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1、2020-2021学年高一上期末考试物理试卷一.选 择 题（共10小题，满分40分，每小题4分）1.下列说法中正确的是（）A.只有体积根小的物体才可以当做质点B.“地球围绕太阳转”是以地球为参考系C.“第 3 秒初”就是第2 秒末，是指时刻D.位移的大小总是和路程是相等的2.甲、乙两车在同一地点同时做直线运动，其 v-t 图象如图所示，则（）A.它们的初速度均为零B.甲的加速度大于乙的加速度C.0 ti时间内，甲的速度大于乙的速度D.0 ti时间内，甲的位移大于乙的位移3.如图所示，在光滑水平面上有一辆小车A,其质量为mA=2.0kg,小车上放一个物体其质量为mB=1.0kg。如图甲所示，给
2、B 一个水平推力E当 F 增大到稍大于3.0N时，A、B 开始相对滑动。如果撤去F,对 A 施加一水平推力F,如图乙所示。要 使 A、B 不相对滑动，则 F 的最大值Fm为（）C.6.0ND.9.0N4.质点做直线运动的位移x 与时间t 的关系为x=4t+2t2（各物理量均采用国际单位制单位）,则该质点（）A.第 1s内的位移是4mB.前 2 s内的平均速度是16m/sC.任意相邻I s 内的位移差都是2m第 1 页 共 1 9 页D.任 意 I s 内的速度增量都是4m/s5.在力的分解中，已知合力F=4 0 N,分力F i的方向与合力的夹角为37,如图所示，则当另一分力F2取最小值时，分力
3、F i的大小为（己知sin37=0.6,cos37=0.8）（）A.24NB.30NC.32ND.50N6.如 图，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角为60。，日光灯保持水平，已知日光灯的质量为m,重力加速度为g,左右两绳的拉力大小分别为（）A.mg 和 mg1 1B.mg 和5mg旧 工时 V3.V3C.mg 11-mg D.mg 11-mg7.把 力 F 分解为两个不为零的分力，下列分解哪些是可能的（）A.分力之一垂直于FB.两分力在同一直线上，并与F 所在直线重合C.两分力都比F 大D.两分力都与F 垂直8.一物体自空中的A 点以一定的初速度竖直向上抛出，3s后物
4、体的速率变为10m/s,则关于物体此时的位置和速度方向的说法可能正确的是（不计空气阻力，g=10m/s2）（）A.在 A 点上方15m处，速度方向竖直向上B.在 A 点上方15m处，速度方向竖直向下C.在 A 点上方75m处，速度方向竖直向上D.在 A 点上方75m处，速度方向竖直向下9.如图，用手托着一个苹果将其向上抛出，苹果上升一段高度后下落，又被轻轻地接住，不计空气阻力，则（）第 2 页 共 1 9 页A.苹果在上升过程中离手前处于超重状态B.苹果在上升过程中离手前的速度越来越大C.苹果在上升过程中速度先增大后减小D.苹果未与手接触的过程中均处于完全失重状态1 0.如图所示，木箱通过轻绳
5、O b悬挂在天花板下，木箱内有一竖直轻弹簧，弹簧上方有一物块P，竖直轻绳P c上端与木箱相连，下端与物块P相连，系统处于静止状态。已知木1箱和物块P的质量均为m,重力加速度大小为g,弹簧表现为拉力且拉力大小为-m g.现4将O b绳剪断，下列说法正确的是（）A.剪断0 b绳前，P c绳的拉力大小为：m gB.剪断0 b绳的瞬间，弹簧的弹力为零1C.剪断0 b绳的瞬间，物块P的加速度大小为飞41D.剪断0 b绳的瞬间，P c绳的拉力大小为-m g4二.解 答 题（共 2 小题，满 分 16分）1 1.（6分）有同学利用如图1所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的
6、滑轮A和B,将绳子打一个结点0,每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力TOA、TOB和T o e,回答下列问题：甲 乙图1图2第3页 共1 9页（1）改变钩码个数，实验能完成的是A.钩码的个数NI=N2=2,N 3=4B.钩码的个数NI=N3=3,N 2=4C.钩码的个数NI=N2=N3=4D.钩码的个数 N i=3,N 2=4,N 3=5（2）在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是A.标记结点。的位置，并记录OA、O B、0C三段绳子的方向B.量出OA、O B、0C三段绳子的长度C.用量角器量出三段绳子之间的夹角D.用天平测出钩码的质量（3）在作图时，你认为图2
7、中 是正确的。（填“甲”或“乙”）1 2.（1 0 分）利用打点计时器和小车来做“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图1 所示（1）关于本实验的操作，下 列 说 法 中 正 确 的 是 （填字母代号）A.平衡摩擦力时，应将木板带滑轮一端适当垫高B.祛码和祛码盘的总质量越大，实验误差越小C.正确平衡摩擦力后，若改变小车质量重复实验时，则不需要再次平衡摩擦力D.可以先释放小车再接通打点计时器的电源（2）在探究加速度与力的关系的实验中，得出如图2所示的a-F图线，发现图线既不过原点，又不是直线，其 原 因 可 能 是 （填字母代号）A没有完全平衡摩擦力，且小车质量较大B.平衡摩擦力过度，且小车
8、质量较大C.平衡摩擦力过度，祛码和祛码盘的总质量较大D.没有完全平衡摩擦力，且祛码和袪码盘的总质量较大第4页 共1 9页三.计 算 题(共 4 小题，满分44分)1 3.(1 0 分)如图所示，细绳悬挂着质量m=0.8 k g 的小球，在均匀的水平风力作用下偏离了竖直方向8=3 7 角而处于静止状态。求风对小球的作用力F 的大小和绳子的拉力T的大小。(s i n3 7 =0.6,c o s 3 7 =0.8,g=1 0 m/s2)1 4.(1 0 分)一质点做匀变速直线运动，初速度vo=2 m/s,4 s 内位移为2 0 m,求:(1)质点4 s 内的平均速度大小；(2)质点4 s 末的速度大
9、小；(3)质点2 s 末的速度大小。第5页 共1 9页1 5.(1 0分)如图甲为某商场自动电梯，其简化图如图乙，若没有顾客时电梯速度视为零,当顾客踏上电梯A端，电梯以图示方向匀加速运行，达到最大速度后匀速运行，直至顾客离开电梯B端。已知A B长L=3 0 m,A离地面的高度h=6 m,电梯加速度a=O m/s2,最大速度V m=0.8 m/s,求：(1)匀加速运行的位移X I;(2)从A端 到B端的总时间t；(3)若顾客质量m=5 0 k g,则顾客受到最小摩擦力f的大小和方向。第 6 页 共 1 9 页16.(14分)如图所示，质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩
10、擦因数阳=0.1,在木板的左端放置-个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数国=0.4,取 g=10m/s2,在铁块上加一个水平向右的拉力，试求：(1)F 增大到多少时，铁块能在木板上发生相对滑动？(2)若木板长L=lm,水平拉力恒为8 N,经过多长时间铁块运动到木板的右端？第 7 页 共 1 9 页第 8 页 共 1 9 页2020-2021学年高一上期末考试物理试卷参考答案与试题解析选 择 题（共10小题，满分40分，每小题4分）1.下列说法中正确的是（）A.只有体积根小的物体才可以当做质点B.“地球围绕太阳转”是以地球为参考系C.“第 3 秒初”就是第2 秒末，是指
11、时刻D.位移的大小总是和路程是相等的【解答】解：A、大的物体也可以看成质点，如研究地球绕太阳公转时，地球的形状和大小可以忽略，地球就可以看成质点，故 A 错误；B、“地球围绕太阳转”，是以太阳为参考系，故 B 错误；C、“第 3 秒初”就是第2 秒末，指的是时刻，故 C 正确；D、只有做单向直线运动时，位移的大小才等于路程，故 D 错误；故选：Co2.甲、乙两车在同一地点同时做直线运动，其 v-t 图象如图所示，则（）A.它们的初速度均为零B.甲的加速度大于乙的加速度C.0 ti时间内，甲的速度大于乙的速度D.0 ti时间内，甲的位移大于乙的位移【解答】解：A、由图象可知，乙的初速度不为零。故
12、 A 错误。B、甲图线的斜率大于乙图线的斜率，则甲的加速度大于乙的加速度。故 B 正确。C、在 0 ti时间内，甲的速度小于乙的速度。故 C 错误。D、在。ti时间内，乙图线与时间轴围成的面积大于甲图线与时间轴围成的面积，则乙的位移大于甲的位移。故 D 错误。故选：B,第9页 共1 9页3 .如图所示，在光滑水平面上有一辆小车A,其质量为m A=2.0 k g,小车上放一个物体其质量为m B=1.0 k g。如图甲所示，给B一个水平推力E当F增大到稍大于3.0 N时，A、B开始相对滑动。如果撤去F,对A施加一水平推力F,如图乙所示。要 使A、B不相对滑动，则F的最大值F m为（）A.2.0 N
13、 B.3.0 N C.6.0 N D.9.0 N【解答】解：根据题图甲所示，设A、B间的静摩擦力达到最大值F fm a x时，系统的加速度为a。根据牛顿第二定律，对A、B整 体 有F=（m A+mB）a,对 A 有 F fm a x=mAa,代 入 数 据 解 得F fm a x =2.0 N 根据题图乙所示情况，设A、B刚开始滑动时系统的加速度为a,根据牛顿第二定律得：以B为研究对象有 F fm a x =m Ba 以A、B整体为研究对象，有F m a x=（m A+m B）a 代 入 数 据 解 得F m a x =6.0 N.故C正确故选：C o4.质点做直线运动的位移X与时间t的关系为
14、x=4 t+2 t 2（各物理量均采用国际单位制单位），则该质点（）A.第1 s内的位移是4 mB.前2 s内的平均速度是1 6 m/sC.任意相邻I s内的位移差都是2 mD.任 意I s内的速度增量都是4 m/s【解答】解：A、将t=l s代入到x=4 t+2 t 2中得到第I s内的位移x=6 m。故A错误。2B、前 2 s 内的平均速度=5=*=J=4+2 t=4+2 X 2=8 m/s,故 B 错误。C、将x=4 t+2 t 2与匀变速直线运动的位移公式x=v o t+a t 2对照得至I J：初速度v o=4 m/s,力口速度a=4 m/s?,则任意相邻I s内的位移差是 x=a
15、T 2=4 1 2 m=4 m。故C错误。第 1 0 页 共 1 9 页D、任 意 I s 内的速度增量4 丫=21=4*lm/s=4m/s。故 D 正确。故选：D。5.在力的分解中，己知合力F=4 0 N,分力F i的方向与合力的夹角为37,如图所示，则当另一分力F2取最小值时，分力F1的大小为（已知sin37=0.6,cos37=0.8）（）A.24N B.30N C.32N D.50N【解答】解：合力大小为40N,一个分力与水平方向的夹角是37,根据平行四边形定则作图，如图所示：可知，一个分力的最小值为F2=40sin37=2 4 N.则 Fi=40cos37=3 2 N,故 ABD错误
16、，C 正确；故选：Co6.如图，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角为60,日光灯保持水平，已知日光灯的质量为m,重力加速度为g,左右两绳的拉力大小分别为（）A.mg 和 mg B.-mg 和一 mg C.mg 和 mg D.mg 和 mg2 2 2 2 3 3【解答】解：日光灯受重力和两个拉力，结合对称性，两个拉力等大，设为T；将拉力向竖直方向分解，则有：2Tsin60=mg解得：T=惇 m g,所以ABC错误、D 正确；故选：D。7.把力F 分解为两个不为零的分力，下列分解哪些是可能的（）A.分力之一垂直于FB.两分力在同一直线上，并与F 所在直线重合第1 1页 共1
17、 9页C.两分力都比F 大D.两分力都与F 垂直【解答】解：A、合力与分力遵循三角形定则，如图，故 A 正确；B、若两分力在同一直线上，并与F 重合，由于长度表示大小，那么两个分力方向都与合力共线，故 B 正确；C、合力与分力遵循三角形定则，合力可能比两个分力都小，故 C 正确；D、若两分力都跟F 垂直，则两个分力共线，合力与分力将不遵循平行四边形定则，故 D错误；8.一物体自空中的A 点以一定的初速度竖直向上抛出，3s后物体的速率变为10m/s,则关于物体此时的位置和速度方向的说法可能正确的是（不计空气阻力，g=10m/s2）（）A.在 A 点上方15m处，速度方向竖直向上B.在 A 点上方
18、15m处，速度方向竖直向下C.在 A 点上方75m处，速度方向竖直向上D.在 A 点上方75m处，速度方向竖直向下【解答】解：AC、假设此时物体的速度方向向上，由竖直上抛公式v=v o-g t,物体的初速度为：vo=v+gt=10m/s+10X3m/s-40m/s,物体的位移为：hi=VqVt=x3m=7 5 m,物体在A 点的上方，故 A 错误，C 正确。CD、假设此时速度的方向向下，由竖直上抛公式丫=川-勖 物体的初速度：vo=-v+gt=-10m/s+10X3m/s=20m/s 物体的位移为：h2=t=与 的 x 3m=15m,物体仍然在A 点的上方，故 B 正确，D 错误。故选：BC。
19、9.如图，用手托着一个苹果将其向上抛出，苹果上升一段高度后下落，又被轻轻地接住，不计空气阻力，则（）第1 2页 共1 9页A.苹果在上升过程中离手前处于超重状态B.苹果在上升过程中离手前的速度越来越大C.苹果在上升过程中速度先增大后减小D.苹果未与手接触的过程中均处于完全失重状态【解答】解：A、苹果在上升过程中，离手前，受到重力和支持力作用，随着苹果的上升，支持力逐渐减小，离开手时，支持力为零，故苹果受到的合力先向上后向下，先是超重状态，后是失重状态，故 A 错误；BC、苹果上升过程，离手前，先向上做加速运动，后向上做减速运动，速度先增大后减小，故 B 错误，C 正确；D、苹果未与手接触的过程
20、中，只受重力，均处于完全失重状态，故 D 正确。故选：CDo1 0.如图所示，木箱通过轻绳O b悬挂在天花板下，木箱内有一竖直轻弹簧，弹簧上方有一物块P,竖直轻绳Pc上端与木箱相连，下端与物块P 相连，系统处于静止状态。已知木箱和物块P 的质量均为m,重力加速度大小为g,弹簧表现为拉力且拉力大小为三m g.现4将 Ob绳剪断，下列说法正确的是（）5A.剪断Ob绳前，Pc绳的拉力大小为一mg4B.剪断O b绳的瞬间，弹簧的弹力为零1C.剪断Ob绳的瞬间，物块P 的加速度大小为二g41D.剪断Ob绳的瞬间，Pc绳的拉力大小为:mg4【解答】解：A、剪断Ob绳前，根据物块P 受力平衡，知绳的拉力大小
21、为：T=m g+F弹第 1 3 页 共 1 9 页1 5=m g+4 m g=q m g,故 A 正确。B、弹簧的弹力不能突变，则知剪断O b绳的瞬间，弹簧的弹力仍为I n g,故B错误。4C D、剪断O b绳的瞬间，由于弹簧表现为拉力，知物块P与木箱的加速度相同，对整体，由牛顿第二定律得：2 m g=2 m a,得：a=g,方向竖直向下，所以，剪断0 b绳的瞬间，物块P的加速度大小为g 对物块P,由牛顿第二定律得F糖+m g-T =m a,解得P c绳的拉力大小为：T =|m g,故C错误，D正确。故选：A D,解 答 题（共 2 小题，满 分 16分）1 1.（6分）有同学利用如图1所示的
22、装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点0,每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力TO A、TO B和T o e,回答下列问题：（1）改变钩码个数，实 验 能 完 成 的 是B C DA.钩码的个数NI=N 2=2,N 3=4B.钩码的个数NI=N 3=3,N 2=4C.钩码的个数NI=N 2=N 3=4D.钩码的个数 N i=3,N 2=4,N 3=5（2）在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是AA.标记结点O的位置，并记录O A、O B、0 C三段绳子的方向B.量出O A、O B、0 C三段绳子的长度C.用
23、量角器量出三段绳子之间的夹角第 1 4 页 共 1 9 页D.用天平测出钩码的质量(3)在作图时，你认为图2 中 甲 是正确的。(填“甲”或 乙”)【解答】解：(1)对 0 点受力分析OA OB 0 C 分别表示三个力的大小，由于三共点力处于平衡，所 以 0 C 等 于 0 D.因此三个力的大小构成一个三角形。A、2、2、4 不可以构成三角形，则结点不能处于平衡状态，故 A 错误；B、3、3、4 可以构成三角形，则结点能处于平衡。故 B 正确；C、4、4、4 可以构成三角形，则结点能处于平衡。故 C 正确；D、3、4、5 可以构成三角形，则结点能处于平衡。故 D 正确。故选：BCD。(2)为验
24、证平行四边形定则，必须作受力图，所以先明确受力点，即标记结点0 的位置，其次要作出力的方向并读出力的大小，最后作出力的图示，因此要做好记录，是从力的三要素角度出发，要记录祛码的个数和记录OA、OB、0 C 三段绳子的方向，故 A 正确，BCD错误。故选：Ao(3)以。点为研究对象，F3的是实际作用效果在0 C 这条线上，由于误差的存在，F1、F2的理论值要与实际值有一定偏差，故甲图符合实际，乙图不符合实际。故答案为：(1)BCD(2)A(3)甲12.(10分)利用打点计时器和小车来做“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图1所示第1 5页 共1 9页(I)关于本实验的操作，下列说法中正确的
25、是C (填字母代号)A.平衡摩擦力时，应将木板带滑轮一端适当垫高B.祛码和祛码盘的总质量越大，实验误差越小C.正确平衡摩擦力后，若改变小车质量重复实验时，则不需要再次平衡摩擦力D.可以先释放小车再接通打点计时器的电源(2)在探究加速度与力的关系的实验中，得出如图2所示的a-F图线，发现图线既不过原点，又不是直线，其原因可能是 D (填字母代号)A没有完全平衡摩擦力，且小车质量较大B.平衡摩擦力过度，且小车质量较大C.平衡摩擦力过度，祛码和祛码盘的总质量较大D.没有完全平衡摩擦力，且祛码和祛码盘的总质量较大【解答】解：(1)A、平衡摩擦力时，应将木板带滑轮另一端适当垫高，故A错误。B、实验时，为
26、了使祛码和祛码盘的重力等于绳子的拉力，需满足祛码和祛码盘的质量远小于小车的质量，则祛码和磁码盘的总质量越大，实验误差越大，故B错误.C、正确平衡摩擦力后，若改变小车质量重复实验时，则不需要再次平衡摩擦力，故C正确。D、实验时，先接通电源，再释放小车，故D错误。故选：C；(2)图线不过原点，F不等于零，a仍然为零，知未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。从图象上可以看出：F从0开始增加，砂和小桶的质量远小于车的质量，慢慢的砂的质量在增加，那么在后面砂和小桶的质量就没有远小于车的质量，那么绳子的拉力与砂和小桶的总重力就相差较大。图线不是直线的原因是砂和小桶的质量没有远小于车的质量,即砂和小桶的质量较大，故
27、D正确，A、B、C错误。故选：D；第 1 6 页 共 1 9 页故答案为：(1)C；(2)D o三.计 算 题(共 4小题，满分4 4 分)1 3.(1 0 分)如图所示，细绳悬挂着质量m=0.8 k g 的小球，在均匀的水平风力作用下偏离了竖直方向8=3 7 角而处于静止状态。求风对小球的作用力F的大小和绳子的拉力T的大小。(si n 3 7 =0.6,c o s3 7=0.8,g=1 0 m/s2)【解答】解：小球在重力、绳子的拉力及风的作用力下平衡，则任何两个力的合力与第三个力相平衡，受力分析如图所示；风对小球的作用力为：F=m g ta n 3 7得：F=8 N X 0.75=6 N；
28、绳子的拉力为：T=舟得：T=1 0 N答：风对小球的作用力F的大小为6 N；绳子的拉力T 的大小为1 0 N。1 4.(1 0 分)一质点做匀变速直线运动，初速度vo=2 m/s,4 s内位移为2 0 m,求:(1)质点4 s内的平均速度大小；(2)质点4 s末的速度大小；(3)质点2 s末的速度大小。【解答】解：(1)4 s 内的平均速度恐4代入数据得：v=5 m/s(2)因为歪=写&第 1 7 页 共 1 9 页代入数据得4 s末的速度：V 4=8 m/s（3）2 s末为这段时间的中间时刻故 V 2=v=5 m/s答：（1）质点4 s内的平均速度大小为5 m/s；（2）质点4 s末的速度大
29、小8 m/s；（3）质点2 s末的速度大小5 m/s。1 5.（1 0 分）如图甲为某商场自动电梯，其简化图如图乙，若没有顾客时电梯速度视为零,当顾客踏上电梯A 端，电梯以图示方向匀加速运行，达到最大速度后匀速运行，直至顾客离开电梯B端。已知A B长 L=3 0 m,A 离地面的高度h=6 m,电梯加速度a=0.2 m/s2,最大速度V m=0.8 m/s,求：（1）匀加速运行的位移X I;（2）从 A 端 到 B端的总时间t；（3）若顾客质量m=5 0 k g,则顾客受到最小摩擦力f的大小和方向。甲 乙【解答】解：（1）开始从静止做匀加速运动，最大速度为vm=0.8 m/s,根据速度与位移关
30、系得：*1=费=1 碗（2）根据速度与时间关系，可知在匀加速阶段时间为：=察=4 s匀速阶段时间为：2=用=3 5.5 s则总时间为：t=ti+t2=3 9.5 s（3）设斜面倾角为a,顾客在开始做匀加速阶段的摩擦力最小，根据牛顿第二定律有:m g si n a -f=m a而且：sina=y整理可以得到：f=9 0 N,方向沿电梯向上。答：（1）匀加速运行的位移为1.6 m；（2）从 A 端到B端的总时间t为 3 9.5 s；第1 8页 共1 9页(3)顾客受到最小摩擦力f的大小为9 0 N,方向沿电梯向上。1 6.(1 4 分)如图所示，质量M=1 k g 的木板静止在粗糙的水平地面上，木
31、板与地面间的动摩擦因数同=0.1,在木板的左端放置一个质量m=1 k g、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数国=0.4,取 g=10m/s 2,在铁块上加一个水平向右的拉力，试求：(1)F增大到多少时，铁块能在木板上发生相对滑动？(2)若木板长L=lm,水平拉力恒为8 N,经过多长时间铁块运动到木板的右端？【解答】解：(1)设 F=F 1 时，A、B 恰好保持相对静止，此时二者的加速度相同，两者间的静摩擦力达到最大.根据牛顿第二定律得：H 2 mg -|i i (m+M)g=M a可得 a=2 m/s2以系统为研究对象，根据牛顿第二定律有F i -|i i (m+M)g=(m+M)a解得：F i=6 N(2)铁块的加速度大小ai=F一 臂1g=4次木板的加速度大小a2=火吟甘+M)9=2m/s2设经过时间t铁块运动到木板的右端，则有1 2 1 2-axt -a2t=L解得：t=l s答：(1)F增大到6 N 时，铁块能在木板上发生相对滑动.(2)若木板长L=1 m,水平拉力恒为8 N,经 过 1s 时间铁块运动到木板的右端.第1 9页 共1 9页