山东菏泽市学年上学期高一物理期末考试试题.docx

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山东菏泽市学年上学期高一物理期末考试试题

山东菏泽市2020-2021学年上学期高一物理期末考试试题

学校:

___________姓名：

___________班级：

___________考号：

___________

一、单选题

1．kg和s是国际单位制中两个基本单位符号，这两个基本单位对应的物理量是

A．质量和时间B．质量和长度

C．力和时间D．力和长度

2．如图所示，质量分别为m、2m的甲、乙两小球同时由静止释放，释放点离水平地面的高度分别为h、2h，忽略阻力，关于两小球的运动，下列说法正确的是

A．两小球同时落地

B．乙小球先落地

C．乙下落的加速度是甲下落加速度的2倍

D．乙下落的加速度与甲下落的加速度相等

3．如图所示，甲、乙两同学分别静止于水平地面的台秤P、Q上，他们用手分别竖直牵拉同一只弹簧秤的两端，弹簧秤保持静止且不计重力，下列说法正确的是

A．甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力

B．甲对乙的拉力小于乙对甲的拉力

C．如果甲同学增加牵拉弹簧秤的力，P台秤的示数将增大

D．如果甲同学增加牵拉弹簧秤的力，Q台秤的示数将增大

4．一质量为5kg的物块，在竖直方向的拉力作用下运动的v-t图象如图所示（向上为运动的正方向），取g=10m/s2，下列说法正确的是

A．前6s内，物块的重力势能一直增加

B．前3s内，物块的重力势能不变

C．第1s末物块的动能为45J

D．前6s内，物块动能增量为10J

5．如图所示，质量为50kg的同学在做仰卧起坐运动．若该同学上半身的质量约为全身质量的

，她在1min内做了50个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为0.3m，则她克服重力做的功W和相应的功率P约为

A．W=4500JP=75WB．W=450JP=7.5W

C．W=3600JP=60WD．W=360JP=6W

二、多选题

6．下列运动物体的速度v、加速度a与时间t的关系图象中，表示物体做匀变速运动的是

A．

B．

C．

D．

7．关于加速度，下列说法中正确的是

A．速度变化越大，加速度一定越大

B．物体向西运动，加速度方向可能向东

C．加速度的方向一定与物体所受合外力的方向一致

D．物体的速度减小，加速度也一定减小

8．如图所示，水平地面上固定一倾角为

的粗糙斜面体，质量为m的物块在水平推力的作用下静止在斜面上．关于物块的受力，下列判断正确的是

A．物块可能受到三个力的作用

B．物块可能受到五个力的作用

C．物块对斜面的压力大小为

D．物块受到的摩擦力可能沿斜面向下

9．如图所示，光滑水平地面上有甲、乙两个物体，中间用一轻质弹簧秤相连。

现在甲的右侧施加水平拉力F，两物体保持相对静止一起向右做匀加速直线运动，弹簧秤的读数为2N；若将同样大小、方向相反的拉力施加在乙的左侧，稳定后弹簧秤的读数为5N。

关于甲、乙两物体的质量，可能是

A．

B．

C．

D．

10．如图所示，质量为m的书包放在水平地面上，其上端连接一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧的上端点为P，开始时，弹簧处于原长状态，现在P点施加竖直向上的拉力，使P点缓慢上移，直到书包离开地面的高度h，此过程中

A．P点上升的高度为

B．书包的重力势能增加了

C．弹簧的弹性势能增加了

D．拉力做的功为

三、实验题

11．为能观察到我们难以感觉的微小形变，某同学在一只瓶里盛满水，用穿有透明管的橡皮泥封口，使水面位于管中，如图所示。

用手捏瓶，可看到管中水面明显变化，说明瓶发生了实验者难以感觉到的微小形变。

为使该实验更有说服力，瓶和管应选用_____________

A．软塑料瓶B．玻璃瓶C．内径较细的管D．内径较粗的管

12．用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。

（1）必须用到的测量仪器是__________

A．秒表B．刻度尺C．弹簧测力计D．天平

（2）如图乙所示，为实验中的一条纸带，根据纸带上已测出的数据，可得打“5”点时重物的速度为

v5=________m/s；取刚下落时重物所在位置为零势能面，可得出打“5”点时重物的重力势能为EP=_______J，此时重物的机械能E5=________J（电源频率为50Hz，重物质量为mkg）

（3）同样的办法计算得到打6点时重物的机械能E6，发现E6

四、填空题

13．李明想测量公寓楼升降式电梯匀加速和匀减速运动时的加速度大小，他在电梯内，手持挂有钩码的弹簧秤站立不动，在电梯从1楼直达12楼的过程中，电梯运动状态与弹簧秤示数如下表所示。

由表中数据可得，加速运动时加速度大小为__________m/s2，减速运动时加速度大小为__________m/s2。

（g=10m/s2）

五、解答题

14．如图所示，质量为m的小球沿圆弧摆下，当它到达高度为h1（相对于O点所在平面）的位置A时，速度的大小为v1，当它继续摆到高度为h2的位置B时，速度大小为v2。

（1）为描述小球在A、B两点间动能的关系，请根据动能定理列出方程

（2）根据重力做功与重力势能的关系，把

（1）中方程变形，以反映出小球运动过程中机械能是守恒的

15．如图所示，为用绳加固插入地面中竖直立柱的示意图．其中O为结点，C端缠绕在立柱上，A、B端固定于水平地面，绳OA、OB长度相同，夹角为90°，所受地面拉力F大小均为100N．

（1）在平面图中用力的图示法，作出OA、OB绳对O点拉力的合力

（2）用计算题，求绳OC给立柱的拉力大小

16．2021年（韩国）平昌冬奥会将于今年2月9日开幕，中国健儿们将在短道速滑、花样滑冰、冰壶、自由式滑雪空中技巧等项目中一展雄姿，近期也掀起了冰雪运动的新热潮．如图所示，潍坊某滑雪场，一质量m=60kg的同学以v0=2m/s的初速度沿足够长的坡道以加速度a=4m/s2滑下，山坡的倾角θ=30°，取g=10m/s2.求该同学：

（1）5s末的速度大小；

（2）5s内滑下来的路程；

（3）所受阻力的大小．

17．如图所示，倾角

，长l=2.7m的光滑斜面固定在水平地面上，质量为3m的小物体A和质量为m的物体B分别系在轻绳两端，绳子跨过固定在斜面顶端的轻质滑轮，开始时把物体B拉到斜面底端并固定，这时物体A离地面的高度h=1.6m，重力加速度为g，sin37°=0.6．求：

（1）使B静止所需的最小力；

（2）由静止释放B，求A落地前B运动的加速度大小；

（3）若斜面不光滑，自斜面底端由静止释放B，B撞不到定滑轮，求B与斜面间动摩擦因数的最小值．

参考答案

1．A

【解析】kg和s是国际单位制中两个基本单位符号，这两个基本单位对应的物理量是质量和时间，故选A.

2．D

【解析】两个小球都做自由落体运动，它们的加速度都等于重力加速度g，所以下落的时间：

t=

，乙的高度大，所以甲先落地。

故A错误，B错误；两个小球都做自由落体运动，它们的加速度都等于重力加速度g，故C错误，D正确；故选D.

点睛：

两个小球都做自由落体运动，它们的加速度都等于重力加速度g是解答的关键，与物体的质量、下落的高度都无关。

3．C

【解析】甲对乙的拉力与乙对甲的拉力是相互作用力，根据牛顿第三定律，大小一定相等，故AB错误；对甲受力分析，甲受重力、支持力及弹簧秤向下的拉力，则有甲受到支持力为mg+F；

如果甲同学增加牵拉弹簧秤的力，则根据牛顿第三定律，乙对甲的拉力（向下）增加了，故甲对台秤的示数变大，故C正确；对乙分析，乙受到的拉力向上，故台秤的示数为mg-F，如果甲同学增加牵拉弹簧秤的力，则Q台秤的示数将减小，故D错误；故选C.

4．A

【解析】由图可知，前2s物体向上做匀加速直线运动，2～4s物体向上做匀速直线运动，4～6物体向上做匀减速直线运动，所以前6s物体一直向上运动，克服重力做功，则物块的重力势能一直增加，故A正确、B错误；第1s末物块的动能为EK=

mv2=

×5×9J=22.5J，故C错误；前6s内，物块动能增量为△EK=0-

mv02=-

×5×4J=-10J，故D错误；故选A.

点睛：

利用动能定理解题时注意：

（1）分析物体受力情况，确定哪些力是恒力，哪些力是变力；

（2）找出其中恒力的功及变力的功；（3）分析物体初末状态，求出动能变化量；（4）运用动能定理求解。

5．A

【详解】

每次上半身重心上升的距离均为0.3m，则她每一次克服重力做的功：

W=

mgh=

×50×10×0.3=90J；1分钟内克服重力所做的功：

W总=50W=50×90=4500J；相应的功率约为：

，故A正确，BCD错误，故选A.

6．BC

【解析】

匀变速运动的特点是加速度不变，a-t图象应是平行于时间轴的直线，故A错误，B正确．根据v-t图象的斜率表示加速度，知C图中该物体的加速度不变，做匀变速运动，故C正确．D图表示匀速直线运动，故D错误，故选BC.

点睛：

本题的关键是明确匀变速运动的特点是加速度不变，知道速度-时间图象的斜率表示加速度，能根据图象的形状分析物体的运动情况．

7．BC

【解析】

【详解】

A．根据a=

可知，速度变化越大，但时间可能长，故加速度不一定大，故A错误．

B．物体向西运动，加速度方向可能向东，此时做减速运动，故B错误；

C．由牛顿第二定律可知，加速度的方向与物体所受合外力的方向相同，故C正确；

D．物体的速度减小说明加速度与速度方向相反，但加速度不一定减小，故D错误．

故选BC。

点睛：

解决本题的关键知道加速度的物理意义，知道加速度的大小和方向取决于合外力的大小和方向，与速度大小、速度变化量的大小无关．

8．AD

【解析】

物块m处于静止状态，受力平衡，对物块m受力分析，知物块m一定受到重力、斜面的支持力和推力F，若Fcosθ=mgsinθ，物块不受静摩擦力，此时物块只受三个力，故A正确．若Fcosθ≠mgsinθ，物块共受四个力作用：

重力、斜面的支持力、静摩擦力和推力F，不可能受五个力的作用．故B错误．对m受力分析，根据平衡条件得：

斜面对物块的支持力大小N1=mgcosθ+Fsinθ，则物块对斜面的压力大小为mgcosθ+Fsinθ，故C错误；当Fcosθ＞mgsinθ时，物块有沿斜面向上运动的趋势，则物块受到的静摩擦力方向沿斜面向下，故D正确．故选AD.

点睛：

本题的关键是采用隔离法分析物块的受力情况，要理解并掌握静摩擦力产生的条件，在受力分析后，根据平衡条件并结合正交分解法列式后求支持力的大小．

9．BD

【解析】对整体分析，整体的加速度

，对F作用在甲的右侧，隔离对乙分析，弹簧秤的示数F1＝m乙a＝

＝2N，若F作用在乙的左侧，隔离对甲分析，弹簧秤示数F2＝m甲a＝

＝5N，

，可知BD正确，AC错误；故选BD.

10．ABD

【详解】

A．书包离开地面的高度h时，弹簧的伸长量为

由几何关系知P点上升的高度为

故A正确；

B．书包克服重力做功mgh，则书包的重力势能增加了mgh，故B正确；

C．弹簧的弹性势能增加了

与mgh没有直接关系，故C错误；

D．根据功能原理可知，拉力做的功为

故D正确。

故选ABD。

【点睛】

解决本题的关键是知道克服重力做功多少，重力势能就增加多少，通过重力做功判断重力势能的变化。

要注意弹簧是伸长的，物体上升的高度与P上升的高度不同的。

11．BC

【解析】本实验装置是微小形变演示器，沿长轴方向压缩，容积变大，液面下降；沿短轴方向压时，容积减小，液面上升；由于塑料瓶体积的变化太容易，所以使用玻璃瓶更具有说服力。

故AD错误，BC正确；故选BC.

点睛：

本题考查的是微小形变演示器原理，将玻璃瓶容积的变化巧妙地转化为毛细管中液面的高度的变化，是一种微小量放大的思想。

12．B0.96-0.47m-0.01m空气阻力或纸带与限位孔间的摩擦

【解析】

（1）实验中要测量重物下落的高度，必须用到测量工具刻度尺。

因通过纸带打点，因此不需要秒表测量时间；对于重物的质量，因等式两边均有质量，可以约去，因此不需要天平，而弹簧秤是测量重物的重力的，因此不需要弹簧秤；

（2）5点的速度等于46段的平均速度，则有：

×10−3m/s=0.96m/s。

取刚下落时重物所在位置为零势能面，可得出打“5”点时重物的重力势能为：

EP=mgh5=m×9.8×48.0×10-3=0.47mJ，

此时重物的机械能为：

E5=EK5+EP5=

×m×0.962-0.47mJ=-0.01mJ；

（3）发现E6＜E5，造成该误差的主要因素是空气阻力或纸带与限位孔间的摩擦；

点睛：

解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量，会根据下降的高度求出重力势能的减小量，注意重力势能的参考平面的选取。

13．2.52

【解析】由表中数据可知，加速时弹簧秤的示数为2.5N，匀速时示数为2N，减速时示数为1.6N；则可知，物体的重力为2N，质量为：

；

则根据牛顿第二定律可知，加速时有：

F-mg=ma

故物体的加速度为：

a=

=2.5m/s2；

减速时有：

mg-F=ma'

故物体的加速度为：

a'=

=2m/s2  

点睛：

本题考查牛顿第二定律的应用，要注意明确弹簧秤示数与拉力间的关系，正确分析物体的受力即可准确求解加速度大小和方向。

14．

（1）

（2）

【解析】

（1）小球下摆的过程中，由动能定理得：

；

（2）小球在从A点下摆至到B点的过程中，由动能定理得：

mgh1−mgh2＝

，整理得：

；

等式左边表示物体在A点时的机械能，等式右边表示物体在B点时的机械能，由上式可以看出，小球从A点运动到B点的过程中，机械能守恒。

点睛：

小球在摆到过程中受到重力与绳子拉力作用，绳子拉力对小球不做功，只有重力做功，应用动能定理可以解题，分析清楚小球的运动过程与受力情况是解题的前提。

15．

（1）O点受力如图所示:

（2）141.4N

【解析】

（1）作出OA、OB对O点作用力的图示，然后应用平行四边形定则作出其合力，O点受力如图所示：

（2）由上图所示平行四边形可得：

OA、OB绳对O点拉力的合力：

F合＝

F＝100

N＝141.4N，

O点静止，处于平衡状态，由平衡条件可知，绳OC所受立柱的拉力大小为：

F=F合=141.4N．

点睛：

本题考查了求合力与拉力问题，会作力的图示、掌握平行四边形定则是解题的前提与关键，掌握基础知识即可解题，平时要注意基础知识的学习与积累．

16．

（1）

（2）

（3）

【解析】

【详解】

（1）由速度公式：

v=v0+at得5s末的速度大小：

v=2+4×5=22m/s   

（2）由位移公式：

x＝v0t+

at2得5s内滑下来的路程：

x＝2×5m+

×4×52m＝60m

（3）由牛顿第二定律，F=ma得：

mgsin30°-F阻=ma

由此解出阻力F阻=mgsin30°-ma

代入数据得F阻=60N

17．

（1）

，沿斜面向下；

（2）

，（3）

。

【详解】

（1）A处于静止状态，则绳子的拉力等于A的重力；对B物体，只要沿斜面方向的合力为零，B即可静止，如图所示：

根据平衡条件有：

F=3mg-mgsin37°

得：

F=2.4mg，方向沿斜面向

（2）由静止释放B后，设绳子的拉力为T，对B物体，根据牛顿第二定律：

T-mgsin37°=ma

对A物体，根据牛顿第二定律：

3mg-T'=3ma1

得：

a1=0.6g

（3）设小物体B与斜面间动摩擦因数为μ，A落地前

对A，根据牛顿第二定律：

3mg-T'=3ma2

对B，根据牛顿第二定律：

T'-μmgcos37°-mgsin37°=ma2

A落地后，B沿斜面上滑的过程中，根据牛顿第二定律：

μmgcos37°+mgsin37°=ma3

设B物体运动的最大速度为vm，则向上加速的过程：

vm2=2a2h

A落地后，B向上减速的过程：

02-vm2=-2a3（L-h）

联立得μ=0.25

【点睛】

该题中，B向上运动的过程有两个，两个过程中B的受力不同，注意对B进行正确的受力分析是解答的关键．