北京中关村中学2018-2019学年高一上学期期末考试物理试题 15页

‎2019北京中关村中学高一（上）期末 物理 一、单项选择题(本题共10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30分)‎ ‎1.下列各物理量的单位中，不属于国际单位制中基本单位的是( )‎ A. 牛顿 B. 秒 C. 米 D. 千克 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A.“牛顿”不是国际单位制中的基本单位，是导出单位，选项A正确；‎ B.“秒”是国际单位制中的基本单位，选项B错误；‎ C.“米”是国际单位制中的基本单位，选项C错误；‎ D.“千克”是国际单位制中的基本单位，选项D错误；‎ ‎2.关于物体的惯性，下列说法中正确的是( )‎ A. 力是改变物体惯性的原因 B. 物体只有受外力作用时才有惯性 C. 宇宙飞船在太空中飞行时也具有惯性 D. 物体只有静止或作匀速直线运动时才有惯性 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 力是改变物体运动状态的原因，不是改变惯性的原因，选项A错误；‎ B. 物体在任何时候都有惯性，与是否受外力无关，选项B错误；‎ C. 质量是惯性大小的量度，则宇宙飞船在太空中飞行时也具有惯性，选项C正确；‎ D. 物体在任何情况下都有惯性，与运动状态无关，选项D错误．‎ ‎3.如图所示，重为G的书本置于水平桌面上，桌面对书本的支持力为，书本对桌面的压力为，下列说法正确的是 A. 大于 B. G与是一对平衡力 C. G与是一对作用力与反作用力 D. 与是一对作用力与反作用力 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、书本对桌面的作用力和桌面对书本的支持力是一对作用力与反作用力，F1与F2大小相等，方向相反，故A错误，D正确.‎ B、G是书本受到的重力，书本是受力物体；而F2是书本对桌面的压力，桌面是受力物体，二力分别作用在不同的物体上，不可能平衡，故B错误.‎ C、F1与G都作用在书本上，大小相等，方向相反，是一对平衡力，故C错误.‎ 故选D.‎ ‎【点睛】本题关键明确相互作用力与一对平衡力的区别，平衡力是作用在同一个物体上两个力，大小相等，方向相反；而作用力与反作用力是作用在不同物体上的两个力，大小相等，方向相反，同时存在，同时消失，同种性质.‎ ‎4.如用所示，虚线为飞机飞行的一段轨迹，P是轨迹上的一点，四位同学分别画出了带有箭头的线段甲、乙、丙、丁来描述飞机经过P点时的速度方向，其中描述最准确的是( )‎ A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据曲线运动的速度方向可知，飞机在P点的速度方向沿轨迹在P点的切线方向，所以丙的方向为飞机在P点的速度方向．‎ A. 甲，与结论不相符，选项A错误；‎ B. 乙，与结论不相符，选项B错误；‎ C. 丙，与结论相符，选项C正确；‎ D. 丁，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎5.用两条细绳把一个镜框悬挂在墙上，在如图所示的四种挂法中，细绳对镜框拉力最小的是（　　）‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：线框处于平衡状态，对线框进行受力分析，线框收到两个拉力和重力作用，合力等于零，可以知道两根绳子拉力的合力等于重力，绳子的夹角越小，绳子拉力越小，当两个绳子之间的夹角为0时，绳子的拉力最小，故B正确，A.C.D错误．‎ 考点：力的平衡、力的合成与分解的运用．‎ ‎【名师点睛】本题解决时首先对线框进行受力分析，同时知道线框处于平衡状态，关键还要知道合力和分力遵循平行四边形定则，合力一定，分力夹角越大，分力越大．‎ ‎6.如图所示,顶端固定着小球的直杆固定在小车上,当小车向右做匀加速运动时,球所受合外力的方向沿图中的 (　　)‎ A. OA方向 B. OB方向 C. OC方向 D. OD方向 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：当小车向右做匀加速运动时，小球和小车是一个整体，所以小球向右做匀加速直线运动，根据牛顿第三定律可得合力沿OD方向，D正确 考点：考查了牛顿第二定律 ‎【名师点睛】根据牛顿第二定律可知，加速度的方向与合力的方向相同，是解决本题的关键．另外知道杆的弹力不一定沿杆的方向．‎ ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ ‎7.如图所在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落．改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地，该实验现象说明了A球在离开轨道后．将你认为正确的有（　 　）‎ A. 水平方向的分运动是匀速直线运动 B. 水平方向的分运动是匀加速直线运动 C. 竖直方向的分运动是自由落体运动 D. 竖直方向的分运动是匀速直线运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】球A与球B同时释放，同时落地，时间相同； A球做平抛运动，B球做自由落体运动； 将球A的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，两个分运动同时发生，具有等时性，因而A球的竖直分运动与B球时间相等，改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地，说明在任意时刻在两球同一高度，即A球的竖直分运动与B球完全相同，说明了平抛运动的竖直分运动是自由落体运动； 故选C．‎ ‎8.某人以一定速率垂直河岸向对岸游去，当水流运动是匀速时，他所游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是( )‎ A. 水速大时，路程长，时间长 B. 水速大时，路程长，时间短 C. 水速大时，路程长，时间不变 D. 路程、时间与水速无关 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】人以一定速率垂直河岸向对岸游，而过河的宽度不变，人在静水中速度不变，故过河时间不变； 若水流速变大，则人沿水流方向运动的距离增大，故路程变长；‎ A. 水速大时，路程长，时间长，与结论不相符，选项A错误；‎ B. 水速大时，路程长，时间短，与结论不相符，选项B错误；‎ C. 水速大时，路程长，时间不变，与结论相符，选项C正确；‎ D. 路程、时间与水速无关，与结论不相符，选项D错误．‎ ‎9.“力的合成的平行四边形定则”实验中体现的物理思想方法是( )‎ A. 控制变量的方法 B. 等效替代的方法 C. 建立物理模型的方法 D. 取微元的方法 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】该实验中，两个力拉绳套和一个力拉绳套时，节点要到同一位置，即要求作用效果相同，故采用了“等效替代”的科学思想方法；‎ A. 控制变量的方法，与结论不相符，选项A错误；‎ B. 等效替代的方法，与结论相符，选项B正确；‎ C. 建立物理模型的方法，与结论不相符，选项C错误；‎ D. 取微元的方法，与结论不相符，选项D错误．‎ ‎10.如图，一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上，其一面与风速垂直，当风速为时刚好能推动该物块．已知风对物块的推力F正比于 ‎，其中v为风速、S为物块迎风面积．当风速变为时，刚好能推动用同一材料做成的另一正方体物块，则该物块的质量为 A. ‎4m B. ‎8m C. ‎32m D. ‎‎64m ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：滑块被匀速推动，根据平衡条件，有：F=f；N=mg 其中：F=kSv2=ka2v2‎ f=μN=μmg=μρa‎3g 解得：；现在风速v变为2倍，故能推动的滑块边长为原来的4倍，故体积为原来的64倍，质量为原来的64倍；故选D．‎ 考点：物体的平衡 ‎【名师点睛】本题关键是明确物体受力情况，根据平衡条件推导出能够推动的滑块的边长a与风速的关系表达式进行分析，不难．‎ ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ 二、多项选择题(本题共5小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题意的。每小题4分，共20分)‎ ‎11.关于曲线运动，下列说法中正确的是（ ）.‎ A. 曲线运动一定是变速运动 B. 变速运动一定是曲线运动 C. 曲线运动可能是匀变速运动 D. 变加速运动一定是曲线运动 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 曲线运动的速度的方向一定变化，则一定是变速运动，选项A正确；‎ B. 变速运动不一定是曲线运动，例如自由落体运动，选项B错误；‎ C. 曲线运动可能是匀变速运动，例如平抛运动，选项C正确；‎ D. 变加速运动不一定是曲线运动，也可能是直线运动，选项D错误．‎ ‎12.关于力与运动，下列说法中正确的是( )‎ A. 做匀速直线运动的物体，一定不受任何外力作用 B. 当物体的速度等于零时，一定不受到外力作用 C. 当物体的运动状态改变时，物体一定受到外力作用 D. 物体的运动方向不一定是物体所受合外力的方向 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 做匀速直线运动的物体，可能不受任何外力作用，也可能受到合力为零的外力作用，选项A错误；‎ B. 当物体的速度等于零时，也可能受到外力作用，例如做自由落体运动的物体刚刚释放时，选项B错误；‎ C. 根据牛顿第一定律可知，当物体的运动状态改变时，物体一定受到外力作用，选项C正确；‎ D. 物体的运动方向与合外力方向不一定相同，即速度方向不一定是物体所受合外力的方向，选项D正确．‎ ‎13.如图所示，小明在做双脚跳台阶的健身运动，若忽略空气阻力，则下列说法正确的是( )‎ A. 小明在空中上升过程处于超重状态 B. 小明空中下降过程中处于失重状态 C. 小明向上起跳脱离地面前处于超重状态 D. 小明落地后下降过程处于失重状态 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 小明在空中上升过程中只受重力作用，加速度为g，处于失重状态，选项A错误；‎ B. 小明在空中下降过程中只受重力作用，加速度为g，处于失重状态，选项B正确；‎ C. 小明向上起跳脱离地面前有向上的加速度，则处于超重状态，选项C正确；‎ D. 小明落地后下降过程做减速运动，加速度向上，则处于超重状态，选项D错误．‎ ‎14. 同学们到中国科技馆参观，看到了一个有趣的科学实验：如图所示，一辆小火车在平直轨道上匀速行驶，当火车将要从“∩”形框架的下方通过时，突然从火车顶部的小孔中向上弹出一小球，该小球越过框架后，又与通过框架的火车相遇，并恰好落回原来的孔中．下列说法中正确的是（ ）‎ A. 相对于地面，小球运动的轨迹是直线 B. 相对于地面，小球运动的轨迹是曲线 C. 小球能落回小孔是因为小球在空中运动的过程中受到水平向前的力 D. 小球能落回小孔是因为小球具有惯性，在水平方向保持与火车相同的速度 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 相对于地面，小球竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做匀速运动，轨迹是曲线，A错误，B正确；能落回小孔是因为小球具有惯性，在水平方向保持与火车相同的速度，故C错误，D正确．‎ ‎15.“蹦极"是一项很有挑战性的运动．如图所示，蹦极者将一根有弹性的绳子系在身上，另一端固定在跳台上．蹦极者从跳台跳下，落至图中a点时弹性绳刚好被拉直，下落至图中b点时弹性绳对人的拉力与人受到的重力大小相等，图中c点是蹦极者所能达到的最低点，不计空气阻力．关于蹦极者的运动下列说法正确的是( )‎ A. 从a点到c点蹦极者一直做减速运动 B. 从a点到c点蹦极者先做加速运动再做减速运动 C. 蹦极者最终会静止在c点 D. 如果蹦极者受到的空气阻力不能忽略，其下落的最低点在c点上方 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.从a点到b点的过程中，重力大于弹力，人受到向下的合力做加速运动，所以速度越来越快；在b点时，合力为零，加速度为零，速度最大；在b点以下，弹力大于重力，人受到向上的合力做减速运动，速度越来越小，最低点c时速度为零，故A错误，B正确．‎ C. 在c点时受到的合力方向向上，则蹦极者最终不会静止在c点，选项C错误；‎ D. 如果蹦极者受到的空气阻力不能忽略，若将人的重力和空气阻力进行等效，则等效于人的重力减小了，则其下落的最低点在c点上方，选项D正确．‎ 三、填空题；(本题共3小题，每空2分，共14分)‎ ‎16.<<中华人民共和国道路交通安全法>>明确规定；机动车载物应当符合核定的载质量，严禁超载．这个规定的实施是保障交通安全的有效措施之一．请你根据所学的物理知识，写出制定这一规定的一条科学依据_____________‎ ‎【答案】物体的惯性大小与质量有关，质量越大惯性越大，遇到紧急的情况下操作更加困难；物体的质量大，则物体在相等的速度时的动能大，汽车的刹车片与车轮之间的最大摩擦力是一定的，汽车的动能越大则刹车的时间越长，位移越大，遇到紧急的情况刹车的距离更大，更容易引起交通事故．‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1].汽车超载是指汽车装载的货物的质量太多，超过了核定的载重量．危害：‎ a．物体的惯性大小与质量有关，质量越大惯性越大，遇到紧急的情况下操作更加困难；‎ b．物体质量大，则物体在相等的速度时的动能大，汽车的刹车片与车轮之间的最大摩擦力是一定的，汽车的动能越大则刹车的时间越长，位移越大，遇到紧急的情况刹车的距离更大，更容易引起交通事故．‎ ‎17.某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系，弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，长度记为L0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加‎10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如表；‎ 代表符号 LO LX L1‎ L2‎ L3‎ L4‎ L5‎ L6‎ 数值(cm)‎ ‎25.35‎ ‎27.35‎ ‎29.34‎ ‎31.31‎ ‎33. 40‎ ‎35. 35‎ ‎37. 40‎ ‎39. 30‎ ‎(1)如图所示是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与____的差值(填“L‎0”‎或“Lx”). ‎ ‎(2)由图可知弹簧的劲度系数为___N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为____g (结果保留两位有效数字，重力加速度取‎10m/s2) .‎ ‎【答案】 (1). Lx (2). 4.9 (3). 10‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1].横轴表示的是砝码盘上放上砝码时弹簧的形变量，故为弹簧长度与Lx的差值． (2)[2].根据胡克定律公式△F=k△x，有 ‎；‎ ‎[3].由表格得到，弹簧原长为：L0=‎25.35cm；挂砝码盘时：Lx=‎27.35cm；‎ 根据胡克定律，砝码盘质量为：‎ ‎.‎ ‎18.如图所示某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳 一端固定在传感器的所示某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器的挂钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究所示某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器的在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的a-F图像．‎ ‎(1)图像不过坐标原点的原因是_______________；‎ ‎(2)本实验中是否需要细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量___(填“是”或 “否”)‎ ‎(3)由图像求出小车和传感器的总质量为______kg；‎ ‎【答案】 (1). 没有平衡摩擦力，或平衡的不够； (2). 否 (3). 1‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1].由图象可知，当F≠0时，加速度仍然为零，说明没有平衡摩擦力，或平衡的不够；‎ ‎(2)该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量；‎ ‎(3)[3].a-F图象中的斜率表示质量的倒数，由图可知，‎ 所以质量 ‎.‎ 四、计算题；‎ ‎19.质量m=‎5.0kg的物体放在水平面上，物体与地面的动摩擦因数为0.2， t=0时刻，物体在水平拉力F作用下由静止开始运动，已知F=50N．求 ‎(1)物体的加速度大小a；‎ ‎(2)t=2.0s时物体速度大小v．‎ ‎【答案】(1)‎8m/s2 (2)‎16m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)物体受重力、拉力、摩擦力和水平面的支持力，根据牛顿第二定律得 解得 ‎(2)t=2.0s时物体的速度大小 ‎ v=at=8×‎2m/s=‎16m/s ‎20.如图所示，高为h=‎1.25m的平台上．覆盖一层薄冰，现有一滑雪爱好者，以一定的初速度v向平台边缘滑去，着地时的速度方向与水平地面的夹角为45°（取重力加速度g=‎10 m/s2). 求:‎ ‎(1)滑雪者在空中运动的时间 ‎(2)滑雪者离开平台边缘时的速度大小 ‎(3)滑雪者着地点到平台边缘的水平距离 ‎【答案】(1)0.5s (2) ‎5.0m/s (3) ‎‎2.5m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)滑雪者离开平台后做平抛运动，由h=gt2得：‎ ‎(2)着地时竖直分速度为 vy=gt=‎5.0m/s 由于着地时的速度方向与水平地面的夹角为45°，所以水平速度和竖直速度的大小相等，则 v0=vy=‎5.0m/s 即滑雪者离开平台边缘时的速度大小为‎5.0m/s；‎ ‎(3)滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是 x=v0t=5×‎0.5m=‎2.5m．‎ ‎21.某同学用一小型磁铁吸引一悬挂的金属小球，当小磁铁位于小球的左上方某位置C(∠QCS=30o)时，金属小球偏离竖直方向的夹角θ也是30°，如图所示，已知小球的质量为m，该同学(含磁铁)的质量为M，(重力加速度g已知)求此时；‎ ‎(1)悬挂小球细线的拉力大小为多少? ‎ ‎(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少?‎ ‎【答案】(1) mg (2) N=Mg+mg    f=mg ‎【解析】‎ ‎【详解】(1).对小球受力分析：重力、细线的拉力和磁铁的引力．设细线的拉力和磁铁的引力分别为F1和F2．根据平衡条件得：‎ 水平方向：‎ F1sin30°=F2sin30°‎ 竖直方向：‎ F1cos30°+F2cos30°=mg 解得 F1=F2=mg．‎ ‎(2)以人为研究对象，分析受力情况：重力Mg、地面的支持力N、静摩擦力f和小球的引力F2′，F2′=F2=mg． 根据平衡条件得 f=F2′sin30°  N=F2′cos30°+Mg 解得：‎ N=Mg+mg    f=mg ‎22.一个小圆环瓷片最高能从h＝‎0.18 m高处由静止释放后直接撞击地面而不被摔坏．现让该小圆环瓷片恰好套在一圆柱体上端且可沿圆柱体下滑，瓷片与圆柱体之间的摩擦力是瓷片重力的4.5倍，如图所示．若让该装置从距地面H＝‎‎4.5 m 高处从静止开始下落，瓷片落地恰好没被摔坏．已知圆柱体与瓷片所受的空气阻力都为自身重力的0.1倍，圆柱体碰地后速度立即变为零且保持竖直方向．(g取‎10 m/s2)‎ ‎（1）瓷片直接撞击地面而不被摔坏时，瓷片着地时的最大速度为多少？‎ ‎（2）瓷片随圆柱体从静止到落地，下落总时间为多少？‎ ‎【答案】（1）‎1.8m/s;（2）1.2s ‎【解析】‎ 试题分析：（1）瓷片从h=‎0.18m处下落，加速度为a0，设瓷片质量为m，‎ mg-0.1mg=ma0‎ a0=‎9m/s2 3分 落地时速度为v02=‎2a0h v0=‎1.8m/s 2分 ‎(2)瓷片随圆柱体一起加速下落，加速度为a1, a1=a0=‎9m/s2···1分 圆柱体落地时瓷片速度v12=‎2a1H v1=‎9m/s 下落时间t1=1s 2分 瓷片继续沿圆柱体减速下落直到落地，加速度大小为a2‎ ‎0.1mg+4.5mg-mg=ma2‎ a2=‎36m/s22分 下落时间t2‎ v1-v0=a2t2‎ t2=0.2s 1分 下落总时间t总=t1+t2=1.2s ·2分 考点：本题考查牛顿定律应用．‎