2021北京东城高一（上）期末物理（教师版）

2021北京东城高一（上）期末

物    理

2021.1

本试卷共8页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案写在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

第一部分（选择题共48 分）

一、单项选择题（本题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的）

1.下列物理量中，属于矢量的是

A.质量 B.时间 C.路程 D.速度

2.三位同学从北京去重庆，他们选择了不同的交通方式。如图所示，甲同学乘火车，乙同学乘飞机，丙同学先乘火车到武汉，然后乘轮船沿长江而上。关于三位同学的路程与位移，下列说法正确的是

A.路程相同，位移不同 B.路程相同，位移相同

C.路程不同，位移不同 D.路程不同，位移相同

3.下列情境中的研究对象可以被看作质点的是

A.研究地球绕太阳的公转

B.研究乒乓球在空中的旋转运动

C.研究跳水运动员在空中做的转体运动

D.研究运动中的自行车车轮的转动快慢

4.一列火车沿直线匀加速行驶，在100s内速度从72km/h增加到144km/h。这段时间内火车的加速度大小为

A.0.2 m/s2 B.0.6 m/s2 C.0.72 m/s2 D.1.44 m/s2

请阅读下述文字，完成第5题、第6题。

小明去超市购物，他在从一层到二层的过程中，站立在自动人行道上，并随自动人行道做匀速运动。自动人行道为如图所示的坡面平整的斜面。

5.若该超市一层和二层之间自动人行道的长度约为20m，小明测得他从一层到二层所用的时间约为40s，则自动人行道运行速度的大小约为

A.0.2 m/s B.0.5 m/s C.1 m/s  D.2 m/s

6.在小明随自动人行道做匀速运动的过程中，关于他的受力情况，下列说法正确的是

A.只受重力  B.受重力和支持力

C.受重力和摩擦力  D.受重力、支持力和摩擦力

7.如图所示，有一薄板状物体，先在A点将其悬挂起来，静止时通过A点画一条竖直线AB；再选另一处D点将其悬挂起来，静止时过D点画一条竖直线DE，AB和DE的交点为C。

下列说法正确的是

A.薄板所受重力就是悬绳的拉力

B.薄板上只有C点受到重力作用

C.重力的方向与薄板的悬挂方式无关

D.薄板的重心可能在A点，也可能在D点

请阅读下述文字，完成第8题、第9题、第10题、第11题。

一辆汽车行驶在平直公路上，从t＝0时开始制动，汽车在第1 s、第2s、第3s前进的距离分别是9 m、7 m、5 m，如图所示。某同学根据题目所提供的信息，猜想汽车在制动后做匀减速直线运动。如果他的猜想是正确的，可进一步推断

8.汽车的加速度大小为

A.2 m/s2 B.5 m/s2 C.7 m/s2 D.9 m/s2

9.汽车由开始制动到静止，运动距离为

A.21 m B.23 m C.25 m D.27 m

10.汽车开始制动时的速度大小为

A.4 m/s B.6 m/s C.8 m/s D.10 m/s

11.第6 s末汽车的速度大小为

A.－2 m/s B.0 C.2 m/s  D.4 m/s

12.下雨天有雨水从屋檐滴下，屋檐到地面的距离为5.0 m。已知重力加速度g＝9.8 m/s2，雨滴到达地面所需的时间最接近

A.0.1 s B.1 s C.5 s D.10s

13.一物体沿直线运动，其速度υ随时间t变化的图像如图所示。由图像可知

A.在0~2 s内物体运动的加速度大小为2 m/s2

B.在0~2 s内物体运动的加速度大小为10 m/s2

C.在0~4 s内物体运动的位移大小为30 m

D.在0~4 s内物体运动的位移大小为40 m

14.在光滑墙壁上用网兜把足球挂在A点，足球与墙壁的接触点为B。足球所受重力为G，悬绳与墙壁的夹角为α，网兜的质量不计，则

A.球对墙壁的压力大小为G tan α 

B.球对墙壁的压力大小为G sin α

C.悬绳对球的拉力大小为G cos α 

D.悬绳对球的拉力大小为G tan α

15.如图所示，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持F的大小不变，方向改为与水平面成60角斜向上，物块也恰好做匀速直线运动。则物块与桌面间的动摩擦因数为

A. B.

C.2＋ D.2－

16.如图所示，一轻弹簧的右端固定在墙璧上，左端连接一小车，小车放置在光滑水平地面上，重物放在小车上，弹簧处于原长。现将小车缓慢向左拉动一小段距离后释放，重物与小车一起向右运动，二者没有发生相对滑动。小车运动过程中弹簧始终处于弹性限度内。在弹簧第一次恢复原长的过程中

A.重物与小车间不存在摩擦力

B.重物受到水平向左、大小不变的滑动摩擦力

C.重物受到水平向右、逐渐减小的静摩擦力

D.重物受到水平向右、逐渐增大的静摩擦力

第二部分（非选择题 共 52分）

二、填空、作图题（本题共3小题，共20分）

17.（4分）

在一个两端封闭的玻璃管内，有质量不等的铁片和羽毛。玻璃管的一端有一个开关。实验一：打开开关，使玻璃管内部与外界相通，将玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时由静止开始下落。实验二：把玻璃管内部抽成真空，关闭开关，再次将玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时由静止开始下落。两次实验中，某时刻铁片和羽毛的下落情况如图中的甲、乙所示，其中管内抽成真空的是图________（选填“甲”或“乙”）。对比两次实验现象，可以得出的结论是：如果没有空气甲阻力，质量不等的物体下落快慢________（选填“相同”或“不同”）。

18. （4分）

某同学在验证两个互成角度的力的合成规律时，橡皮条一端固定，一端系有轻质小圆环，用拉力F1和F2共同拉动小圆环使其静止于O点，实验记录纸如图所示，拉力F1和F2的方向分别过P1点和P2点，大小分别为F1＝2.0N、F2＝3.0N。请你画出F1和F2的图示并利用作图法求出合力F合的大小。

19.（12分）

实验小组的同学们做“探究加速度与物体受力、物体质量关系”的实验。采用如图甲所示的实验装置，让重物通过细绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动。

图甲

（1）除了图甲中所示的器材以及交流电源和导线外，还必须使用的测量工具有________。

A.秒表 B.天平（含砝码） C.弹簧测力计 D.刻度尺

（2）实验前他们做了以下两项准备：

①调整垫片的位置，使小车在不受牵引时能拖动纸带在木板上做匀速直线运动。这样做是为了消除摩擦力的影响，使实验过程中小车所受合外力F等于_______。

②挑选合适的重物（砝码和托盘），使小车质量M远大于重物（砝码和托盘）质量m。这样做是为了使小车匀加速运动时，小车所受牵引力近似等于________。

（3）图乙所示为某同学挑选的一条纸带，A、B、C、D、E是按打点先后顺序依次选取的计数点，相邻的两个计数点之间有四个点未画出。现测出AB＝2.20 cm，AC＝6.40 cm，AD＝12.58 cm，AE＝20.80 cm，已知打点计时器所用电源频率为50 Hz。则打C点时，小车的速度大小为________m/s。（结果保留两位有效数字）

图乙

（4）他们在处理其中一条纸带时，求出每个计数点对应的速度，并将各点的速度都标在了如图丙所示的坐标系中。请在坐标系中画出小车运动的υ－t图像，并利用图像求出小车此次运动的加速度a＝________m/s2。

图丙

（5）在误差允许的范围内，在保证重物质量不变时，他们能够得到的实验结论是________；

在保证小车质量不变时，他们能够得到的实验结论是________。

三、计算论证题（本题共4小题，共32分）

解题要求：写出必要的文字说明、方程式和结果。有数值计算的题，结果必须明确写出数值和单位。

20.（5分）

如图所示，一个物体静止地放在台式弹簧秤上。请你证明物体对弹簧秤的压力大小等于物体所受的重力大小。（证明时请在图上标出所涉及的力）

21.（7分）

如图所示，将两相同平直轨道上下双层排列，两相同小车分别位于两轨道上。某时刻两小车从轨道最右端同时开始做匀加速直线运动，一段时间后，刹车系统（图中未画出）同时控制两小车尾部的刹车线，使二者同时立即停下来。此过程中小车甲的位移x1＝30 cm，小车乙的位移x2＝45 cm。

（1）求出两小车所受合力之比；

（2）有同学认为“小车甲的惯性大”，你认为他的观点是否正确，并说明理由。

22.（10分）

如图甲所示，质量m＝1.0 kg的小物块在平行于斜面向上的恒定拉力F作用下，沿足够长的倾角为37°的斜面由静止开始运动，1 s后撤去拉力F。如图乙所示为其速度υ随时间t变化的部分图像。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。计算时取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2。

（1）求小物块与斜面间的动摩擦因数μ；

（2）求拉力F的大小；

（3）请你分析说明小物块能否返回出发点。

23.（10分）

某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”，其构造如图所示，一根轻弹簧上端固定在支架上，下端悬挂一重物，弹簧左侧固定一刻度尺。在弹簧下端悬挂1.0N重物，重物静止时指针所指位置的刻度标记为0，两条相邻长刻线间距离设为d，取g＝10m/s2。

（1）在弹簀下端悬挂0.9N重物，重物静止时指针指在刻度尺上的C位置。求此弹簀的劲度系数；

（2）将这个“竖直加速度测量仪"置于在竖直方向运动的电梯中。悬挂1.0 N重物时，在电梯运动的某段时间内，指针指在刻度尺上的C位置。

①判断电梯处于超重状态还是失重状态，并简要说明电梯的运动情况；

②求电梯的加速度。

2021北京东城高一（上）期末物理

参考答案

一、单项选择题（本题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的）

二、填空、作图题（本题共3小题，共20分）

17.（4分）乙相同

18.（4分）（图略）    4.3~4.7

19.（12分）

（1）BD

（2）①细绳对小车的拉力    ②重物的重力mg

（3）0.52

（4）作图略，0.95~1.05

（5）在物体所受合外力一定时，物体的加速度与其质量成反比在物体质量一定时，物体的加速度与其所受合外力成正比

三、计算论证题（本题共4小题，共32分）

20.（5分）

以物体为研究对象，受力如图（略）

根据平衡条件F支＝G

物体对弹簧秤的压力与弹簧秤对物体的支持力为相互作用力

根据牛顿第三定律F支＝F压

可以证明：物体对弹簧秤的压力大小等于物体所受的重力大小，即F压＝G

21.（7分）

（1）两小车均做初速度为零的匀加速直线运动

根据运动学公式 

根据牛顿第二定律  F＝ma

小车所受合力 

两小车所受合力之比F1 : F2＝2 : 3

（2）他的观点不正确。物体惯性大小只由其质量决定，两小车的质量相同，所以它们惯性大小相等。

22.（10分）

（1）以小物块为研究对象，撤去拉力F以后，小物块沿斜面向上做匀减速直线运动，受力分析（略）

由υ－t图像可知，此过程小物块的加速度  a2＝10 m/s2

根据牛顿第二定律  mg sin θ＋μmg cos θ＝ma2

解得小物块与斜面间的动摩擦因数  μ＝0.5

（2）在拉力F作用下，小物块沿斜面向，上做匀加速直线运动，受力分析（略）

由υ－t图像可知，此过程小物块的加速度  a1＝20 m/s2

根据牛顿第二定律  F－mg sin θ－μmg cos θ＝ ma1

解得拉力F的大小F＝30 N

（3）小物块能返回出发点。

因为当小物块速度减为零时，重力沿斜面向下的分力G1＝mg sin θ＝6 N

此时的最大静摩擦力f＝μmg cos θ＝4 N。

由于G1＞f，所以小物块将沿斜面向下做匀加速运动，能够返回出发点。

23. （10分）

以重物为研究对象，重物受到重力和弹簧的拉力。以竖直向.上为正方向。

（1）设悬吊0.9 N重物时，弹簧形变量为x1；悬吊1.0 N重物时，弹簧形变量为x2。

根据胡克定律及二力平衡条件  kx1＝G1

kx2＝G2

代人已知条件    G2－G1＝k·2d

解得

（2）①电梯处于失重状态，可能的运动状态是:加速下降或减速上升。

②根据牛顿第二定律  F－mg＝ma

解得a＝－1.0 m/s2

电梯的加速度大小为1.0 m/s3，方向竖直向下。