）（）A.4cm B.14cm C.15cm D.44cm8.篮球放在光滑水平地面上与竖直墙面相靠，且处于静止状态，则篮球的受力情况是（）A.受重力、水平面的支持力和墙面的弹力B.受重力、水平面的支持力和墙面的静摩擦力C.受重力、水平面的支持力和水平面的静摩擦力D.受重力和水平面的支持力9.如图所示，足够长的、倾角为30的光滑斜面上，档板C 与斜面垂直。质量均为m 的

4、A、B 两相同物块与劲度系数为k 的轻弹簧两端相连，在 C 的作用下处于静止状态。现 给 A施加沿斜面向上的恒力F,使 A、B 两物块先后开始运动。已知弹簧始终在弹性限度内，下列判断正确的是（）A.恒力F 的值一定大于mgB.物 块 B 开始运动时，物块A 的加速度 为 匕”mC.物块B 开始运动时，A 发生位移的值为哼2kD.当物块B 的速度第一次最大时，弹簧的形变量为学k10.如图所示，长木板A 与物体B 叠放在水平地面上，物体与木板左端立柱间放置轻质弹簧，在水平外力F 作用下，木板和物体都静止不动，弹簧处于压缩状态。将外力F 缓慢减小到零，物体始终不动，在此过程中（）第2页 共2 2页B

5、A.弹簧弹力逐渐减小B.物体B所受摩擦力逐渐减小C.物 体B所受摩擦力始终向左D.木板A受到地面的摩擦力逐渐减小11.如图所示，倾角为4 5 的粗糙斜面置于水平地面上，有一质量为2m的滑块通过轻绳绕过定滑轮与质量为m的小球相连（绳与斜面平行），滑块静止在斜面上，斜面也保持静止。则（）A.斜面受到地面的摩擦力方向水平向右B.斜面受到地面的弹力等于滑块和斜面的重力之和C.斜面受到地面的弹力比滑块和斜面的重力之和小mgV2D.斜面受到地面的弹力比滑块和斜面的重力之和小三mg12.如图，一个质量为m的均匀光滑小球处于静止状态，三角劈与小球的接触点为P,小球重心为O,P 0的连线与竖直方向的夹角为8则三

6、角劈对小球的弹力（）A.方向竖直向上，大小为mgB.方向竖直向上，大小为mgcos。C.方向沿PO向上，大小为上纥cosOD.方向沿P 0向上，大小为mgtan0二.多 选 题（共 4 小题，满 分 16分，每小题4 分）第3页 共2 2页13.（4 分）质点做直线运动的位移x 与时间t 的关系为x=4t+2t2（各物理量均采用国际单位制单位），则该质点的运动情况是（）A.第 3 s内的位移是30mB.前 3 s内的平均速度是10m/sC.任意相邻I s 内的位移差都是2mD.任 意 1s内的速度变化量都是4m/s14.（4 分）伽利略为了研究自由落体运动的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实

7、验”,如图所示，对于这个研究过程，下列说法正确的是（）A.斜面实验放大了重力的作用，便于测量小球运动的路程B.斜面实验“冲淡”了重力的作用，便于小球运动时间的测量C.通过对斜面实验的观察与计算，直接得到自由落体运动的规律D.根据斜面实验结论进行合理的外推，得到自由落体运动的规律15.（4 分）质量为2m 的物块A 和质量为m 的物块B 相互接触放在水平面上，如图所示，若对A 施加水平推力F,使两物块一起沿水平方向做加速运动，下列说法中正确的是（）A.若水平地面光滑，物块A 对 B 的作用力大小为FB.若水平地面光滑，物块A 对 B 的作用力大小为gFC.若物块A,B 与地面间的动摩擦因数均为口

8、，则物体A 对 B 的作用力大小为D.若物块A 与地面间无摩擦，B 与地面间的动摩擦因数为山则物体A 对 B 的作用力.2 flmg大小为-316.（4 分）如图所示，长木板放置在水平面上，一小物块置于长木板的中央，长木板和物块的质量均为m,物块与木板间的动摩擦因数为山 木板与水平面间动摩擦因数为，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g.现对物块施加一水平向右的拉力 F,则木板加速度大小a 可 能 是（）第4页 共2 2页A B pm|K 一L:1A.a=ug B.a=C.a=华 D a=y-粤a o 乙 c 。三.实 验 题（共2小题，满 分14分）17.（6分）某同学用一弹簧

9、秤和一橡皮条做验证平行四边形的实验，装置如图所示，实验步骤如下：将贴有白纸的木板竖直固定，将橡皮条上端挂在木板上0点；将三根细线Pa、Pb、Pc结于P点，a端系在橡皮条下端。C端暂时空置，b端挂一钩码，钩码静止后，记录钩码重力G的大小和方向；以O为圆心为0 P为半径，画一圆弧；用弹簧秤钩住c端，向右上方缓慢拉，调整拉力方向，使结点P移到图中所示位置，记录该位置和弹簧秤的示数；在白纸上作出各力的图示，验证平行四边形定则是否成立。（I）第 步 中 还 应 记 录 的 是。（2）第步中，若 橡 皮 条 拉 力 与 弹 簧 秤 拉 力 的 合 力 大 小 等 于,方向 则可验证平行四边形定则。18.（

10、8分）在“验证牛顿第二定律”的实验中:（1）某同学所安装的装置如图1所示，并在图示状态下，开始做实验，请指出该同学的装置和操作中主要的四点错误:.第5页 共2 2页（2）在研究加速度跟合外力的关系的实验过程中，做出的a-F图线应如图3中图线1所示，小张同学根据实验作出图线如图3中的图线2所示，原因是，小李同学根据实验作出的图线如图3中的图线3所示，原因是.四.解 答 题（共 4 小题，满分34分）1 9.（8 分）甲、乙两车在平直公路上比赛，某一时刻，乙车在甲车前方Li =l l m 处，乙车速 度 v乙=6 0 m/s,甲车速度v甲=5 0 m/s,此时乙车离终点线尚有L2=6 0 0 m,

11、如图所示。若甲车做匀加速运动，加速度a=2 m/s 2,乙车速度不变，不计车长。（1）经过多长时间甲、乙两车间距离最大，最大距离是多少？（2）到达终点时甲车能否超过乙车？甲空乙上L2终点线2 0.（8 分）从离地面5 0 0 m 的空中自由落下一个小球，取 g =1 0 m/s 2,求小球:第 6页 共 2 2 页(1)经过多长时间落到地面(2)自开始下落计时，在 第 1s内的位移、最 后 1s内的位移(3)下落时间为总时间的一半时的位移.21.(8 分)如图所示，将质量m=O.lkg的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大于杆第 7 页 共 2 2 页的截面直径 环与杆间动摩擦因数n=0.8

12、.对环施加一位于竖直平面内斜向上，与杆夹角0=5 3 的拉力F,使圆环由静止开始以a=4.4m/s2的加速度沿杆运动，已知g=10m/s2,sin53=0.8,cos530=0.6.求(1)2s末圆环的速度大小；(2)F的大小。22.(1 0分)如图甲为某商场自动电梯，其简化图如图乙，若没有顾客时电梯速度视为零,第8页 共2 2页当顾客踏上电梯A 端，电梯以图示方向匀加速运行，达到最大速度后匀速运行，直至顾客离开电梯B 端。已知A B长 L=30m,A 离地面的高度h=6 m,电梯加速度a=0.2m/s2,最大速度Vm=0.8rn/s,求：(1)匀加速运行的位移xi；(2)从 A 端到B 端的

13、总时间t；(3)若顾客质量m=5 0 k g,则顾客受到最小摩擦力f 的大小和方向。甲乙第9页 共2 2页2020-2021学年高一上学期期末考试物理试卷参考答案与试题解析选 择 题（共 12小题，满分36分，每小题3 分）1.物体从A点由静止出发，做匀加速直线运动，紧接着又做匀减速直线运动，到达B点时恰好停止。在匀加速、匀减速两个运动过程中（）A.物体的位移一定相等B.物体的平均速度一定相等C.物体的加速度大小一定相等D.所用的时间一定相等【解答】解：ACD、物体先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，但是物判断物体运动的具体的加速度和运动的时间不确定，所以不能物体的具体的加速度时间和物体通

14、过的路程的大小，所以ACD错误；B、根据匀变速直线运动的规律，方可知，先后两个运动过程中平均速度一定相同，所以B正确。故 选:Bo2.如图所示的时间轴，下列关于时刻和时间的说法中正确的是（）t o h 为 t n-l t n0 1 2 3 t/sA.t2表示时刻，称为第2 s末或第3 s初，也可以称为2 s内B.tn一 I tn表示时间，称 为 第（n-1）s内C.to t2表示时间，称为最初2 s内或第2 s内D.t2 t3表示时间，称为第3 s内【解答】解：A、t2表示时刻，称为第2秒末或第3秒初，但不能称为2s内，2s内表示时间，故A错误；B、tntn表示时间，称为第n秒内，故B错误。C

15、、0 t2表示时间，称为最初2秒内，或2s内，不是第2s内，故C错误；D、t2 t3表示两个时刻之间，是时间，称为第3秒内，故D正确；故选：D。3.一质点做初速度为lm/s、加速度为2m/s2的匀加速直线运动，在。5 s内，质点运动的第1 0页 共2 2页位 移 为（）A.3 0 m B.3 2 m C.3 4 m D.3 6 m【解答】解：根据x =得质点在5 s内的位移为：x =l x 5 m +1 x 2 x 52m =3 0 m,故A正确，B C D错误。故选：Ao4.下列说法正确的是（）A.位移的大小和路程一定不相等B.早上8点上课，8点是时刻C.只有体积小的物体才能够看成质点D.加

16、速度大的物体，速度一定大【解答】解：A、位移是由初位置指向末位置的有向线段，而路程是物体运动路径的长度，两者大小不一定相等，当物体做单向直线运动时，位移的大小等于路程，故A错误。B、时刻是指某一瞬时，则知早上8点上课，8点是时刻，故B正确。C、物体能否被看成质点，并不是看体积大小，而要看物体的大小和形状在所研究的问题能否忽略，故C错误。D、加速度与速度无关，加速度大的物体，速度不一定大，故D错误。故选：B o5 .物体的初速度为v（）,以不变的加速度a做直线运动，如果要使速度增大到初速度的n倍,则在这个过程中物体通过的位移是（）A.比 3 1）B.（n-1）2a 2aC.%?D.建（1）22a

17、 2a【解答】解：根据匀变速直线运动的速度位移公式得：（nv0）2-v02=2 a%,2解 得:x=-（n2-l）o故 选:A o6 .某人沿着半径为R的水平圆周跑道跑了 1圈时，他 的（）A.路程和位移的大小均为如RB.路程和位移的大小均为RC.路程为2 nR、位移的大小为R第1 1页 共2 2页D.路程为如R、位移的大小为0【解答】解：某人沿着半径为R的水平圆周跑道跑了 1 圈时，他的路程为2TTR、位移的大小为0,故 D正确，ABC错误；故选：D。7 .一根弹簧原长1 0 c m,挂上重2N的祛码时，伸 长 1 c m,这根弹簧挂上重8N的物体时，它的长度为（弹簧的形变是弹性形变）（）A

18、.4 c m B.1 4 c m C.1 5 c m D.4 4 c m【解答】解：挂 2 N 祛码时有：G i=k xi 挂 8N的物体时有：G 2=k x2 后来弹簧的总长：l=1 0+X 2 其中G i=2 N,G 2=8 N,xi =1 c m,联立可得：1=1 4 c m,故 ACD错误，B正确。故选：B。8 .篮球放在光滑水平地面上与竖直墙面相靠，且处于静止状态，则篮球的受力情况是（）A.受重力、水平面的支持力和墙面的弹力B.受重力、水平面的支持力和墙面的静摩擦力C.受重力、水平面的支持力和水平面的静摩擦力D.受重力和水平面的支持力【解答】解：篮球受重力，由于与地面接触并发生挤压，

19、也受水平面的支持力。篮球与竖直墙面相靠，无挤压所以不受墙面的弹力。篮球放在光滑水平地面上，所以不受水平面的摩擦力。故选：D。9.如图所示，足够长的、倾角为3 0 的光滑斜面上，档板C与斜面垂直质量均为m的 A、B两相同物块与劲度系数为k的轻弹簧两端相连，在 C的作用下处于静止状态。现 给 A施加沿斜面向上的恒力F,使 A、B两物块先后开始运动。已知弹簧始终在弹性限度内,下列判断正确的是（）第1 2页 共2 2页、F-m aB.物块B 开始运动时，物块A 的加速度为-mC.物块B 开始运动时，A 发生位移的值 为 等2kD.当物块B 的速度第一次最大时，弹簧的形变量为竿k【解答】解：A、物块B

20、开始运动时，弹簧的弹力大小F mgsin30。，此时A 可能在做减速运动，则有F F frim g,则木板和物块一起做匀加速直线运动，整体水平方向的受力为：拉力F 和地面的摩擦力f,则其加速度为：2=骡=工-华，故 D 正确。乙 1 1 1 乙 1 1 1 O二：木板相对物块动了此时Fnm g,则木板就是在物块的摩擦力和地面对它的摩擦力作用下做匀加速直线运动,其受到木块的摩擦力为：fi=nm g,收到地面的摩擦力为f2=,p m g,则获得的加速度为：第1 7页 共2 2页a=华，故C正确。故选：C D 三.实 验 题（共 2 小题，满 分 14分）1 7.（6分）某同学用一弹簧秤和一橡皮条做

21、验证平行四边形的实验，装置如图所示，实验步骤如下：将贴有白纸的木板竖直固定，将橡皮条上端挂在木板上O点；将三根细线P a、P b、P c结于P点，a端系在橡皮条下端。C端暂时空置，b端挂一钩码，钩码静止后，记录钩码重力G的大小和方向；以0为圆心为0 P为半径，画一圆弧；用弹簧秤钩住c端，向右上方缓慢拉，调整拉力方向，使结点P移到图中所示位置，记录该位置和弹簧秤的示数；在白纸上作出各力的图示，验证平行四边形定则是否成立。（1）第步中还应记录的是弹簧秤拉力的方向。（2）第步中，若橡皮条拉力与弹簧秤拉力的合力大小等于 Q,方向 竖直向上 则可验证平行四边形定则。【解答】解：（1）由于力是矢量，在验证

22、时，需要记录拉力的方向，所以第步中还应记录的是弹簧秤拉力的方向。（2）验证平行四边形定则，需要结合共点力平衡，任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，所以在第步中，若橡皮条拉力与弹簧秤拉力的合力大小等于钩码的重力G,方向竖直向上则可验证平行四边形定则。故答案为：（1）弹簧秤拉力的方向（2）G,竖直向上1 8.（8分）在“验证牛顿第二定律”的实验中：（1）某同学所安装的装置如图1所示，并在图示状态下，开始做实验，请指出该同学的第1 8页 共2 2页装置和操作中主要的四点错误：长木板右端未垫高以平衡摩擦力；电源应改用6V 交流 电 源：牵引小车的细线不与木板平行；开始实验时，小乍离打点计时器

23、太远；（2）在研究加速度跟合外力的关系的实验过程中，做出的a-F 图线应如图3 中图线1所示，小张同学根据实验作出图线如图3 中的图线2 所示，原因是 平衡摩擦力时木板垫得过高（或倾角过大），小李同学根据实验作出的图线如图3 中的图线3 所示，原因 是 未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力（或倾角过小）.【解答】解：（1）安装仪器时我们需要注意：平衡摩擦力，将木板一端垫高；细线与木板平行，保证拉力在小车前进的方向上；打点计时器需要用交流电源；释放小车时应让小车从靠近计时器处释放，在纸带上打上尽量多的点；（2）由图2 看出，图线2 在不挂勾码时已经有加速度a,说明平衡摩擦力时，右端垫的过高，因此平衡摩

24、擦力过度；由图3 可知，当 F#0 时，a=0.也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0,是没有平衡摩擦力，或平衡摩擦力不足引起的.故答案为：（1）长木板右端未垫高以平衡摩擦力电源应改用6V 交流电源牵引小车的细线不与木板平行开始实验时，小车离打点计时器太远（2）平衡摩擦力时木板垫得过高（或倾角过大）；未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力（或倾角过小）.四.解 答 题（共 4 小题，满分34分）19.（8 分）甲、乙两车在平直公路上比赛，某一时刻，乙车在甲车前方Li=llm 处，乙车速 度 v 乙=6 0 m/s,甲车速度v 甲=50m/s,此时乙车离终点线尚有L2=600m,如图所示。若甲车做匀

25、加速运动，加速度a=2m/s2,乙车速度不变，不计车长。第1 9页 共2 2页(1)经过多长时间甲、乙两车间距离最大，最大距离是多少？(2)到达终点时甲车能否超过乙车？甲 空 乙 卫口 口 ：-心-H终点线【解答】解：(1)当甲、乙两车速度相等时，两车间距离最大，即V,+at i=v sz g 甲 60-50 4得 t i=-5 s=5s；甲车位移x甲=丫甲t i +m at i 2=275 m,乙车位移x乙=丫乙t i=60X 5 m=300 m,此时两车间距离4*=乂 乙+L i -x甲=36m(2)甲车追上乙车时，位移关系为x 甲=x 乙+L1,甲车位移X甲=V甲t2+1at22，乙车位

26、移X乙=v乙t2，将X甲,、X乙代入位移关系，得1 2v 甲 t2+2at=v 乙 t2+L i,代入数据t2=lls,实际乙车到达终点的时间为t 3=黑=10S,乙所以到达终点时甲车不能超过乙车。答：(D经过5s甲、乙两车间距离最大，最大距离是36 m；(2)到达终点时甲车不能超过乙车。20.(8分)从离地面500m的空中自由落下一个小球，取g=10m/s2,求小球:(1)经过多长时间落到地面(2)自开始下落计时，在 第1s内的位移、最 后1s内的位移(3)下落时间为总时间的一半时的位移.【解答】解：由 仁 如2,得 落 地 时 间t=楞=i os1(2)第 I s 内的位移：hr=2.9f

27、i2=5m第2 0页共2 2页因为从开始运动起前9 s 内的位移为八 9=I 5t92=405m所以最后1 s 内的位移为h i()=h -h9=5O O -405=95m(3)落下一半时间即t=5s,其位移为“=gt2=125m21.(8分)如图所示，将质量m=0.1k g 的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大于杆的截面直径。环与杆间动摩擦因数u=0.8.对环施加一位于竖直平面内斜向上，与杆夹角。=53的拉力F,使圆环由静止开始以a=4.4m/s2的加速度沿杆运动，已知g=10m/s2,si n 530=0.8,co s530=0.6.求(1)2s末圆环的速度大小；(2)F 的大小。【解

28、答】解：(1)根据匀变速直线运动的速度公式有：v t=v o+at,圆环的初速度为零，代入数据解得2s末圆环的速度大小为：v t=8.8m/s(2)当杆对环的弹力向上时，受力如图a,由正交分解水平：Fco s0-f=m a竖直：N+Fsi n 0=m g 关系：f=|i N 解得F=1 N；当杆对环的弹力向下，受力如图b,水平：Fco s0-f=m a竖直：Fsi n 0=m g+N第2 1页 共2 2页关系：f=|i N联立解得F=9N 答：(1)2s末圆环的速度大小为8.8m/s；(2)F 的大小为1 N 或 9N；22.(1 0 分)如图甲为某商场自动电梯，其简化图如图乙，若没有顾客时电

29、梯速度视为零,当顾客踏上电梯A 端，电梯以图示方向匀加速运行，达到最大速度后匀速运行，直至顾客离开电梯B端。已知A B长 L=30m,A 离地面的高度h=6 m,电梯加速度a=0.2m/s2,最大速度V m=0.8m/s,求：(1)匀加速运行的位移X I；(2)从 A 端到B端的总时间t；(3)若顾客质量m=5 0 k g,则顾客受到最小摩擦力f 的大小和方向。甲 乙【解答】解：(1)开始从静止做匀加速运动，最大速度为V m=0.8m/s,根据速度与位移关系得：/=费=1.6m(2)根据速度与时间关系，可知在匀加速阶段时间为：t 1=等 =4s匀速阶段时间为：t2=空=35.5s则总时间为：t=t i+t 2=39.5s(3)设斜面倾角为a,顾客在开始做匀加速阶段的摩擦力最小，根据牛顿第二定律有:m g si n a-f=m a而且：sina=整理可以得到：f=9 0 N,方向沿电梯向上。答：(1)匀加速运行的位移为1.6m；(2)从 A 端到B端的总时间t 为 39.5s；(3)顾客受到最小摩擦力f 的大小为9 0 N,方向沿电梯向上。第2 2页 共2 2页