山东省济宁市嘉祥一中2020-2021学年高一上学期期末物理试题

山东省济宁市嘉祥一中2020-2021学年高一上学期期末物理
试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．关于弹力，下列说法正确的是( )
A ．弹簧对小球的弹力，是由于小球发生形变产生的
B ．小球受到细线对它的拉力，是由于细线的形变产生的
C ．书本放在桌面上受到的支持力，是由书本的形变而产生的
D ．竹竿拨动水中的木头时，竹竿受到的弹力是由于竹竿发生形变产生的
2．关于速度和加速度，下列说法正确的是( )
A ．物体的速度变化越大，加速度越大
B ．加速度为零的物体，速度一定为零
C ．物体的加速度的方向一定与速度变化的方向相同
D ．物体的加速度方向变化时，速度的方向也要发生变化
3．关于摩擦力，下列说法正确的是( )
A ．人正常行走时，鞋底受到滑动摩擦力的作用
B ．杂技演员沿竖直杆匀速下滑时，演员受到的摩擦力的方向向下
C ．当增大竖直握住酒瓶的手的握力时，酒瓶受到的摩擦力将增大
D ．在冰面上洒些细土再走上去就不易滑到，是因为鞋底受到的最大静摩擦力增大了 4．在国际单位制中，某物体运动位移差可表示为△a b x g t =．其中g 表示重力加速度，t 表示时间，a 、b 为常数，根据力学单位制，下列正确的是( )
A ．1a =，1b =
B ．1a =，2b =
C ．2a =，1b =
D ．2a =，2b =
5．如图所示，一斜面固定在水平地面上，一个物块以一定的初速度从斜面的底端沿斜面向上运动。

在物块沿斜面上滑过程中，关于物块的受力情况，下列说法正确的是( )
A ．物块处于超重状态
B ．物块受到4个力的作用
C ．物块受到沿斜面向上的动力的作用
D ．物块受到沿斜面向下的摩擦力的作用
6．如图所示，抖空竹是大家喜欢的一项运动．假设空竹光滑，软线质量不计，若表演者左手保持不动，在右手完成下面动作时，下列说法正确的是（ ）
A ．右手竖直向下缓慢移动的过程中，软线的拉力增大
B ．右手竖直向上缓慢移动的过程中，软线的拉力减小
C ．右手水平向右缓慢移动的过程中，软线的拉力增大
D ．右手水平向右缓慢移动的过程中，软线的拉力减小
7．汽车以20m/s 的速变做匀速直线运动。

刹车后的加速度大小为25m/s ．那么刹车后2s 内与刹车后6s 内汽车通过的位移之比为( )
A ．1:1
B ．3:4
C ．3:5
D ．5:9
8．一质点沿x 轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，其
x t t
-图象如图所示，则下列说法正确的是( )
A ．质点做匀加速直线运动
B ．质点的初速度大小为4/m s
C ．质点的加速度大小为22/m s
D ．质点在第1 s 内的平均速度大小为6/m s
9．如图所示，对贴在竖直墙面上的物块施加某水平力F 的作用，力F 随时间的变化关系式为F kt =，物块从0t =时刻开始释放，关于物块运动的过程中，下列说法正确的是( )
A ．物块的速度先增大后减小
B ．物块的加速度先减小后增大
C ．墙面对物块的摩擦力一定增大
D ．墙面对物块的摩擦力始终小于物块的重力
二、多选题
10．做直线运动的甲、乙两物体的位移-时间图象如图所示，则下列说法正确的是( )
A ．甲、乙两物体均做匀加速直线运动
B ．当乙开始运动时，两物体相距20m
C ．两物体在10s 时相距最远，在25s 时相遇
D ．在10~25s 这段时间内，物体间的距离逐渐变小
11．一名消防员在模拟演习训练中，沿着长为12m 的竖立在地面上的钢管从顶端由静止先匀加速再匀减速下滑，滑到地面的速度恰好为零，如果他加速时的加速度大小是减速时加速度大小的2倍，下滑的总时间为3s ，那么该消防员（ ）
A ．下滑过程的最大速度为4m/s
B ．加速与减速运动过程中平均速度之比为1:1
C ．加速与减速运动过程位移大小之比为1:4
D ．加速与减速运动过程时间之比为1：2
12．如图所示，某弹簧悬挂一质量为100g 的物块1处于静止状态，现在物块下面通过细绳又拴接质量为50g 物块2，稳定后弹簧伸长了2cm ，现将连接下面物块的细绳剪断，取210m/s g =，下列说法正确的是( )
A．弹簧劲度系数为50N/m
B．弹簧劲度系数为25N/m
C．剪断细绳的瞬间，物块1的加速度为2
5m/s
D．剪断细绳的瞬间，物块1的加速度为2
10m/s
三、实验题
13．某物理兴趣小组利用如图所示的实验装置来验证“三个共点力作用下的平衡条件“。

三根细线在O处打结，一根细线悬挂一质量为M的钩码，另外两根细线分别挂在弹簧测力计A、B的挂钩上，测力计A的另一端挂在定点P上，水平向左拉动弹簧测力计B，使弹簧测力计A向左偏离一定角度，当结点O静止时，分别读出测力计A和B的示数，在竖直平板的白纸上记录结点O的位置和三根细线的方向。

（1）在实验过程中某同学认为必须注意如下几项，其中正确的是__
A．细绳必须等长
B．连接弹簧测力计B和钩码的细线必须成90 角
C．在使用弹簧测力计时要注意弹簧测力计与木板平面平行
D．重复多次实验时，要求O点的位置一定静止在同一位置
（2）本实验采用的科学方法是__
A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法
（3）图中测力计A的示数为__N。

14．某同学利用图甲所示的实验装置来研究滑块与木板间的动摩擦因数。

木板的左端固定一定滑轮，右端固定一打点计时器，滑块的右端与穿过打点计时器的纸带相连，左端用细线通过定滑轮与钩码相连。

（1）实验中必要的措施是__
A ．细线必须与长木板平行
B ．先接通电源再释放物块
C ．滑块的质量远大于钩码的质量
D ．垫高木板的右端以补偿打点计时器对滑块的阻力及其它阻力
（2）若某次实验中，所用钩码的质量为150g m =，滑块的质量为0.3kg M =，打出的纸带如图乙所示，且相邻的计数点之间还有四个点未画出来，根据纸带求出物块的加速度a =__2m/s ，滑块与木板间的动摩擦因数为μ=__。

（结果均保留3位有效数字）
四、解答题
15．如图所示，质量为140kg m =的物体通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O 点轻绳OB 水平，由质量为260kg m =的人拉着，轻绳OA 与竖直方向的夹角37θ=︒，物体和人均处于静止状态。

已知sin370.6︒=，cos370.8︒=，取210m/s g =，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

求：
（1）轻绳OA 的拉力大小；
（2）人对水平面的摩擦力大小。

16．如图所示，在游乐场中，有一种大型游戏机械叫“跳楼机”。

参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面124m 的高处，然后由静止释放。

为研究方便，可以认为座椅沿轨道做自由落体运动3s 后，开始受到恒力制动，做匀减速运动，且下落到离地面4m 高处时速度刚好减小到零。

然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳落下，将游客送回地面，取210m/s g =．求：
(1)座椅在匀减速阶段的时间是多少？
(2)在匀减速阶段，座椅对游客的作用力大小是游客自身重力的多少倍？
17．水平传送带被广泛应用于飞机场和火车站，对旅客的行李进行安全检查，如图为一水平传送带装置示意图，绷紧的传送带AB 始终保持2m/s 的恒定速度运行，一质量为4kg m =的行李无初速度的放在A 处，该行李与传送带间的动摩擦因数0.2μ=，AB 间的距离2m l =，取210m/s g =，求：行李从A 运送到B 所用的时间t 为多少？
18．如图所示，质量为1kg m =的物块置于倾角为37θ=︒的固定且足够长的斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数为0.5，现给物块施以一初速度为2010m/s (10m )/s v g ==，sin370.6︒=
，cos370.8︒= 2.24)，求：
(1) 物块上滑的最大距离；
(2) 物块在斜面上运动的总时间。

参考答案
1．B
【解析】
【详解】
A．弹簧对小球的弹力，施力物体是弹簧，这个力是由于弹簧发生形变要恢复原状产生的，故A错误；
B．小球受到细线对它的拉力，施力物体是细线，这个力是由于细线发生形变要恢复原状产生的，故B正确；
C．书本放在桌面上受到的支持力，施力物体是桌面，这个力是由桌面发生形变要恢复原状而产生的，故C错误；
D．竹竿拨动水中的木头时，竹竿受到的弹力施力物体是木头，这个力是由于木头发生形变要恢复原状产生的，故D错误。

故选择B选项。

2．C
【详解】
A．物体的速度变化大，因时间不确定，加速度大小无法确定，故A错误；
B．加速度为零的物体，速度不一定为零，可能很大，故B错误；
C．由加速度的定义式
∆
=
∆
v
a
t
可知物体的加速度的方向一定与速度变化的方向相同，故C
正确；
D．物体的加速度方向变化时，速度的方向不一定发生变化，例如原来物体做加速直线运动，加速度方向变化后开始一段时间内物体仍沿原来方向做减速运动，速度方向没有变化，故D 错误。

故选择C选项。

3．D
【详解】
A．人正常行走时，鞋底受到静摩擦力的作用，故A错误；
B．杂技演员沿竖直杆匀速下滑时，演员合力为零，受到向上摩擦力，大小和重力相等，故B错误；
C．当增大竖直握住酒瓶的手的握力时，最大静摩擦力增大，但是酒瓶受到的实际摩擦力仍等于重力大小，大小是不变的，故C错误；
D ．在冰面上洒些细土再走上去就不易滑到，是因为鞋底和接触面间摩擦因数增大了，受到的最大静摩擦力增大了，故D 正确。

故选择D 选项。

4．B
【详解】
A ． x ∆的国际单位为m ，将1a =，1b =代入a b x g t ∆=，
2m m ×s=s s
等式左右两侧单位不同，故A 错误；
B ． x ∆的国际单位为m ，将1a =，2b =代入a b x g t ∆=
22m ×s =m s
等式左右两侧单位相同，故B 正确；
C ．x ∆的国际单位为m ，将2a =，1b =代入a b x g t ∆=
2
223m m s s s ⎛⎫⨯= ⎪⎝⎭
等式左右两侧单位不同，故C 错误；
D ．x ∆的国际单位为m ，将 2a =，2b =代入a b x g t ∆= 2
2222m m s s s ⎛⎫⨯= ⎪⎝⎭
等式左右两侧单位不同，故D 错误；
故选择B 选项。

5．D
【详解】
A ．物块加速度方向沿斜面向下，加速度有竖直向下的分量，物体处于失重状态，故A 错误； BC ．物块受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用，没有受到沿斜面向上的动力作用，故BC 错误；
D ．物块沿斜面向上减速运动，受到沿斜面向下的摩擦力的作用，故D 正确。

故选择D 选项。

6．C
【解析】
【详解】
AB 、如图所示，开始时两个绳子是对称的，与竖直方向夹角是相等的．
左手不动，右手竖直向下，或向上移动一小段距离，两只手之间的水平距离L 不变；假设绳子的长度为X ，则X s i n θ＝L ，绳子一端在上下移动的时候，绳子的长度不变，两手之间的距离不变，则θ角度不变；两个绳子的合力向上，大小等于空竹的重力，由于夹角不变，所以绳子的拉力不变；故AB 错误；
CD 、左手不动，右手水平向右移动一小段距离，绳子与竖直方向的夹角变大，合力不变，根据2T cos θ＝mg 可知，拉力大小变大，故C 正确，D 错误；
7．B
【详解】
物体做匀减速直线运动，设速度减到零的时间为t 则有
20s=4s 5
v t a ∆== 设刹车后2s 内位移1x ，由运动学公式可得
221011202m-52m=30m 22
x v t at =-=⨯⨯⨯ 因汽车4s 速度减为零，前6s 的位移等于前4s 的位移
02204m=40m 22
v x vt t ==
=⨯ 所以 12:3:4x x =
故ACD 错误，B 正确。

故选择B 选项。

8．A
【详解】
ABC ．假设质点匀加速直线运动，位移公式为
2012
x v t at =+……….(1) 由图象可求得
22x t t
=+……….(2) 变形可得
222x t t =+ (3)
比较(1)、(3)可知质点做匀加速直线运动，根据系数相等可得 质点的初速度02m/s v =
122
a = 求得24m/s a =
故A 正确，BC 错误；
D ．质点在第1s 内的平均速度大小为
002241m/s=4m/s 22
v v at v ++++⨯=
= 故D 错误。

故选择A 选项。

9．A
【详解】
A ．
水平方向合力为零可知
N F F kt ==
竖直方向，开始时重力大于摩擦力，由牛顿第二定律可知
N 1mg F ma μ-=
联立可得
1k
a g t m μ=-
物体先做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度减到零时，速度达到最大，水平力F 进一步增大时，摩擦力大于重力，物体开始做减速运动，由牛顿第二定律可得
N 2F mg ma μ-=
联立可得
2k
a t g m μ=-
说明物体向下做加速度逐渐增大的减速运动，当速度减为零时，物体静止，加速度为零，摩擦力等于重力大小。

由以上分析画出v t - 图象，f F t - 图象
甲
乙
由前面的分析可知物块的速度先增大后减小到零，故A 正确；
B ．由前面的分析可知物块的加速度先减小到零后反向增大，最后为零(如甲图所示)，故B 错误；
C ．由前面分析可知墙面对物块的摩擦力先均匀增大，后不变(如乙图所示)，故C 错误；
D ．由前面的分析可知墙面对物块的摩擦力可能大于物块的重力(如乙图中12t t -)，故D 错误。

故选择A 选项。

10．CD
【详解】
A ．甲、乙两物体均做匀速直线运动，故A 错误；
B ．根据图象可知当乙开始运动时，两物体相距大于20m ，故B 错误；
C ．分析两纵坐标差值，可知两物体在10s 时差值最大，说明相距最远，在25s 时相距为零，即二者相遇，故C 正确；
D ．在10~25s 这段时间内，两纵坐标差值越来越小，说明物体间的距离逐渐变小，故D 正确。

故选择CD 选项。

11．BD
【详解】
A.设减速时的加速度为a ，则加速时的加速度为2a ，加速时间为I t ，减速时间为2t ，则
123t t +=，设加速的末速度为v ，则121222
v v t t +=，联立解得8m /s v =，即下滑过程中的最大速度为8m/s ，故A 错误；
BCD.加速时间182t a =，减速时间28t a
=，所以加速与减速过程的时间之比为1∶2，故11t s =，22t s =，加速与减速过程中平均速度大小都为2
v ，所以加速与减速过程的位移之比为1:2，故BD 正确；C 错误
12．BC
【详解】
AB ．取物块2为研究对象，物块2静止由平衡关系可得
mg kx =
代入数值可得25N/m k = ，故B 正确，A 错误；
CD ．取物块1、2整体为研究对象，设剪断细绳前弹簧的拉力为F ，由平衡关系可得
()()312100501010N=1.5N F m m g -=+=+⨯⨯
剪断细绳的瞬间，弹簧弹力不变，设物块1的加速度为a ，由牛顿第二定律可得
11F m g m a -=
代入数值可得 25m/s a =
剪断细绳的瞬间，物块1的加速度为25m/s ，故C 正确，D 错误。

13．C B 3.00
【详解】
(1)[1]
A ．两细绳是否等长，不影响力的大小和方向，所以细绳不一定等长，故A 错误；
B ．连接弹簧测力计B 和钩码的细线可成任意夹角，这样验证才具有一般性，故B 错误；
C ．在使用弹簧测力计时要注意弹簧测力计与木板平面平行，这样这些力才能在同一平面内，满足共点力平衡条件，故C 正确；
D ．重复多次实验时，O 点的位置变动，每次都能验证三个共点力作用下的平衡条件，故D 错误。

故选择C 选项。

(2)[2]
本实验采用的科学方法是等效替代法，三个共点力合力为零，任意两个力的合力和第三个力等大反向。

(3)[3]
弹簧测力计的精度为0.1N ，故读数为3.00N 。

14．AB 1.26 0.311
【详解】
(1)[1]
A ．细线必须与长木板平行,这样更容易表示钩码和小车受到的合力，由牛顿第二定律可得
()mg Mg m M a μ-=+ (1)
故A 正确；
B ．先接通电源打点稳定后再释放物块，这样记录时间更准确，测量误差会更小。

C ．取整体为研究对象，绳子的拉力大小无需知道，所以滑块的质量不一定要远大于钩码的质量，故C 错误；
D ．垫高木板的右端以补偿打点计时器对滑块的阻力及其它阻力，平衡摩擦力后
()mg m M a =+ (2)
无法计算摩擦力的大小，更无法计算动摩擦因数大小，故D 错误。

故选择AB 选项。

(2)[2]
用逐差法计算加速度大小
()()()
32222105.6027.6027.6010m/s 1.26m/s 220.1CE AC a T ---⨯-=
==⨯…….(3) [3] 将(3)代入(1)可得0.311μ=
15．(1) 500N (2) 300N
【详解】
(1)
取结点O 受力分析，可知受三个力作用，由合成法则有
14010N=500N cos370.8
O A m g F F ⨯===︒ (2) 人静止，人受到的摩擦力等于绳子OB 的拉力
f 1tan 37300N OB F F m
g ==︒=
根据力的相互性，人对地面的摩擦力大小也为300N 。

【点睛】。

16．(1) 5s (2) 1.6
【详解】
设自由下落时间为1t 下落高度为1h 自由下落最大速度为v 由运动学公式可得
221111103m=45m 22
h gt ==⨯⨯ 1103m/s=30m/s v gt ==⨯
设匀减速直线运动高度为2h 则有
214m=124m-45m-4m=75m h H h =--
2223075m 22
v h t t =
== 解得25s t = 在匀减速阶段，设加速度大小为a ,由加速度的定义式可得
22230m/s 6m/s 5
v a t ∆=== 设座椅对游客的作用力大小为F ，由牛顿第二定律可得
F mg ma -=
代入数值可得16m F =
16 1.6F m G mg
== 17．1.5s
【详解】
行李先初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得
mg ma μ=
220.210m/s 2m/s a g μ==⨯=
设经过时间1t 与传送带达到共速
12s=1s 2
v t a =
= 设匀加速位移为1x ，则有 2211121m=1m < 2m 22
x at ==⨯⨯ 行李达到传送带速度后做匀速直线运动，设再经过时间2t 到达B 处
1221s=0.5s 2
l x t v --=
= 设行李从A 运送到B 所用的时间t 121s+0.5s=1.5s t t t =+=
18．(1) 5m (2) 3.24s
【详解】
物体上滑做匀减速直线运动，设加速度大小为1a 由牛顿第二定律可得
1sin 37cos37mg mg ma μ︒+︒=
代入数值可求得2
110m/s a =
设经过时间1t 速度减为零 0110s=1s 10
v t a =
= 设上滑最大距离为x ，则有 01101m=5m 22
v x t ==⨯ 因为摩擦因数0.5tan 37μ=<︒，故物体速度减为零后向下加速运动，设加速度大小为2a 由牛顿第二定律可得
2sin 37cos37mg mg ma μ︒-︒=
代入数值可得22s 2m/a =
设滑到低端用时2t 由运动学公式可得
22212
x a t =
代入数值可求得
2t =
设物块在斜面上运动的总时间为t ，则有
121s 2.24s 3.24s t t t =+=+=。