学年高一第一学期期末物理试题附答案.docx
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学年高一第一学期期末物理试题附答案
2021-2022学年高一第一学期期末物理试卷
一、单项选择题(本题共20小题.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的.每小题3分,共60分)
1.(3分)请阅读下述文字,完成第1题、第2题、第3题。
物理量具有明确的定义和物理意义,可以用不同的方法测量,测量结果用数值和相应的单位来表示。
下列物理量中,描述物体惯性大小的物是( )
A.质量B.时间C.加速度D.速度
解:
描述物体惯性大小唯一物理为质量,和时间、加速度、速度无关,故A正确,BCD错误。
故选:
A。
2.(3分)请阅读下述文字,完成第1题、第2题、第3题。
物理量具有明确的定义和物理意义,可以用不同的方法测量,测量结果用数值和相应的单位来表示。
下列物理量中,既有大小又有方向的是( )
A.质量B.时间C.路程D.加速度
解:
ABC、标量是只有大小没有方向的物理量,质量、时间和路程都是标量,故ABC错误。
D、矢量是既有大小又有方向的物理量,加速度是矢量,故D正确。
故选:
D。
3.(3分)请阅读下述文字,完成第1题、第2题、第3题。
物理量具有明确的定义和物理意义,可以用不同的方法测量,测量结果用数值和相应的单位来表示。
下列单位不是国际单位制中基本单位的是( )
A.千克B.秒C.牛顿D.米
解:
国际单位制中力学中的基本单位是米、千克、秒,牛顿是导出单位,
本题选不是国际单位制中的基本单位的,
故选:
C。
4.(3分)下列情景中的研究对象能视为质点的是( )
A.研究地球的自转
B.研究网球在空中运动的轨迹
C.研究百米运动员跑步中的动作
D.研究蹦床运动员转体动作
解:
A、研究地球的自转时,地球不能看成质点,否则就没有转动了,故A错误;
B、研究网球在空中飞行的轨迹时,网球的形状和大小对轨迹没有影响,可以看成质点,故B正确;
C、研究百米运动员跑步中的动作时,运动员不能看作质点,否则没有动作,故C错误;
D、研究蹦床运动员在空中做的转体运动时,我们要欣赏他在空中的动作,如果看成质点的话,他在空中就没有动作了,故D错误;
故选:
B。
5.(3分)一位同学去天安门广场观看升旗仪式。
如图所示,他从灯市口(图中A位置)出发,沿东四南大街向南走到东单(图中B位置),然后沿西长安街向西到达天安门广场(图中C位置)。
他利用网络地图的测距功能测得:
A、B间的距离约为1.0km,B、C间的距离约为1.6km,A、C间的距离约为1.9km。
由以上信息可知,他从灯市口到天安门广场的位移大小约为( )
A.2.6kmB.1.9kmC.1.6kmD.1.0km
解:
从起点A到终点B的直线距离为AC,即1.9km,为位移大小,故B正确,ACD错误;
故选:
B。
6.(3分)如图所示,一根劲度系数为k、原长为x0的轻质弹簧,其左端固定在墙上,右端与一个小球相连.当弹簧被拉伸至长度为x时(在弹性限度内),弹簧对小球的弹力大小为( )
A.kx0B.kx2C.k(x﹣x0)D.k(x﹣x0)2
解:
根据胡克定律得:
弹簧被拉伸至长度为x时弹簧的弹力为F=k(x﹣x0)。
故选:
C。
7.(3分)如图所示,杯子静止在水平桌面上,下列说法正确的是( )
A.桌面受到的压力就是杯子的重力
B.杯子受到的支持力是杯子发生形变产生的
C.桌面对杯子的支持力与杯子对桌面的压力是一对平衡力
D.桌面对杯子的支持力与杯子对桌面的压力是一对相互作用力
解:
A、重力的施力物体是地球,与桌面受到的压力属于不同性质的力,所以不能说桌面受到的压力就是杯子的重力,故A错误;
B、根据弹力的产生可知,杯子受到的支持力是桌面发生形变产生的,故B错误;
CD、桌面对杯子的支持力与杯子对桌面的压力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,而是一定作用力与反作用力,故C错误,D正确;
故选:
D。
8.(3分)如图所示,水平地面上一小孩用60N的水平力推重为200N的木箱,木箱不动,逐渐增大推力到110N,木箱恰好能被推动;木箱被推动之后,小孩只要用100N的水平推力就可以使木箱匀速直线运动。
下列说法正确的是( )
A.木箱与地面间的最大静摩擦力大小为200N
B.木箱与地面间的静摩擦力大小始终为60N
C.木箱与地面间的滑动摩擦力大小为110N
D.木箱与地面间的滑动摩擦力大小为100N
解:
ACD、当小孩用110N的水平力推木箱,木箱恰好能被推动,此时木箱受到的地面的静摩擦力达到最大值,大小等于推力,即为110N;当木箱被推动之后,小孩只要用100N的水平推力就可以使木箱匀速直线运动,则木箱与地面间的滑动摩擦力大小为100N,故AC错误,D正确。
B、当木箱保持静止时,木箱所受的摩擦力随着推力的增大而增大,当木箱滑动后,摩擦力大小不变,故B错误。
故选:
D。
9.(3分)请阅读下述文字,完成第9题、第10题、第11题。
某同学站在地面上,以大小为v0初速度把篮球竖直向上抛出,经过时间t1,篮球到达最高点,之后又落回抛出点。
(篮球运动的过程不计空气阻力)
下列是位移x或速度v随时间t变化的图象。
能表示篮球在上升过程中运动规律的是( )
A.
B.
C.
D.
解:
篮球上升过程做匀减速直线运动,其速度时间关系为:
v
at
由于是匀减速,a是加速度的大小,v﹣t是向下倾斜的直线,故B错误,D正确;
位移与时间的关系:
,位移图象是抛物线,故AC错误;
故选:
D。
10.(3分)请阅读下述文字,完成第9题、第10题、第11题。
某同学站在地面上,以大小为v0初速度把篮球竖直向上抛出,经过时间t1,篮球到达最高点,之后又落回抛出点。
(篮球运动的过程不计空气阻力)
篮球在最高点时的速度和加速度,下列说法正确的是( )
A.篮球的速度为零,加速度为零
B.篮球的速度不为零,加速度为零
C.篮球的速度为零,加速度不为零
D.篮球的速度不为零,加速度不为零
解:
篮球在最高点时的速度为零,由于不计空气阻力,篮球在最高点时只受重力,加速度为g,故ABD错误,C正确。
故选:
C。
11.(3分)请阅读下述文字,完成第9题、第10题、第11题。
某同学站在地面上,以大小为v0初速度把篮球竖直向上抛出,经过时间t1,篮球到达最高点,之后又落回抛出点。
(篮球运动的过程不计空气阻力)
篮球从最高点下落到抛出点的过程中,下列说法正确的是( )
A.所用时间小于t1
B.所用时间大于t1
C.落回抛出点的速度大于v0
D.落回抛出点的速度等于v0
解:
AB、篮球做竖直上抛运动,根据对称性可知,上升过程和下落过程的时间相等,故篮球从最高点下落到抛出点的过程中,所用时间等于t1,故AB错误。
CD、由对称性可知,物体上升时经过某一点的速度大小与下落时经过该点的速度大小相等,故落回抛出点时的速度等于v0,故C错误,D正确。
故选:
D。
12.(3分)伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展。
利用如图所示的装置做如下实验:
小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升。
斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐减小的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接结论是( )
A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置
B.如果小球不受力,它将匀速直线运动
C.如果小球受力,它将改变原来的运动状态
D.如果小球受力一定时,质量越大,它的加速度越小
解:
A、如果斜面光滑,小球不会有能量损失,将上升到与O点等高的位置,故A正确。
B、根据三次实验结果的对比,只能得到如果斜面光滑,将上升到与O点等高的位置的结论,故B错误。
C、根据三次实验结果的对比,不可以直接得到运动状态将发生改变的结论,故C错误。
D、受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小是牛顿第二定律的结论,与本实验无关,故D错误。
故选:
A。
13.(3分)物体受多个共点力作用而处于平衡状态时,最终都可以等效为两个共点力平衡。
如图所示,学校操场上放了很多篮球,其中篮球A的质量为m,重力加速度为g,关于篮球A周围与它接触的物体对篮球A作用力的合力,下列说法正确的是( )
A.大小为mgB.大小为0
C.方向竖直向下D.方向不能确定
解:
篮球A处于静止状态,受力平衡,篮球受到重力和周围的其它物体对它的作用力是平衡力,所以篮球A周围与它接触的物体对篮球A作用力的合力与重力等大反向,故A正确、BCD错误。
故选:
A。
14.(3分)如图所示,用一根轻质细绳将一块小黑板对称悬挂在教室的墙壁上,小黑板上两个挂钉间的距离为d。
下列说法正确的是( )
A.增大距离d,细绳的拉力不变
B.减小距离d,细绳的拉力不变
C.增大距离d,细绳的拉力增大
D.减小距离d,细绳的拉力增大
解:
小黑板受到重力mg和两个大小相等的细绳拉力F的作用而处于静止状态,设绳长为L、每条绳子与竖直方向的夹角为θ,
根据几何关系可得:
sinθ
同一条绳子拉力相等,设为F,画出平行四边形如图所示:
由平衡条件有:
2Fcosθ=mg,解得:
F
;
增大距离d,θ增大,cosθ减小,则绳子拉力增大;
减小距离d,θ减小,cosθ增大,则绳子拉力减小。
故C正确、ABD错误。
故选:
C。
15.(3分)倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上,质量为m的木块静止在斜面体上.下列结论正确的是( )
A.木块受到的摩擦力大小是mgcosα
B.木块对斜面体的压力大小是mgsinα
C.桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsinαcosα
D.桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g
解:
A、先对木块m受力分析,受重力、支持力和静摩擦力,根据平衡条件,有;
f=mgsinα①
N=mgcosα②
由①式,选项A错误;
B、斜面对木块的支持力和木块对斜面的压力相等,由②式得B错误;
C、D、对M和m整体受力分析,受重力和支持力,二力平衡,故桌面对斜面体的支持力为(M+m)g,静摩擦力为零,故C错误,D正确;
故选:
D。
16.(3分)图9是中国第一艘国产航母“山东”号,2019年12月17日在海南省三亚军港正式交付。
若某战斗机在“山东”号甲板上起飞,起飞距离约为200m,此过程可视为匀加速直线运动(忽略“山东”号的运动)。
战斗机的最大加速度为6m/s2,离开甲板时速度要达到50m/s才能安全起飞。
则要保证此战斗机安全起飞的最小初速度约为( )
A.5m/sB.10m/sC.15m/sD.20m/s
解:
设初速度为v0,
由位移速度关系式得:
v2﹣v02=2as
代入数据解得:
v0=10m/s,故ACD错误,B正确。
故选:
B。
17.(3分)图10是利用太空“质量测量仪”测质量的实验情景。
一名航天员将自己固定在支架一端,另一名航天员将将支架拉到指定位置,松手后支架对航天员产生恒定的作用力F,使航天员回到初始位置,测速装置测量出航天员复位瞬间的速度v和复位过程所用时间t,从而计算出航天员的质量m。
下列关于质量m的表达式正确的是( )
A.
B.
C.
D.m=Fvt
解:
航天员回到初始位置的过程做初速度为零的匀加速运动,则有:
v=at
根据牛顿第二定律得:
F=ma
联立解得:
m
故A正确,BCD错误。
故选:
A。
18.(3分)某同学想利用所学力学知识研究地铁列车的运动情况,他把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔,细绳的上端用电工胶布临时固定在地铁列车车厢里竖直扶手上。
在地铁列车运动的某段过程中,他观察到细绳偏离了竖直方向,并相对车厢保持静止。
他用手机拍摄了当时情景,如图所示,拍摄方向跟地铁列车运动方向垂直。
根据这张照片,你能推断出这段过程中( )
A.地铁列车加速度方向B.地铁列车速度方向
C.地铁列车匀速运动D.地铁列车一定加速运动
解:
A、以圆珠笔为研究对象,分析其受力情况:
重力和细绳的拉力,根据平行四边形定则可确定出圆珠笔的合外力方向,从而能推断出圆珠笔的加速度方向,即可推断出列车的加速度方向,故A正确。
BD、根据加速度方向不能推断速度方向,当加速度方向与速度方向相同时列车做加速运动,当加速度方向与速度方向相反时列车做减速运动,故BD错误。
C、圆珠笔的合外力不为零,处于非平衡状态,可知,列车一定不做匀速运动,故C错误。
故选:
A。
19.(3分)图为研究木板与木块之间摩擦力大小的实验装置,将一木块和木板叠放于水平桌面上,轻质弹簧测力计一端固定,另一端用细线与木块水平相连。
现在用绳子与长木板连接,用手向右水平拉绳子,使长木板在桌面上做直线运动。
当弹簧测力计的示数稳定时,关于示数大小,下列说法中正确的是( )
A.一定与木板对木块的静摩擦力大小相等
B.一定与木板对木块的滑动摩擦力大小相等
C.一定与木板所受地面的滑动摩擦力大小相等
D.一定与木板所受的拉力大小相等
解:
对物块受力分析,受力有:
重力,支持力,滑动摩擦力和弹簧的拉力4个力作用处于平衡状态,由于二者发生相对运动,所以物块与木板之间的摩擦力是滑动摩擦力;
本实验中,木板不论处于什么运动,木块总处于平衡状态,则弹簧的弹力等于木块的滑动摩擦力,即T弹=μm木块g保持不变,但弹簧的示数不一定等于木板所受的拉力大小,故B正确、ACD错误。
故选:
B。
20.(3分)为了车辆的行驶安全,高速公路上汽车行驶的最高速度为120km/h(约为33m/s)。
驾驶员从发现状况到采取制动措施的时间称为“反应时间”,约为0.5s;从发现状况到停止运动汽车所走的路程称“安全距离”。
若汽车在水平公路上刹车时,受到的阻力大小为车重的0.4倍,g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A.“反应时间”内汽车行驶的路程约为60m
B.刹车时汽车的加速度大小约为0.4m/s2
C.高速公路上汽车行驶的安全距离约为152.6m
D.从驾驶员发现情况到汽车停下来的时间约为8.25s
解:
A、“反应时间”内汽车做匀速运动,则“反应时间”内汽车行驶的路程为:
S1=vt1=33×0.5m=16.5m,故A错误。
B、刹车时汽车受到的阻力大小f=0.4mg,根据牛顿第二定律得f=ma,得a=0.4g=4m/s2,故B错误。
C、汽车刹车过程运动位移S2
m=136.125m,安全距离为S=S1+S2,代入数据得S≈152.6m,故C正确。
D、汽车所用时间t2
s=8.25s,从驾驶员发现情况到汽车停下来的时间为t=t1+t2=0.5s+8.25s=8.75s,故D错误。
故选:
C。
二、填空题(本题共3小题.每小题4分,共12分)
21.(4分)某实验小组利用打点计时器测量小车做匀变速直线运动时的瞬时速度。
该实验小组选取了一条点迹清晰的纸带,如图所示。
图中O、A、B、C、D是按打点先后顺序依次选取的计数点,相邻计数点间的时间间隔为T.他们发现,纸带上由O点到D点相邻计数点之间的距离逐渐增大,用vB和vC分别表示打点计时器打下B点和C点时小车运动的速度,可判断vB 小于 vC(选填“大于”或“小于”)。
测得A、C两点间距离为x,打点计时器打下B点时小车运动的速度vB=
。
解:
相邻计数点间的时间间隔相等,相邻计数点之间的距离逐渐增大,说明小车做加速运动,所以vB小于vC
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,有:
vB
故答案为:
小于
22.(4分)如图甲所示,轻质小圆环挂在橡皮条的一端,另一端固定,橡皮条的长度为GE.在图乙中,用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环,小圆环受到拉力F1、F2、F3三力的共同作用,静止于O点,橡皮条伸长的长度为EO.撤去F1、F2,改用一个力F单独拉住小圆环,仍使它静止于O点,如图丙所示。
则F1与F2的合力是 F ;F1、F2与 F3 合力为0.(选填“F”或“F3”)
解:
用一个拉力F将圆环拉到O点,与用拉力F1和F2共同拉圆环产生相同效果,则F1和F2的合力是F。
O点处于平衡态,则F1、F2与F3合力为0。
故答案为:
FF3
23.(4分)如图甲所示,人站在力传感器上完成起立和下蹲动作。
图15乙中呈现的是力传感器的示数随时间的变化情况。
图乙中a点,小明所受到的支持力 小于 受到的重力(选填“大于”、“等于”或“小于”);b点到c点的过程中,小明完成了 起立 动作(选填“起立”或“下蹲”)。
解:
根据图乙知小明的重力为G=500N,图中a点,F<500N,说明小明处于失重状态,所以小明所受到的支持力小于受到的重力;
根据图象,从b点到c点的过程中,小明先处于超重状态后处于失重状态,说明小明完成了起立动作。
故答案为:
小于;起立。
三、计算论证题(本题共5小题.第24题、第25题各5分,第26题、第27题、第28题各6分,共28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.
24.如图所示,光滑水平地面上有一个静止的物体,质量是2kg,在水平恒力F=4N作用下开始运动,求:
(1)5s末物体速度v的多少;
(2)5s内物体位移x的大小。
解:
(1)如图受力分析,由牛顿第二定律得:
a
m/s2=2m/s2;
根据匀变速直线运动的速度时间公式得:
v=at=2×5m/s=10m/s
(2)根据匀变速直线运动的位移时间公式得:
x
at2
2×52m=25m
答:
(1)5s末物体速度v的为10m/s;
(2)5s内物体位移x的为25m。
25.生活中常用如图所示的情景悬吊重物,现使悬绳AO和竖直方向成θ角,BO沿水平方向。
求:
(1)画出图中悬吊重物的受力示意图;
(2)若悬吊物质量为m,重力加速度为g,则绳AO和BO的对结点O的拉力各为多大。
解:
(1)对O点受力分析,受到三段绳子的拉力,如图;
(2)根据平衡条件结合图中几何关系可得:
在直角三角形中,OA的拉力为:
FAO
OB的拉力为:
FBO=mgtanθ。
答:
(1)如图所示;
(2)细绳AO和水平绳BO所受的拉力分别为
、mgtanθ
26.如图甲所示,一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重。
一个可乘坐二十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上76m的高处,然后让座舱自由落下,不计阻力。
落到离地面31m时,制动系统启动,座舱做匀减速运动到离地面1m时刚好停下。
(g=10m/s2,竖直向下为正方向)求:
(1)自由下落的时间t;
(2)在图乙中定量画出座舱在整个下落的过程中运动的v﹣t图象;
(3)若座舱中某人用手托着质量为0.2kg的手机,当座舱下落到离地面15m的位置时,求手机对手的压力F的大小。
解:
(1)自由下落时间:
t
s=3s
(2)自由下落的末速度:
v=gt=10×3m/s=30m/s
匀减速的加速度:
a
m/s2=﹣15m/s2
匀减速的时间:
t′
s=2s
故v﹣t图象为:
(3)座舱下落到离地面15m的位置时,正在做匀减速运动,向上为正对手机:
FN﹣mg=m(﹣a),即FN﹣0.2×10N=0.2×15N,解得:
FN=5N
有牛顿第三定律得:
手机对手的压力F的大小F=FN=15N
答:
(1)自由下落的时间为3s;
(2)在图乙中定量画出座舱在整个下落的过程中运动的v﹣t图象见解析;
(3)手机对手的压力F的大小为15N。
27.如图甲所示,“雪圈滑雪”是一种不受季节限制的四季游玩项目。
我们可以将此情景简化为如图19乙所示模型,图甲中倾斜滑道可视为斜面,且倾角θ=370,水平滑道可视为水平面。
人坐上雪圈从顶端A点由静止开始下滑,滑到斜面底部B点后沿水平滑道再滑行一段距离,在C点停下来(斜坡滑道末端与水平滑道间是平滑连接的,速度大小不发生变化)。
雪圈与两滑道间的动摩擦因数均为0.5,不计空气阻力。
(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)人和雪圈在倾斜滑道下滑时加速度a的大小;
(2)现测量A点距水平滑道高度为30m,人在水平滑道上滑行的距离x;
解:
(1)在斜坡上下滑时,由牛顿第二定律可知:
mgsinθ﹣Ff=ma
垂直斜坡分析合力为零得:
FN﹣mgcosθ=0
由摩擦力的公式得:
Ff=μFN
解得:
a=gsinθ﹣μgcosθ=2m/s2
(2)AB间的距离L
50m
在水平轨道上的加速度大小为a′,根据牛顿第二定律可得:
μmg=ma′
解得:
a′=5m/s2,
从A到B根据速度位移关系可得:
vB2=2aL
从B到C根据速度位移关系可得:
vB2=2a′x
解得:
x=20m。
答:
(1)人和雪圈在倾斜滑道下滑时加速度a的大小为2m/s2;
(2)人在水平滑道上滑行的距离为20m。
28.
(1)根据速度的定义
,当△t极小时,
就可以表示物体在t时刻的瞬时速度(反映在位移﹣﹣时间图象中,
就是图象上t时刻对应点切线的斜率)。
类比瞬时速度的定义,请写出瞬时速度的定义。
(2)研究“跳伞”运动时,在运动员身上装好传感器,用于测量运动员在不同时刻下落的速度。
根据传感器测到的数据,得到如图所示的v﹣t图象。
为研究问题方便,将运动员和跳伞装备看成一个整体,总质量为80kg,不考虑运动员在水平方向的速度,g=10m/s2。
a.当速度达到最大值时,运动员和跳伞装备受到阻力f的大小;
b.减速过程中,定性分析阻力大小的变化,并简要说明理由。
解:
(1)类比瞬时速度的定义可得:
a
当△t极小时,
即为t时刻的瞬时加速度;
(2)a.当速度达到最大值时,根据瞬时加速度的定义可知,此时的加速度为0;
运动员和跳伞装备受到阻力的大小f=mg=800N;
b.根据图象可知,减速过程中,图象斜率先增大后减小,则瞬时加速度先增大后减小,根据牛顿第二定律可得f﹣mg=ma
阻力先增大后减小。
答:
(1)类比瞬时速度的定义可得a
;
(2)a.当速度达到最大值时加速度为0;运动员和跳伞装备受到阻力的大小为800N;
b.阻力先增大后减小,分析见解析。
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- 学年 第一 学期 期末 物理试题 答案