北京市密云区2020学年高一物理上学期期末考试试卷（含解析） 19页

北京市密云区2020学年高一上学期期末考试物理试题 ‎ 一、单选题 ‎1.在物理学中，下列物理量中是矢量的是　　‎ A. 功率 B. 质量 C. 动能 D. 加速度 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】标量是只有大小没有方向的物理量。功率、质量和动能都是标量，故ABC错误。‎ 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。‎ ‎2.突出问题的主要因素，忽略次要因素，建立理想化的“模型”，是物理学经常采用的一种科学研究方法，质点就是这种模型之一。下列关于地球能否看作质点的说法正确的是　　‎ A. 地球质量太大，不能把地球看作质点 B. 地球体积太大，不能把地球看作质点 C. 研究地球绕太阳的公转时可以把地球着作质点 D. 研究地球的自转时可以把地球看作质点 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 一个物体能不能看成质点，要看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，地球的质量、体积当对所分析研究的问题没有影响时，就可以看成质点，所以AB选项都不对．‎ 研究地球绕太阳公转时，地球的大小相对于地球和太阳之间的距离来说太小了，完全可以忽略，此时可以看成质点，所以选项C正确．研究地球的自转时，地球的大小是不能忽略的，没了大小，就没有自转的说法了，所以此时地球不能看成质点，故D错误．故选C．‎ 点睛:考查学生对质点这个概念的理解，关键是知道物体能看成质点时的条件，看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，物体的大小体积能否忽略．‎ ‎3.在《红星照我去战斗》这首歌里面，“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”这两句歌词描述的运动的参考系分别是　　‎ A. 竹排、流水 B. 流水、青山 C. 青山、河岸 D. 河岸、竹排 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：小小竹排江中游，描述竹排的运动的参考系是河岸．巍巍青山两岸走描述青山运动的参考系是竹排．故ABC错误，D正确．故选D。‎ 考点：参考系 ‎【名师点睛】本题考查对参考系的理解能力．描述物体的运动必须选定参考系，当物体相对参考系的位置发生变化时，物体就发生了运动。‎ ‎4.小明从密云出发到古北水镇驾车旅游，如图所示，导航软件为他设定了两条路线，分别用时1小时1分和56分钟，则由导航信息可判断出下列说法正确的是　　‎ A. 两条路线位移不同，路程相同 B. 两条路线位移不同，路程也不同 C. 两条路线平均速度相同，瞬时速度不同 D. 两条路线平均速度不相同，瞬时速度也不同 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】位移为初位置到末位置的有向线段，可知两条路线位移相同，但路程不同。故A错误，B错误；二者的位移相同，时间相等，所以平均速度相等；二者的轨迹不同，所以瞬时速度方向不同。故C正确，D错误 ‎5.如图所示，一个物体静止在粗糙的斜面上，物体受到的力是　　‎ A. 只受重力 B. 只受重力和支持力 C. 只受重力和摩擦力 D. 只受重力、支持力和摩擦力 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 物体静止在斜面上，因此受到重力和支持力的作用，重力竖直向下，支持力垂直斜面向上使物体有沿斜面向下滑动的趋势，因此物体要静止在斜面上必须受到斜面给的沿斜面向上的摩擦力，故物体受到重力，支持力和摩擦力，故D正确，ABC都错误。‎ ‎6.下列关于惯性的说法正确的是　　‎ A. 战斗机战斗前抛弃副油箱，是为了增大战斗机的惯性 B. 物体的质量越大，其惯性就越大 C. 物体不受外力作用时才有惯性 D. 静止的物体没有惯性，只有始终保持运动状态时才有惯性 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．质量是物体惯性大小的唯一量度，物体的质量越大则惯性越大，故战斗机抛弃副油箱，减小了惯性，增大了战斗机的灵活性。故A错误。‎ B．质量是物体惯性大小的唯一量度，物体的质量越大则惯性越大。故B正确。‎ C．质量是物体惯性大小的唯一量度，与物体受不受外力无关，故C错误。‎ D．质量是物体惯性大小的唯一量度，与物体运动状态无关，只要质量不变，惯性大小就不变，故D错误。‎ ‎7.甲、乙两物体在同一水平面上作匀变速直线运动，甲做加速运动，经过2s速度由增加到；乙做减速运动，经过5s速度由减小到0，则　　‎ A. 甲的速度变化量大，甲的加速度大 B. 甲的速度变化量大，乙的加速度大 C. 乙的速度变化量大，乙的加速度大 D. 乙的速度变化量大，甲的加速度大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】甲的速度变化量，加速度：，‎ 乙的速度变化量，加速度：，‎ 可知乙速度变化量大，甲的加速度大，故D正确，A、B、C错误。‎ 故选：D。‎ ‎8.在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套如右图所示。实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条。某同学认为在此过程中必须注意以下几项，其中正确的是　　‎ A. 两根细绳必须等长 B. 橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上 C. 在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行 D. 在测量同一组数据、和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置可以变化 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．只要能记录力的方向即可，不需要两根绳子等长，故A错误。‎ B．本实验通过作图求解，不需要将橡皮条两绳夹角的平分线在同一直线上，故B错误；‎ C．在拉弹簧秤时必须要求弹簧秤与木板平面平行，否则会影响力的大小，故C正确。‎ D．为了保证效果相同，在测量同一组数据、和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置必须相同，故D错误。‎ ‎9.如图所示，某同学在教室中站在体重计上研究超重与失重。她由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程；由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。关于她的实验现象，下列说法中正确的是　　‎ A. 只有“起立”过程，才能出现失重的现象 B. 只有“下蹲”过程，才能出现超重的现象 C. “起立”、“下蹲”的过程，都能出现超重和失重的现象 D. “起立”的过程，先出现失重现象后出现超重现象 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】下蹲过程中，人先向下做加速运动，后向下做减速运动，所以先处于失重状态后处于超重状态；‎ 人从下蹲状态站起来的过程中，先向上做加速运动，后向上做减速运动，最后回到静止状态，人先处于超重状态后处于失重状态，故C正确，ABD错误。‎ 故选：C.‎ ‎10.如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为0，小球下落到桌面位置时的速度为v。则小球落到地面前瞬间的机械能为　　‎ A. B. mgh C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】题中以桌面为参考平面，小球在桌面处的机械能为 小球下落过程中机械能守恒，则小球落到地面前瞬间的机械能为故BCD错误，A正确。‎ ‎11.质量为m的汽车在平直公路上由静止开始启动，阻力f保持不变。发动机始终在额定功率下工作，则下列说法正确的是　　‎ A. 加速度减小，速度增大 B. 加速度减小，速度减小 C. 加速度增大，速度增大 D. 加速度增大，速度减小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】当达到额定功率之后，由，可知，速度继续增大，牵引力减小，加速度将逐渐减小，当牵引力等于阻力时，速度达到最大，故启动过程汽车的加速度减小，但速度增大，故A正确BCD错误。‎ ‎12.最早系统地研究自由落体的物理学家是伽利略，他为了研究自由落体的规律，采用“冲淡”重力的方法，将落体实验转化为著名的沿斜面运动的实验如图所示。实验中，伽利略不断改变铜球滚下的距离，重复了多次，测量了铜球在较小倾角斜面上运动的位移和时间，发现位移与时间的平方成正比；增大斜面倾角，该规律仍然成立。于是，他外推到倾角为的情况，得出结论。关于该实验，下列说法中正确的是　　‎ A. 伽利略能得出的结论可能是“斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关”‎ B. 伽利略能得出的结论可能是“斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所用时间与倾角无关”‎ C. 当时利用斜面做实验主要是考虑到实验时便于测量小球运动的时间 D. 当时利用斜面做实验主要是考虑到实验时便于测量小球运动的加速度大小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 伽利略时代，没有先进的测量手段和工具，也没有“速度”，“加速度”等物理概念，所以不可能得出“斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关”的结论；选项A错误；伽利略测量了铜球在较小倾角斜面上运动的位移和时间，发现位移与时间的平方成正比；增大斜面倾角，该规律仍然成立；则伽利略能得出的结论可能是“斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所用时间与倾角有关”，选项B错误；为了“减小”重力作用，采用斜面实验，其实就是为了使物体下落时间长些，减小实验误差，则伽利略当时利用斜面做实验主要是考虑到实验时便于测量小球运动的时间，选项C正确；伽利略时代，没有先进的测量手段和工具，也没有“速度”，“加速度”等物理概念，是牛顿提出了这些物理概念，故D错误；故选C.‎ 点睛：本题考查伽利略运动规律的研究； 要了解伽利略“斜面实验”的历史背景，以及实验方法，体会实验在物理中的重要作用．‎ ‎13.一个物体在多个力的作用下处于静止状态，如果仅使其中一个力的大小逐渐增大到某一个数值后，接着又逐渐恢复到原来的大小此力的方向始终不变，在这个过程中其余各力均不变。那么能正确描述该过程中物体速度变化情况的速度时间图线是图中的　　‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由于物体在多个力的作用下处于静止状态，如果仅使其中一个力的大小逐渐增大到某一个数值，物体的合力逐渐增大到某值，根据牛顿第二定律知加速度会逐渐增大到某一值，接着又逐渐恢复到原来的大小此力的方向始终不变，合力逐渐减小到零，则加速度逐渐减小至零；所以物体的加速度逐渐增大到某值后再逐渐减小至零的过程，而速度从零开始一直增大，根据图象的切线斜率表示瞬时加速度，知D图正确，故ABC错误，D正确。‎ ‎14.如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中弹簧为轻弹簧，一直保持竖直且始终在弹性限度内，不计空气阻力，关于下列说法正确的是　　‎ A. 从接触弹簧开始，小球的加速度一直增大 B. 当弹簧压缩到最短的瞬间，弹力最大且大于2mg C. 小球、弹簧和地球构成的系统机械能逐渐减少 D. 小球的动能先减少后增大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】在小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，弹簧的形变量逐渐增大，弹簧的弹力从零开始逐渐增大。开始阶段，小球重力大于弹力，合力向下，加速度向下，小球向下做加速运动，随着弹力的增大，合力减小，加速度减小。后来，弹力大于重力，合力向上，加速度向上，小球向下做减速运动。随着弹力增大，合力增大，加速度增大，所以小球的加速度先减小后增大，小球的动能先增大后减小。故AD错误。‎ B、若小球从弹簧原长位置释放，小球做简谐运动，根据对称性知，当弹簧压缩到最短的瞬间，小球的加速度大小为g，方向竖直向上，则弹簧的弹力大小为2mg，现小球从弹簧上方下落，到达最低点时弹簧的压缩量比从弹簧原长位置释放更大，所以当弹簧压缩到最短的瞬间，弹力最大且大于2mg。故B正确。‎ C、对于小球、弹簧和地球构成的系统，由于只有重力和弹力做功，所以系统的机械能守恒。故C错误。‎ ‎15.一滑块在水平地面上沿直线滑行，时其速度为。从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平拉力F，力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图甲和乙所示。设在第1s内、第2s内、第3s内力F对滑块做功的平均功率分别为、、，则　　‎ A. ‎ B. ‎ C. 内力F对滑块做功为4J D. 内摩擦力对滑块做功为4J ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB、根据匀变速直线运动的平均速度公式为：，知物体在第1s内的平均速度为：，第2s内的平均速度为：，第3s内的平均速度，则第1s内的平均功率为：，第2s内的平均功率为：，第3s内的平均功率为：，所以故A错误，B正确。‎ C、由速度图象可知，第1s、2s、3s内的位移分别为、、‎3m，由图象及功的公式可求知：第1s内拉力做的功为：，第2s内拉力做的功为：，故内拉力所做的功为6J，故C错误。‎ D、在内力F做的总功为6J，动能变化为0，根据动能定理有此过程中只有拉力F和摩擦力做功，故拉力和摩擦力做功的代数和为0，得摩擦力对滑块做功，故D错误。‎ 二、多选题 ‎16.力是矢量，它的合成与分解遵守平行四边形定则，那么作用在同一个物体上的两个共点力，一个力的大小是6N，另一个力的大小是8N，它们合力的大小可能是　　‎ A. 2N B. 10N C. 13N D. 50N ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】两力6N和8N合成时，根据合力范围为：得合力范围为，所以合力可能为2N、10N、13N，不可能为故ABC正确，D错误。‎ ‎17.竹蜻蜓是一种中国传统的民间儿童玩具，流传甚广。如图所示，竹蜻蜓由竹柄和“翅膀”两部分组成。玩儿时，双手一搓竹柄，然后双手松开，竹蜻蜓就会旋转着飞上天空，过一会儿落下来。松手后，关于竹蜻蜓和空气间的相互作用力，下列说法中正确的是　　‎ A. 竹蜻蜓对空气的作用力大于空气对竹蜻蜓的作用力 B. 竹蜻蜓对空气的作用力小于空气对竹蜻蜓的作用力 C. 竹蜻蜓对空气的作用力等于空气对竹蜻蜓的作用力 D. 竹蜻艇对空气的作用力与空气对竹蜻蜓的作用力方向相反 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】竹蜻蜓对空气的作用力和空气对竹蜻蜓的作用力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律可知，竹蜻蜓对空气的作用力大小等于空气对竹蜻蜓的作用力，二者的方向相反。故CD正确，AB错误 三、实验题探究题 ‎18.某同学在做探究弹力和弹簧伸长关系的实验中，设计了如图所示的实验装置。他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度后计算出弹簧的伸长量，将数据填在了下面的表中。弹力始终未超过弹性限度 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ 弹簧伸长量 ‎0‎ 弹力大小 ‎0‎ 试根据这些实验数据在上图给定的坐标纸上，将第5组数据代表的点画在图上，并作出弹簧所受弹力大小F跟弹簧伸长量之间的函数关系图线_________‎ 由图象可知：弹力大小F跟弹簧伸长量之间满足______关系填：正比或一次函数或反比 由图象可求得，弹簧的劲度系数______保留两位小数 ‎【答案】 (1). (2). 正比 (3). 30‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】根据实验数据在坐标纸上描出的点，基本上在同一条直线上。可以判定F和L间是一次函数关系。画一条直线，使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点均匀地分布在直线两侧，如图：‎ 根据胡克定律知弹力大小F跟弹簧伸长量成正比；‎ 根据胡克定律得：‎ ‎19.某同学用如图所示的装置测重物下落的速度。质量为m的重物由静止开始下落，打点计时器打出一条纸带，A、B和C是纸带上相邻的三个点，如图所示。测出A、B间的距离为，B、C间的距离为已知打点计时器打下相邻两点的时间间隔为某同学用如图所示的装置来验证“机械能守恒定律”。‎ 下面是操作步骤：‎ 接通电火花计时器电源，使计时器开始工作；‎ 进行数据处理；‎ 按图安装器材；‎ 松开手，使重锤带动纸带下落。‎ 请把上述必要的操作步骤按正确的顺序排列______。‎ 打点计时器打下B点时，重物下落的速度大小______。用、、T表示 测出物体由最髙点下落h后经过B点的速度，已知当地重力加速度为g ‎。重物的重力势能的减少量为______用m、h、g表示。在误差允许范围内，如果计算得出______关系表达式请用字母h、、g表示，则机械能守恒定律得到验证。‎ ‎【答案】 (1). cadb (2). (3). mgh (4). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）实验先安装器材，器材安装好以后先接通电源，后释放小车然后进行实验，最后进行数据处理，所以顺序为：cadb。‎ ‎（2）纸带下落做的是匀加速直线运动，由打点计时器的工作特点可知AB段的时间和BC段的时间相等，因此时间中点B点的速度等于AC段的平均速度，故B点的瞬时速度。‎ ‎（3）重物重力势能的减小量为mgh，动能的增加量为，若，即，机械能守恒。‎ 四、计算题 ‎20.一质量为‎2kg的木块，静止在光滑水平面上，在水平外力F的作用下开始做匀加速直线运动，3秒末的速度为，求：‎ 物体的加速度；‎ 外力F的大小 ‎【答案】，（2）4N ‎【解析】‎ ‎【详解】物体做初速度为零的匀加速直线运动，由得：。‎ 根据牛顿第二定律知外力F的大小 ‎21.一个质量的花盆，从距离地面高处不慎掉落，我们可以把花盆的运动简化成自由落体运动。不计空气阻力，重力加速度g取求：‎ 在花盆下落到地面的过程中，重力对花盆做的功 花盆着地时重力的瞬时功率 ‎【答案】（1）450J，（2）300W ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）在花盆下落到地面的过程中，重力对物体做的功为：；‎ ‎（2）物体做自由落体运动，因此有：‎ 重力的瞬时功率为：；‎ ‎22.如图所示，三段不可伸长细绳OA、OB、OC共同悬挂质量为‎2kg的重物，其中OB是水平的，OA绳与竖直方向的夹角为求 ‎、OB两绳的拉力大小；‎ 若三绳承受的最大拉力相同，逐渐增加C端所挂物体的质量，判断最先断的绳是哪根绳，简单说明理由；‎ 若OA、OB绳所能承受的最大拉力均为l00N，OC绳所能承受的拉力无限大。求：OC绳下端最多能悬挂多重的物体？‎ ‎【答案】（1）25N、15N；（2）OA先断；（3）80N ‎【解析】‎ ‎【详解】对物体受力分析可求得：绳OC的拉力 对节点O受力分析如图所示：令OA绳的拉力为F2，OB绳的拉力为F1‎ 建立直角坐标系如图有：‎ ‎ ‎ 联立解得：，；故OA绳中的拉力为25N，OB绳中的拉力为15N；‎ ‎ 由第一问可知在在悬挂重物的时候OA绳中的拉力最大，因此如果三根绳的承受力一样大，逐渐增加重物的重量OA中的拉力比OB和OC绳中的拉力大，因此OA绳先断；‎ 若OA、OB绳所能承受的最大拉力均为100N，当OB达到100N时，由OA绳中的拉力大于OB绳的拉力可知此时OA绳的拉力超过100N，OA绳已经断，因此应先让OA绳的拉力到达100N，此时OB绳没断；则此时所挂物体的重力为：‎ 所以悬挂物体的重力的最大值。‎ ‎23.质量的行李箱放在水平地面上，行李箱与地面的动摩擦因数为，用与水平成、斜向上的大小为的拉力拉动行李箱，使行李箱由静止开始沿水平地面运动，5s后撤去拉力。求：‎ 撤去拉力瞬间行李箱的速度v 拉力做的功 全程摩擦力对行李箱所做的功。‎ ‎【答案】，（3）-600J ‎【解析】‎ ‎【详解】对行李箱受力分析如图所示 设物体受摩擦力为f，支持力为N，则 根据牛顿第二定律有：‎ 水平方向有 竖直方向有 解得：‎ 撤去拉力瞬间行李箱的速度 内行李箱的位移 拉力做的功 设全程摩擦力对行李箱所做的功为。‎ 根据动能定理得 解得 ‎24.如图所示，在海滨游乐场有一种滑沙的娱乐活动，人坐在滑板上从斜坡的高处的A点由静止开始下滑，滑到斜坡底部B点后沿水平滑道再滑行一段距离到C点停下来，斜坡滑道与水平滑道间是平滑连接的，若某人和滑板的总质量，滑板与斜坡和水平滑道间的动摩擦因数均为，不计空气阻力，斜坡倾角求：‎ 人和滑板到达B点的速度大小v 在斜坡上运动过程中人和滑板整体重力做功的平均功率；‎ 为确保人身安全，水平滑道BC的长度x至少是多长。‎ ‎【答案】，（2）900W，‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】人和滑板下滑的过程中，根据动能定理得 代入数据 可得 在斜坡上运动过程中人和滑板整体重力做功的平均功率 水平滑道的最短距离为人在水平滑道上减速到速度为零的距离，因此人和滑板在水平滑道上运动的过程，由动能定理得 可得