2020福建省师大附中高一上学期期末考试物理试题含答案

福建师大附中2019-2020学年第一学期高一年段期末考试试卷

物理

（满分：100分，考试时间：90分钟）

试卷说明：

（1）本卷共四大题,17小题，所有的题目都解答在答案卷上，考试结束，只要将答案卷交上来。

（2）考试过程中不得使用计算器或具有计算功能的电子设备

一、单项选择题：（本大题共8小题，每小题4分，共32分。每题所给的选项中只有一个是正确的，选对的得4分，错选或不选的得0分）

1.福建师大附中物理组校本课程《疯狂物理》开设了制作水火箭这节课（如左下图所示），其原理图如右下图所示：用橡皮塞紧的装水瓶子,形成一个密闭的空间。在发射水火箭前，用打气筒把气体打入密闭的容器内,使得容器内空气的气压增大,当气压增大到一定程度时,瓶口与橡皮塞自由脱离。假设箭内水向下喷出时，火箭获得向上的速度，以下说法正确的是：

A．水火箭的水向下喷出时，水给水火箭一个向上的反作用力

B．水火箭的水向下喷出时，周围的空气给水火箭一个向上的反作用力

C．水火箭的水向下喷出时，给火箭向上的力小于水火箭的重力

D．水火箭的水向下喷出时，给火箭向上的力等于于水火箭的重力

2. 在研究力和运动的关系中，伽利略设计了著名的理想实验（如图所示）,将可靠的事实和理论思维结合起来，能更深刻地反映自然规律。下面给出了伽利略斜面实验的四个事件，请对事件的性质进行判断并正确排序，

①减小斜面BC的倾角（图中BC′），小球将通过较长的路程，仍能到达原来的高度

②由静止释放小球，小球沿斜面AB滚下，若减小斜面摩擦，当它滚上另一斜面BC，高度几乎与原来相同

③如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度

④如果没有摩擦，继续减小BC的倾角，最终使它水平，小球将沿水平面以恒定速度一直运动下去。以下正确的是：

A事实②→推论①→事实③→推论④

B事实①→推论②→事实③→推论④

C事实②→推论①→推论④→推论③

D事实②→推论③→推论①→推论④

3．声音在空气中的传播速度v与空气的密度ρ、压强p有关．根据单位制，下列关于空气中声速的表达式(k为比例系数，无单位)正确的是

A．v＝   B．v＝

C．v＝   D．v＝

4．气象研究小组用图示简易装置测定水平风速。在水平地面上竖直固定一直杆，半径为R、质量为m的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端O，当水平风吹来时，球在风力的作用下飘起来。已知风力大小正比于风速和球正对风的截面积，当风速v0=3 m/s时，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ=30°。则

A．θ=60°时，风速v=6 m/s

B．若风速增大到某一值时，θ可能等于90°

C．若风速不变，换用半径相等、质量变大的球，则θ减小

D．  若风速不变，换用半径变大、质量不变的球，则θ不变

5. 如图甲所示为某景区内的高空滑索运动，质量为m的游客可利用轻绳通过轻质滑环悬吊下滑。假设某阶段钢索与水平方向的夹角θ=30º，轻绳始终保持竖直，示意图如图乙，在这一阶段：

A．游客处于失重状态

B．钢索对滑环的支持力为0.5mg
C．游客运动的加速度为0.5 g

D．钢索与滑环间的动摩擦因数为

6．如图所示，斜面体b静止在水平地面上，物体a沿斜面匀速下滑，斜面体b始终静止不动，则下列说法正确的是

A．当在物体a上施加一沿斜面向下的力时，斜面体b对地面的压力等于a和b的重力

B．当在物体a上施加一沿斜面向下的力时，地面对斜面体有向右的摩擦力

C．当在物体a上施加一沿斜面向上的力（物体仍向下运动）时，地面对斜面体有向右的摩擦力

D．当在物体a上施加一竖直向下的力时，物体a加速下滑

7．如图所示，水平轨道AB和倾斜轨道BC平滑对接于B点，整个轨道固定。现某物块以初速度v0从A位置向右运动，恰好到达倾斜轨道C处（物块可视为质点，且不计物块经过B点时的能量损失）。物体在水平面上的平均速度 ，在BC斜面上平均速度，且。物体在AB处的动摩擦因素为，在BC处的动摩擦因素为，且。已知 ，θ=37°。根据上述信息，下面说法正确的是

A．物体经过B处的速度大小为0.5v0

B．在AB、BC运动时间之比

C．物体与BC间的动摩擦因素

D．物体到达C处之后，能保持静止状态

8.2018年10月23日，港珠澳跨海大桥正式通车。为保持以往船行习惯，在航道处建造了单面索所有钢索均处在同一竖直面内斜拉桥，其索塔与钢索如图所示（不计钢索的质量）。下列说法正确的是：
A. 增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力
B. 减小钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力
C.为了减小钢索承受的拉力，可以适当增高索塔的高度
D. 为了使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索必须对称分布

二、多项选择题：（本大题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不完整的得2分，选错或不选的得0分）

9．如图，一粗糙斜面始终保持静止在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N。另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成。已知M始终保持静止，则在此过程中

A.地面对斜面体的摩擦力始终向右          

B. M所受细绳的拉力大小一定一直增加
C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加 

D.M所受斜面的摩擦力大小一定先减小后增加

10．光滑水平地面上，可视为质点的两滑块A、B在水平外力作用下紧靠在一起压紧弹簧，弹簧左端固定在墙壁上，此时弹簧的压缩量为x0，以两滑块此时的位置为坐标原点建立如图所示一维坐标系．现将外力突然反向并使B向右做匀加速运动（如图所示），下列关于拉力F、两滑块间弹力FN与滑块B的位移x变化的关系图象可能正确的是   

11．如图所示，某人从距水面一定高度的平台上做蹦极运动。劲度系数为k的弹性绳一端固定在人身上，另一端固定在平台上。人从静止开始竖直跳下，在其到达水面前速度减为零。运动过程中，弹性绳始终处于弹性限度内。取与平台同高度的o点为坐标原点，以竖直向下为y轴正方向，忽略空气阻力，人可视为质点。从跳下至第一次到达最低点的运动过程中，用v，a，t分别表示人的速度、加速度和下落时间。下列描述v与t、a与y的关系图像可能正确的是

A． B．

C． D．

12.一块足够长的白板，位于水平桌面上，处于静止状态．一石墨块（可视为质点）静止在白板上．石墨块与白板间有摩擦，滑动摩擦系数为μ．突然，使白板以恒定的速度v0做匀速直线运动，石墨块将在板上划下黑色痕迹．经过某段时间t，令白板突然停下，以后不再运动．在最后石墨块也不再运动时，白板上黑色痕迹的长度可能是（已知重力加速度为g，不计石墨与板摩擦划痕过程中损失的质量）

A． B． C．v0t﹣μgt2 D．v0t

13．将一个半球体置于水平地面上，半球的中央有一光滑小孔，上端有一光滑的小滑轮，柔软光滑的轻绳绕过滑轮，两端分别系有质量为的物体(两物体均可看成质点，m2悬于空中)时，整个装置处于静止状态，如图所示。已知此时与半球体的球心O的连线与水平方向成53°角(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)，与半球面的动摩擦因数为0. 5，并假设所受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则在整个装置处于静止的前提下，下列说法正确的是

A．无论的比值如何，地面对半球体的摩擦力都为零

B．当时，半球体对的摩擦力垂直于图中的虚线向上

C．当时，半球体对的摩擦力的方向垂直于图中的虚线向下

D．当时，半球体对的摩擦力的方向垂直于图中的虚线向上

三、实验题（本大题共2题，共16分）

14．（4分）有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则．在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力TOA、TOB和TOC，回答下列问题：

⑴ 改变钩码个数，实验不能完成的是         

A．钩码的个数N1＝N2＝2，N3＝4    B．钩码的个数N1＝N3＝3，N2＝4

C．钩码的个数N1＝N2＝N3＝4      D．钩码的个数N1＝3，N2＝4，N3＝5

⑵ 在作图时，你认为图示中______是正确的．（填“甲”或“乙”）

15．（8分）如图甲，为测定木块与长木板之间的动摩擦因数的装置，图中长木板水平固定，实验过程中，调整定滑轮高度，使细线与长木板平行。

（1）如图乙为木块在水平长木板上运动带动纸带打出的一部分点迹，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个计时点未画出，电源的频率为50 Hz。从纸带上测出x1＝3.20 cm，x2＝4.52 cm，x5＝8.42 cm，x6＝9.70 cm。则木块加速度大小a＝                               .m/s2.（结果保留两位有效数字）

（2）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m。若木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ＝                      .

（结果用g、M、m、a表示）

四、计算题（本大题3题，共36分）

16．（9分）如图，“嫦娥三号”卫星在登月软着陆过程中，先在离月球表面100m高处静止悬停，然后匀加速下降12s，再匀减速运动下降4s至离月球表面4m高处，速度减小为零。已知月球表面重力加速度是地球表面重力加速度的六分之一，“嫦娥三号”卫星的总质量为1590kg，喷出燃料质量不计。（取g＝10m/s2）求上述过程中：
 

（1）卫星运动达到的最大速度；
（2）卫星匀减速运动时的加速度大小；
（3）卫星匀减速运动时发动机的推力大小。

17．（11分）如图所示，倾角为θ的固定光滑斜面底部有一垂直斜面的固定档板C．劲度系数为k1的轻弹簧两端分别与挡板C和质量为m的物体B连接，劲度系数为k2的轻弹簧两端分别与B和质量也为m的物体A连接，轻绳通过光滑滑轮Q与A和一轻质小桶P相连（不计小桶P的质量），轻绳AQ段与斜面平行，A和B均静止．现缓慢地向小桶P内加入细砂，当k1弹簧对挡板的弹力恰好为零时，求：

（1）小桶P内所加入的细砂质量；

（2）小桶下降的距离．

18．（16分）如图所示，质量M＝10kg、上表面光滑的足够长的木板在F＝50N的水平拉力作用下，以初速度v0=5 m/s沿水平地面向右匀速运动。现有足够多的小铁块，它们的质量均为m=1kg，将一铁块无初速地放在木板的最右端，当木板运动了L＝1m时，又无初速度地在木板的最右端放上第2块铁块，只要木板运动了L就在木板的最右端无初速度放一铁块。（取g＝10m/s2）试问：

（1）第1块铁块放上后，木板运动了L时，木板的速度多大？

（2）最终木板上放有多少块铁块？

（3）最后一块铁块与木板右端距离多远？

福建师大附中2019-2020学年第一学期高一年段期末考试试卷物理答案

一、单项选择题：（本大题共8小题，每小题4分，共32分）

二、多项选择题：（本大题共5小题，每小题4分，共20分）

三、实验题（本大题共2题，共12分）

14．（1）A    2分    （2）甲    2分

15．（1）    1.3       4 分       （2）    4 分

四、计算题（本大题3题，共36分）

16．（9分）（1）设最大速度为vm，运动总时间为t，运动总位移为x，则

                                                           2分

解得：vm=12m/s                                                    1分

（2）设匀减速运动加速度大小为a，则

                                                            2分

解得：a=3m/s2                                                     1分

（3）设推力大小为F，根据牛顿第二定律

F-mg月=ma                                                        2分

解得：F=7420N                                                    1分

17．（11分）

（1）当B与挡板C间挤压力恰好为零时，以A、B两个物体整体为研究对象，根据平衡条件得知，轻绳的拉力大小为T=2mgsinθ       1分

      对小桶：T=m砂g                        1分

故小桶P内加入的细砂质量为m砂=2msinθ  1分

 （2）未向小桶内加入细沙时，

A、B两个物体整体为研究对象，根据平衡条件，弹簧k1的压缩量为x1=错误！未找到引用源。      2分

A物体为研究对象，弹簧k2的压缩量为x2=错误！未找到引用源。  1分

当缓慢地向小桶P内加入细砂，当B与挡板C间挤压力恰好为零时，

弹簧k1恢复原长状态，物体B上升了x1=    2分

弹簧k2的由压缩变伸长，B物体为研究对象，根据平衡条件：

弹簧k2伸长量为x2′=错误！未找到引用源。    1分      物体A上升了x2+x2′=    

小桶下降的距离为 S=x1+x2+x2′=    2分

18（16分）解：（1）木板最初做匀速运动，由 1分  解得，

第l 块铁块放上后，木板做匀减速运动，即有：

      2分

 代人数据解得：   1分

（2）设最终有n块铁块能静止在木板上．则木板运动的加速度大小为： 1分

第1 块铁块放上后：    

第2 块铁抉放上后：     

第n块铁块放上后：     3分

由上可得：     2分

木板停下时，，得n=6.6。即最终有7 块铁块放在木板上。 2分

（3）从放上第1块铁块至刚放上第7 块铁块的过程中，由（2）中表达式可得：

　　      2分

从放上第7 块铁块至木板停止运动的过程中，设木板发生的位移为d ，则：

    联立解得：      2分