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2017-2018学年北京市丰台区高一（上）期末物理试卷
一、选择题（本题共20小题，每小题3分，共60分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的．）
1．下列物理量中，属于矢量的是（ ）
A．路程 B．速度 C．动能 D．功
2．下列单位中，属于国际单位制基本单位的是（ ）
A．米/秒 B．焦耳 C．克 D．米
3．物理学发展史上，有一位科学家开创了实验与逻辑推理相结合的科学研究方法，并研究了落体运动的规律，这位科学家是（ ）
A．伽利略 B．牛顿 C．亚里士多德 D．笛卡尔
4．一位同学乘坐地铁9号线从七里庄（图中A位置）出发，途径西局（图中B位置）到六里桥（图中C位置），他利用百度地图的测距功能测得：A、B间的距离约785m，B、C间的距离约1500m，A、C间的距离约为1700m，由以上信息可知，该同学从七里庄到六里桥的位移大小约为（ ）
A．785m B．1500m C．1700m D．2285m
5．下列四个图象中，有一个是表示物体做匀变速直线运动的图象，这个图象是（ ）
A． B． C． D．
6．纯电动汽车不排放污染空气的有害气体，具有较好的发展前景．某辆电动汽车在一次刹车测试中，初速度为15m/s，经过3s汽车停止运动．若将该过程视为匀减速直线运动，则这段时间内电动汽车加速度的大小为（ ）
A．3m/s2 B．5m/s2 C．12m/s2 D．15m/s2
7．如图所示，一重力为G的物体静止在倾角为θ的斜面上，沿平行于斜面和垂直于斜面的两个方向分解重力G，这两个方向上的分力分别为F1和F2．则分力F1的大小为（ ）
A．Gsinθ B．Gcosθ C．Gtanθ D．G
8．足球运动是目前全球体育界最具影响力的运动项目之一，深受青少年喜爱。如图所示为三种与足球有关的情景，下列说法中正确的是（ ）
A．图甲中，静止在地面上的足球受到的弹力就是它的重力
B．图甲中，静止在地面上的足球受到弹力是因为地面发生形变
C．图乙中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力
D．图丙中，足球被踢起，说明脚对球的力大于球对脚的力
9．一物块放在固定斜面上，物块处于静止状态，如图所示．下列说法中正确的是（ ）
A．物块不受摩擦力
B．物块受到水平向右的摩擦力
C．物块受到沿斜面向下的摩擦力
D．物块受到沿斜面向上的摩擦力
10．作用在同一个物体上的两个互相垂直的共点力，一个力的大小是3N，另一个力的大小是4N，它们合力的大小是（ ）
A．3N B．4N C．5N D．7N
11．某同学在单杠上做引体向上，如图所示．其中双臂用力最小的是（ ）
A． B． C． D．
12．下列物体的运动可视为自由落体运动的是（ ）
A．树叶在空气中下落
B．在教室内，小钢球以一定初速度竖直下落
C．在竖直放置的真空玻璃管内，羽毛由静止下落
D．运动员斜向上推出的铅球的运动
13．如图所示，小明用水平方向的力推一木箱．小明发现：用力推时，木箱才能运动；撤去推力，木箱便停下来．有四位同学对此过程发表了自己的看法，你认为正确的是（ ）
A．木箱的运动需要力来维持
B．木箱由静止到运动需要力的作用，由运动到静止不需要力的作用
C．撤去推力，木箱停下来是木箱具有惯性的表现
D．撤去推力，木箱停下来是由于摩擦力的作用
14．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．竹蜻蜓对空气的作用力与空气对竹蜻蜓的作用力方向相同
15．如图所示，一个物块在与水平方向成α角的恒力F作用下，沿水平面向右运动一段距离x．在此过程中，恒力F对物块所做的功为（ ）
A．F x cosα B．F x sinα C．F x D．0
16．北京时间2017年7月22日，在匈牙利布达佩斯国际泳联世锦赛中，中国运动员施廷懋获得女子3米板冠军．如图所示，在施廷懋离开跳台到入水的过程中，她的重心先上升后下降．在这一过程中，关于运动员所受重力做功和能量变化的说法正确的是（ ）
A．重力始终做负功
B．重力始终做正功
C．运动员的动能先增大后减小
D．运动员的重力势能先增大后减小
17．一辆汽车从静止开始由甲地出发，沿平直公路开到乙地刚好停止，其速度图象如图所示．那么0～t和t～3t两段时间内，下列说法中正确的是（ ）
A．加速度的大小之比为3：1 B．加速度的大小之比为1：1
C．位移的大小之比为 1：2 D．位移的大小之比为 1：3
18．某同学为了观察超重与失重现象．将一个可乐瓶子上、下各扎出一个洞A、B，如图所示，装上水之后从一定高度将可乐瓶口朝上自由释放，在可乐瓶自由下落过程中观察到的情景为（ ）
A． B． C． D．
19．如图所示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．现在用绳索与长木板连接，用手向右水平拉绳索，使长木板在桌面上滑动，下列说法中正确的是（ ）
A．木块与木板之间的摩擦力是静摩擦力
B．木板必须在桌面上做匀速直线运动
C．木板必须在桌面上做匀加速直线运动
D．木板运动过程中，弹簧秤示数保持不变
20．如图所示，车的顶棚上用细线吊一个质量为m的小球，车厢底板上放一个质量为M的木块，当小车沿水平面直线运动时，小球细线偏离竖直方向角度为θ，木块和车厢保持相对静止，重力加速度为g，下列说法中正确的是（ ）
A．汽车正向右匀减速运动
B．汽车的加速度大小为gcosθ
C．细线对小球的拉力大小为mg
D．木箱受到的摩擦力大小为Mgtanθ
二、填空题（本题共2小题，每空2分，共12分．）
21．（2分）如图所示，是伽利略著名的斜面理想实验，实验设想的步骤有：
①减小第二个斜面的倾角，小球在该斜面上仍然要达到原来的高度．
②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面．
③继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将永远运动下去．
④如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度．
请将上述步骤按照正确的顺序排列 （填写序号）．
22．（10分）如图所示为某同学所安装的“探究牛顿第二定律”的实验装置，用来探究小车加速度与小车质量的关系．
（1）若在图甲所示状态下开始做实验，请从该同学的装置和操作中指出两项存在的问题或错误
① ②
（2）改正错误装置后，实验打出一条纸带，图乙是该纸带的一部分，纸带上A、B、C为三个相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，AB间距离为x1，AC间距离为x2，根据以上信息，在打下点迹B时，小车运动的速度vB= ；小车做匀加速直线运动的加速度a= ．
（3）此同学借用“探究牛顿第二定律”的装置，还能进行哪些测量或探究实验 ．
三、计算论证题（本题共5小题，28分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．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．）
23．（5分）如图所示，在光滑墙壁上用网兜把足球挂在A点，足球与墙壁的接触点为B．足球的质量为m，悬绳与墙壁的夹角为α，网兜的质量不计．求：
（1）画出足球的受力示意图并求出悬绳对足球的拉力F的大小；
（2）墙壁对足球的弹力FN大小．
24．（5分）小明和小红一起去冰雪嘉年华游玩儿，小红与冰车静止水平冰面上，总质量为m=30kg，冰车与冰面间的动摩擦因数为μ=0.02，小明用21N的水平恒力推冰车，取重力加速度g=10m/s2．求：
（1）小红与冰车的加速度a的大小；
（2）经过4s小红和冰车运动位移x的大小．
25．（6分）如图所示为一滑梯的实物图，滑梯的斜面段长度L=5.0m，高度h=3.0m，为保证小朋友的安全，在水平面铺设安全地垫。水平段与斜面段平滑连接，小朋友在连接处速度大小不变。某小朋友从滑梯顶端由静止开始滑下，经斜面底端后水平滑行一段距离，停在水平地垫上。已知小朋友质量为m=20kg，小朋友在斜面上受到的平均阻力f1=88N，在水平段受到的平均阻力f2=100N．不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2．求：
（1）小朋友在斜面滑下的过程中克服摩擦力做的功；
（2）小朋友滑到斜面底端时的速度v的大小；
（3）为使小朋友不滑出水平地垫，地垫的长度x至少多长。
26．（6分）桌面离地面高为h=1.0m，质量为m=0.5kg的小球，从桌面上方高为H=1.2m的地方自由下落到地面，设桌面所在平面为参考平面，空气阻力不计，取重力加速度g=10m/s2．求：
（1）小球分别在离桌面H处和地面时的重力势能Ep1、Ep2；
（2）小球在自由下落过程中重力所做的功W及重力势能的变化量△Ep
（3）类比是物理学习中常用的方法，某同学在学习了重力做功与重力势能变化的关系后，利用类比的方法探究弹簧弹力做功与弹簧的弹性势能变化的关系．
在研究重力势能时，当物体处于参考平面，重力势能为零；物体由参考平面上升到某高度的过程中，重力做负功，重力势能增加，物体的重力势能为正值；同样分析，物体在参考平面下方，重力势能为负值．在研究弹性势能时，当弹簧的长度为原长时，弹簧的弹性势能为零；弹簧拉伸时，弹性势能为正值；那么，弹簧压缩时弹性势能是正值还是负值？请说明理由．
27．（6分）蹦极是一项非常刺激的运动．为了研究蹦极过程，可将人视为质点，人的运动沿竖直方向，人离开蹦极台时的初速度、弹性绳的质量、空气阻力均可忽略．某次蹦极时，人从蹦极台跳下，到a点时弹性绳恰好伸直，人继续下落，能到达的最低位置为b点，如图甲所示．已知人的质量m=50kg，弹性绳的弹力大小F=kx，其中x为弹性绳的形变量，弹性绳的原长l0=20m，b点与蹦极台间的距离为l1=30m．整个过程中弹性绳的形变始终在弹性限度内．取重力加速度g=10m/s2．求：
（1）人第一次到达a点时的速度v的大小；
（2）人从a点到第一次到达b点的过程中弹性绳弹力做的功W；
（3）在图乙中，定性画出人第一次由最高点到b点的运动过程中，速度v随时间t变化关系的图线．
2017-2018学年北京市丰台区高一（上）期末物理试卷
参考答案
一、选择题（本题共20小题，每小题3分，共60分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的．）
1-5：BDACC 6-10：BBBDC 11-15：BCDCA 16-20：DCADD
二、填空题（本题共2小题，每空2分，共12分．）
21．②④①③
22．解：（1）①打点计时器使用了直流电源，应该采用交流电源；②小车距离打点计时器太远，不能充分利用纸带；
（2）根据匀变速直线运动的规律可得：vB=；
根据逐差法可得：a=；
（3）此实验还可以探究做功与速度的变化关系．
故答案为：（1）①打点计时器使用了直流电源，应该采用交流电源；②小车距离打点计时器太远，不能充分利用纸带；
（2）；；
（3）此实验还可以探究做功与速度的变化关系．
三、计算论证题（本题共5小题，28分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．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．）
23．解：（1）足球受重力mg、绳的拉力F和墙壁的支持力FN，受力如图；
运用合成法知，F和FN的合力与mg等大反向，根据几何知识得：
F=
（2）由图得墙壁对足球的弹力为：
FN=mgtanα．
答：（1）受力示意图如图，悬绳对足球的拉力F的大小为．
（2）墙壁对足球的弹力FN为mgtanα．
24．解：（1）以小红与冰车为研究对象，根据牛顿第二定律可得：F﹣μmg=ma，
解得：a=0.5m/s2；
（2）经过4s小红和冰车运动位移x==m=4m．
答：（1）小红与冰车的加速度的大小为0.5m/s2；
（2）经过4s小红和冰车运动位移的大小为4m．
25．解：（1）小朋友在斜面滑下的过程中克服摩擦力做的功为：
Wf1=f1L=88×5J=440J
（2）小朋友在斜面上运动的过程，由动能定理得：
mgh﹣Wf1=
代入数据解得：v=4m/s
（3）小朋友在水平地垫上运动的过程，由动能定理得：
﹣f2x=0﹣
代入数据解得：x=1.6m
答：（1）小朋友在斜面滑下的过程中克服摩擦力做的功是440J；
（2）小朋友滑到斜面底端时的速度v的大小是4m/s；
（3）为使小朋友不滑出水平地垫，地垫的长度x至少1.6m长。
26．解：（1）小球在离桌面H处的重力势能Ep1=mgH=6J；
小球在地面时的重力势能Ep2=﹣mgh=﹣5J；
（2）小球在自由下落过程中重力所做的功W=mg（H+h）=11J；
重力势能的变化量△Ep=W=11J；
（3）当弹簧的长度为原长时，弹簧的弹性势能为零；弹簧拉伸时，弹性势能为正值；弹簧压缩时克服弹力做功，弹性势能增加，故弹性势能是正值．
答：（1）小球分别在离桌面H处和地面时的重力势能分别为6J、﹣5J；
（2）小球在自由下落过程中重力所做的功为11J；重力势能的变化量为11J；
（3）弹簧压缩时克服弹力做功，弹性势能增加，故弹性势能是正值．
27．解：（1）人由蹦极台到a点的运动过程中，根据机械能守恒定律：
mgl0=
所以：v===20m/s；
（2）对整个过程，由动能定理得
mgl1+W=0
解得 W=﹣15000J
（3）人第一次由a到b的运动过程中，人先做自由落体运动，即初速度为零的匀加速直线运动，从a到b先做加速度减小的变加速运动，后做加速度增大的变减速运动．取竖直向下为正方向，速度v随时间t变化关系的图象如图所示．
答：
（1）人第一次到达a点时的速度v的大小是20m/s；
（2）人从a点到第一次到达b点的过程中弹性绳弹力做的功W是﹣15000J；
（3）如图所示．
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