高一（上學期）期末物理試卷及答案解析

第=page1515頁，共=sectionpages1515頁第=page22頁，共=sectionpages22頁高一（上學期）期末物理試卷及答案解析題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共8小題，共32.0分）在2019年國際田聯(lián)鉆石聯(lián)賽倫敦站男子200米比賽中，謝震業(yè)以19秒88的成績奪冠，打破了亞洲紀錄，成為首位突破20秒大關(guān)的黃種人。謝震業(yè)在比賽過程中（）A.位移大小是200m

B.19秒88指的是時刻

C.平均速度是10.06m/s

D.研究他的起跑動作時，不可以把他看成質(zhì)點

有一個物體重100N，放在升降機底板上隨升降機以加速度a=0.4m/s2向上做勻加速運動，則物體對升降機底板的壓力為（g取10m/s2）（）A.96N B.140N C.60N D.104N已知雨滴在空中運動時所受空氣阻力f=kr2υ2，其中k為比例系數(shù)，r為雨滴半徑，υ為其運動速率．t=0時，雨滴由靜止開始下落，加速度用a表示．落地前雨滴已做勻速運動，速率為υ0．下列對雨滴運動描述的圖象中一定錯誤的是（）A. B.

C. D.某位同學為了研究超重和失重現(xiàn)象，將重為50N的物體帶到電梯中，并將它放在傳感器上，電梯由啟動到停止的過程中，測得重物的壓力一時間變化的圖象如圖所示．設在t1=2s和t2=8s時電梯的速度分別為v1和v2．由此他作出判斷（）

A.電梯上升了，v1＞v2 B.電梯上升了，v2＞v1

C.電梯下降了，v1＞v2 D.電梯下降了，v2＞v1在乘電梯豎直上升和豎直下降的過程中，下列說法正確的是（）A.只要電梯在下降，電梯上的人就處于失重狀態(tài)

B.只要電梯在上升，電梯上的人就處于超重狀態(tài)

C.電梯減速下降時候，電梯上的人處于超重狀態(tài)

D.電梯加速上升時候，電梯上的人處于失重狀態(tài)有關(guān)彈力，下列說法正確的是（）A.繩對物體的拉力的方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向

B.拿一根細竹桿撥動水中木頭，木頭受到竹桿的彈力，是由于木頭發(fā)生形變而產(chǎn)生的

C.木塊放在桌面上要受到一個向上的彈力，是由于木塊發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的

D.掛在電線下面的電燈受到向上的拉力，是因為電燈發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的質(zhì)量為m的物體，從距地面h高處自由下落，落地時速度大小為v，當離地面還有時，它的速度大小為（）A. B. C. D.質(zhì)量為m的物體從靜止出發(fā)以的加速度豎直下降h，正確的是（）A.物體的機械能增加mgh B.物體的重力勢能減少mgh

C.物體的動能增加mgh D.重力做功mgh二、多選題（本大題共4小題，共16.0分）關(guān)于加速度，下列說法中正確的是（）A.加速度減小，速度也一定減小

B.加速度增加，速度一定改變的越來越快

C.減速直線運動中加速度一定是負值

D.只有在規(guī)定了初速度方向為正方向的前提下，勻加速直線運動的加速度才取正值關(guān)于合力，下列說法正確的是（）A.一個力的作用效果如果與幾個力共同作用產(chǎn)生的效果相同，這個力就叫那幾個力的合力

B.合力一定大于任何一個分力

C.合力就是幾個力的代數(shù)和

D.合力小于任何一個分力是可能的兩個共點力的大小分別為F1=15N、F2=8N，它們的合力可能等于（）A.5N B.17N C.13N D.0如圖，用OA、OB兩根輕繩將花盆懸于兩豎直墻之間，開始時OB繩水平。現(xiàn)保持O點位置不變，改變OB繩長使繩右端由B點緩慢上移至B′點，此時OB′與OA之間的夾角θ＜90°．設此過程中OA、OB繩的拉力分別為FOA、FOB，則下列說法正確的是（）A.FOA一直減小

B.FOA一直增大

C.FOB一直增大

D.FOB先減小后增大

三、實驗題（本大題共2小題，共15.0分）某同學做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結(jié)點，OB和OC為細繩．圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖．

（1）如果沒有操作失誤，圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是______．

（2）本實驗采用的科學方法是______．

A．理想實驗法B．等效替代法

C．控制變量法D．建立物理模型法

（3）實驗時，主要的步驟是：

A．在桌上方一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；

B．用圖釘把橡皮條的一段固定在板上的A點，在橡皮條的另一端拴上兩條細繩，細繩的另一端系著繩套；

C．用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點到達某一位置O，記錄下O點的位置，讀出兩個彈簧測力計的示數(shù)；

D．按選好的標度，用鉛筆盒刻度尺作出兩只彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則求出合力F1；

E．只用一只彈簧測力計，通過細繩套拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧測力計的示數(shù)，記下細繩的方向，按同一標度作出F′的圖示；

F．比較F′和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結(jié)論．

上述步驟中，有重要遺漏的步驟的序號是______和______．某學生用如圖甲所示的裝置研究物體加速度與所受外力和物體質(zhì)量的關(guān)系．

（1）圖乙是實驗中得到的某一紙帶，實驗中打點計時器交流電的頻率為50Hz，紙帶前面的幾個點較模糊，因此從A點開始每打五個點取一個計數(shù)點．則小車的加速度a=______m/s2，其中B點的對應速度vB=______m/s，F(xiàn)點對應的速度vF=______m/s．

（2）保持小車的質(zhì)量不變，測得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如表所示：F/N0.200.300.400.50a/ms-20.100.210.290.40（a）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖丙中作出a-F圖線；

（b）圖線不通過原點，試分析在操作過程中可能遺漏的步驟是______．

四、計算題（本大題共3小題，共37.0分）質(zhì)量為M的木楔傾角為θ，在水平面上保持靜止，當將一質(zhì)量為m的木塊放在斜面上時正好勻速下滑．如果用與斜面成α角的力F拉著木塊勻速上升，如圖，求：

（1）木塊與斜面的動摩擦因數(shù)為多大？

（2）當α=θ時，拉力F有最小值，請求出此最小值．

（3）此時水平面對斜面的摩擦力是多大？

質(zhì)點在直線AC上作勻變速直線運動，如圖所示，若在A點時的速度是5m/s，經(jīng)3s到達B點速度是14m/s，問：

（1）質(zhì)點加速度是多少？

（2）若再經(jīng)4s到達C點，則在C點的速度是多少？

1966年曾在地球的上空完成了以牛頓第二定律為基礎的測定質(zhì)量的實驗，實驗時，用雙子星號宇宙飛船m1去接觸正在軌道上運行的火箭組m2（后者的發(fā)動機已熄火）。接觸以后，開動雙子星號飛船的推進器，使飛船和火箭組共同加速（如圖），推進器的平均作用力F=923N，推進器開動時間為t=7s，測出飛船和火箭組的速度變化是△v=0.91m/s。已知雙子星號宇宙飛船的質(zhì)量m1=3400kg，求：（最終的計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（1）火箭組受到的平均推力F'；

（2）已知火箭組的實際質(zhì)量m=3660kg，求該次測量的相對誤差。（已知相對誤差σ=×100%）

答案和解析1.【答案】D

【解析】解：A、400米標準跑道上的200米比賽，是指軌跡的長度，還用經(jīng)過圓弧部分，所以是指路程，不是位移，故A錯誤；

B、19秒88是謝震業(yè)完成200米比賽所用的時間，應該是時間間隔，故B錯誤；

C、平均速度是位移與時間的比值，200米比賽的位移并不是200米，故C錯誤；

D、研究運動員的起跑動作時，運動員的形狀不能忽略，所以運動員不能看成質(zhì)點，故D正確。

故選：D。

物體可以看成質(zhì)點的條件是看物體的大小體積對所研究的問題是否產(chǎn)生影響，根據(jù)時刻、時間間隔、位移、速度及平均速度的概念很容易正確選出答案。

正確掌握并理解時刻、時間間隔、位移、路程及平均速度時解答本題的關(guān)鍵。

2.【答案】D

【解析】解：對物體受力分析，受重力和支持力；

物體加速上升，加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律，有：

N-mg=ma

故：N=m（g+a）=10×（10+0.4）=104N

根據(jù)牛頓第三定律，壓力也為104N；

故選：D．

對物體受力分析，受重力和支持力，物體加速上升，加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律列式求解支持力，然后根據(jù)牛頓第三定律求解壓力．

本題關(guān)鍵對物體受力分析和運動分析，然后根據(jù)牛頓第二定律列式求解支持力，最后根據(jù)牛頓第三定律求解壓力．

3.【答案】D

【解析】解：A、t=0時，雨滴由靜止開始下落，v=0，所受空氣阻力f=kr2υ2=0，則此時雨滴只受重力，加速度為g，隨著雨滴速度增大，所受空氣阻力增大，根據(jù)牛頓第二定律mg-f=ma，則加速度減小，即雨滴做加速度逐漸減小的加速運動，當最后f=kr2υ2=mg時，加速度減小到零，速度再不變，雨滴勻速，故A正確，B正確；

C、當最后勻速運動時有kr2υ02=mg=ρg，可得最大速率與成正比，υ02∝r，故C正確，D錯誤；

本題選錯誤的，故選：D。

根據(jù)雨滴的受力判斷雨滴加速度的變化，通過加速度與速度的方向關(guān)系判斷速度的變化．

分析準確雨滴下落過程中的受力情況，再根據(jù)雨滴的受力分析雨滴的運動狀態(tài)；圖象能夠直觀的展現(xiàn)物體的運動情況．

4.【答案】B

【解析】解：電梯原來處于靜止狀態(tài)，根據(jù)F-t圖象分析重物的重力G=50N，在0-4s內(nèi)，F(xiàn)＞G，物體勻加速上升，4-14s，F(xiàn)=G，物體勻速上升，所以t1=2s和t2=8s時的速度關(guān)系為：v1＜v2，而且電梯上升了。故B正確，ACD錯誤。

故選：B。

根據(jù)F-t圖象分析重物的運動情況：重物的重力為50N，在0-4s內(nèi)，物體加速上升，4-14s，物體勻速上升，可得知v1和v2的大?。?/p>

本題首先要理解F-t圖象的意義，讀出重物的重力，其次要能根據(jù)重物的受力情況，分析其運動情況．

5.【答案】C

【解析】解：A、電梯減速下降的過程，加速度向上，其內(nèi)部的人處于超重狀態(tài)．故A錯誤，C正確；

B、電梯減速上升的過程中，加速度向下，其內(nèi)部的人處于失重狀態(tài)．故B錯誤；

D、電梯加速上升的過程中，加速度向上，其內(nèi)部的人處于超重狀態(tài)．故D錯誤；

故選：C．

物體對支持物的壓力或者對懸掛物的拉力大于物體的重力稱為超重，小于重力則稱為失重，超重時具有向上的加速度，失重時具有向下的加速度；處于超重或失重狀態(tài)時物體的質(zhì)量或重力并不變．

本題考查了超重和失重的應用，記?。撼貢r具有向上的加速度，失重時具有向下的加速度．

6.【答案】A

【解析】解：A、繩對物體的拉力是繩子發(fā)生微小的拉伸形變，由于彈性繩子要收縮而對物體產(chǎn)生拉力，繩拉力的方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向，故A正確。

B、木頭受到竹桿的彈力，是由于竹桿發(fā)生形變而產(chǎn)生的，不是木頭發(fā)生形變產(chǎn)生的，故B錯誤。

C、木塊放在桌面上要受到一個向上的彈力，是由于桌面發(fā)生向下的微小形變而產(chǎn)生的，故C錯誤。

D、掛在電線下面的電燈受到向上的拉力，是因為電線受到電燈的作用而向下發(fā)生微小的拉伸形變，電線由于彈性要恢復原狀而對電燈產(chǎn)生了拉力，故D錯誤。

故選：A。

彈力是由于發(fā)生彈性形變的物體要恢復原狀而對接觸物體產(chǎn)生的作用力，彈力的施力物體是發(fā)生彈性形變的物體。根據(jù)這個知識分析判斷。

本題考查對三種常見彈力產(chǎn)生原因的理解能力。壓力、支持力和拉力本質(zhì)上都是彈力，都是由于物體發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的。

7.【答案】C

【解析】【分析】

物體做的是自由落體運動，根據(jù)自由落體的位移—速度公式可以求得．本題考查的是自由落體運動公式的直接應用，題目比較簡單，屬于基礎題．

【解答】

物體做自由落體運動，

2gh=v2

①

當離地面還有時，物體下落的高度為，則

2g=v′2

②

由①②得：

v′=，故C正確．

故選C．

8.【答案】C

【解析】解：A、因物體的加速度為，故說明物體受阻力作用，由牛頓第二定律可知，mg-f=ma；解得f=mg，阻力做功Wf=-mgh；物體克服阻力做功，機械能減小，故機械能的減小量為mgh，故A錯誤；

B、D、重力做功WG=mgh，所以物體的重力勢能減少mgh，故B，D錯誤；

C、由動能定理可得動能的改變量△Ek=W合=mah=mgh，所以物體的動能增加mgh，故C正確；

故選：C。

根據(jù)物體的運動情況可知物體的受力情況，由功的公式可求得各力的功；由動能定理可求得物體的動能改變量；由功能關(guān)系可求機械能的變化；由重力勢能與重力做功的關(guān)系可知重力勢能的改變量．

本題關(guān)鍵在于各種功的物理意義：

①重力做功等于重力勢能的減小量；

②而合力的功等于動能的改變量；

③除重力外其余力做的功等于機械能的變化量．

9.【答案】BD

【解析】解：A、如果加速度的方向與速度方向相同，加速度減小，但物體做加速運動，加速度的方向與速度方向相反就做減速，故A錯誤；

B、加速度是反映速度變化快慢的物理量，速度變化越快的物體其加速度就越大，故B正確；

C、減速直線運動中速度與加速度方向相反，若規(guī)定速度方向為負，則加速度為正，故C錯誤；

D、規(guī)定初速度方向為正方向，勻加速直線運動的加速度方向與初速度相同，取正值，故D正確；

故選：BD。

根據(jù)加速度的定義式a=可知物體的加速度等于物體的速度的變化率，加速度的方向就是物體速度變化量的方向，與物體速度的大小方向無關(guān)，即物體的速度變化越快物體的加速度越大，只要加速度為正值，物體的速度一定在增大。

本題考查加速度的定義式，只要理解了加速度的概念就能順利解決。

10.【答案】AD

【解析】解：A、一個力的作用效果如果與幾個力共同作用產(chǎn)生的效果相同，這個力就叫那幾個力的合力，故A正確；

B、當兩個力方向相同時，合力等于兩分力之和，合力大于每一個分力；

當兩個分力方向相反時，合力等于兩個分力之差，合力可能小于最小分力，

由此可見：合力可能大于分力也有可能小于分力，故B錯誤，D正確；

C、力是矢量，根據(jù)力的平行四邊形定則可知，幾個力的合力就是這幾個力的矢量和，故C錯誤；

故選：AD．

（1）如果二力在同一條直線上，根據(jù)力的合成計算合力的大小，即同一直線上同方向二力的合力等于二力之和；

同一直線反方向二力的合力等于二力之差．

（2）如果二力不在同一條直線上，合力大小介于二力之和與二力之差之間．

解此題關(guān)鍵是要理解合力的大小范圍：大于兩力之差，小于兩力之和；分析時考慮問題要全面，既要考慮到兩個力同向，也要考慮反向的情況．

11.【答案】BC

【解析】解：二力合成時合力范圍：|F1+F2|≥F≥|F1-F2|；

兩共點力，F(xiàn)1=15N，F(xiàn)2=8N，故合力最大23N，最小7N，之間任意結(jié)果都可以；故AD錯誤，BC正確。

故選：BC。

二力合成遵循平行四邊形定則，同向時合力最大，反向時合力最小，合力范圍：|F1+F2|≥F≥|F1-F2|.

本題關(guān)鍵是明確二力合成時遵循平行四邊形定則，夾角越大，合力越小，同向時合力最大，反向時合力最?。?/p>

12.【答案】AD

【解析】解：以結(jié)點O為研究對象，分析受力：重力G、繩OA的拉力FOA和繩BO的拉力FOB，如圖所示，根據(jù)平衡條件知，兩根繩子的拉力的合力與重力大小相等、方向相反，

作出輕繩OB在兩個位置時力的合成圖如圖，由圖看出，F(xiàn)OA逐漸減小，F(xiàn)OB先減小后增大，當θ=90°時，F(xiàn)OB最小。

故AD正確、BC錯誤。

故選：AD。

以結(jié)點O為研究對象，分析受力，作出輕繩在B和B′兩個位置時受力圖，由圖分析繩的拉力變化。

本題運用圖解法研究動態(tài)平衡問題，也可以根據(jù)幾何知識得到兩繩垂直時，輕繩OB的拉力最小來判斷。

13.【答案】F′

B

C

E

【解析】解：（1）實驗中F是由平行四邊形得出的，為理論值，F(xiàn)′是通過實驗方法得出的為實驗值，方向與AO一定共線．

（2）本實驗采用的科學方法是等效替代法，故選：B．

（3）在C步驟中，不僅需要記錄拉力的大小，還要記錄拉力的方向．在E步驟中，需要將結(jié)點拉到同一位置O．

故遺漏的步驟為C和E．

故答案為：（1）F′，（2）B，（3）C、E．

本題實驗采用等效替代法，實驗中F′是通過實驗方法得出的為實驗值，方向與AO在同一條直線上．根據(jù)實驗的原來以及操作步驟中的注意事項確定遺漏的步驟．

掌握實驗原理，從多個角度來理解和分析實驗，提高分析解決問題的能力，注意“理論值”與“實驗值”的區(qū)別．

14.【答案】0.75；0.25；0.55；平衡摩擦力不足或沒有平衡摩擦力

【解析】解：（1）某點的瞬時速度時只需要找平均速度代替：

B點的對應速度vB==0.25m/s

根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2

可以求出加速度的大小a==0.75m/s2．

則F點速度vF=vB+a?4T=0.25+0.75×0.4=0.55m/s，

（2）根據(jù)描點法作出a-F圖線，如圖所示：

圖線不通過坐標原點與橫坐標有截距說明：小車所受拉力力為某個值時，加速度仍然為零，即合外力為0，說明平衡摩擦力不足或沒有平衡摩擦力．

故答案為：（1）0.75；0.25；0.55；（2）如圖所示；平衡摩擦力不足或沒有平衡摩擦力

（1）從A點開始每打五個點取一個計數(shù)點，所以每兩個點間的時間間隔T為0.1s．求某點的瞬時速度時只需要找平均速度代替即可求解，根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小；

（2）根據(jù)描點法作出a-F圖線，圖線不通過坐標原點，當F為某一值時，加速度為零，知平衡摩擦力不足或沒有平衡摩擦力．

本題考查了打點計時器的應用以及根據(jù)紙帶求物體運動的速度、加速度等問題，要熟練掌握從紙帶上獲取小車速度、加速度的方法，明確實驗原理、具體實驗操作以及數(shù)據(jù)處理等，同時要清楚每一項操作存在的理由，比如為什么要平衡摩擦力，為什么要先接通電源后釋放紙帶等．

15.【答案】解：（1）物體在斜面上勻速向下運動，有：

mgsinθ=μmgcosθ，

即：μ=tanθ．

（2）當加上外力F時，對木塊受力分析如下圖：

因向上勻速，則有：Fcosα=mgsinθ+f…①

Fsinα+N=mgcosα…②

f=μN…③

由①②③得F===

則當α=θ時，F(xiàn)有最小值，即