广西百色市2019-2020学年高一上学期期末物理试卷 (含解析)

广西百色市2019-2020学年高一上学期期末物理试卷
一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）
1.下列说法中，正确的是()
A. 体操运动员在做单臂大回环，该运动员可以视为质点
B. 观看芭蕾舞蹈演员表演时，可以把演员视为质点
C. 观看篮球如何被投入篮筐时，可以把篮球看成质点
D. 选万吨货轮为研究对象，确定它在航行过程中某时刻的位置时，万吨货轮可以视为质点
2.下列物理量中，是矢量的是()
A. 时间
B. 速率
C. 加速度
D. 功
3.某物体运动的加速度是“3m/s2”，读作()
A. 秒平方分之3米
B. 每秒每秒3米
C. 每二次方秒3米
D. 3米每二次方秒
4.一个物体在一条直线上做匀加速直线运动，先后经过直线上的A、B两点，已知AB间的距离为
4m，物体运动的加速度为2m/s2，则物体到达B点的速度大小可能为()
A. 2m/s
B. 3m/s
C. 4m/s
D. 5m/s
5.两个物体a、b同时开始沿同一条直线运动．从开始运动起计时，它们的位移
—时间图象如图所示．关于这两个物体的运动，下列说法正确的是()
A. 开始时a的速度较大，加速度较小
B. a做匀减速运动，b做匀加速运动
C. a、b速度方向相反，速度大小之比是2∶3
D. 在t=3s时刻a、b速度相等，恰好相遇
6.如图所示，质量为2kg的物体B和质量为1kg的物体C用轻弹簧连接并竖直地
静置于水平地面上。

再将一个质量为3kg的物体A轻放到B上的瞬间，弹簧的
弹力大小为(取g=10m/s2)()
A. 30N
B. 0
C. 20N
D. 12N
7.如图所示，开口向下的“”形框架两侧竖直杆光滑固定，上面水平横杆中点固定一定滑轮，
两侧杆上套着的两滑块用轻绳绕过定滑轮相连，并处于静止状态，此时连接滑块A的绳与水平
方向夹角为θ，连接滑块B的绳与水平方向的夹角为2θ，则A、B两
滑块的质量之比为()
A. 2sinθ:1
B. 2cosθ:1
C. 1:2cosθ
D.
1:2sinθ
8.下列说法正确的是()
A. 竖直上抛物体到达最高点时，物体处于平衡状态
B. 电梯匀速上升时，电梯中的人不处于平衡状态
C. 在小车的水平光滑表面上静置一小木块，当平板车加速运动时，小物块仍处于平衡状态
D. 竖直弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡后，用力F将它再拉下一段距离后停止，当突然撤
去力F时，重物仍处于平衡状态
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
9.湖中O处有一观察站，一小船从O处出发一直向东行驶4km，又向北沿直线行驶3km，则下
列说法中正确的是()
A. 相对于O处的观察员，小船运动的路程为7km
B. 相对于小船，O处的观察员始终处于静止状态
C. 相对于O处的观察员，小船最终位于东偏北37°方向5km处
D. 相对于湖岸上的另一观察员，小船不可能是静止的
10.关于摩擦力，下列说法正确的是()
A. 人走路前进时，地面给人的摩擦力阻碍人前进
B. 擦黑板时，静止的黑板受到的摩擦为滑动摩擦力
C. 人握竖直杆向上爬时，杆给人的摩擦力向上
D. 物体受到的最大静摩擦力总等于其受到的滑动摩擦力
11.小明站在电梯中的体重计上，电梯静止时体重计示数如图甲所示．电梯运行经过5楼时体重计
示数如图乙所示，则此时()
A. 电梯一定在向上运动
B. 电梯可能在向下运动
C. 电梯的加速度方向可能向上
D. 电梯的加速度方向一定向下
12.如图所示，在倾角θ=300的光滑斜面上，物块A，B的质量分别为m和2m，物块A静止在轻
弹簧上面，物块B用细线与斜面顶端相连，A，B紧挨在一起，但A，B之间无弹力，已知重力加速度为g。

某时刻将细线剪断，则剪断细线的瞬间，下列说法正确的是()
A. 物块A的加速度为g
3B. 物块B的加速度为g
2
C. 弹簧的弹力为mg
2D. A、B之间的弹力为mg
2
三、实验题（本大题共3小题，共14.0分）
13.如图1，在做“验证力的平行四边形定则”实验时：
(1)要使每次合力与分力产生相同的效果，必须______
A.每次将橡皮条拉到同样的位置
B.两弹簧秤的夹角相同
C.每次弹簧秤示数必须相同
D.只要一个弹簧秤的读数相同就行
(2)如图2所示，是甲乙两位同学在做“验证力的平行四边形定则”的实验时得到的结果，则其
中______ 同学实验结果比较符合实验事实
14.某同学用图a的装置完成“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验，部分实验步骤如下：
A.以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组数据(x,F)对应的点，作出F−x图线
B.记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度L0
C.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个…钩码，并分别记下钩码静止时，弹簧下端所对
应的刻度并记录在表格内，然后取下钩码
D.将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一刻度尺
(1)实验步骤的正确顺序为：______
(2)若他通过实验得到如图(b)所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线．由此图线可得该弹
簧的原长x0=______cm，劲度系数k=______N/m
(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图(c)所示时，该弹簧
的伸长量x=______cm．
15.在“探究个加速度与力、质量的关系”这一实验中，有两位同学同过测量，分别作出a−F图象，
如图中的A线、B线所示：
试分析：
(1)A线不通过坐标原点的原因是______ ；
(2)B线不通过坐标原点的原因是______ ．
四、计算题（本大题共4小题，共38.0分）
16.如图所示，水平轻杆的一端固定在墙上，轻绳与竖直方向的夹角为37°，
小球的重力大小为12N，轻绳的拉力大小为10N，水平轻弹簧的弹力
大小为9N，求轻杆对小球的作用力．
17.如图所示，物体以4m/s的速度自斜面底端A点滑上光滑斜面，途经斜面中点C，到达斜面最高
点B.已知v A∶v C=4∶3，从C点到B点历时(3−√2)s，试求：
(1)物体到达斜面最高点B时的速度大小；
(2)斜面的长度．
18.“娱乐风洞”是一集高科技与惊险的娱乐项目，它可把游客在一个特定的空间内
“吹”起来，让人体验太空飘忽感觉．如图所示，在某次表演中，假设风洞内向
上的总风量和风速保持不变，表演者通过调整身姿，来改变所受的向上风力大小，
人体可上下移动的空间总高度为H.人体所受风力大小与正对面积成正比，水平横
.当人体与竖直方向成某一倾斜角时，受风躺时受风面积最大，站立时受风面积为水平横躺时的1
8
，恰好可以静止或匀速漂移．表演者开始时，先以站立身姿从A点下落，面积为水平横躺时的1
2
经过B点，立即调整为水平横躺身姿(不计调整过程的时间和速度变化).运动到最低点C处恰好减速为零．求：
(1)运动过程中的最大加速度。

(2)B点的高度。

19.某电动机工作时输出功率P与拉动物体的速度v之间的关系如图(a)所示。

现用该电动机在水平
地面拉动一物体(可视为质点)，运动过程中轻绳始终处在拉直状态，且不可伸长，如图(b)所示。

已知物体质量m=1kg，与地面的动摩擦因数，离出发点C左侧s距离处另有动摩擦因数为、长为d=0.5m的粗糙材料铺设的地面AB段。

(g取10m/s2)
(1)若s足够长，电动机功率为2W时，物体在地面能达到的最大速度是多少？
(2)若启动电动机，物体在C点从静止开始运动，到达B点时速度恰好达到0.5m/s，则BC间的
距离s是多少？物体能通过AB段吗？如果不能停在何处？
-------- 答案与解析 --------
1.答案：D
解析：
当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点，根据把物体看成质点的条件来判断即可。

考查学生对质点这个概念的理解，关键是知道物体能看成质点时的条件，看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，物体的大小体积能否忽略。

A.体操运动员做单臂大回环时，身体在翻转，不能忽略身体形状和大小，不能看成质点，故A错误；
B.观看芭蕾演员表演时，主要观看肢体的变化，不能忽略其大小、形状，故不能看作质点，故B错误；
C.篮球在被投入篮筐时，会有旋转等转动，此过程不能视为质点，故C错误；
D.研究货轮航行过程的位置时，形状和大小可以忽略，可以看成质点，故D正确。

故选D。

2.答案：C
解析：解：ABD、标量是只有大小没有方向的物理量。

时间、速率和功都是标量，故ABD错误。

C、矢量是既有大小又有方向的物理量，加速度是矢量，故C正确。

故选：C。

矢量是既有大小又有方向的物理量，标量是只有大小没有方向的物理量。

矢量与标量明显的区别是：矢量有方向，标量没有方向。

可结合矢量方向特点进行记忆。

3.答案：D
解析：解：加速度的定义式a=△v
，单位是m/s 2，读作“米每二次方秒”，所以3m/s 2，读作“3
△t
米每二次方秒”，故D正确，ABC错误；
故选：D。

加速度的单位是m/s 2，读作“米每二次方秒”
本题考查对加速度基本概念的理解，知道加速度的单位，注意加速度的单位与速度的单位不同．4.答案：D
解析：解：由题意知物体在AB间做匀加速直线运动，令物体在A点的速度为v A，B点速度为v B，加速度为a，则根据速度位移关系有：
v B2−v A2=2ax
得：v B=√2ax+v A2
由题意知v A>0，故有：v B>√2ax=√2×2×4m/s
即：v B>4m/s
故ABC不合题意，D可能．
故选：D．
根据匀变速直线运动的位移速度关系分析求解，物体在B点的速度可能即可．
根据匀变速直线运动的速度位移关系进行分析，由题设条件和数学关系得出物体在B点的速度所满足的条件，根据条件进行判断即可．
5.答案：C
解析：
位移时间图线斜率表示速度，根据斜率的正负判断运动的方向，位移相等时，根据斜率表示速度的大小．
解决本题的关键知道位移时间图线的物理意义，知道图线斜率表示的含义．
AB.由图线可知，a、b均做匀速直线运动，加速度都为零，开始时b的速度大小较大．故A错误，B 错误；
C.a、b图线的斜率为一正一负，知速度方向相反，速度大小之比为2：3.故C正确；
D.在t=3s时，a、b的位移相等，速度不等．故D错误。

故选C。

6.答案：C
解析：放物体A之前，物体B处于平衡状态，由平衡条件可知，弹簧的弹力F=m B g=20N，轻放上物体A的瞬间，弹簧的弹力来不及改变，其大小仍为20N，故C正确。

7.答案：C
解析：
本题主要考查共点力平衡条件的应用，关键是分别对两个物体受力分析，然后根据共点力平衡条件并结合正交分解法列式求解。

设绳的拉力为F，对两个滑块分别受力分析，如图所示：
根据力的平衡可知：
m A g=Fsinθ
m B g=Fsin2θ
联立解得：
m A:m B=1：2cosθ，故C正确，ABD错误。

故选C。

8.答案：C
解析：解：A、到达最高点时，小球只受到重力一个力的作用，所以它受到的力不是平衡力，它处于非平衡状态，故A错误；
B、电梯匀速上升时，电梯中的人也匀速上升，受力平衡，处于平衡状态，故B错误；
C、当平板车加速运动时，小物块只受重力和支持力，水平方向不受力，受力平衡，处于平衡状态，故C正确；
D、当突然撤去力F时，重物受到的弹力大于重力，向上做加速运动，不是平衡状态，故D错误．故选：C
静止状态或匀速直线运动状态，都是平衡状态，根据平衡条件可知，物体在受平衡力时保持平衡状态，对物体进行受力分析即可求解．
物体受到两个或两个以上的力的作用时，物体处于静止状态或匀速直线运动状态，我们说这几个力平衡．物体处于平衡状态时，它受到的力是平衡力，并且合力为零．
9.答案：AC
解析：
路程是物体运动的实际路径的长度，而位移是从初位置指向末位置的有向线段。

参考系是被假定为“静止不动”的物体。

路径路程和位移，以及参考系的概念是解题的关键。

AC.在O处的观察员看来，小船最终离自己的距离为√32+42km=5km，方向为东偏北θ，满足sinθ=
3
，即θ=37。

运动的路程为7km，故A正确，C正确；
5
B.以小船为参考系，O处的观察员是运动的，故B错误；
C.若湖岸上的观察员运动的速度大小、方向均与小船一样，则小船相对其而言是静止的，故D错误。

故选AC。

10.答案：BC
解析：解：A、摩擦力既可作为阻力，有时也能当作动力，人走路前进时，地面给人的摩擦力促使人前进，故A错误；
B、静止的物体也可受到滑动摩擦力，在擦黑板时，静止的黑板受到的摩擦为滑动摩擦力，故B正确；
C、人握竖直杆向上爬，根据摩擦力产生的条件可知，杆给人的摩擦力向上，故C正确；
D、受到的最大静摩擦力总大于其受到的滑动摩擦力，故D错误；
故选：BC。

摩擦力定义是两个互相接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫做摩擦力，摩擦力既可以作为动力也可以作为阻力，当摩擦力做为动力时方向和物体的运动方向相同，而做为阻力时方向和物体的运动方向相反．影响摩擦力大小的因素有接触面的粗糙程度和压力大小，但是我们要增大摩擦力一般采用增大接触面的粗糙程度这种方法．
本题目考查了摩擦力的定义以及性质，重点考查了影响摩擦力大小的因素，增大摩擦力大小的方法，需要学生将所学知识掌握扎实灵活应用．
11.答案：BD
解析：解：由图可知体重计示数减小，物体对支撑物的压力或悬挂物的拉力小于重力为失重，可知人处于失重状态，失重时加速度向下，故可知电梯具有向下的加速度．则可能的运动情况是：1、向下的加速运动．2、向上的减速运动．
故BD正确，AC错误．
故选：BD
由图可知体重计示数减小，由物体对支撑物的压力或悬挂物的拉力大于重力为超重，物体对支撑物的压力或悬挂物的拉力小于重力为失重．
超重对应物体加速度向上；失重对应物体加速度向下可判定题目．
明确超重和失重的定义，知道超重对应物体加速度向上；失重对应物体加速度向下．
12.答案：AC
解析：
剪断细绳前，隔离对A分析，根据共点力平衡求出弹簧的弹力大小，剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，对整体分析，求出整体的加速度，隔离分析求出A、B间的弹力大小。

本题考查了牛顿第二定律的瞬时问题，抓住剪断细线的瞬间弹簧的弹力不变，结合牛顿第二定律进
行求解，掌握整体法和隔离法的灵活运用。

C、剪断细绳前，弹簧的弹力为：F弹=mgsin30°=1
2
mg，细线剪断的瞬间，弹簧的弹力不变，F弹=
1
2
mg，故C正确；
AB、剪断细线瞬间，对A、B系统，加速度为：a=3mgsin30°−F弹
3m =1
3
g，故A正确，B错误；
D、对B，由牛顿第二定律得：2mgsin30°−N=2ma，解得：N=1
3
mg，故D错误。

故选：AC。

13.答案：A；甲
解析：解：(1)要使每次合力与分力产生相同的效果，每次将橡皮条拉到同样的位置，即用一个力与用两个力的作用效果相同，故BCD错误，A正确；
故选：A
(2)用一个弹簧测力计拉橡皮条时，拉力的方向一定沿绳子方向，如甲图中的竖直方向；根据力的平行四边形定则作出的合力，作图法得到的合力一定在平行四边形的对角线上，由于误差的存在与实验值有一定的差别，即作图得出的合力方向与竖直方向有一定的夹角，故甲图符合实验事实．
故答案为：(1)A；(2)甲
(1)该实验采用了“等效替代”法即要求两次拉橡皮筋时，要使橡皮筋产生的形变相同，即拉到同一位置．
(2)F1与F2合成的理论值是由平行四边形定则作图得到的，由于误差可能不与OA共线；而F1与F2合成的实际值一定与OA共线(二力平衡)，明确理论值和实际值的区别即可正确解答．
“验证力的平行四边形定则”实验中，我们要知道分力和合力的效果是等同的，这要求同学们对于基础知识要熟练掌握并能正确应用，加强对基础实验理解．
14.答案：(1)DBCA；(2)4；25；(3)12
解析：
(1)根据实验原理选出正确实验步骤；
(2)根据图象判断出弹簧的原长，在F−x图象中斜率代表弹簧的劲度系数；
(3)根据F=kx求得弹簧的伸长量
解决本题的关键掌握弹力与弹簧伸长关系的实验原理，清楚实验步骤，根据F=kx求得弹簧的伸长
量。

(1)先连接实验器材，后穿纸带，再连接小车，最后打点并选择纸带进行数据处理；故为DBCA；
(2)根据图b可知，弹簧的原长x0=4cm
斜率代表弹簧的劲度系数则k=4
0.2−0.04
N/m=25N/m；
(3)弹簧秤的示数F=3.00N，根据F=kx可知，x=F
k =3.00
25
m=0.12m=12cm。

故答案为：(1)DBCA；(2)4；25；(3)12。

15.答案：没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；平衡摩擦力过大
解析：解：(1)由图A所示图象可知，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．
(2)由图B所示图象可知，图象表明在小车的拉力为0时，小车有加速度，即合外力大于0，说明平衡摩擦力过大造成的；
故答案为：(1)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；(2)平衡摩擦力过大．
探究加速度与力、质量关系实验要平衡摩擦力，没有平衡摩擦力、或平衡摩擦力不足、或平衡摩擦力过大都会造成a−F图象不过原点，分析图示图象答题．
探究加速与力的关系实验时，要平衡摩擦力，要掌握平衡摩擦力的方法；本题是一道基础题，掌握基础知识即可解题，平时要注意基础知识的学习与掌握．
16.答案：解：设杆的弹力大小为F，与水平方向的夹角为α，
当弹簧向左拉小球时，小球受力如图甲所示，由平衡条件得
Fcosα+F1sin37°=F2
Fsinα+F1cos37°=G
联立解得F=5N，α=53°
即杆对小球的作用力大小为5N，方向与水平方向成53°角斜向右上方．
当弹簧向右推小球时，小球受力如图乙所示，由平衡条件得
Fcosα+F1sin37°+F2=0
Fsinα+F1cos37°=G
联立解得F≈15.5N，α=π−arctan4
15
即杆对小球的作用力大小约为15.5N，方向与水平方向成arctan 4
角斜向左上方．
15
角答：轻杆对小球的作用力5N，与水平方向成53°角斜向右上方;或15.5N，与水平方向成arctan4
15
斜向左上方．
解析：本题是共点力平衡问题，根据共点力平衡条件并结合正交分解法列式求解；注意杆的弹力不一定沿着杆的方向。

球受重力、细线的拉力，弹簧的拉力和杆的弹力，根据共点力平衡条件，轻杆对小球的作用力与其余三个力的合力平衡。

17.答案：解：(1)根据匀变速直线运动的速度位移公式得：
v C2−v A2=2a L
，
2
v B2−v C2=2a L
，
2
则v C2−v A2=v B2−v C2，
因为v A=4m/s，v A：v C=4：3，
则v C=3m/s，
解得：v B=√2m/s；
(2)根据速度时间公式得物体的加速度：
a=v B−v C
t =√2−3
3−2
2=−1m/s2，
则斜面的长度为：L=v B2−v A2
2a =2−16
−2
m=7m。

解析：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式，并能灵活运用。

(1)根据A、C两点的速度之比求出C点的速度，结合速度位移公式求出到达最高点的速度；
(2)对BC段，根据速度时间公式求出加速度，对全过程运用速度位移公式求出斜面的长度。

18.答案：解：(1)设AB段的加速度大小为a1位移大小为x1，BC段加速度大小为a2位移大小为x2，风力的比例系数为k，受风面积为S，
AB段对物体运用牛顿第二定律有：mg−k S
8
=ma1…①，
BC段对物体运用牛顿第二定律有：kS−mg=ma2…②，
根据匀速漂移的条件有：k S
2
=mg…③，
由①②③式可得：a1=3
4
g；a2=g，
所以人运动过程中的最大加速度为a2=g，方向竖直向上；
(2)BC段对物体运用运动学规律有：−2a2x2=0−v2…④，
将a2=g代入④式可得BC段位移(即B点的高度)为：x2=v2
2g
，
AB段对物体运用运动学规律有：2a1x1=v2…⑤，
将a1=3
4g代入⑤式可得AB段位移为：x1=2v2
3g
，
故x1：x2=4：3，因而x2=3
7
H。

答：
(1)运动过程中的最大加速度为g，方向竖直向上；
(2)B点的高度为3
7
H。

解析：(1)将人的运动分成AB 段和BC 段两个过程，两过程中人均做匀变速直线运动，对两段分别运用牛顿第二定律求解加速度；
(2)对运动过程进行分析，由速度和位移公式可得出两段过程的位移比值，则可求得出B 点的高度． 本题考查牛顿第二定律和运动学规律的运用，题干信息量很大，要仔细甄别题中有用的已知条件，分好过程，选取合适的运动学规律可以更效率的解决问题．
19.答案：解：(1)电动机拉动物体后，物体速度最大时，加速度为零，则有水平方向受拉力F 等于
摩擦力为：
F 1=f 1=μmg =3.5N
根据P =Fv 则有： v m =
P F 1
=4
7
m/s ；
(2)当物体运动速度小于0.5m/s 时，绳子对物体的拉力恒力，物体为匀加速运动，拉力F =P
v =4N 由牛顿第二定律可得：F −f 1=ma 1， 解得：a 1=0.5m/s 2，
由s =v B
2
2a 1
得，则BC 间的距离为：s =0.25 m
小物体过B 点后，f 2=μ2mg =4.5N ，做减速运动，运动速度不会大于0.5m/s ，拉力仍为恒力，物体做匀减速运动 F −f 2=ma 2， 解得：a 2=−0.5m/s 2， 小物体滑行的距离为：x =
0−v B
2
2a 2
=0.25m
则小物体最后停在AB 中点位置。

答：(1)若S 足够长，电动机功率为2W 时，物体在地面能达到的最大速度是4
7 m/s ；
(2)若启动电动机，物体在C 点从静止开始运动，到达B 点时速度恰好达到0.5m/s ，则BC 间的距离S 是0.25m ；物体最后停在AB 中点位置。

解析：(1)电动机拉动物体后，当拉力与摩擦力大小相等时速度，结合P =Fv 求最大速度。

(2)当物体运动速度小于0.5m/s 时，绳子对物体的拉力恒力，由牛顿第二定律求解加速度，根据速度位移关系求解BC 间的距离；小物体过B 点后，物体做匀减速运动，根据牛顿第二定律结合运动学公式求解小物体最后停留的位置。

对于牛顿第二定律的综合应用问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答；知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁。