天津市南开区2018-2019学年高一物理上学期期末学业水平测试试题

天津市南开区2018-2019学年高一物理上学期期末学业水平测试试题
一、选择题
1．火车以速度v 从A 地到达B 地历时t ，现火车以速度v 0由A 地匀速出发，中途急刹车速度为零后又立即加速到v 0，刹车和加速时间共为t 0（刹车和加速过程均为匀变速）；若火车仍要准时到达B 地，则匀速运动的速度v 0应等于（ ）
A ．0vt t t -
B ．0vt t t +
C ．022vt t t -
D ．0
22vt t t +
2．甲、乙两球从同一高度同时由静止释放，下落时受到的空气阻力F 与球的速率v 成正比，即F=-kv （k>0），且两球的比例常数k 相等，如图所示为下落时两球的v-t 图象。

若甲球与乙球的质量分别为m 1与m 2，则（ ）
A ．m 2>m 1，且甲球先抵达地面
B ．m 2>m 1，且乙球先抵达地面
C ．m 2<m 1，且甲球先抵达地面
D ．m 2<m 1，且乙球先抵达地面
3．如图所示，弹簧的一端固定在墙上，另一端靠着静止在光滑水平面上的物体A 上，开始时弹簧为自由长度，现对物体作用一水平力F ，在弹簧压缩到最短的过程中，物体的速度和加速度变化情况是( )
A ．速度增大，加速度减小
B ．速度减小，加速度增大
C ．速度先增大后减小，加速度先增大后减小
D ．速度先增大后减小，加速度先减小后增大
4．2010年我国自行研制的“歼20”战机在某地试飞成功。

假设该战机起飞前从静止开始做匀加速直线运动，达到起飞速度v 所需时间t ，则起飞前的运动距离为 （ ） A ．vt
B ．
2
vt C ．2vt D ．
1
2
v t 2 5．如图所示，将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直墙上，不计空气阻力，则下列说法中正确的是
A ．从抛出到撞墙，第二次球在空中运动的时间较短
B ．篮球两次撞墙的速度可能相等
C ．篮球两次抛出时速度的竖直分量可能相等
D．抛出时的动能，第一次一定比第二次大
6．在忽略空气阻力情况下，让一轻一重的两块石块从同一高度同时自由下落，则关于两块石块的运动，下列说法正确的是（）
A．重的石块落得快，先着地
B．轻的石块落得快，先着地
C．在着地前的任一时刻，两块石块具有相同的速度
D．在着地前的任一时刻，两块石块具有不同的速度
7．引体向上是国家高中学生体质健康标准的选测项目之一，主要测试上肢肌肉力量的发展水平，为男学生上肢力量的测试项目。

某同学在测试中单次引体向上的时间约为2 s，下列数据中，最接近该同学在测试中克服重力做功的平均功率的是
A．1.5 W
B．15 W
C．150 W
D．1500 W
8．如图所示，一滑块从半圆形光滑轨道上端由静止开始滑下，当滑到最低点时，关于滑块动能大小和对轨道最低点的压力，下列结论正确的是( )
A．滑块的质量不变，轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道的压力越大
B．滑块的质量不变，轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道的压力与半径无关
C．轨道半径不变，滑块的质量越大，滑块动能越大，对轨道的压力越小
D．轨道半径不变，滑块的质量越大，滑块动能越大，对轨道的压力不变
9．建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料．质量为70.0kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.5m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为（g取10m/s2）（）
A．490 N B．510 N C．890 N D．910 N
10．某人用手将质量为1kg的物体由静止竖直向上匀加速提升lm，此时物体的速度是2m/s，取g=10
m/s2，则下列说法正确的是
A.手对物体做功10J
B.合外力对物体做功12J
C.合外力对物体做功2J
D.重力势能增加了12J
11．一只小船以恒定的速度渡河，船头始终垂直河岸航行，当小船行到河中央时，水流速度突然变大，
那么小船过河的时间将 A.不变 B.变小 C.变大 D.都有可能
12．汽车在平直路面上刹车，其位移与时间的关系是x=24t －6t 2
，则它在第3s 末的速度大小为 A.0m/s B.6m/s C.12m/s D.18m/s
二、填空题
13．把质量是0.2kg 的小球放在竖直的弹簧上，将小球往下按至A 的位置，如图甲所示。

迅速松手后，球升高至最高位置C （图丙），途中经过位置B 时弹簧正好处于原长（图乙）。

已知B 、A 的高度差为0.1m ，C 、B 的高度差为0.15m ，弹簧的质量和空气阻力均可忽略，g 取10m/s 2。

小球从A 运动到C 的过程中，弹簧的弹性势能的最大值为________J ，小球在B 处的动能是________J.
14．宇航员在某星球表面，将一小球从离地面h 高处以初速水平抛出，测出小球落地点与抛出点间的水平位移为s ，若该星球的半径为R ，万有引力恒量为G ，则该星球表面重力加速度为 ，该星球的平均密度为 。

15．有两颗人造卫星，它们的质量之比，轨道半径之比
，则它们所受向心力大小之
比
；它们的运行速率之比 ；它们的向心加速大小之比
；它们的周期之比。

16．质量为M 的物块静止在光滑水平桌面上，质量为m 的子弹以水平速度v 0射入物块后，以水平速度2v 0/3射出。

则物块的速度为_______，此过程中损失的机械能为______。

17．如图所示：物体A 放在物体B 上，物体B 放在光滑的水平面上，已知2A m kg =，6B m kg =，A 、B 间的最大静摩擦力为8N ，则当16F N =时，A 、B 的加速度为______2/m s ，为使A 、B 不发生相对滑动，F 的最大值为______N 。

三、实验题
18．如图甲所示为测量电动机匀速转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动.在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器.
（1）请将下列实验步骤按先后排序：________ A.使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触 B.接通电火花计时器的电源，使它工作起来
C.启动电动机，使圆形卡纸转动起来
D.关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段痕迹（如图乙所示），写出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值.
（2）要得到ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是____________.
A.秒表
B.毫米刻度尺
C.圆规
D.量角器
（3）写出角速度ω的表达式，并指出表达式中各个物理量的意义：____________
19．在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在频率为f的交流电源上，在实验中打下一条理想纸带，如图所示，选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点的距离为S0，点AC间的距离为S1，点CE间的距离为S2，已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，则：
（1）起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为△E P＝________ ，重锤动能的增加量为△E K＝__________。

（2）根据题中提供的条件，可求出重锤实际下落的加速度a=__________,它和当地的重力速度g进行比较，应该是a_________g（填“>”、“=”或“<”）。

20．如图所示为探究平行板电容器电容大小决定因素的实验。

给电容器充电后与电源断开，即保持电量不变，则： (填“变小”、“变大”或“不变”)
(1)甲图将B板上移，静电计指针偏角_______，电容器的电容________；
(2)乙图将B板左移，静电计指针偏角_______，电容器的电容________；
(3)丙图将电介质插入两板之间，静电计指针偏角_______，电容器的电容________。

四、解答题
21．如图，水平平台ab长L=20m，平台b端与特殊材料制成的足够长斜面bc连接，斜面倾角为30°，在平台a端放有质量m=2kg的小物块。

现给物块施加一个大小F=50N、与水平方向成37°角的推力，使
物块由静止开始运动。

（物块可视为质点，重力加速度）
（1）若物块从a端运动到b端的过程中F始终存在，运动时间t=4s，求物块与平台间的动摩擦因数；（2）若物块从a端运动到图中P点时撤掉F，则物块刚好能从斜面b端无初速下滑，求aP间的距离；（结果保留三位有效数字）；
（3）若物块与斜面bc间的动摩擦因数，式中为物块在斜面上所处的位置离b端的距离，则在（2）问的情况下，求物块在斜面上速度达到最大时的位置。

22．有一个竖直放置的圆形轨道，半径为R，由左右两部分组成．如图所示，右半部分AEB是光滑的，左半部分BFA是粗糙的．现在最低点A给质量为m的小球一个水平向右的初速度v0，使小球沿轨道恰好运动到最高点B，小球在B点又能沿BFA轨道回到点A，到达A点时对轨道的压力为4mg．
求：（1）到达B点的速度
（2）小球在A点的速度v0
（3）在轨道BFA上克服摩擦力所做的功．
23．一根长为2m，横截面积为2.0×10-5m2的铜棒，将其两端与电动势4.0×10-2 V，内阻不计的电源连接，铜棒的电阻为2.0×10-3 Ω，铜内自由电子密度为8.0×1029 m-3。

求：
(1)通过铜棒的电流；
(2)铜棒内的电场强度；
(3)自由电子定向移动的速率。

(4)不考虑电源内阻，请你从能量转化与守恒的角度推导：铜棒两端的电压U等于电源的电动势E。

24．把质量为0.5kg的石块从10m高处斜向上抛出，初速度是=5m/s，不计空气阻力，求: (1)石块下落过程中重力所做的功？ (2)石块落地时的速度大小是多大？
25．如图所示，可视为质点的质量m＝2.0kg的木块静止在高h＝1.8m的水平台上，木块距平台右边缘x ＝4m，木块与平台间的动摩擦因数μ＝0.2．用F＝20N的水平拉力拉动木块，木块向右运动到平台边缘时撤去F．不计空气阻力，g取10m/s2，求：
（1）木块在平台上运动的时间
（2）木块离开平台时的速度大小；
（3）木块落地时距平台边缘的水平距离
【参考答案】***
一、选择题
13．5J 0.3J
14．, 15．
；
；
；
16．013mv v M =
；
2
0518M m mv M
- 17．32 三、实验题
18．（1）ACBD ； （2）D ；（3）(θ为n 个点对应的圆心角，t 为时间间隔) 19．
;
;
; <;
20．变大 变小 变大 变小 变小 变大 四、解答题
21．(1)0.7(2)14.7m(3)6m 【解析】
【分析】物块从a 到b 做匀加速直线运动，由运动学规律和牛顿第二定律求出物块与平台间的动摩擦因数，物体从a 到P ，由运动学规律和牛顿第二定律求出P 间的距离，物块沿斜面bc 下滑的过程中，先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，加速度为零时速度最大。

解：（1）物块从a 到b 受到四个力的作用做匀加速直线运动
由运动学规律有：
代入数据得：
由牛顿第二定律有：
代入数据解得：
（2）物体从a 到P ，由运动学规律有：
物块从由P 到b 做匀减速直线运动，由运动学规律有：
由牛顿第二定律有：
，
联立以上各式，代入数据解得aP 距离为：
（3）物块沿斜面bc 下滑的过程中，先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，加速度
为零时速度最大
在该位置，有：，
联立二式，代入数据解得 22．（1）
；（2）
；（3）mgR ．
【解析】（1）小球沿轨道恰好运动到最高点B ，在B 点，重力提供向心力，由牛顿第二定律得：
，解得：；
（2）从A到B过，由机械能守恒定律得：，解得：；
（3）小球再次返回A点时速度为，在A点，由牛顿第二定律得：，
解得：，对整个过程，由动能定理得：，解得：。

点睛：本题考查机械能守恒定律及动能定理的应用，在注意分析物体的运动过程，做好受力分析，特别是圆周运动的向心力要注意应用。

23．(1）20A (2)2.0×10-2 V/m (3)7.8×10-6m/s (4)
【解析】
（1）由可得：；
（2）由可得；
（3）设铜导线中自由电子定向移动的速率为v，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t．则导线的长度为，体积为，在t时间内这些电子都能通过下一截面，则电流为：
，
所以
（4）非静电力做功为：，故
又知道，，故解得．
24．⑴50J ⑵15m/s
【解析】（1）重力做功：W=mgh=50J
（2）对石块由抛出到落地的过程运用动能定理：
代入数值得：
点睛：根据做功公式可求重力做的功；对整个过程由动能定理分析，可求得石块落地时的速度．25．（1）1.0s；（2）8m/s；（3）4.8m
【解析】
【分析】
本题的考点是牛顿运动定律和平抛运动的结合。

【详解】
（1）根据牛顿第二定律：；再结合匀变速直线运动的规律：
；
（2）依据（1）求得的数据：
（3）离开平台后，物体做平抛运动，可得：
【点睛】
平抛运动求解的时候最常用的方式是分解到水平和竖直方向。