河北省宣化市第一中学2019-2020高一上学期末考试物理试卷（Word版含答案）.doc

物理试卷 一、单选题（本大题共 9 小题，共 36.0 分） 1. 以下的计时数据指时间间隔的是 A. 从北京开往广州的火车预计 10 时到站 B. 1997 年 7 月 1 日零时中国对香港恢复行使主权 C. 百米跑比赛某人 时到达终点 D. 某场足球赛加时 15min 后才分出胜负 2. 高铁列车在启动阶段的运动可视为初速度为零的匀加速直线运动。从列车启动开始计时， 以其出发时的位置为初位置，在启动阶段，列车的动量大小 A. 与它所经历的时间成正比 B. 与它所经历的时间的二次方成正比 C. 与它的位移大小成正比 D. 与它的动能成正比 3. 卫星与火箭起飞的情形如图所示。下列说法正确的是 A. 火箭尾部向下喷出的气体对火箭的作用力与空气对火箭的作用力是一对作用力与反 作用力 B. 火箭尾部向下喷出的气体对火箭的作用力与火箭受到的重力是一对作用力与反作用 力 C. 火箭尾部向下喷出的气体对火箭的作用力与火箭对气体的作用力是一对作用力与反 作用力 D. 空气对火箭的作用力与火箭受到的重力是一对作用力与反作用力 4. 某物体沿直线运动到 A 点时的速度为 ，则下列说法一定正确的是 A. 质点在过 A 点后 1s 内的位移是 8m B. 若质点从 A 点开始做减速直线运动则以后每 1s 内的位移小于 8m C. 质点在以过 A 点时刻为中间时刻的 1s 内的位移是 8m D. 若质点从 A 点开始做匀速直线运动则以后每 1s 内的位移大于 8m 5. 某力的大小为 5N，其可以分解为 A. 12N 和 6N 的两个分力 B. 均为 5N 的两个分力 C. 1N 和 2N 的两个分力 D. 均为 2N 的两个分力 6. 如图所示，质量不计的细绳一端绕过无摩擦的小滑轮 C 与物块相连，另 一端与套在一根固定竖直杆上的圆环 A 相连．初始状态，杆 BC 丄 现 将杆 BC 绕 B 点沿逆时针方向缓慢转动一小角度，该过程中圆环 A 始终 处于静止状态，则 A. 细绳对圆环 A 的拉力变大 B. 圆环 A 受到竖直杆的弹力变大 C. 圆环 A 受到的静摩擦力变小 D. 滑轮 C 受到细绳的压力变小 7. 在弹性限度内，弹簧的伸长量 x 与弹力 F 成正比，即 ，其中 k 的值与弹簧材料、 原长 L、横截面积 S 等因素有关，理论与实验都表明 ，其中 Y 是由材料决定的常数，材料力学中称之为杨氏模量．在国际单位中，杨氏模量 Y 的单位为 A. N B. m C. D. 8. 如阏所示，小球沿足够长的斜面向上做匀变速运动，依次经 a、b、 c、d 到达最高点 e。已知 ， ，小球从 a 到 c 和从 c 到 d 所用的时间都是 2s，则 A. 小球向上运动的加速度大小为 B. 小球到达 c 点时的速度大小为 C. 小球从 a 点开始向上运动的总时间为 7s D. d、e 两点间的距离为 9m 9. 如图所示，静止在水平地面上的物块在竖直向上、大小为 F 的恒力作用下 竖直上升，经过一段时间 t 后突然撤去该力，之后物块又经时间 t 恰好落回 地面。空气阻力不计，重力加速度大小为 g。下列说法正确的是 A. 撤去该力后物块在空中运动的过程中处于失重状态 B. 物块在空中运动的过程中，撤去该力前后的加速度大小之比为 1：2 C. 物块的质量为 D. 物块落回地面前瞬间的速度大小为 二、多选题（本大题共 3 小题，共 12.0 分） 10. 质量为 的课本静止于水平桌面上取 下列说法正确的是 A. 该课本受到个 3 力的作用 B. 该课本所受重力的大小为 2N，施力物体是地球 C. 该课本所受的弹力大于 2N D. 该课本所受的弹力是由于桌面发生形变而产生的 11. 图示为物体 A、B 从同一地点沿同一直线运动的部分 图象。对两物体在 内的运动， 下列判断正确的是 A. 物体 A 和 B 的运动方向相同 B. 物体 B 的加速度大小为 C. 时，物体 A、B 的速度相同 D. 时，物体 A、B 之间的距离最大 12. 如图所示，在粗糙的水平地面上叠放着长方体物块 a 和滑块 b，a 的右端有一固定木板，固定木板与 b 之间用水平轻质弹簧相连，弹 簧处于伸长状态，整个装置处于静止状态。下列说法正确的是 A. a 与 b 之间无摩擦力的作用 B. b 受到向左的摩擦力作用 C. a 受到地面的摩擦力水平向右 D. 地面与 a 之间无摩擦力的作用 三、实验题（本大题共 2 小题，共 15.0 分） 13. 图示为利用拉力传感器和位移传感器探究“加速度与力的关系”的实验装置，可以通过 改变钩码的数量来改变小车所受的拉力。拉力传感器可以测量轻绳的拉力，位移传感器通过 数字化信息系统 可以测小车的加速度。请回答下列问题： 若小车在水平轨道上，通过改变钩码的数量，可以得到多组实验数据，重力加速度 为 g，则下列能正确反映小车运动的加速度 a 和所受拉力 F 的关系图象是______ 填图 象下方的字母 正确选择 问中的图象，可求得小车、拉力传感器和位移传感器发射部分的总质量 为______，小车在水平轨道上运动时受到的摩擦力大小为______。 14. 某同学利用如图甲装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验。 在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持______状态。 他通过实验得到如图乙所示的弹力大小 F 与弹簧长度 x 的关系图线。由此图线可得 该弹簧的原长 ______cm，劲度系数 ______ 。 他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图丙所示时， 该弹簧的伸长量为______cm。 四、计算题（本大题共 3 小题，共 37.0 分） 15. 某物体沿平直轨道运动其速度 时间图象如图所示。求： 结果均 保留两位有效数字 物体在 内的加速度大小； 内的平均速度大小。16. 如图所示，水平地面上固定有一竖直光滑杆，杆上套有质量为 m 的圆环，地面上放质 量为 M 的物块，圆环和物块由绕过光滑定滑轮的轻绳相连，物块恰好不滑动，连接圆 环和物块的轻绳与竖直方向的夹角分别为 ， 认为物块与桌面间的最大静摩 擦力等于滑动摩擦力重力加速度大小为 g，取 求： 轻绳上的拉力大小 F； 物块与桌面间的动摩擦因数 。 如图所示，在水平地面上向右做直线运动的木板，长度 ， 质量 ，其上表面水平光滑且距地面高 ，A、B 是其 左右两端点，在 A 端施加大小 、方向水平向左的恒力。在 时刻，木板的速度大小 、方向水平向右，此时将一个质量 的小球轻放在木 板上距离 B 端 处的 P 点 小球可视为质点，释放时对地的速度为零 。经过一段时间，小球 脱离木板并落到地面。已知木板与地面间的动摩擦因数 ，空气阻力不计， 取 ，求： 从 时起，木板能继续向右运动的最大距离 ； 小球从 时起到离开木板时所经历的时间 ； 从 时起到小球离开木板落地时为止，木板的位移大小 x。答案和解析 1.【答案】C 【解析】解：A、从北京开往广州的火车预计 10 时到站，很显然这是一个时间点，所以指 的是时刻，故 A 错误； B、1997 年 7 月 1 日零时中国对香港恢复行使主权，指的是一个时间点，所以是时刻，故 B 错误； C、百米跑的成绩是 ，对应一段时间间隔，是时间，故 C 正确； D、足球赛加时 15min 后才分出胜负，15min 指的是一个时间点，所以是时刻，故 D 错误。 故选：C。 时间和时刻的区分，时间指的是时间的长度，是时间段；时刻指的是时间点，区分它们就看 指的是时间的长度还是一个时间点。 区分时间和时刻，就是看指的是时间的长度还是指时间点，有的学生不会区分，也是这个原 因。 2.【答案】A 【解析】解：AB、因列车做初速度为零的匀加速直线运动，则有： ， 可知动量与 时间成正比，则 A 正确，B 错误 C、 可知动量与 成正比，则 C 错误 D、依据动能与动量关系式， ，可知，动量与 成正比，故 D 错误 故选：A。 根据车作匀加速直线运动，结合运动学公式，确定动量与各量的关系式，即可求解。 考查动能的表达式，掌握影响动能的因素，理解动能定理的内容，及运动学公式的运用。 3.【答案】C 【解析】解：A、火箭尾部向下喷出的气体对火箭的作用力与空气对火箭的作用力是同一个 受力物体，不是一对作用力与反作用力，故 A 错误； B、火箭尾部向下喷出的气体对火箭的作用力与火箭受到的重力是同一个受力物体，不是一 对作用力与反作用力，故 B 错误； C、火箭尾部向下喷出的气体对火箭的作用力与火箭对气体的作用力是一对作用力与反作用 力，故 C 正确； D、空气对火箭的作用力与火箭受到的重力是同一个受力物体，不是一对作用力与反作用力， 故 D 错误； 故选：C。 作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，且同时产生、同时变化、同 时消失，作用在不同的物体上。 解决本题的关键知道作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，且同时 产生、同时变化、同时消失，作用在两个不同的物体上。 4.【答案】B 【解析】解：A、物体在 A 点时的速度为 ，是瞬时速度，质点在过 A 点后 1s 内的平均速度不一定是 ，故质点在过 A 点后 1s 内的位移不一定是 8m，故 A 错误； B、物体在 A 点时的速度为 ，从 A 点开始做减速直线运动，则此后任意时刻的瞬时速度 小于 ，故此后任意 1s 内的平均速度小于 ，即此后任意 1s 内的位移小于 8m，故 B 正确； C、题干中“物体沿直线运动到A 点时的速度为 ”，但是物体不一定是匀变速直线运动， 也不一定是匀速直线运动，可能是变加速运动，故以过 A 点时刻为中间时刻的 1s 内的平均 速度不一定是 ，以过 A 点时刻为中间时刻的 1s 内的位移也就不一定为 8m，故 C 错误； D、若质点从 A 点开始做匀速直线运动，速度为 ，则以后每 1s 内的位移都等于 8m， 故 D 错误； 故选：B。 在匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度。平均速度与过程对应，瞬时速度 与状态对应，注意区分。 本题考查变速运动中平均速度与瞬时速度的关系，要知道匀变速直线运动中平均速度等于中 间时刻的瞬时速度的结论，基础题目。 5.【答案】B 【解析】解：A、12N 和 6N 的合力范围是 ，所以不可能是大小为 5N 分解得两个 力，故 A 错误； B、5N、5N 的合力范围是 ，所以可能是大小为 5N 分解得两个力，故 B 正确； C、1N、2N 的合力范围是 ，所以不可能是大小为 5N 分解得两个力，故 C 错误； D、2N、2N 的合力范围是 ，所以不可能是大小为 5N 分解得两个力，故 D 错误； 故选：B。 根据两个分力的合力在两个分力之差与两个分力之和之间，分析两个力的大小可能值。 本题求解分力的范围与确定两个力的合力范围方法相同。基本题。也可以采用代入法，将各 个选项代入题干检验，选择符合题意的。 6.【答案】D 【解析】解：设AC 与竖直杆的夹角为 ，将杆 BC 绕 B 点沿逆时针方向缓慢转动一小角度， AC 与竖直杆的夹角 变小； A、细绳对圆环 A 的拉力始终等于悬挂物体的重力，所以绳子拉力不变，细绳对圆环 A 的拉 力 F 不变，A 错误； B、圆环 A 受到竖直杆的弹力 ， 变小、则圆环 A 受到竖直杆的弹力变小，B 错误； C、根据平衡条件可得，圆环 A 受到的静摩擦力 ， 变小，则圆环 A 受到的静 摩擦力变大，故 C 错误； D、杆 BC 绕 B 点沿逆时针方向缓慢转动一小角度，两段绳子夹角变大，根据拉力一定，夹 角变大合力减小可知两段绳子拉力的合力变小，则滑轮 C 受到细绳的压力变小，故 D 正确。 故选：D。 根据绳子拉力等于物体重力分析拉力的变化；以环为研究对象，根据共点力的平衡条件分析 弹力和摩擦力的变化，根据力的合成确定滑轮 C 受到细绳的压力的变化． 本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受 力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴 上建立平衡方程进行解答． 7.【答案】D【解析】解：由 ，得 k 的单位是 ，S 是单位是 ，L 的单位是 m，代入上式得 Y 的单位是 ； 故选：D。 根据 k、S、L 的单位，由表达式 ，推导出 Y 的单位． Y 的单位是导出单位，根据物理公式，结合各个量的单位推导出来即可． 8.【答案】C 【解析】解：A、由题意知： ， ，根据 可知，小 球的加速度： ，加速度大小为 ，故 A 错误； B、做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则： ，故 B 错误； C、从 c 到 e 的时间： ， 故小球从 a 点开始向上运动的总时间为： ，故 C 正确； D、从 c 到 e 的时间为 5s，从 c 到 d 时间为 2s，故从 d 到 e 的时间为 3s，末速度为零，采用 逆向思维法，根据位移公式，有： ，故 D 错误； 故选：C。 应用匀变速直线运动的推论 求出加速度；应用平均速度公式求出小球运动到 C 点时 的速度，根据速度位移公式求解 de 间距离，再结合速度公式求解总时间。 本题对运动学公式要求较高，涉及的过程较多，要灵活选择研究的过程，找到各个过程之间 的联系，如速度关系、位移关系等，熟练运用运动学公式，并尽可能尝试一题多解。 9.【答案】A 【解析】解：A、撤去该力后，物块只受重力，在空中运动的过程中处于失重状态，故 A 正 确； B、设物体在撒去拉力时速度大小 v，落地速度大小 上升过程： 下降过程： 解得：v： ：2 由牛顿第二定律可得上升过程： 下降过程： 联立解得：F： ：3 故撤去该力前后的加速度大小之比为 1：3，故 B 错误； C、由 B 选项可知 ，故 C 错误；D、由 B 选项得：v： ：2 物块由最高点落到地面所用时间为 ，故物块落回地面前瞬间 的速度大小为 ，故 D 错误； 故选：A。 分析清楚物体的运动过程，然后根据匀变速直线运动的规律求解即可。 此题考查匀变速直线运动的规律，关键是弄清楚物体的运动状态及过程。 10.【答案】BD 【解析】解：A、课本静止在水平面上，只受到重力与支持力 2 个力的作用。故 A 错误； B、课本的质量为 ，则重力为： ，重力的施力物体为地球。故 B 正确； C、课本处于平衡状态，受到的弹力与重力大小相等，方向相反，所以也是 故 C 错误； D、根据弹力的产生可知，该课本所受的弹力是由于桌面发生形变而产生的。故 D 正确 故选：BD。 平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上。然后结 合弹力产生的本质分析即可。 平衡力和相互作用力容易混淆，注意两者的异同点：相同点：大小相等、方向相反、作用在 同一条直线上。 不同点：平衡力是一个受力作用，相互作用力是两个受力物体。 11.【答案】ACD 【解析】解：A、物体 A 和 B 的速度均为正，运动方向相同，故 A 正确。 B、物体 B 的加速度大小为 故 B 错误。 C、 时，物体 A、B 的速度相同，故 C 正确。 D、 内，A 的速度大于 B 的速度，A 在 B 的前方，则 AB 间的距离不断增大， 时， 物体 A、B 之间的距离最大，故 D 正确。 故选：ACD。 根据速度的正负表示速度方向，图象的斜率表示加速度。由“面积”求出分析两个物体位移 关系，确定何时两个物体间的距离最大。 本题是速度图象问题，首先要根据图线的形状判断出物体的运动性质，其次抓住斜率表示加 速度，面积表示位移研究其物理意义。 12.【答案】BD 【解析】解：AB、弹簧处于拉伸状态，知 b 在水平方向受弹簧的弹力和静摩擦力平衡，弹 簧的弹力水平向右，则 a 对 b 的摩擦力方向向左，故 A 错误、B 正确。 CD、对整体分析，整体受重力和支持力，水平方向上不受力，所以地面与 a 之间无摩擦力 的作用。故 C 错误，D 正确。 故选：BD。 隔离对 b 分析，根据共点力平衡判断 a 对 b 的摩擦力方向，对整体分析，判断地面的摩擦力 方向。 解决本题的关键能够正确地进行受力分析，根据共点力平衡进行分析，以及掌握整体法和隔 离法的运用。13.【答案】C 【解析】解： 在水平轨道上，由于受到摩擦力，拉力不为零时，加速度仍然为零，故选 项 C 正确，故 ABD 错误； 根据牛顿第二定律得， ， ，图线的斜率表示质量的倒数，则 ，解得 ，因为 时，加速度为零，解得摩擦力大小为： 。 故答案为： ； ； 。 根据 图象的特点结合牛顿第二定律分析求解，理解该实验的实验原理和数据处理以及注 意事项，知道实验误差的来源； 本题考查探究加速度与汽车质量、受力的关系中的数据处理方法，对于图象问题，通常的方 法是得出两个物理量的表达式，结合图线的斜率和截距进行求解。 14.【答案】竖直 4 50 6 【解析】解：解： 弹簧是竖直的，要减小误差，刻度尺必须与弹簧平行，故刻度尺要保 持竖直状态； 弹簧处于原长时，弹力为零，故原长为 4cm；弹簧弹力为 2N 时，弹簧的长度为 8cm，伸 长量为 4cm；根据胡克定律 ，有： 。 由图可知，弹簧秤的拉力为 3N；则由胡克定律可知： ； 故答案为： 竖直； ，50； 弹簧是竖直的，要减小误差，刻度尺必须竖直； 弹簧处于原长时，弹力为零；根据胡克定律 求解劲度系数； 由胡克定律求得伸长量。 本题关键是明确实验原理，然后根据胡克定律 并结合图象列式求解，不难。 15.【答案】解： 物体在 内的加速度为： 。 即加速度大小为 。 根据图象与坐标轴围成的面积表示位移，可得 内的位移为： 平均速度大小为： 答： 物体在 内的加速度大小是 。 内的平均速度大小是 【解析】 由图读出速度，根据加速度的定义求加速度。 根据“面积”法求 内的位移，再求平均速度大小。 解决本题的关键要理解速度时间图线的物理意义，知道图线与时间轴围成的面积表示位移，图线的斜率表示加速度。 16.【答案】解： 将圆环所受绳的拉力进行分解，对圆环有： 解得 ； 此时物块恰好不滑动，物块受到的摩擦力达到最大，设为 f， 竖直方向： ， 水平方向： ， 又有 ， 联立解得： 。 答： 轻绳上的拉力大小为 ； 物块与桌面间的动摩擦因数为 。 【解析】 将圆环所受绳的拉力进行分解，对圆环根据平衡条件求解； 此时物块恰好不滑动，物块受到的摩擦力达到最大，水平方向、竖直方向根据平衡条件 列方程求解。 本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受 力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴 上建立平衡方程进行解答。 17.【答案】解： 小球放到平板车后相对地面静止，小车的加速度为： 小车向右运动的距离为： 小于 4m，所以小球不会从车的左端掉下。可知木板能继续向右运动的最大距离是 ， 小车向右运动的时间为： 小车向左运动的加速度为： 小车向左运动的距离为： 小车向左运动的时间为： 小球从轻放到平板车开始至离开平板车所用的时间： 故小球从轻放到平板车开始至离开平板车所用的时间为 3s。 小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间： 小球刚离开平板车瞬间，小车的速度方向向左，大小为： 小球离开车子后，车的加速度为： 车子向左运动的距离为：代入数据可得： 从小球轻放上平板车到落地瞬间，平板车的位移大小： 答： 从 时起，木板能继续向右运动的最大距离是 ； 小球从 时起到离开木板时所经历的时间 是 3s； 从 时起到小球离开木板落地时为止，木板的位移大小 x 是 。 【解析】 小球相对于地面不动，小车先向右做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律求出 匀减速直线运动加速度，求出小车减速到零的时间和位移； 由前面的结果，判断小球是否离开平板车，若未离开平板车，则小车又向左做匀加速直 线运动，再根据牛顿第二定律求出加速度，再求出小球离开平板车时小车的位移，从而得出 小球离开平板车的时间。 小球离开平板车做自由落体运动，根据 求出小球落地的时间。求出小车在小球做 自由落体运动时间内的位移，结合小车向右运动的位移和向左运动的位移，求出小车的位移。 解决本题的关键理清小车在整个过程的运动情况，灵活运用运动学公式求解，注意小车向右 做匀减速直线运动和向左做匀加速直线运动的加速度不同。