甘肃高一高中物理期末考试带答案解析

甘肃高一高中物理期末考试
班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________
一、选择题
1.某物体以30m/s 的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g 取10m/s 2。

5s 内物体的 ( ) A ．路程为65m
B ．位移大小为25m ，方向向上
C ．速度改变量的大小为10m/s
D ．平均速度大小为13m/s ，方向向上
2.如图所示是做物体做直线运动的v －t 图象，由图象可得到的正确结果是 ( )
A ．t ＝1s 时物体的加速度大小为1.0m ／s 2
B ．t ＝5s 时物体的加速度大小为0.75m ／s 2
C ．第3s 内物体的位移为1.5m
D ．物体在加速过程的位移比减速过程的位移大
3.有两个共点力，F 1=2N ，F 2=4N ，F 3=5N,它们合力的最大值和最小值分别是多少是 ( ) A ．12N, 1N B ．11N, 1N C ．12N, 0N D ．11N, 0N
4.一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的 讨论，正确的是 ( ) A ．车速越大，它的惯性越大 B ．质量越大，它的惯性越大
C ．车速越大，刹车后滑行的路程越长
D ．车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大
5.探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限度内，悬挂15N 重物时，弹簧长度为0.16m ；再悬挂5N 重物时，弹簧长度变为0.18m ，则弹簧的原长L 原和劲度系统k 分别为 ( ) A ．L 原＝0.02m k ＝500N ／m B ．L 原＝0.10m k ＝500N ／m C ．L 原＝0.02m k ＝250N ／m D ．L 原＝0.10m k ＝250N ／m
6.如图所示，位于水平桌面上的物体P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q 相连，从滑轮到P 和到Q 的两段绳都是水平的。

已知Q 与P 之间以及P 与桌面之间的动摩擦因素都是μ，两物块的质量都是m ，滑轮的质量，滑轮上的摩擦都不计。

若用一水平向右的力F 拉P 使它做匀速运动，则F 的大小为 ( )
A ．4μmg
B ．3μmg
C ．2μmg
D ．μmg
7.如图，质量为M 的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为θ．斜面上有一质量为m 的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦．用恒力F 沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑．在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持
静止．地面对楔形物块的支持力为 ()
A．（M＋m）g
B．（M＋m）g－F
C．（M＋m）g＋Fsinθ
D．（M＋m）g－Fsinθ
8.一物体放置在倾角为θ的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a，如图所示．在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法中正确的 ()
A．当θ一定时，a越大，斜面对物体的正压力越小
B．当θ一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越大
C．当a一定时，θ越大，斜面对物体的正压力越小
D．当a一定时，θ越大，斜面对物体的摩擦力越小
9.质量为m的三角形木楔A置于倾角为的固定斜面上，它与斜面间的动摩擦因数为，一水平力F作用在木楔A的竖直平面上，在力F的推动下，木楔A沿斜面以恒定的加速度a向上滑动，则F的大小为。

二、填空题
1.某人估测一竖直枯井深度，从井口静止释放一石头并开始计时，经2s听到石头落地声，由此可知石头落到井底时的速度约为，井深约为。

（不计声音传播时间，重力加速度g取10m/s2）。

2.一辆汽车刹车后的位移x与时间t的关系为x =" 6t" - t2（各物理量均采用国际单位制单位）则该汽车的初速度为，加速度为，4s末的位移为。

3.用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中,如图所示.已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为和，则ac 绳的拉力分别为 bc绳中的拉力为。

4.放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t 的关系如图所示。

取重力加速度g＝10m/s2。

由此两图线可以求得物块的质量m= 物块与地面之间的动摩擦因数μ=。

三、实验题
现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。

给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面（如图）、小车、计时器一个、米尺。

填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤（不考虑摩擦力的影响）：
①让小车自斜面上方一固定点A
1从静止开始下滑到斜面底端A
2
，记下所用的时间t。

②用米尺测量A
1与A
2
之间的距离s，则小车的加速度a＝。

③用米尺测量A
1相对于A
2
的高度h。

设小车所受重力为mg，则小车所受的合外力F＝。

④改变，重复上述测量。

⑤以h为横坐标，1/t2为纵坐标，根据实验数据作图。

如能得到一条过原点的直线，则可验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。

四、计算题
1.在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。

为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化。

一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示。

设运动员的质量为65kg，吊椅的质量为15kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦。

重力加速度取。

当运动员与吊椅一起正以加速度上升时，试求：
（1）运动员竖直向下拉绳的力；（2）运动员对吊椅的压力。

2.固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动，推力F 与小环速度v随时间变化规律如图所示，取重力加速度g＝10 m/s2。

求：
⑴小环的质量m；
⑵细杆与地面间的倾角。

3.航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m =2㎏，动力系统提供的恒定升力F ="28" N。

试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升。

设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s2。

（1）第一次试飞，飞行器飞行t
1
=" 8" s 时到达高度H =" 64" m。

求飞行器所阻力f的大小；
（2）第二次试飞，飞行器飞行t
2
=" 6" s 时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力。

求飞行器能达到的最大高度h
甘肃高一高中物理期末考试答案及解析
一、选择题
1.某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2。

5s内物体的 ()
A．路程为65m
B．位移大小为25m，方向向上
C．速度改变量的大小为10m/s
D．平均速度大小为13m/s，方向向上
【答案】AB 【解析】由
可得，物体的速度减为零需要的时间
，所以5s 时物体正在下落；
路程应等于向上的高度与后2s 内下落的高度之和，由
可得，上升高度
，后两秒下落的高度
，故总路程
；正确
B 、位移
，位移在抛出点的上方，方向向上；正确
C 、速度的改变量，与加速度方向相同，方向向下；错误
D 、平均速度
；错误
故选AB
【考点】竖直上抛运动
点评：竖直上抛运动看作是向上的匀减速直线运动和向下的自由落体运动，求路程时要分开研究，求位移可以分段，也可以整体列表达式求解。

2.如图所示是做物体做直线运动的v －t 图象，由图象可得到的正确结果是 ( )
A ．t ＝1s 时物体的加速度大小为1.0m ／s 2
B ．t ＝5s 时物体的加速度大小为0.75m ／s 2
C ．第3s 内物体的位移为1.5m
D ．物体在加速过程的位移比减速过程的位移大
【答案】B
【解析】从图像中可看出，物体在0-2s 内做匀加速直线运动，加速度为，所以t
＝1 s 时物体的加速度大小为1.5m/s 2，A 错误， 物体在3-7s 内做匀减速直线运动，加速度为
，所以在t=5s 时的加速度大小为
，B 正确，
物体在2-3s 内做匀速直线运动，物体在第3s 内通过的位移为，C 错误；
V-t 图像中的图线与坐标围成的面积表示位移，所以加速阶段的位移
，减速阶段的位移
，所以D 错误
故选B
【考点】考查运动图像的应用
点评：本题难度较小，对于运动图像的问题，首先要明确运动图像的类型，知道运动图像的坐标、截距、交点、面积、斜率所表达的物理意义
3.有两个共点力，F 1=2N ，F 2=4N ，F 3=5N,它们合力的最大值和最小值分别是多少是 ( ) A ．12N, 1N B ．11N, 1N C ．12N, 0N D ．11N, 0N
【答案】D
【解析】当三个力同向时，合力最大，为11N ，若这三个力任意两力之和大于等于第三个力，任意两力之差小于等于第三个力，则这三个力合力为零，从题中可得合力最小值为0． 故选D
【考点】力的合成．
点评：对于三个力合力的最大值总等于三力之和，但合力最小值不一定等于两个较小力的和与最大力之差，要判断
三力能否平衡，如能平衡，合力的最小值为零．
4.一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的
讨论，正确的是 ()
A．车速越大，它的惯性越大
B．质量越大，它的惯性越大
C．车速越大，刹车后滑行的路程越长
D．车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大
【答案】BC
【解析】质量是物体惯性大小的唯一的量度，与物体的运动状态无关，所以A错误，B正确
车速越大，所需制动距离越大，与物体惯性的大小无关，所以C正确，D错误．
故选BC．
【考点】惯性．
点评：质量是物体惯性大小的唯一的量度，与物体的运动状态无关．
5.探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限度内，悬挂15N重物时，弹簧长度为0.16m；再悬挂5N重物时，弹
簧长度变为0.18m，则弹簧的原长L原和劲度系统k分别为 ()
A．L原＝0.02m k＝500N／m B．L原＝0.10m k＝500N／m
C．L原＝0.02m k＝250N／m D．L原＝0.10m k＝250N／m
【答案】D
【解析】根据胡克定律，有；，有，联立两方程组，得：．故D正确，A、B、C错误
故选D．
【考点】胡克定律．
点评：解决本题的关键掌握胡克定律
6.如图所示，位于水平桌面上的物体P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P 和到Q的两段绳都是水平的。

已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因素都是μ，两物块的质量都是m，滑轮的质量，滑轮上的摩擦
都不计。

若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为 ()
A．4μmg B．3μmg C．2μmg D．μmg
【答案】A
【解析】对Q物块，设跨过定滑轮的轻绳拉力为T
木块Q与P间的滑动摩擦力①
根据共点力平衡条件②
对木块P受力分析，P受拉力F，Q对P向左的摩擦力f，
地面对P体向左的摩擦力f′，根据共点力平衡条件
有③
地面对P物体向左的摩擦力
④
由①～④式可以解得
故选A．
【考点】二力平衡条件的应用；摩擦力的种类．
点评：本题关键在于分别对两个木块进行受力分析，根据共点力平衡条件列式求解．
7.如图，质量为M的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为θ．斜面上有一质量为m的小物块，小物块与
斜面之间存在摩擦．用恒力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑．在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持
静止．地面对楔形物块的支持力为 ()
A．（M＋m）g
B．（M＋m）g－F
C．（M＋m）g＋Fsinθ
D．（M＋m）g－Fsinθ
【答案】D
【解析】以物块和楔形物块整体为研究对象，受到重力（，拉力F，地面的支持力和摩擦力．根
据平衡条件得：地面对楔形物块的支持力
故选D
【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．
点评：本题涉及两个物体的平衡，关键要灵活选择研究对象．当几个物体的加速度相同时，可以采用整体法研究受力情况，往往简单方便．本题也可以隔离两个物体分别研究．
8.一物体放置在倾角为θ的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a，如图所示．在物体始终相对于斜
面静止的条件下，下列说法中正确的 ()
A．当θ一定时，a越大，斜面对物体的正压力越小
B．当θ一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越大
C．当a一定时，θ越大，斜面对物体的正压力越小
D．当a一定时，θ越大，斜面对物体的摩擦力越小
【答案】BC
【解析】物体受力如图，正交分解有：
水平方向：①
竖直方向：②
故有：当一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力、支持力都越大，故A错误，B正确；
当a一定时，越大，越小，越大，要使①②两个方程成立，必须有斜面对物体的正压力减小，斜面对
物体的摩擦力增大，故C正确，D错误．
故选BC．
【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．
点评：对于这类动态变化问题，要正确对其进行受力分析，然后根据状态列出方程进行有关讨论，不能凭感觉进行，否则极易出错．
9.质量为m的三角形木楔A置于倾角为的固定斜面上，它与斜面间的动摩擦因数为，一水平力F作用在木楔A的
竖直平面上，在力F的推动下，木楔A沿斜面以恒定的加速度a向上滑动，则F的大小为。

【答案】
【解析】沿斜面方向和垂直于斜面方向进行正交分解，根据牛顿第二定律有：
联立三式得，
【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．
点评：解决本题的关键正确画出受力分析图，然后运用正交分解，根据牛顿第二定律进行求解．
二、填空题
1.某人估测一竖直枯井深度，从井口静止释放一石头并开始计时，经2s听到石头落地声，由此可知石头落到井底时的速度约为，井深约为。

（不计声音传播时间，重力加速度g取10m/s2）。

【答案】20m/s , 20m
【解析】石头做自由落体运动，根据位移公式，根据公式可得落地速度为：
【考点】本题考查学生对自由落体的理解，
点评：石块做自由落体运动，由自由落体的位移公式可以直接求得结论．
2.一辆汽车刹车后的位移x与时间t的关系为x =" 6t" - t2（各物理量均采用国际单位制单位）则该汽车的初速度为，加速度为，4s末的位移为。

【答案】6m/s ，-2m/s2， 9m
【解析】根据公式汽车的位移与时间的关系式可写成
一一对应可得，，汽车在静止，所以4s末的位移和3s末的位移相等，故
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．
点评：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式在分析汽车刹车问题时不能一味的带公式，需要先求出汽车静止的时间，然后结合题中给的出的时间对比，
3.用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中,如图所示.已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为和，则ac 绳的拉力分别为 bc绳中的拉力为。

【答案】
【解析】对结点C受力分析，受点c到三根绳子拉力，将F
a 和F
b
合成为F，
根据三力平衡得出：
已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°，所以α=30°
根据三角函数关系得出：
【考点】共点力平衡的条件及其应用
点评：该题的关键在于能够对结点c进行受力分析，利用平衡状态条件解决问题．力的计算离不开几何关系和三角
函数．
4.放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t 的关系如图所示。

取重力加速度g＝10m/s2。

由此两图线可以求得物块的质量m= 物块与地面之间的动摩擦因数μ=。

【答案】m＝0.5kg，μ＝0.4
【解析】由v-t图可知4-6s，物块匀速运动，有．
在2-4s内物块做匀加速运动，加速度，由牛顿第二定律得
将及a代入解得．
由动摩擦力公式得
【考点】本题考查学生对于图象的解读能力，
点评：根据两个图象对比可以确定物体的运动的状态，再由牛顿第二定律来求解．
三、实验题
现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。

给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面（如图）、小车、计时器一个、米尺。

填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤（不考虑摩擦力的影响）：
①让小车自斜面上方一固定点A
1从静止开始下滑到斜面底端A
2
，记下所用的时间t。

②用米尺测量A
1与A
2
之间的距离s，则小车的加速度a＝。

③用米尺测量A
1相对于A
2
的高度h。

设小车所受重力为mg，则小车所受的合外力F＝。

④改变，重复上述测量。

⑤以h为横坐标，1/t2为纵坐标，根据实验数据作图。

如能得到一条过原点的直线，则可验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。

【答案】②③④斜面倾角（或填h的数值）
【解析】（1）小车做的是初速度为零的匀加速直线运动，根据运动规律：解得：
（2）小车所受的合外力是重力沿斜面的分力，大小为：mgsinθ，θ为斜面的夹角，，所以合力为：；
（3）用动能定理可解得：，所以h与成正比，我们需要改变h，所以需要：改变斜面的倾角或斜面高h 【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．
点评：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚．
四、计算题
1.在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。

为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化。

一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示。

设运动员的质量为65kg，吊椅的质量为15kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦。

重力加速度取。

当运动员与吊椅一起正以加速度上升时，试求：
（1）运动员竖直向下拉绳的力；（2）运动员对吊椅的压力。

【答案】（1）（2）275N
【解析】(1）设运动员受到绳向上的拉力为F，由于跨过定滑轮的两段绳子拉力相等，吊椅受到绳的拉力也是F。

对运动员和吊椅整体进行受力分析如图所示，则有：
（4分）
（1分）
由牛顿第三定律，运动员竖直向下拉绳的力
，对运动员进行受力分析如图所示，则有：
（2）设吊椅对运动员的支持力为F
N
（4分）
（1分）
由牛顿第三定律，运动员对吊椅的压力也为275N
【考点】牛顿第二定律；牛顿第三定律．
点评：分析多个物体的受力时，一般先用整体法来求得共同的加速度，再用隔离法分析单个物体的受力，求得物体的受力情况，本题就是典型的应用整体隔离法的题目．
2.固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动，推力F 与小环速度v随时间变化规律如图所示，取重力加速度g＝10 m/s2。

求：
⑴小环的质量m；
⑵细杆与地面间的倾角。

【答案】（1）m＝1 kg，（2）a＝30°
【解析】由图得：（3分)
－mg sin a＝ma （3分)
前2 s有：F
2
＝mg sin a （3分)
2 s后有：F
2
代入数据可解得：m＝1 kg，a＝30°（1分）
【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系．
点评：本题关键是对小球进行运动情况分析，先加速后匀速；然后受力分析，根据共点力平衡条件和牛顿第二定律列式求解．
3.航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m =2㎏，动力系统提供的恒定升力F ="28" N。

试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升。

设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s2。

=" 8" s 时到达高度H =" 64" m。

求飞行器所阻力f的大小；
（1）第一次试飞，飞行器飞行t
1
（2）第二次试飞，飞行器飞行t
=" 6" s 时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力。

求飞行器能达到的最大高度h
2
【答案】（1）（2）
【解析】（1）第一次飞行中，设加速度为
匀加速运动（2分）
由牛顿第二定律（2分）
解得（1分）
（2）第二次飞行中，设失去升力时的速度为，上升的高度为
匀加速运动（2分）
设失去升力后的速度为，上升的高度为
由牛顿第二定律（2分）
（1分）
（2分）
解得（1分）
【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动规律的综合运用．
点评：本题的关键是对飞行器的受力分析以及运动情况的分析，结合牛顿第二定律和运动学基本公式求解，本题难度适中．。