2020-2021学年山西省晋中市榆次第一中学高一上学期期末测试物理试题

2020-2021学年山西省晋中市榆次第一中学高一上学期期末测试物理试题 

(时间：90分钟　满分：100分)

一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)

1．下列说法中正确的是(　　)

A．物体运动时速度的变化量越大，它的加速度一定越大

B．速度很大的物体，其加速度可以为零

C．某时刻物体速度为零，其加速度不可能很大

D．加速度很大时，运动物体的速度一定很快变大

2．一个做匀变速直线运动的物体的位移x＝6t－1.5t2，当其速度大小为3 m/s时，物体运动的时间可能是(　　)

A．0.5 s　　　　 B．2 s

C．3 s D．4 s

3．如图所示，小明用与水平方向成θ角的轻绳拉木箱，沿水平面做匀速直线运动，此时绳中拉力为F，则木箱所受合力大小为(　　)

A．0 B．F

C．Fcos θ D．Fsin θ

4．如图所示为甲、乙两物体运动的x－t图像，下列关于甲、乙两物体运动的说法正确的是(　　)

A．甲、乙两个物体同时出发

B．甲、乙两个物体在同一位置出发

C．甲的速度比乙的速度小

D．t2时刻两个物体速度相同

5．国产歼－15舰载机以65 m/s的速度降落在静止的“辽宁号”航母水平甲板上，机尾挂钩精准钩住阻拦索．在阻拦索的拉力帮助下，经历2.5 s速度减小为零．若将上述运动视为匀减速直线运动，根据以上数据不能求出战斗机在甲板上运动的(　　)

A．位移 B．加速度

C．平均速度 D．受到的阻力

6．物体由静止开始做匀加速直线运动，加速8 s后，立即做匀减速直线运动，再经过4 s停下．关于该物体的运动情况，下列说法正确的是(　　)

A．加速、减速过程中的加速度大小之比为2∶1

B．加速、减速过程中的平均速度大小之比为2∶1

C．加速、减速过程中的位移大小之比为2∶1

D．加速、减速过程中速度的变化率大小之比为2∶1

7．如图所示，在光滑水平面上，用弹簧水平连接一斜面体，弹簧的另一端固定在墙上，一玩具遥控小车放在斜面上，小车在遥控下运动，稳定时发现弹簧处于压缩状态．下列判断正确的是(　　)

A．小车一定匀速运动

B．小车一定匀加速向下运动

C．斜面体对小车的摩擦力一定沿斜面向上

D．地面对斜面体的支持力一定小于斜面体和小车的总重力

8．一个小孩从滑梯上滑下的运动可看作匀加速直线运动．第一次小孩单独从滑梯上滑下，加速度为a1.第二次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下(小狗不与滑梯接触)，加速度为a2.则(　　)

A．a1<a2 B．a1>a2

C．a1＝a2 D．无法判断

二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)

9．如图所示，在斜面上，木块A与B的接触面是水平的，绳子呈水平状态，两木块均保持静止．则关于木块A和木块B的受力个数可能的是(　　)

A．2个和4个 B．3个和4个

C．4个和4个 D．4个和5个

10．如图甲，用力传感器研究橡皮绳中拉力的大小随时间变化情况．向下拉小球然后释放，小球沿竖直方向运动，某段时间内采集到的信息如图乙所示，则(　　)

A．t2～t3时间内小球向上运动，速度不断增大

B．t3～t4时间内小球向下运动，加速度不断增大

C．t4～t5时间内小球向上运动，速度不断增大

D．t5～t6时间内小球向下运动，加速度不断增大

11．质量为2 kg的物体处于静止状态，现同时受到同一平面内的三个共点力作用，在如图所示的四种情况中(坐标纸中每小格边长表示1 N大小的力)，物体的运动情况分别是(　　)

A．甲做匀加速直线运动，加速度大小为3 m/s2

B．乙做匀加速直线运动，加速度大小为3 m/s2

C．丙做匀加速直线运动，加速度大小为2.5 m/s2

D．丁做匀加速直线运动，加速度大小为2 m/s2

12．如图所示，A、B两物体质量分别为2 kg、1 kg，用细线连接置于水平地面上．现用大小为6 N 的水平作用力F拉物体A，两物体一起向右做匀加速运动．若两物体与地面间的动摩擦因数均为0.1，取重力加速度g＝10 m/s2，下列说法正确的是(　　)

A．B的加速度大小为5 m/s2

B．A拉B的作用力为2 N

C．若撤去外力F，则A物体做减速运动，B物体做加速运动

D．若撤去外力F，则A物体的加速度大小为1 m/s2

三、非选择题(本题共6小题，共60分)

13．(6分)如图为“验证力的平行四边形定则”实验，三个细线套L1、L2、L3共系于一个结点，另一端分别系于轻质弹簧测力计A、B和重物M上，A挂于固定点P.手持B拉动细线，使结点静止于O点．

(1)某次实验中A的指针位置如图所示，其读数为________N.

(2)实验时要在贴于竖直木板的白纸上，记录________、________、________和L1、L2、L3的方向及M的重力．

(3)(多选)下列实验要求中必要的是________.

A．弹簧测力计需要在实验前进行校零

B．细线套方向应与木板平面平行

C．需要用托盘天平测量重物M的质量

D．弹簧测力计B始终保持水平

14．(9分)为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，两光电门间的距离为s，牵引砝码的质量为m.回答下列问题：

(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平．在不增加其他仪器的情况下，判定调节是否到位的方法是____________________________________．

(2)若取M＝0.4 kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的是(　　)

A．m1＝5 g　　　 B．m2＝15 g

C．m3＝40 g D．m4＝400 g

(3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，求得加速度的表达式为__________________________.(用Δt1、Δt2、D、s表示)

15．(10分)在平直的公路上，一辆汽车正以32 m/s的速度匀速行驶，因前方出现事故，司机立即刹车，直到汽车停下．已知汽车的质量为1.5×103 kg，刹车时汽车所受的阻力为1.2×104 N．求：

(1)刹车时汽车的加速度大小；

(2)从开始刹车到最终停下，汽车运动的时间；

(3)从开始刹车到最终停下，汽车前进的距离．

16．(11分)如图所示，两个完全相同的重为G的球，两球与水平地面间的动摩擦因数都是μ，一根轻绳两端固接在两个球上，在绳的中点施加一个竖直向上的拉力，当绳被拉直后，两段绳间的夹角为θ.问当F至少多大时，两球将发生滑动？

17．(12分)如图所示，在一段平直的公路上，一辆校车由静止开始做匀加速直线运动，从开始经36 m的距离速度达到43.2 km/h；随后保持这一速度做匀速直线运动，行驶到一个路口时，司机发现前方信号灯为红灯便立即刹车，校车匀减速直线行驶时间t＝4 s恰好停止．

(1)求校车匀加速运动的加速度大小；

(2)若校车总质量为4 500 kg，求校车刹车时所受的阻力大小．

18．(12分)如图甲所示，一物块质量为m＝2 kg，以初速度v0＝10 m/s沿粗糙的水平面向右运动，同时受到一水平向左的恒力F作用，物块在运动过程中速度随时间变化的规律如图乙所示，求：

甲　　　　　　　　乙

(1)恒力F的大小及物块与水平面的动摩擦因数μ；

(2)物块在4 s内的位移大小．

2020-2021晋中市榆次一中高一物理期末测试题参考答案

 (时间：90分钟　满分：100分)

一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)

1．

B　[物体运动时的加速度等于物体的速度变化量和时间的比值．与速度的大小、速度变化的大小都没有必然联系．因此A、C错误，B正确．加速度很大说明物体的速度变化一定很快，但是物体的速度是变大还是变小，与加速度的大小无关．故D错误．]

2．

C　[根据匀变速直线运动的位移—时间关系x＝v0t＋at2可知，该物体运动的初速度v0＝6 m/s，加速度a＝－3 m/s2，则根据速度—时间关系v＝v0＋at可知，物体速度大小为3 m/s时，若末速度与初速度同向：则3＝6－3t，得t＝1 s．若末速度与初速度反向：则－3＝6－3t，得t＝3 s．]

3．

A　[根据题意可知，木箱沿水平面做匀速直线运动，受力平衡，合外力为零．]

4．

C　[由题图可知甲物体从0时刻开始运动，而乙物体从t1时刻开始运动，故A错误；由题图可知甲物体从坐标x1处开始运动，而乙物体从坐标为0的位置开始运动，故B错误；x－t图像的斜率等于物体运动的速度，由题图可知乙运动的速度大于甲运动的速度，故C正确；t2时刻两物体的位置坐标相同(即两物体相遇)，故D错误．]

5．

D　[根据平均速度公式可得， ＝＝m/s＝32.5 m/s.位移：x＝t＝×2.5 m＝81.25 m，所以能求出战斗机在甲板上运动的位移、平均速度，故A、C不正确； 根据加速度的定义式a＝＝m/s2＝－26 m/s2，能求出战斗机在甲板上运动的加速度，因为不知道战斗机的质量，无法由牛顿第二定律求战斗机所受的阻力，故B不正确，D正确．]

6．

C　[设匀加速直线运动的末速度大小为v，则加速阶段的加速度大小a1＝，减速阶段的加速度大小a2＝，可知a1∶a2＝t2∶t1＝1∶2，则速度变化率大小之比为1∶2，故A、D错误；根据匀变速直线运动的平均速度推论知，匀加速和匀减速阶段的平均速度大小均为＝ ，即平均速度大小之比为1∶1，故B错误；根据x＝t得，加速阶段和减速阶段的位移大小之比为2∶1，故C正确．]

7．

D　[因弹簧处于压缩状态，则小车和斜面体整体在水平方向受到的合外力向左，则小车一定有向左的加速度的分量，即小车的加速度一定沿斜面向下，即小车可能匀加速向下运动，也可能匀减速向上运动，A、B错误；若小车匀加速向下运动，则斜面体对小车的摩擦力可能沿斜面向上，也可能不受摩擦力；若小车匀减速向上运动，则斜面体对小车的摩擦力可能沿斜面向下，也可能不受摩擦力，C错误；对小车和斜面体整体在竖直方向上受力分析，因小车加速度沿斜面向下，有竖直向下的分量，可知小车处于失重状态，即地面对斜面体的支持力一定小于斜面体和小车的总重力，D正确．]

8．

C　[对小孩受力分析，受到重力、支持力和滑动摩擦力，如图所示．根据牛顿第二定律，有：x方向：mgsin θ－f＝ma；y方向：mgcos θ－N＝0；其中：f＝μN；解得：a＝g(sin θ－μcos θ)；可见加速度与质量无关，故小孩抱着小狗后，质量变大，加速度不变，即a1＝a2.

二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)

9．

ACD　[木块A除受到支持力与重力外，可能还受到拉力与B对A的摩擦力，因此A可能受到2个力或4个力．当A受2个力时，B受到重力、A对B的压力和斜面的静摩擦力、斜面的支持力四个力．当A受4个力时，B除受重力，A对B的压力和静摩擦力、斜面的支持力外，斜面对B可能有静摩擦力，也有可能没有静摩擦力，因此B受到4个力或5个力．]

10．

AD　[t2～t3时间内拉力大于重力，但越来越小，故说明小球向上运动，速度不断增大，故A正确；t3～t4时间内拉力减小，且小于重力，故说明小球向上运动，速度减小，加速度变大，故B错误；t4～t5时间内小球受到拉力小于重力，但拉力变大，故说明小球在向下运动，速度增加，故C错误；t5～t6时间内小球受拉力变大，故小球向下运动，速度变小，加速度不断增大，故D正确．]

11．

BC　[在题图甲所示的情况中，物体所受的合力为零，加速度为零，物体仍静止，故A错误；在题图乙所示的情况中，物体所受的合力大小为6 N，乙做匀加速直线运动，加速度大小为 3 m/s2，故B正确；在题图丙所示的情况中，物体所受的合力大小为5 N，丙做匀加速直线运动，加速度大小为2.5 m/s2，故C正确；在题图丁所示的情况中，物体所受的合力大小为5 N，丁做匀加速直线运动，加速度大小为2.5 m/s2，故D错误．]

12．

BD　[两物体加速时对整体研究有：F－μ(m1＋m2)g＝(m1＋m2)a，解得a＝1 m/s2，A错误；对B物体有：T－μm2g＝m2a，可得：T＝2 N，B正确；若撤去外力F，A、B两物体均在摩擦力作用下做减速运动，C错误；若撤去外力F，A、B两物体的加速度大小均为a′＝μg＝1 m/s2，D正确．]

三、非选择题(本题共6小题，共60分)

13．(6分)

解析　(1)读数为2.00 N.

(2)实验时要在贴于竖直木板的白纸上，记录O点的位置，A、B的示数和L1、L2、L3的方向及M的重力．

(3)弹簧测力计需要在实验前进行校零，选项A正确；细线套方向应与木板平面平行，以减小实验的误差，选项B正确；需要用弹簧测力计测量重物M的质量，选项C错误；弹簧测力计B不一定要始终保持水平，选项D错误．

答案　(1)2.00　(2)O点的位置　A的示数　B的示数　(3)AB

14．(9分)

解析　(1)若气垫导轨水平，则不挂砝码时，滑行器应能在任意位置静止不动，或推动滑行器后能使滑行器匀速运动．

(2)应满足M≫m，故m4＝400 g不合适，应选D．

(3)由v1＝，v2＝，v－v＝2as可得

a＝.

答案　见解析

15．(10分)

解析　(1)对车受力分析，受到重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律，由f＝ma，解得a＝＝8 m/s2，即刹车时汽车的加速度大小为8 m/s2.

(2)汽车做匀减速直线运动，则有t＝＝4 s，即从开始刹车到最终停下，汽车运动的时间为4 s.

(3)根据速度－位移公式，有x＝＝64 m，即从开始刹车到最终停下，汽车前进的距离为64 m.

答案　(1)8 m/s2　(2)4 s　(3)64 m

16．(11分)

解析　对结点O受力分析如图甲所示

甲　 　　　　　乙

由平衡条件得F＝2T·cos①

对左边小球受力分析如图乙所示，当两球将要滑动时，静摩擦力等于滑动摩擦力，则

水平方向：Tsin＝μN②

竖直方向：Tcos＋N＝G③

联立①②③解得F＝.

答案　

17．(12分)

解析　(1)设校车匀速运动的速度为v0，由题知

v0＝43.2 km/h＝12 m/s

匀加速运动的位移为x1＝36 m，校车由静止做匀加速直线运动，可知v＝2a1x1，解得

a1＝2 m/s2

(2)设匀减速运动加速度大小为a2，由v＝v0－a2t解得

a2＝3 m/s2

对校车受力分析，根据牛顿第二定律得校车刹车时所受的阻力为

F阻＝ma2＝4 500×3 N＝13 500 N

答案　(1)2 m/s2　(2)13 500 N

18．(12分)

解析　(1)由题图可知，0～2 s内，物体向右做匀减速直线运动，2～4 s内，物体向左做匀加速直线运动．

0～2 s内，a1＝＝ m/s2＝5 m/s2，方向水平向左；

2～4 s内，a2＝＝ m/s2＝2 m/s2，方向水平向左；

由牛顿第二定律，得：

F＋μmg＝ma1

F－μmg＝ma2

代入数据解得F＝7 N，μ＝0.15.

(2)根据图像可知，物体4 s内的位移

x＝×2×10 m－×2×4 m＝6 m.

答案　(1)7 N　0.15　(2)6 m