山西省太原市2020-2021学年高一（上）期末物理试题

这是一份山西省太原市2020-2021学年高一（上）期末物理试题，共12页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

说明：本试卷为闭卷笔答，答题时间90分钟，满分100分。
一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分共30分。请将正确选项前的字母填入下表内相应位置。
1. 物理学中通常运用科学方法建立概念，如“理想模型”“等效替代法”、“控制变量法”、“比值定义法”等。下列用“等效替代法”建立的概念是（ ）
A. 质点B. 作用力和反作用力C. 瞬时速度D. 合力与分力
【答案】D
2. 公交车在起步时语音提示：“车辆起步，请拉好扶手…”拉好扶手可以
A. 使乘客的惯性减小B. 克服乘客的惯性
C. 使乘客与车一起加速D. 使乘客保持平衡状态
【答案】C
3. 如图，执行任务的“歼20”战机正沿直线斜向下加速俯冲。将“歼20”简化为质点“O”，用G表示它受到的重力，F表示除重力外其他作用力的等效力，则下图中能正确表示此过程中战机受力情况的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
4. 踢毽子是一项深受大众喜爱的传统健身运动。在脚踢毽子时，下列说法正确的是（ ）
A. 脚对毽子的作用力是由于脚发生形变产生的
B. 脚对毽子的作用力与毽子对脚的作用力方向相同
C. 毽子对脚的作用力与脚对毽子的作用力是一对平衡力
D. 脚对毽子的作用力大于毽子对脚的作用力
【答案】A
5. 在光滑桌面上放置一根轻弹簧，两位同学分别用40N的水平力沿相反的方向在弹簧的两端拉弹簧，测得弹簧的形变量为20cm，则弹簧的弹力和弹簧的劲度系数分别是（ ）
A. 40N、400N/mB. 40N、200N/m
C. 80N、400N/mD. 80N、200N/m
【答案】B
6. 两个共点力F1和F2之间的夹角为θ，其合力为F。现保持F的方向不变，则（ ）
A. 合力F的值等于F1和F2的值的代数和
B. 当F1和F2的值不变，θ越小、F的值一定越小
C. 当θ不变，F1和F2的值都减小，F的方向一定不变
D. 当θ不变，F1的值减小，F2的值增大，则F的值可能增大
【答案】D
7. 如图，水平地面上一质量为m的木箱，受到与水平方向夹角为θ的推力F的作用。已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ，关于木箱受到摩擦力的大小，下列判断正确的是（ ）
A. 若木箱静止，则摩擦力一定等于μmg
B. 若木箱静止，则摩擦力一定等于μ（Fsinθ+mg）
C. 若木箱加速运动，则摩擦力一定大于μ（Fsinθ+mg）
D. 不论木箱处于静止还是匀速运动，摩擦力都一定等于Fcsθ
【答案】D
8. 2020年11月10日8时12分，“奋斗者号”创造了10909m的中国载人深潜新纪录！设奋斗者号的下潜过程沿竖直方向运动，且奋斗者号的体积不变，仅靠排出内部的海水改变自身的总重力来实现下潜。从没入海面开始计时，在0~0.5h内，奋斗者号（连同内部海水）的总质量为m，其下潜的v-t图像如图所示。设海水密度均匀，则（ ）
A. 0~0.5h内，奋斗者号处于超重状态
B. 0.5~2.5h内，奋斗者号所受浮力的大小为mg
C. 2.5~3h内，奋斗者号总质量小于m
D. 0~3h内，奋斗者号下潜的深度为7200m
【答案】C
9. 为了安全，卡车运输卷材时常用“V”形槽固定。如图，将“V”形槽简化为两光滑固定于卡车的斜面Ⅰ和Ⅱ，两斜面的倾角分别为30°和60°。质量为m的匀质圆筒状钢卷放在斜面上，当卡车沿平直公路行驶时，圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F1和F2，则（ ）
A. 若卡车匀速运动，则F1=mg
B. 若卡车匀速运动，则F1=F2
C. 若卡车加速运动，则F1和F2都可能大于mg
D. 若卡车急刹车且F1减小为0时，F2=1.5mg
【答案】B
10. 如图所示，在光滑水平面上有一质量m的小球，小球分别与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角、不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止状态，轻绳的弹力为0.5mg下列说法中正确的是（ ）
A. 小球对地面压力的大小为mg
B. 小球受到弹簧弹力的大小为
C. 若剪断轻绳，小球此刻加速度的大小为
D. 若剪断轻绳，小球此刻受到的合力为0
【答案】C
二、多项选择题：本题包含5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。全部选对的得3分，选不全的得2分有错者或不答的得0分。请将正确选项前的字母填在下表内相应位置。
11. 如图是伽利略著名的斜面实验示意图。将小球从左侧斜面某一位置由静止释放，小球将“冲”上右侧的斜面。如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。如果右侧斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离会更长……根据这一实验（ ）
A. 伽利略合理外推出小球在水平面丁上运动的结果
B. 伽利略推断出任何物体都具有惯性
C. 伽利略推断出力是维持物体运动状态不变的原因
D. 伽利略推断出物体的运动不需要力来维持
【答案】AD
12. 如图，汽车内的水平仪表台板上放置一硅胶贴，硅胶贴上放有质量为m的小花瓶，花瓶和汽车始终保持相对静止。当汽车沿水平公路向前做加速度为a的匀加速直线运动时（ ）
A. 小花瓶受到摩擦力方向与汽车运动的方向相反
B. 小花瓶受到三个力的作用
C. 小花瓶所受的合力为零
D. 小花瓶受摩擦力的大小为ma
【答案】BD
13. 在固定的外壳内，轻弹簧的下端悬吊一重物m，左侧竖立一把刻度尺，让m静止时指针指到0刻度。当整个装置沿竖直方向以不同的加速度运动时，指针指在不同位置，将其一一标记在对应刻度上，这样就制成了“竖直加速度测量仪”。下列判断正确的是（ ）
A. 当指针指到位置C时，测量仪的加速度方向向上
B. 当指针指到位置C时，测量仪的速度方向一定向下
C. 当指针指到位置D时，测量仪的加速度方向一定向上
D. 此加速度测量仪的刻度是均匀的
【答案】CD
14. 如图，质量为M、倾角为θ的斜面体B位于水平面上，质量为m的A放在B上。现用大小相等、方向相反的两个水平推力F分别同时作用在A、B上，A、B均保持静止状态，则（ ）
A. A与B间摩擦力的大小为Fcsθ
B. B与地面间摩擦力的大小为0
C. B对A的支持力的大小一定等于mg
D. 地面对B支持力的大小等于(m+M)g
【答案】BD
15. 如图，两个完全相同的物块A、B，用水平细绳连接后放在水平地面上，在方向与水平面成θ=37°角、斜向下的恒定推力F作用下，共同以10m/s的速度向右做匀速直线运动。已知A、B质量均为10kg，与地面间的动摩擦因数均为0.5则（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8）（ ）
A. 推力F的大小为200N
B. 若剪断轻绳，物块A再运动2s后停止
C. 若撤掉F，A、B间细绳的弹力为零
D. 若撤掉F，A将继续匀速运动，B将做减速运动
【答案】ABC
三、实验题：本题包含2小题，共16分。请将答案填在题中横线上或按要求作答。
16. 图甲为某同学在“探究弹簧弹力与形变量的关系”时的实验装置。实验中，弹簧的弹力F等于下端所挂钩码的重力；弹簧的伸长量为x，。主要步骤如下：
A．将铁架台置于水平桌面上，按图装好器材
B．记下弹簧自由下垂时，其下端指针在刻度尺上所示刻度了l0=10.00cm
C．以F为纵坐标，x为横坐标，做出F-x图线
D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个…钩码，分别记录钩码静止时，弹簧下端指针对应的刻度l，然后取下钩码
E．根据图线写出F与x的关系式，并解释关系式中常数的意义
(1)以上操作的合理顺序是______（填步骤前字母）；
(2)该同学在弹簧下端挂1.50N的钩码时，指针在刻度尺上指示位置如图乙所示，则弹簧的伸长量x3=______cm；
(3)将x3对应的点描到图丙的坐标系中，连同其他数据点作出F-x图线；（ ）
(4)由图线可求得弹簧的劲度系数k=__________N/m。（结果保留两位有效数字）
【答案】 (1). ABDCE (2). 1.90（1.88~1.92） (3). (4). 78（76~83）
17. 在探究小车质量一定时加速度a与力F的关系时，某小组设计了图甲所示的实验装置。补偿摩擦力后，通过力传感器测量细线中的弹力T计算出小车受到的拉力。
(1)关于实验的操作，下列说法中正确的一项是__________；
A．必须用天平测出砂和砂桶的质量
B．要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
C．改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带
(2)实验中得到一条纸带如图乙所示。已知打点计时器使用交流电的频率为50Hz，相邻两计数点间还有四个点未画出，则打下B点时，小车的速度为__________m/s2，可求得加速度的大小是__________m/s2；（结果保留三位有效数字）
(3)小组作出的a-T图像如图丙所示，可求得小车的质量为__________。（用f、h表示）
【答案】 (1). C (2). 0.721（0.720） (3). 2.40（2.39、2.41） (4).
四、计算题：本题包含5小题，共39分。解答应写出必要的文字说明方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。
18. “嫦娥四号”着陆器携带的“玉兔二号”月球车，质量为135kg，最大速度可达到0.06m/s。在一次执行指令时，由静止开始在水平月面上做匀加速直线运动，经15s达到最大速度。已知月球车所受阻力恒为4.86N，求在这段时间内：
(1)月球车加速度的大小；
(2)月球车所受牵引力的大小。
【答案】（1）4×10-3m/s2；（2）5.4N
19. 跨越汾河的座座大桥，见证了太原城市发展的时代变迁！图1为祥云桥，采用了斜拉桥方式，其部分结构可简化为图2所示。其中A为主桥面，B为索塔，C为斜拉索，B处于竖直方向，C与B之间的夹角均为θ。已知A的重量为G，重心与B在同一竖直线上，不考虑桥梁其他部分对A的作用，问：
(1)一侧的斜拉索对A的拉力是多大？
(2)若想减小C的拉力可采取哪些具体措施？
【答案】(1)；(2)升高C在B上固定点的高度、减少C在A上固定点的距离、减小C与B间的夹角θ等。
20. 已于12月26日开始运行的太原地铁2号线，是山西省的第一条城市轨道交通线路，也是贯通太原南北的轨道交通干线。其大南门站到体育馆站全长1410m。假如列车从大南门站由静止出发，先做加速度大小为2m/s2的匀加速直线运动，10s后开始做匀速直线运动，一段时间后列车刹车开始做匀减速直线运动，经20s恰好停靠在体育馆站。求：
(1)列车匀速运行的时间；
(2)减速过程中列车受到的阻力与重力的比值。（取g=10m/s2）
【答案】(1)；(2)
21. 可爱的企鹅喜欢在冰面上玩游戏。如图所示，一只企鹅经过“奔跑”，到达倾角为15°的冰坡底端时速度为3m/s，突然卧倒用肚皮贴着冰面向上滑行，到达最高点后再退滑到斜坡底端。已知游戏中企鹅姿态保持不变，其肚皮与冰面间的动摩擦因数μ=0.05，取g=10m/s2，sin15°=0.26，cs15°=0.98.不计空气阻力，求企鹅沿斜坡向上：
(1)滑行时的加速度；
(2)滑行的最大距离。
【答案】(1)309m/s2；(2)1.46m
22. 为记录校运会开幕式的盛况，晓刚借来了爸爸的无人机。已知无人机的质量m=2.0kg，其动力系统能提供的最大升力Fm=30N。拍摄时，无人机由静止从地面开始，以最大升力竖直向上做匀加速直线运动，不计空气阻力，取g=10m/s2；
(1)求无人机上升加速度的大小。
(2)团体操表演时，无人机悬停在h=15m高处进行拍摄。由于操作失误，无人机突然失去动力开始坠落。某一时刻，动力系统启动并提供向上的最大升力。为保证安全，求无人机从开始坠落到恢复升力的最长时间。（可以无人机到达地面时速度恰为零分析）
【答案】(1)5m/s2；(2)1s
23. 世界最大的娱乐“风洞”，位于湖北省荆州市内，游客们最喜欢挑战的项目之一。如图1所示，在竖直的圆筒中，从底部竖直向上的风可把游客“吹”起来，让人体验超重和失重的感觉，图2为其简化示意图。人在“风洞”中受到风力的大小与其姿态有关，人体水平横躺时所受风力为其重力的2倍，站立时所受风力为其重力的。在某次体验中一位游客保持站立身姿从A点由静止开始下落，到达B点时，立即调整身姿并保持为水平横躺，到达底部的C点时速度恰好减为零。已知A、B间的距离为4m，设风洞内各位置的风速均相同且保持不变，取g=10m/s2，求：
(1)游客在A、B间的加速度及到达B点时的速度；
(2)B、C间的距离。
【答案】(1)8m/s2；8m/s；(2)3.2m
24. 工厂中，输送物件的传送系统由倾角为30°传送带AB和相同倾角的长木板CD组成，物件和传送带间的动摩擦因数、与木板间的动摩擦因数。传送带以v0=4m/s的恒定速度向上运动。现将小物件P无初速地置于传送带上的A点，发现当物件到达B端时刚好相对传送带静止，到达D点时速度恰好为零随即被机械手取走。皮带与木板间可认为无缝连接，取g=10m/s2。求：
(1)A、B间的距离L1；
(2)木板的长度L2以及物件从A到D所需的时间t。
【答案】(1)3.2m；(2) ，
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