北京市东城区2019-2020学年高一上学期期末考试物理试题

北京市东城区2019-2020学年高一上学期期末考试物理试题

东城区 2019—2020 学年度第一学期期末教学统一检测高一物理 一、单项选择题 ‎1.下列选项中，哪组仪器可以测量国际单位制中的力学基本物理量（ ）‎ A. 密度计、弹簧测力计、打点计时器 B. 米尺、弹簧测力计、秒表 C. 秒表、天平、量筒 D. 米尺、天平、秒表 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】米尺测量长度，长度是国际单位制中三个力学基本物理量；天平测量质量，质量是国际单位制中三个力学基本物理量；秒表测量时间，时间是国际单位制中三个力学基本物理量；密度计是测量液体密度的仪器，量筒是测量体积的仪器，弹簧测力计是测量力的仪器，密度、体积与力都是导出量，不是基本物理量。由以上的分析可知，D正确，ABC错误。‎ 故选D。‎ ‎2.同一个物体，由于所要研究的问题不同，有时可以看成质点，有时不能看成质点。下面选 项中正确的是（ ）‎ A. 研究地球的公转周期时，可以把地球看作质点 B. 研究乒乓球的旋转快慢时，可以把乒乓球看作质点 C. 研究百米跑运动员的起跑动作时，可以把运动员看作质点 D. 研究足球比赛中香蕉球的运动原因时，可以把足球看作质点 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．研究地球绕太阳公转周期时，地球的大小相对于运动的轨道可以忽略不计，可以将地球看作质点，A正确；‎ B．研究乒乓球旋转时，不可以把乒乓球看作质点，否则没有转动，B错误；‎ C．研究百米跑运动员的起跑动作时，不可以把运动员看作质点，否则没有动作，C错误；‎ D．研究足球比赛中香蕉球的运动原因时，不可以把足球看作质点，否则没有足球的转动导致的香蕉球，D错误。‎ 故选A。‎ ‎3.一个球形物体静止放在光滑的水平地面上，并与竖直墙壁相接触，如图所示，A、B两点分别是球与墙、地面的接触点，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 物体受到重力、地面的支持力和墙壁的弹力三个力作用 B. 物体受到重力、地面的支持力两个力作用 C. 物体受到重力、地面的支持力和墙壁的摩擦力三个力作用 D. 物体受到重力、地球的引力和地面的支持力三个力作用 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】物体在竖直方向上受重力和支持力平衡，在水平方向上虽然与墙壁接触，但不挤压，不受墙壁的弹力，B正确，ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎4.下列关于速度的说法正确的是（ ）‎ A. 速度是描述位置变化的物理量 B. 瞬时速度方向与物体运动的方向相同 C. 速度一定随加速度增加而增加 D. 速度方向一定与加速度方向相同 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．速度是描述位置变化快慢物理量，位移是描述位置变化的物理量，A错误；‎ B．瞬时速度的方向就是物体的运动方向，B正确；‎ C．当速度方向与加速度方向一致时，速度才增加，当速度方向与加速度反向相反时，速度减小，C错误；‎ D．加速度方向与速度变化量的方向一致，但是不一定与速度方向一致。当加速度与速度方向一致时，物体做加速运动，加速度与速度方向相反时，物体做减速运动，D错误。‎ 故选B。‎ ‎5.撑杆跳高是一项技术性很强的体育运动，完整的过程可以简化成三个阶段：持杆助跑、 撑杆起跳上升、越杆下落。撑杆跳高的过程中包含很多物理知识，下列说法正确的是（ ）‎ A. 持杆助跑过程，重力的反作用力是地面对运动员的支持力 B. 撑杆起跳上升阶段，弯曲的撑杆对人的作用力大于人对撑杆的作用力 C. 撑杆起跳上升阶段，弯曲的撑杆对人的作用力大小等于人对撑杆的作用力大小 D. 最高点手已离开撑杆，运动员还能继续越过横杆，是因为受到了一个向前的冲力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．重力是由于地球的吸引而产生的，所以任意过程中，其反作用力均为人对地球的引力，A错误；‎ BC．弯曲的撑杆对人的作用力和人对撑杆的作用是相互作用力，故撑杆起跳上升阶段，弯曲的撑杆对人的作用力等于人对撑杆的作用，B错误，C正确；‎ D．最高点手已离开撑杆，运动员还能继续越过横杆，是因为人的惯性，而没有受到冲力作用，D错误。‎ 故选C。‎ ‎6.一物块从粗糙斜面底端，以某一初速度开始向上滑行，到达某位置后又沿斜面下滑到底端， 则物块在此运动过程中（ ）‎ A. 上滑时的摩擦力小于下滑时的摩擦力 B. 上滑时的摩擦力大小等于下滑时的摩擦力大小 C. 上滑时的加速度小于下滑时的加速度 D. 上滑的时间大于下滑的时间 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．设斜面倾角为，物体受到的摩擦力，物块上滑与下滑时的滑动摩擦力相等，A错误，B正确；‎ C．根据牛顿第二定律有，上滑时的加速度 a上=‎ 下滑时的加速度 a下=‎ 由此可知，上滑时的加速度大于下滑时的加速度，C错误；‎ D．上滑的过程，采用逆向思维，是初速度为零的匀加速直线运动，根据 可知上滑时的加速度大于下滑时的加速度，所以上滑时的时间小于下滑时的时间，D错误。‎ 故选B。‎ ‎7.甲、乙两物体沿同一直线运动，其运动过程的v－t图如图所示，则以下说法正确的是（ ）‎ A. t1时刻之前乙在甲前面，t1时刻之后乙在甲后面 B. t1时刻之前甲乙运动方向相反，t1时刻之后运动方向相同 C. t1时刻两物体到达同一位置 D. t1时刻甲乙两物体的速度相同 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．甲、乙两物体沿同一直线运动，由于出发点位置关系未知，所以不能确定它们的位置关系，A错误。‎ B．根据速度的正负表示速度方向，知甲乙运动方向一直相同，B错误。‎ CD．t1时刻两图象相交，甲乙两物体的速度相同，但不一定到达同一位置，C错误，D 正确。‎ 故选D。‎ ‎8.如图所示，细绳MO与NO所能承受的最大拉力相同，长度MO＞NO，则在不断增加重物G的重力过程中（绳OC不会断）（ ）‎ A. 绳ON先被拉断 B. 绳OM先被拉断 C. 绳ON和绳OM同时被拉断 D. 条件不足，无法判断 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】物体对O点拉力等于物体重力，此力有两个效果：一是使NO绳拉紧，二是使OM绳拉紧。按效果把物体对O点的拉力分解，如图所示：‎ ‎ ‎ 由此可知NO绳受的力大于MO绳受的力。当重力逐渐增大，NO绳先达到最大拉力，NO绳先断。A正确，BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎9.一物体从A点由静止开始做匀加速直线运动，到达B点时速度为v，再运动到C点时的速度为2v，则AB与BC的位移大小之比为（　 　）‎ A. 1：3 B. 1：4‎ C. 1：2 D. 1：1‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 对AB过程，由变速直线运动速度与位移的关系式可得，解得，对BC过程可得，解得 ，所以AB与BC的位移大小之比为1：3，故A正确，BCD错误；‎ 故选A．‎ ‎10.从光滑斜面上某一位置先后由静止释放A、B、C、D四个小球（小球可以看作质点），已知相邻两小球释放的时间间隔为0.1s。某时刻拍下一张照片，四个小球的位置如图所示。测出AB、BC、CD间距离分别为xAB=5cm，xBC=10cm，xCD=15cm，则（ ）‎ A. 小球A的位置恰好为释放四个小球的初始位置 B. 小球C的速度是 A、D两个小球速度之和的一半 C. 小球B的速度大小为1.5m/s D. 小球A、B、C、D的加速度大小均为5m/s2‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】ACD．根据 ‎△x=aT2‎ 得小球的加速度为：‎ m/s2‎ B点的速度等于AC段的平均速度，则有：‎ m/s A点小球的速度为：‎ m/s 可知小球不是从A点释放，AC错误，D正确；‎ B．C点是BD段的中间时刻，根据平均速度的推论知，C点小球的速度等于B、D点两球速度之和的一半，B错误。‎ 故选D。‎ ‎11.一列火车由静止以恒定的加速度启动出站，设每节车厢的长度相同，不计车厢间间隙距离，一观察者站在第一节车厢最前面，他大致测量了第一节车厢通过的时间及车厢长度，估算出第一节车厢尾驶过他时的速度为v0，则第n节车厢尾驶过他时的速度为（ ）‎ A. nv0 B. n 2v0 C. D. 2nv0‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设每节火车的长度为l，根据 得第一节车厢经过时有：‎ n节车厢经过时有：‎ 联立两式解得：，C正确，ABD错误。‎ 故选C。‎ ‎12.如图所示，A、B两木块间连一轻弹簧，A、B质量相等，一起静止地放在一块光滑木板上，重力加速度为g。若将此木板突然 抽去，在此瞬间，A、B两木块的加速度分别是（ ）‎ A. aA=0，aB=2g B. aA=g，aB=g C. aA=0，aB=0 D. aA=g，aB=2g ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】开始时，对A物体受重力和弹簧的弹力F，根据平衡条件可得 mg=F 在抽出木板的瞬时，弹簧对A的弹力和对B的弹力并未改变。A物体仍然受力平衡，则aA=0。对B物体受重力和弹簧的向下的弹力，根据牛顿第二定律有：‎ A正确，BCD错误 故选A。‎ ‎13.如图所示，质量为2m的物块A与水平地面间的动摩擦因数为μ，质量为m的物块B与地面的摩擦不计，在大小为F的水平推力作用下，A、B一起向右做加速运动，则A和B之间的作用力大小为(　 　)‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 以AB组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律得系统的加速度，以B为研究对象，由牛顿第二定律得A对B的作用力：，即AB间的作用力为，D正确．‎ ‎14.如图所示，长方体物块A叠放在长方体物块B上，B置于粗糙水平面上A、B质量分别为mA=2kg，mB=1kg，A、B之间动摩擦因数μ1=0.2，B与地面之间动摩擦因数μ2=0.1，现对A施加水平力F，若F从0开始逐渐增大，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（ ）‎ A. 当拉力超过3N时，A、B开始发生相对滑动 B. 当拉力超过4N时，A、B开始发生相对滑动 C. 当拉力超过5N时，B的加速度为1m/s2‎ D. 当拉力超过6N时，A、B开始发生相对滑动 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】对AB整体，B与地面间的摩擦力：N，当AB间摩擦力达到最大静摩擦力时，A、B间发生相对滑动，即N，对B，根据牛顿第二定律有：‎ m/s2‎ 对AB整体，由牛顿第二定律得：‎ 解得：F=6N，即当拉力超过6N时，A、B开始发生相对滑动，B的加速度为1m/s2，ABC错误，D正确。‎ 故选D。‎ 二、实验题 ‎15.如图甲所示，用铁架台、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量的关系。‎ ‎（1）实验中还需要的测量工具有：____________________‎ ‎（2）用纵轴表示钩码质量m，横轴表示弹簧的形变量x，根据实验数据绘制出乙图。由图可知：弹簧的劲度系数k =_____N/m（重力加速度g取9.8m/s2）。‎ ‎（3）如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧a和b，画出弹簧弹力F与弹簧长度L的关系图像。则下列说法中正确的是_____。‎ A.a的原长比b的长 B.a的劲度系数比b的大 C.a的劲度系数比b的小 D.弹力与弹簧长度成正比 ‎【答案】 (1). 刻度尺 (2). 4.9 (3). B ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]实验需要测量弹簧伸长的长度，故需要刻度尺。‎ ‎（2）[2]图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比。则有：‎ N/m ‎（3）[3]A．在图象中横截距表示弹簧的原长，故b的原长比a的长，A错误；‎ BC．在图象中斜率表示弹簧的劲度系数k，故a的劲度系数比b的大，B正确；C错误；‎ D．弹簧的弹力满足胡克定律，弹力与弹簧的形变量成正比，D错误。‎ 故选B。‎ ‎16.为了验证“当质量一定时，物体的加速度与它所受的合力成正比”的结论是否正确，一组同学用图甲所示的装置进行实验，并将得到的实验数据描在图乙所示的坐标图中。‎ ‎（1）关于该实验，下列叙述正确的是（ ）‎ A. 保持小车的质量不变，改变沙和桶的总质量 B. 保持沙和桶的总质量不变，改变小车的质量 C. 保持小车和沙桶的质量均不变 D. 同时改变小车和沙桶的质量 ‎（2）在图乙中作出a-F图线。（ ）‎ ‎（3）由a-F图线可以发现，该组同学实验操作中遗漏了_____这个步骤。‎ ‎（4）根据a-F图线可以求出小车的质量是______保留两位有效数字）。‎ ‎【答案】 (1). A (2). (3). 平衡摩擦力 (4). 0.25kg ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]本实验为了验证“当质量一定时，物体的加速度与它所受的合力成正比”的结论是否正确，所以要保持小车的质量不变，改变沙和桶的总质量，从而改变小车所受的拉力，A正确，BCD错误；‎ 故选A。‎ ‎（2）[2]如图为作出的作出a-F图线 ‎（3）[3]从上图中发现直线没过原点，当F≤0.2N时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消呢。该组同学实验操作中遗漏了平衡摩擦力这个步骤；‎ ‎（4）[4]根据 变形得：‎ 可知a-F图线的斜率表示小车的质量，则有：‎ 解得：m=0.25kg 三、计算题 ‎17.一辆汽车在高速公路上以v0 =30m/s的速度匀速行驶，由于在前方出现险情，司机采取紧急刹车，刹车加速度的大小为a =5m/s2，求：‎ ‎（1）从开始刹车到汽车停下，所经历的时间。‎ ‎（2）从开始刹车到汽车停下，所滑行的距离。‎ ‎（3）汽车刹车后3s内行驶的距离。‎ ‎【答案】（1）6s；（2）90m；（3）67.5m。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设汽车经时间t停止，由 代入数据得：t=6s ‎（2）汽车的位移为 m ‎（3）由于：3s＜6s，则汽车在3s内的位移为：‎ 代入数据解得：x1=67.5m ‎18.物理课学习超重与失重现象后，某同学回家乘坐电梯时用心体会了一下，发现从电梯上升到静止的过程中，他经历了先加速再匀速，最后减速的运动过程。每次都是在17层到18层（他住18层）的过程中，有明显减速的感觉。有一天，该同学用手机测出电梯 减速时的加速度为0.65m/s2，设该同学的质量为60kg，g=9.8m/s2求，‎ ‎（1）电梯从17层到18层减速过程中，该同学处于超重状态还是失重状态?‎ ‎（2）减速过程中，电梯底面对该同学的支持力大小?‎ ‎（3）电梯以多大的加速度减速时，电梯底面对他的支持力为零?‎ ‎【答案】（1）失重状态；（2）549N；（3）9.8m/s2。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）电梯从17层到18层减速过程中，加速度向下，所以该同学处于失重状态；‎ ‎（2）减速过程中，对手机，根据牛顿第二定律有：‎ 代入数据解得：FN=549N ‎（3）电梯底面对人的支持力为零时，根据牛顿第二定律有：‎ 解得：9.8m/s2‎ ‎19.如图所示，水平传送带A、B两端相距s=2m，工件（可以看作质点）与传送 带间的滑动摩擦因数μ=0.1。（g=10m/s2）问：‎ ‎（1）若传送带不转动，要使工件达到B端，工件水平滑上A端瞬时速度至少多大？‎ ‎（2）若传送带以v=1m/s速度顺时针匀速转动，将工件轻轻放于传送带A端，则工件由A端被传送到B端所用时间为多少？‎ ‎（3）调节传送带的速度v可以改变工件从A端被传送到B端所用的时间t，在忽略工件轻放于A端速度的条件下，定性说明时间t与传送带速度v的关系，并且若要用最短时间t传送工件，计算传送带匀速转动时速度v的最小值。‎ ‎【答案】（1）2m/s；（2）2.5s；（3）2m/s。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】只要工件相对于传送带相对运动，工件的加速度大小不变，设工件加速度大小为a，根据牛顿第二定律可得：‎ 解得：a=1m/s2‎ ‎（1）若传送带不转动，要使工件达到B端，工件在A端的速度最小时达到B端速度为零，根据速度位移关系可得：‎ 解得：vA=2m/s ‎（2）若传送带以v=1m/s的速度顺时针匀速转动，将工件轻轻放于传送带A端，则达到与传送带速度相等经过的时间 s 此过程位移：‎ m 匀速运动的时间为：‎ s 所以工件由A端被传送到B端所用时间为：‎ s ‎（3）在忽略工件轻放于A端速度的条件下，随着传送带的速度增大，到达B端的时间减小；但传送带速度达到一定值时，传送带速度增加，达到B端的时间不变；若要用最短时间传送工件，传送带匀速转动时速度的最小值为vmin，此时工件一直加速到与传送带速度相等达到B端。根据速度位移关系可得：‎ 解得：m/s ‎20.如图所示，斜面高为h，水平面上D、C两点距离为L。可以看成质点的物块从斜面顶点A处由静止释放，沿斜面AB和水平面BC运动，斜面和水平面衔接处用一长度可以忽略不计的光滑弯曲轨道连接，图中没有画出，不计经过衔接处B点的速度大小变化，最终物块停在 水平面上C点。已知物块与斜面和水平面间的滑动摩擦系数均为μ。请证明：斜面倾角θ稍微增加后，（不改变斜面粗糙程度）从同一位置A点由静止释放物块，如图中虚线所示，物块仍然停在同一位置C点。‎ ‎【答案】见解析所示 ‎【解析】‎ ‎【详解】设斜面长为，倾角为，物块在水平面上滑动的距离为S．对物块，由动能定理得：‎ 即：‎ 由几何关系可知：‎ 则有：‎ 解得：‎ 故斜面倾角θ稍微增加后，（不改变斜面粗糙程度）从同一位置A点由静止释放物块，如图中虚线所示，物块仍然停在同一位置C点。‎