江苏省无锡市部分学校2020-2021学年高一（上）期末物理试题(Word版含答案)

2020~2021学年第一学期高一期末物理试卷
一、选择题
（本大题共11小题，每小题4分，共44分）
1.下列说法中正确的是（ ）
A.凡是很小的物体，一定可被看成质点
B.计算火车通过大桥所需时间时，火车可被看作质点
C.在单向直线运动中，质点在相同时间内的位移与路程相同
D.质点做匀变速运动的特点是加速度不变，其轨迹可以是直线也可以是曲线
2.如图所示，三条直线描述了 a、b 、c 三个物体的运动规律，由此可知（ ）
A. 三个物体都做匀变速运动
B. 2s~7s内a物体的位移最大
C. a、b两物体的运动方向与c物体的运动方向相反
D. c物体运动加速度最小
3. 一物体以一定的初速度从一光滑斜面底端 A点滑动，最高可滑至 C点， B是 AC的中点，如图所示，已知 物块从A 至B 时间为t ，则它从 B至 C需要的时间是（ ）
A. B. C. D.
4. 足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一，深受青少年喜爱．如图为四种与足球有关的情景． 下列说法正确的是（ ）
甲 乙 丙 丁
A.甲图中，静止在草地上的足球受到的弹力就是它所受的重力
B.乙图中，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
C.丙图中，用力踩在脚下且静止在水平草地上的足球受到2个弹力的作用
D.丁图中，落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变
5. 如图所示，吊车用两根等长的绳子OA 和OB 将质量分布均匀的铁板匀速吊离地面，下列说法中不正确的是（ ）
A.绳越长，每根绳对铁板拉力越小
B.绳越长，两根绳对铁板拉力的合力越小
C.两根绳子对铁板拉力的合力竖直向上
D.两根绳子对铁板的拉力和铁板的重力是共点力
6.如图所示，水平放置的传送带以速度v=3m/s 向右运行，现将一小物体轻轻地放在传送带 A端，物体与传送带间的动摩擦因数 ，若 A端与 B端相距 6m，则物体由 A运动到B 的时间为（g=10m/s2 ）（ ）
A. 2s B. 2.5s C. 3.5s D. 4s
7. 图甲是我国运动员在伦敦奥运会上蹦床比赛的一个情景．设这位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，运动 员的脚在接触蹦床过程中，蹦床对运动员的弹力F 随时间t 的变化规律，如图乙所示．g 取10m/s2 ，不计空气阻力，根据 F-t图像可知，以下说法错误的是（ ）
A.运动员在3.6s~4.2s 内处于超重状态
B.运动员在 8.4s~9.4s内先处于失重状态再处于超重状态再处于失重状态
C.跳跃节奏稳定后，处于完全失重状态持续的最长时间为1.6s
D.运动员重心离开蹦床上升的最大高度是12.8m
8. 如图所示，船从 处开出后沿直线 到达对岸，若 A与河岸成30° 角，水流速度为4m/s ，则船从A点开出的最小速度为（ ）
A.2m/s B.2.4m/s C.3m/s D.3.5m/s
9. 如图所示，A 、B 两球质量相等，光滑固定斜面的倾角为 ，图甲中，A 、B 两球用轻弹簧相连，图乙中 A、B 两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板C 与斜面垂直，轻弹簧、轻杆均与斜面平行，则在突然撤 去挡板的瞬间有（ ）
A.两图中两球加速度均为
B.两图中A 球的加速度均为零
C.图乙中轻杆的作用力一定不为零
D.图甲中B 球的加速度大小是图乙中 球加速度大小的2倍
10.小明同学按如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验．释放小车时，实验装置如图甲所示，小芳指出了该装置的错误．小明多余的甚至错误的操作如下：
①电磁打点计时器接在直流电源上了
②小车质量没有远大于槽码质量
③小车离打点计时器过远
④没有平衡摩擦力
小芳的说法正确的是（ ）
A. ①③ B. ①②③ C. ①③④ D. ①②④
11. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，用两个弹簧测力计分别钩住细绳套后，再互成角度地拉橡皮条，使它伸长到某一位置O 点．为了确定两个分力的大小和方向，这一步操作中必须记录的是（ ）
A.橡皮条固定端的位置
B.描下O点位置、两个细绳套的方向及两个弹簧测力计的读数
C.橡皮条伸长后的总长度
D.两个弹簧测力计的读数
二、非选择题
（本大题共5小题，共56分）
12. 如图甲所示是“探究加速度与力、质量的关系”实验装置：
（1）图乙是实验时平衡阻力的情形，其中正确的是 （选填字母）．
（2）在平衡阻力后，当小车总质量 （填“远大于”或“远小于”或“近似等于”）小盘及盘内物体的总质量时，小车运动时所受的拉力大小近似等于小盘及盘内物体的总重力大小．
（3）某同学根据实验数据作出了加速度 与力 的关系图像如图丙所示，图线不过原点的原因是 ．
（4）图丁为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50Hz ，根据纸带可求得电火花打点计时器打 B点时的速度为 m/s，小车的加速度大小为 m/s2 ．（结果均保留两位小 数）
13. 将一个物体以 10m/s的速度从离水平地面 5m的高度水平抛出，g 取10m/s2 ，求物体落地过程中：
（1）经历多长时间，速度与水平方向成 30°角．
（2）落地时的速度．
（3）飞行的位移．
14.在倾角37° 足够长的斜面底端有一个质量为 1kg的物体（可看成质点），物体与斜面之间的动摩擦因数为 0.5．物体先在沿斜面的拉力F 作用下，以m/s 的速度匀速上升 2s，再撤销拉力F ，g 取10m/s2 ， 则：
（1）拉力F 有多大？
（2）物体沿斜面上升的最大距离有多少？
（3）物体返回斜面底端时的速度有多大？
15. 如图，高铁已成为重要的“中国名片”，领跑世界．一辆由 节车厢编组的列车，这辆列车从车头开始的第 2、3 、6 和 7共四节为动力车厢，其余为非动力车厢．列车在平直轨道上匀加速启动时，若每节动力车厢牵引力大小均为F ，每节车厢质量（包括乘客）都为 m，每节车厢所受阻力为车厢重力的k倍．重力加速度为g ．启动过程中：
（1）求列车的加速度大小．
（2）求第 2节车厢对第 1节车厢和第6 节车厢对第 7节车厢的作用力大小．
16. ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称，如图，汽车以20m/s 的速度行驶，如果人工收费通道， 需要在收费站中心线处减速至0 ，经过20s 缴费后，再加速至 20m/s行驶．如果过ETC 通道，需要在中心 线前方10m 处减速至5m/s ，匀速到达中心线后，再加速至20m/s 行驶；设汽车加速和减速的加速度大小 均为 1m/s2，则：
（1）若通过收费站的汽车质量为5kg ，加速或减速时受到的阻力为车重的 0.05倍， g取10m/s2 ， 则加速时需要发动机提供多大的牵引力？减速时的制动力多大？
（2）汽车通过 ETC通道，因缴费延误多少时间？
（3）汽车通过 ETC通道比通过人工收费通道节约多少时间？
答案
一、选择题 （本大题共11小题，每小题4分，共44分）
1. 【答案】 D
【解析】 A选项：很小的物体不一定能看作质点，比如分子体积很小，在研究分子内部结构的时候是 不能看成质点的，故A错误；
B选项：计算火车通过大桥所需时间时，火车的长度不能忽略不计，不可被看作质点，故B错误；
C选项：位移是矢量而路程是标量，不能说质点的位移与路程相同，应该说位移的大小与路程相同，故C错误；
D选项：匀变速运动的特点是加速度不变，轨迹是直线的为匀变速直线运动，轨迹是曲线的 为匀变速曲线运动，故D正确．
故选 D .
2. 【答案】A
【解析】 A 选项：内 物体的位移最大 、 两物体的运动方向与 物体的运动方向相反 物体运动加速度最小 A 根据 图像的斜率表示加速度，知三个物体的加速度都不变，都做匀变速运动，故A正确；
B 选项：根据 图像与时间轴所围的面积表示位移，知2s ～ 7s内 物体的位移最大，故B错误；
C 选项：三个物体的速度均为正，运动方向相同，故C错误；
D 选项：根据 图像的斜率表示加速度，斜率越大，加速度越大，知小车 的加速度最小，故D错误；
故选 A .
3. 【答案】D
【解析】假设A到C的总时间是 t0，则B到C的时间是t0；因此题中对应的时间为 ， 解得 ，因此选D．
4. 【答案】 C
【解析】 A 选项： 静止在草地上的足球受到的弹力，与重力相平衡，重力属于万有引力，弹力属于接 触力，两者本质不同，故A错误；
B 选项：静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触，但由于没有弹性形变，所以没有受到 相互作用的弹力，故B错误；
C 选项： 用力踩在脚下且静止在水平草地上的足球受到重力、支持力及人脚的压力的作用， 支持力和人脚的压力属于弹力，故受到2个弹力的作用，故C正确；
D 选项： 进球时，足球撞到网上，球网被撑开，由于网的形变，而使球受到了弹力，故D错 误；
故选 C .
5. 【答案】 B
【解析】A选项：设绳与竖直方向的夹角为 ，则绳越长， 越小，由共点力的平衡，竖直方向上有： ，重力不变， cos变大，故每根绳对铁板拉力越小，故A正确；
B选项，C选项：铁板匀速运动，故所受合力为零，故两根绳子对铁板拉力的合力和重力大小 相等，方向相反，故两根绳子对铁板拉力的合力大小不变，方向竖直向上，故B错误，故C正确；
D选项：以铁板为研究对象，铁板受绳的拉力和重力作用，重力的反向延长线与绳的拉力交于 点，故两根绳子对铁板的拉力和铁板的重力是共点力，故D正确；
选B．
6. 【答案】 B
【解析】 小物体在传送带上先做匀加速运动，根据牛顿第二定律，有： ，
解得：
匀加速运动到速度与传送带相等所需时间为： ，
匀加速运动的位移为： ，
匀速运动的位移为：
匀速运动的时间为： ，
物块从A 到B 的总时间为： ，故B正确，故ACD错误；
故选B．
7. 【答案】D
【解析】 A 选项：由图像可知， 0~3.6s内，弹力等于重力，运动员在3.6s~4.2s 内，弹力大于重力，故运动员处于超重状态，故A正确；
B 选项：由图乙可知，运动员在 8.4s~9.4s内，运动员受到的弹力先小于重力，再大于重力，然后再小于重力，故运动员先处于失重状态再处于超重状态再处于失重状态，故B正确；
C 选项： 由图像可知运动员离开蹦床后做竖直上抛运动，离开蹦床的时刻为6.8s 或9.4s ，再下 落到蹦床上的时刻为 8.4s或 11s，它们的时间间隔均为 1.6s，故处于完全失重状态的最长时间为1.6s ，故C正确；
D 选项：由图像可知，离开蹦床的最长时间为1.6s ，由对称性可知，上升时间为0.8s ，则上升 的最大高度为： ，故D错误；
故选 D .
8. 【答案】 A
【解析】船参与了两个分运动，沿船头指向的分运动和顺水流而下的分运动，其中，合速度v合 方向 已知，大小未知，顺水流而下的分运动v水速度的大小和方向都已知，沿船头指向的分运动的速度v船大小和方向都未知，合速度与分速度遵循平行四边形定则（或三角形定则），如图
当 v合与 v船垂直时， v船最小，由几何关系得到 v船的最小值为 v水，故A正 确，BCD错误；
故选A．
9. 【答案】D
【解析】 AB选项：对甲图，弹簧弹力 ，突然撤去挡板的瞬间，弹簧来不及伸开，弹力不变．对 A球进行受力分析，仍处于平衡状态，加速度为零；对 B进行受力分析，根据牛顿第二定律： ，解得： ．对乙图，轻杆为刚性杆，突然撤去挡板的瞬间，以 AB为整体，根据牛顿第二定律： ，得 ，即A 、B 的加速度都为 ，故A错误；B错误；
C选项：假设轻杆有作用力，对 A有 ，得 ， 这和用整体法求出的加速度不同，与假设矛盾，所以图乙中轻杆的作用力一定为零，故C错误；
D选项：由上面的分析知：图甲中 球的加速度是图乙中B球加速度的2 倍，故D正确；
故选D．
10. 【答案】A
【解析】①电磁打点计时器应该接在交流电源上，而图中接在直流电源上，故①错误，符合题意；
②探究小车速度随时间变化的规律，不需要小车质量远大于槽码质量，故②正确，不符合题意；
③为了充分利用纸带，小车应靠近打点计时器，而图中小车离打点计时器过远，故③错误，符合题意；
④探究小车速度随时间变化的规律时，不需要平衡摩擦力，故④正确，不符合题意；
故选A．
11. 【答案】B
【解析】 该实验的实验目的是验证力的平行四边形定则，要根据两个弹簧拉橡皮筋时两个拉力的大小和方向做出平行四边形求出其合力大小，然后与一个弹簧拉橡皮筋时的拉力大小进行比较， 最后得出结论，故需要记录的是两弹力的大小和方向，故ACD错误，B正确；
故选B．
二、非选择题
（本大题共5小题，共56分）
12. 【答案】 （ 1 ）C
（ 2 ） 远大于
（ 3 ）平衡摩擦力过度
（ 4 ）1.63;1.72
【解析】 （1）实验前应平衡摩擦力，平衡摩擦力时小车前面不能挂小盘，小车应与纸带相连，把长 木板的一端适当垫高，由图甲所示可知，故AB错误，故C正确；
故选C．
（2）在平衡阻力后，当小车总质量远大于小盘及盘内物体的总质量时，小车运动时所受的 拉力大小近似等于小盘及盘内物体的总重力大小．
（3）由图丙所示图像可知，当时已经产生加速度，说明小车受到的合力大于拉力，可 能是平衡摩擦力时木板倾角过大，平衡摩擦力过度造成的．
（4）实验所用电源的频率为50Hz ，打点计时器打点时间间隔 ， 很短时间内的平均速度等于瞬时速度，由图示纸带可知，打B点时小车的速度：
，
由匀变速直线运动的推论可知，
，
，
，小车的加速度大小
.
【踩分点】
13. 【答案】
（ 1 ）
（ 2 ）
（ 3 ）
【解析】 （1） 速度与水平方向成30° ，有 ，
由 （竖直方向做自由落体运动），
得 ．
（2）由 ，
落地时， ，
合速度 ．
（ 3 ）水平方向位移 ，
合位移 ．
【踩分点】
14. 【答案】（ 1 ）10N
（ 2 ） 11.25m
（ 3 ）m/s
【解析】（ 1 ） 对物体进行受力分析（如图），
由牛顿第二定律得，
解得N ．
（ 2 ） 当物体不受F 向上滑时，物体的加速度 ，，
物体受F 匀速向上滑时 ，
所以 ．
（3）物体下滑时的加速度为 ，由得物体返回斜面底端时的速度为 ．
【踩分点】
15. 【答案】 （ 1 ）
（ 2 ）第2 节车厢对第1 节车厢的作用力为0.5F ，第6 节车厢对第 节车厢的作用力为0
【解析】（ 1 ） 对整列列车有： ，
则列车的加速度为 ．
（2）设第 2节车厢对第 1节车厢的作用力为 ，第 6节车厢对第 节车厢的作用力为 ，
根据牛顿第二定律以第1 节车厢为研究对象 ，
以第 7，8 节车厢为研究对象 ，
代入加速度解得 ．
【踩分点】
16. 【答案】（1）7500N;2500N
（2）12.75s
（3）27.25s
【解析】（1） 由题意汽车受到的阻力 ，根据牛顿第二定律，当汽车加速运动时， ，代入得 ；
当汽车减速运动时， ，代入得=2500N ．
（2）过人工通道时，设加速时间为 ，减速时间为 ，由于加速减速过程中加速度大小相等，根据对称性可知： ，
匀减速和匀加速的位移为： ，
则通过人工通道的总时间为： ，
通过人工通道的总路程为： ．
通过ETC 通道时，加速和减速也具有对称性，设加速时间为 ，减速时间为 ，则有：
，
匀速行驶的时间为 ，则有： ，
设加速距离为 、减速距离为 ，则有：
，
所以通过ETC 通道的总时间为：
，
过 ETC通道时的总路程为： ，
所以：汽车通过ETC 通道，因缴费延误的时间
．
（3） 汽车通过 ETC通道比通过人工收费通道节约的时间
.
【踩分点】