湖南省常德市武陵区芷兰实验学校2019-2020学年高一上学期期末物理试卷 (含解析)

湖南省常德市武陵区芷兰实验学校2019-2020学年高一上学期期末物
理试卷
一、单选题（本大题共10小题，共30.0分）
1.下列说法中，正确的是()
A. 质点一定是体积极小的物体
B. 当研究一列火车全部通过桥所需的时间时，可以把火车视为质点
C. 研究自行车的运动时，因为车轮在转动，所以无论研究哪方面问题，自行车都不能视为质点
D. 地球虽大，且有自转，但有时仍可被视为质点
2.如图所示，某物体沿两个半径为R的圆弧由A经B到C，下列结
论正确的是()
A. 物体的位移等于4R，方向向东
B. 物体的位移等于2πR，方向向东
C. 物体的路程等于4R
D. 物体的路程等于4πR
3.火车经过某一段路时的速度为76km/ℎ，子弹以600m/s的速度从枪口射出，则()
A. 76km/ℎ是经过这段路各位置时的速度的平均值
B. 76km/ℎ是瞬时速度
C. 600m/s是平均速度
D. 600m/s是瞬时速度
4.如图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的x−t图象，下面说
法正确的是()
A. 甲、乙两物体从同一地点出发点
B. 甲物体比乙物体早出发的时间为t1s
C. 甲、乙两物体都做匀变速直线运动
D. 甲、乙两物体向同方向运动
5.如图所示为一物体做直线运动时的图象，但纵坐标表示的物理量未标
出．已知物体在前2s时间内向东运动，则以下判断正确的是()
A. 若纵坐标表示速度，则物体在4s内的位移为4 m
B. 若纵坐标表示速度，则物体在4s内的加速度大小不变，方向始终向东
C. 若纵坐标表示位移，则物体在4s内的运动方向始终向东
D. 若纵坐标表示位移，则物体在4s内的位移为零
6.物体以速度v匀速通过直线上的A，B两点，所用时间为t；现在物体从A点由静止出发，先匀
加速直线运动(加速度为a1)到某一最大速度v1后立即做匀减速直线运动(加速度大小为a2)至B 点速度恰好减为0，所用时间仍为t，则物体的()
A. v1只能为2v与a1，a2的大小无关
B. v1可为许多值，与a1，a2的大小有关
C. a1，a2须是一定的
D. a1，a2必须相等
7.关于弹簧的劲度系数的说法中正确的是()
A. 因胡克定律可写成k=F
，由此可知弹力越大，劲度系数越大
x
B. 在弹性限度内，弹簧拉长一些后，劲度系数变小
C. 在弹性限度内，无论弹簧拉长或缩短劲度系数都不变
D. 劲度系数大的弹簧能够产生更大的弹力
8.如图所示，长方体物体各个面与水平地面间的动摩擦因数均相同，使物体以甲、乙、丙三种方
式在水平地面上滑行，物体受到的摩擦力大小分别为F甲、F乙、F丙，则()
A. F甲=F乙=F丙
B. F甲>F乙>F丙
C. F甲<F乙<F丙
D. 无法确定
9.两个大小都是5N，夹角为120°的共点力，其合力大小和方向为()
A. 10 N，方向与其中一个力夹角为60°
B. 5 N，方向与其中一个力夹角为60°
C. 5 N，方向在两力夹角的角平分线上
D. 10 N，方向无法确定
10.下列单位属于国际单位制中基本单位的是()
A. 米
B. 牛顿
C. 焦耳
D. 瓦特
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
11.下列说法正确的是()
A. 高大的桥造很长的引桥以减小斜面倾角，主要是为了减小汽车重力沿桥面向下的分力，达到
行车安全的目的
B. 高大的桥造很长的引桥以减小斜面倾角，主要是为了减小汽车对桥面的压力，达到行车安全
的目的
C. 运动员做引体向上(缓慢上升)动作时，双臂张开的角度越大手臂用力就越大
D. 公园的滑梯比较陡，是为了增加人滑滑梯时受到的重力，使人下滑得更快
12.如图所示，分别是甲、乙两球从同一地点、沿同一直线运动的v−t图线，根据图线可以判断()
A. 两球在t=2s时速率相等
B. 两球在t=4s时相距最远
C. 两球在t=8s时都回到出发地
D. 在2s−8s内，两球加速度的大小相同，方向相反
13.如图所示，质量为M足够长的斜面体始终静止在水平地面上，有一个质量为
m的小物块在受到沿斜面向下的力F的作用下，沿斜面匀加速下滑，此过程中
斜面体与地面的摩擦力为0。

已知重力加速度为g，则下列说法正确的是()
A. 斜面体给小物块的作用力大小等于mg
B. 斜面体对地面的压力小于(m+M)g
C. 若将力F的方向突然改为竖直向下，小物块仍做加速运动
D. 若将力F撤掉，小物块将匀速下滑
14.物体甲的x−t图象和物体乙的v−t图象分别如图所示，则这两物体的运动情况是()
A. 甲在整个t=6s时间内有来回运动，它通过的总位移为零
B. 甲在整个t=6s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4m
C. 乙在整个t=6s时间内有来回运动，它通过的总位移为零
D. 乙在整个t=6s时间内运动方向发生改变，它通过的总路程大小为6m
三、实验题（本大题共2小题，共15.0分）
15.某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。

实验前，将
该计时器固定在小车旁，如图(a)所示。

保持桌面水平，用手轻推一下小车后，在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图(b)记录了桌面上连续6个水滴的位置。

(已知滴水计时器每30s内共滴下61个小水滴)
(1)由图(b)可知，小车在桌面上是____________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的。

(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动。

小车运动到图(b)中A点位置时的速
度大小为___________m/s，加速度大小为___________m/s。

2(结果均保留2为有效数字)
16.为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图1所示的器材：A为小车，B为电火花计时
器，C为装有沙子的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板．保持小车的质量不变，改变小桶中沙子的质量(实验中认为细绳对小车拉力F等于沙子和小桶的总重力)，测得小车所受绳子的拉力F和加速度a的数据如表：
F/N0.210.300.400.490.60
a/(m⋅s−2)0.100.210.290.410.49
①根据测得的数据，在图2中作出a−F图象；
②对你作出的图象进行分析，可得出小车与长木板之间的摩擦力F f=______ N.
四、计算题（本大题共3小题，共29.0分）
17.如图所示，悬挂的直杆AB长l为4m，在B端下方距离h为1.8m处，有一个高度FL为1.4m
的无底圆筒CD，若将悬经剪断，(g=10m/s2)问：
(1)直杆下端B穿过圆筒的时间是多少？
(2)整个直杆AB穿过圆筒的时间是多少？
18.如图所示，一质量m=0.20kg的滑块(可视为质点)从固定的粗糙斜面的
顶端由静止开始下滑，滑到斜面底端时速度大小v=4.0m/s.已知斜面
的倾角θ=37°，斜面长度L=4.0m，sin37°=0.60，cos37°=0.80，
若空气阻力可忽略不计，取重力加速度g=10m/s2.求：
(1)物体沿斜面下滑的加速度；
(2)滑块与斜面间的动摩擦因数μ．
19.如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m的小滑块。

木板
受到水平拉力F作用时，用传感器测出长木板的加速度a与水平拉力F的关系如图乙所示，重力加速度g=10m/s2，
(1)小滑块的质量为多少？
(2)当水平拉力F=7N时，长木板的加速度大小为多大？
-------- 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、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，是否是质点与体积无关，故A错误
B、当研究一列火车全部通过桥所需的时间时，火车的长度与桥相比不能忽略，故B错误
C、研究自行车的运动时，因为车轮在转动，如果研究车轮的转动情况，不能看成质点，但是如果研究自行车通过很远一段距离的时间，可以看成质点，故C错误
D、地球虽大，且有自转，但研究公转时可被视为质点，故D正确
故选D．
2.答案：A
解析：
位移大小等于初位置到末位置有向线段的长度，方向从初位置指向末位置。

路程是物体运动路线的长度。

本题考查对位移和路程的理解和界别的能力．路程是标量，而位移是矢量。

AB.物体沿两个半径为R的圆弧由A经B到C，初位置是A点，末位置是C点，则位移大小等于4R，方向向东，故A正确，B错误；
CD.物体的路程等于物体运动路线的长度，由图看出路程等于2πR，故CD错误。

故选A。

3.答案：D
解析：
本题比较简单，考查了基本概念平均速度与瞬时速度的区别，对应概念的理解要把握其本质，注意多通过列举事例加深理解。

理解平均速度与瞬时速度的区别：平均速度与一段时间或者一段位移相对应，瞬时速度与某一时刻或者某一位置相对应，据此可正确解答本题。

AB.火车以76km/ℎ的速度经过某一段路，76km/ℎ与一段路相对应，是平均速度，但不是速度的平均值，故AB错误；
CD.弹以600m/s的速度从枪口射出，600m/s与枪口这一位置对应，为瞬时速度，故C错误，D正确。

故选D。

4.答案：B
解析：解：A、由位移时间图线知，初始时刻甲位置坐标为x0，乙位置坐标为0，甲乙运动的出发点相距x0.故A错误．
B、甲在0时刻出发，乙在t1时刻出发，知甲物体比乙物体早出发的时间为t1s.故B正确．
C、图线斜率等于速度，可知两物体都做匀速直线运动，故C错误．
D、斜率的正负表示速度的方向，可知，两物体向相反方向运动．故D错误．
故选：B
根据位移时间图线初始位置坐标判断甲乙出发点相距的距离，以及出发的先后顺序．根据图线的斜率分析物体的运动性质．
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．
5.答案：C
解析：解：A、若纵坐标表示速度，因为速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移，则4s内的位移为零，故A错误。

B、若纵坐标表示速度，图线的斜率表示加速度，物体在前4s内的加速度大小不变，方向始终向西，故B错误。

C、若纵坐标表示位移，物体的运动方向始终向东，故C正确。

D、若纵坐标表示位移，物体在4s内的位移为4m，故D错误。

故选：C。

位移时间图线的斜率表示速度，速度时间图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移，在速度时间图线中，速度的正负表示运动的方向．
解决本题的关键知道位移时间图线和速度时间图线的物理意义，知道图线斜率、与时间轴围成的面积表示的含义．
6.答案：A
解析：解：A、当物体匀速通过A、B两点时，x=vt.当物体先匀加速后匀减速通过A、B两点时，
根据平均速度公式，总位移x=v m
2t1+v m
2
t2=v m
2
t，解得v1=2v，与a1、a2的大小无关．故A、B、
D错误．
C、匀加速运动的时间和匀减速运动的时间之和t=v m a
1+v m
a2
，而v m=2v，代入得t=2v a
1
+2v
a2
，整理
得
a1a2
a1+a2
=2v
t
，故不需满足两加速度相等或一定；故CD错误．
故选：A．
结合匀速直线运动的位移公式和匀变速直线运动的平均速度推论得出v m和v的关系；结合速度时间公式，以及v m和v的关系得出a1、a2满足的关系．
解决本题的关键掌握匀速直线运动和匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用
7.答案：C
解析：
【分析】本题考查胡克定律，知道F=kx，且x是形变量，劲度系数k是常数是解题的关键。

根据胡克定律中公式k值的意义可知结果。

【解答】ABC.弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的因素决定的，不同弹簧k一般不同，同一弹簧k一定，与弹力和形变量无关，C正确，A、B错误；
D.弹力的大小由劲度系数和形变量共同决定，D错误。

8.答案：A
解析：
根据滑动摩擦力的公式f=μF N判断摩擦力的大小。

解决本题的关键掌握滑动摩擦力的公式f=μF N，知道F N为物体与接触面间的正压力，与接触面积无关。

根据滑动摩擦力公式：f=μF N，其中F N为物体与接触面间的正压力，由题意知正压力相等，所以木块受的滑动摩擦力都相等，故A正确，BCD错误。

故选A。

9.答案：C
解析：解：由题意，两个相等的共点力大小为F=5N，当它们之间的夹角为120°时，由等边三解形的知识可知，合力的大小也为5N，因此当它们之间的夹角为120°时，合力即为5N，如图所示；
故选：C．
力的合成遵循力的平行四边形定则．由题意，本题已知合力与分力的大小，从而即可求出两分力的夹角．
本题考查力的合成平行四边形定则，结合图形利用等边三角形的知识容易解决，会用合力的大小公式也可以解决，可灵活处理．
10.答案：A
解析：解：牛顿、焦耳以及瓦特都是导出单位，而只有米是国际单位制中的基本单位，故A正确。

BCD错误。

故选：A。

国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．它们在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位．
国际单位制规定了七个基本物理量，这七个基本物理量分别是谁，它们在国际单位制分别是谁，这都是需要我们牢记的．
11.答案：AC
解析：解：AB、高大的桥要建很长的引桥，减小斜面的倾角，根据力的平行四边形定则可知，汽车重力沿桥面向下的分力减小，达到行车方便和安全的目的，故A正确，B错误；
C、双臂张开很大的角度时与双臂竖直平行时比较，合力不变，随着夹角越大，其分力越大，故C 正确；
D、公园的滑梯很陡，是为了增加人下滑的分力，使小孩下滑得更快，而其重力不变，故D错误；故选：AC
根据力的实际效果分解，并依据力的平等四边形定则，即可求解．
考查力的平行四边形定则的应用，及掌握如何进行分解．搞清分力与合力的大小关系．
12.答案：AC
解析：解：A、由图象可知，在t=2s时，两球的速度大小都为20m/s，故速率相同，故A正确；
B、根据图象可知，在4s末后的一小段时间内，甲乙两球的速度图象都在时间轴下方，方向相同，此时相距最远，故B错误；
C、图象与坐标轴围成面积代表位移，根据图象可知，两球在t=8s内的位移都为零，都回到出发点，故C正确；
D、甲、乙两小球作的均做匀变速直线运动，加速度a=△v
△t =，解得：a甲=−10m/s2，a
乙
=20
3
m/s2，
大小不等，故D错误；
故选：AC。

在速度−时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，时间轴上方速度是正数，时间轴下方速度是负数；切线代表该位置的加速度，向右上方倾斜，加速度为正，向右下方倾斜加速度为负；图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负。

本题是为速度--时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度--时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，能根据图象读取有用信息。

13.答案：AD
解析：解：A、m受到的是沿斜面方向的力作用，m的加速下滑，M不受地面的摩擦力作用，说明斜面体给小物块的作用力大小等于mg，将力F撤掉，小物块匀速下滑，故AD正确；
B、视两物体为整体，具有向下的加速度，有一个向下的合外力，所以斜面体对地面的压力大于(m+ M)g，故B错误；
C、若F竖直向下时，将F沿着斜面与垂直斜面方向分解，结合滑动摩擦力公式，则有μ=tanθ，小物块仍做匀速运动，故C错误；
故选：AD。

因为斜面体与地面的摩擦力为零，隐含条件“小物块对斜面体作用力的合力竖直向下”，运用隔离
法分析斜面体和小物块，结合牛顿第二定律和第三定律分析各选项。

本题关键是考查物体的受力分析，题目的突破口是“斜面体与地面的摩擦力为零”，挖掘题目中的关键信息，题目很新颖，是一道好题。

14.答案：BCD
解析：解：
A、B：位移−时间图象的斜率等于速度，可知甲在0时刻由负方向上距原点2m处向正方向运动，6s 时达到正向的2m处，故甲的运动方向不变，总位移为4m，故A错误，B正确；
×2×3m=−3m；3s后做正C、D：乙开始时速度为沿负向的匀减速直线运动，位移为：x1=−1
2
×2×3m=3m；向的匀加速直线运动，图象与时间轴围成的面积为物体通过的位移，位移为x2=1
2
故总位移为x=x1+x2=0，总路程为：S=|x1|+x2=6m，故C、D正确；
故选：BCD．
位移−时间图象表示物体的位置随时间变化的规律，斜率等于速度，而速度−时间图象表示速度随时间变化的规律，图线与时间轴所的面积大小等于位移；由图象的性质可得出物体的运动性质、位移和路程的大小．
本题考查对速度图象和位移的识别和理解能力，抓住各自的数学意义理解其物理意义，即速度图象的“面积”大小等于位移，而位移图象的斜率等于速度，△x表示位移．
15.答案：(1)从右向左；(2)0.25；0.67。

解析：
(1)依据小车在手轻推一下，则做减速运动，结合各点间距，即可判定运动方向；
(2)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上A点时小车的瞬时速度大小。

本题考查了匀变速直线运动推论的应用，要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。

(1)由于用手轻推一下小车，则小车做减速运动，根据桌面上连续6个水滴的位置可知：小车从右向左做减速运动；
=0.5s，
(2)滴水的时间间隔：T=30s
60
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度可知，
打A点时小车速度：v A=0.117+0.133
2×0.5
=0.25m/s，
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可知加速度：
a=0.133−0.083+0.151−0.100
6×0.52
m/s2=0.67m/s2。

故答案为：(1)从右向左；(2)0.25；0.67。

16.答案：0.10
解析：解：①根据描点法作出图象，如图所示：
②当加速度a=0时，F=f，根据图象可知，f=0.10N
故答案为：
①如图所示；②0.10
(1)根据描点法作出图象；
(2)当加速度a=0时，F=f，根据图象即可求解．
本题要求同学们能根据表格数据，利用描点法作图，知道图象与坐标轴交点的含义，难度不大，属于基础题．
17.答案：解：(1)直杆下端B穿过圆筒所用的时间为B到D时间减去B到C时间，根据自由落体运动的位移时间关系公式得：
△t=√2(ℎ+b)
g −√2ℎ
g
=√2×(1.8+1.4)
10
−√2×1.8
10
s=0.2s
(2)整个直杆AB穿过圆筒的时间为A到D时间减去B到C时间，根据自由落体运动的位移时间关系公式得：
△t′=√2(ℎ+b+a)
g −√2ℎ
g
=√2×(4+1.8+1.4)
10
−√2×1.8
10
=0.6s
答：(1)直杆下端B穿过圆筒的时间为0.2s；
(2)整个直杆AB穿过圆筒的时间为0.6s
解析：(1)直杆下端B穿过圆筒所用的时间为B到D时间减去B到C的时间，根据自由落体运动的位移时间关系公式列式求解即可；
(2)整个直杆AB穿过圆筒的时间为A到D时间减去B到C时间，根据自由落体运动的位移时间关系公式列式求解即可．
解决本题的关键知道自由落体运动是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，掌握自由落体运
动的规律，灵活运用运动学公式求解．
18.答案：解：(1)已知物体沿斜面匀加速下滑，根据速度位移关系v2−v02=2aL，得物体的加速度为：
a=v2−v02
2L
=
42−0
2×4
m/s2=2m/s2
(2)对物体进行受力分析有：
物体沿斜面方向所受合力为：F合x=mgsinθ−f=ma 垂直斜面方向：F合y=N−mgcosθ=0
滑动摩擦力为：f=μN
所以动摩擦因数为：μ=f
N =mgsinθ−ma
mgcosθ
=gsinθ−a
gcosθ
=1
2
答：(1)物体沿斜面下滑的加速度为2m/s2；
(2)滑块与斜面间的动摩擦因数为1
2
．
解析：(1)已知物体下滑的末速度、初速度和位移，根据位移速度关系求解物体下滑加速度；(2)在斜面上对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律求出物体沿斜面向下的合力，再根据受力分析求出物体所受摩擦力，根据滑动摩擦力与弹力关系求解动摩擦因数．
本题关键是根据物体的运动求物体的受力情况，解决此类题目的关键是由牛顿第二定律求出物体运动的加速度．
19.答案：解：(1)当F=6N时，加速度为：a=2m/s2。

对整体，由牛顿第二定律有：F=(M+m)a，代入数据解得：M+m=3kg
当F>6N时，根据牛顿第二定律得：
长木板的加速度a=F−μmg
M =1
M
F−μmg
M
，知图线的斜率k=1
M
=2
6−4
=1
解得：M=1kg
则得滑块的质量为：m=2kg。

(2)当F>6N时a=F−20μ.代入题图数据即得：μ=0.2
所以a=F−4
当F=7N时，长木板的加速度为：a1=3m/s2。

答：
(1)小滑块的质量为2kg。

(2)当水平拉力F=7N时，长木板的加速度大小为3m/s2。

解析：(1)当拉力F小于6N时，m和M保持相对静止一起做匀加速直线运动，当拉力大于6N时，m 和M发生相对滑动。

由图读出：当F=6N时，加速度为：a=2m/s2.对整体，由牛顿第二定律列式：F=(M+m)a，得到M+m.当F大于6N时，对长木板，根据牛顿第二定律列式，结合图线的斜率求解滑块的质量。

(2)根据上题的结果求出滑块与长木板间的动摩擦因数。

当水平拉力F=7N时，对长木板，运用牛顿第二定律求加速度。

本题是牛顿第二定律与图象的综合，知道滑块和木板在不同拉力作用下的运动规律是解决本题的关键，掌握处理图象问题的一般方法，通常通过图线的斜率和截距入手分析。