北京市石景山区期末物理试题（解析版）

这是一份北京市石景山区期末物理试题（解析版），共19页。试卷主要包含了填空题，本题共3小题，共15分，本题共5小题，共40分等内容，欢迎下载使用。
石景山区2019—2020学年第一学期期末考试试卷高一物理（全卷考试时间：90分钟，满分：100分）第Ⅰ卷（共45分）一、选择题，本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。1.在物理学的发展历程中，首先采用了以实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理结合起来的科学家是（   ）A. 牛顿 B. 亚里士多德 C. 笛卡尔 D. 伽利略【答案】D【解析】【详解】伽得略首先采用了以实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理结合起来，故D正确。故选D。2.下列物理量中，属于标量的是（   ）A. 位移 B. 速率 C. 速度 D. 加速度【答案】B【解析】【详解】位移、速度、加速度都是有大小又有方向的矢量，而速率为瞬时速度的大小，所以只有大小，没有方向是标量，故B正确。故选B。3.某同学在操场上向正北方向运动了30m，接着转向正东方向运动了40m。两段路线相互垂直。整个过程中，该同学的位移大小和路程分别为（   ）A. 70m，70m B. 50m，120m C. 50m，70m D. 50m，50m【答案】C【解析】【详解】位移的大小等于首末位置的距离，大小为路程等于运动轨迹的长度为故选C。4.一物体做自由落体运动，经5m落到地面上。取g = 10 m/s2，则物体落地速度大小为（   ）A. 10m/s B. 5m/s C. 2.5 m/s D. 0.5 m/s【答案】A【解析】【详解】由自由落体运动规律可得，物体落地速度大小为故选A。5.某汽车做匀加速直线运动，初速度为4m/s，经过4s速度为12m/s，在这段时间内（   ）A. 汽车的加速度为4m/s2 B. 汽车的加速度为8m/s2C. 汽车的平均速度为6m/s D. 汽车的平均速度为8m/s【答案】D【解析】【详解】AB．根据速度时间公式得，汽车的加速度为故AB错误；CD．汽车的平均速度为故D正确，C错误。故选D。6.如图所示，用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中。已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°。重力加速度为g。则ac和bc绳中的拉力大小分别是（   ）A.  B. C.  D. 【答案】B【解析】【详解】以结点c为研究对象，受到三个拉力作用，作出受力图。整个装置静止，则重物对c点拉力F等于重物的重力，根据平衡条件得故选B。7.甲、乙两物体在同一水平面上作匀变速直线运动，甲做加速运动，经过1s速度由3m/s增加到8m/s；乙做减速运动，经过8s速度由16m/s减小到0，则A. 甲的速度变化量大，甲的加速度大 B. 乙的速度变化量大，甲的加速度大C. 甲的速度变化量大，乙的加速度大 D. 乙的速度变化量大，乙的加速度大【答案】B【解析】【分析】根据甲乙初末速度得出速度变化量，结合加速度的定义式求出加速度，从而比较大小．【详解】甲的速度变化量△v1=8-3m/s=5m/s，加速度；乙的速度变化量△v2=0-16m/s=-16m/s，加速度；可知乙速度变化量大，甲的加速度大．【点睛】解决本题的关键知道加速度的物理意义，知道加速度的正负表示方向，不表示大小．8.作用在同一物体上的两个共点力，一个力的大小是5 N，另一个力的大小是9 N，它们合力的大小不可能是（   ）A. 2N B. 4 N C. 6 N D. 8N【答案】A【解析】【详解】两力合成时，合力范围为故合力范围为所以不可能的为2N即A。故选A9.小滑块在一恒定拉力作用下沿水平面由静止开始做匀加速直线运动, 2s末撤去恒定拉力，小滑块继续匀减速滑行再6s停下，问小滑块加速阶段的位移与减速阶段的位移大小之比是（   ）A. 1:4 B. 1:3 C. 1:2 D. 1:1【答案】B【解析】【详解】设撤去恒定拉力时的速度为v，则加速阶段的位移为 减速阶段的位移为整理得故选B。10.如图所示，一质量为m的木块静止在倾角为θ的斜面上。重力加速度为g。下列说法正确的是（   ）A. 斜面对木块的支持力大小为mgsinθB. 斜面对木块的摩擦力大小为mgtanθC. 增大物块质量，物块就会沿斜面向下滑动D. 斜面对木块的支持力与摩擦力的合力与重力平衡【答案】D【解析】【详解】以m为研究对象，受到重力、支持力和沿斜面向上的摩擦力，如图所示AB．根据图线将重力进行分解可得斜面对木块的支持力大小为斜面对木块的摩擦力大小为故AB错误；C．由题意可得增大物块质量，设增加，此时重力沿斜面向下的分力为最大静摩擦力仍满足所以物块仍静止，故C错误；D．由于物块处于静止状态，所以斜面对木块的支持力与摩擦力的合力与重力等大反向即平衡，故D正确。故选D。11.为研究自由落体运动，实验者从某砖墙前的高处由静止释放一个石子，拍摄到石子下落过程中的一张照片如图。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。经测量，每层砖的平均厚度为6.0cm，位置A距石子下落的起始位置的距离大约为2m，请根据这些数据估算这张照片的曝光时间（   ）A. 0.02s B. 0.05s C. 0.2s D. 0.5s【答案】A【解析】【详解】由自由落体运动公式可知，石子下落到A点的速度在曝光的时间内，物体下降了大约有两层砖的厚度，即12cm（0.12m），由于时间极短，故A点的速度近似为AB段的平均速度，所以曝光的时间故选A。12.一个做直线运动的物体受到的合外力的方向与物体运动的方向相同，当合外力减小时，则物体运动的加速度和速度的变化是（   ）A. 加速度增大，速度增大 B. 加速度减小，速度减小C. 加速度增大，速度减小 D. 加速度减小，速度增大【答案】D【解析】【详解】当合外力减小时，根据牛顿第二定律知，加速度减小，因为合力的方向与速度方向相同，则加速度方向与速度方向相同，知速度增大，故D正确。故选D。13.某志愿者站在力传感器上分别完成下蹲和站起动作，计算机同时采集相应的数据。如图所示，这是做其中一个动作时，力传感器的示数随时间变化的情况。下面判断正确的是（   ）A. 这是站起过程，先失重后超重B. 这是站起过程，先超重后失重C. 这是蹲下过程，先失重后超重D. 这是蹲下过程，先超重后失重【答案】C【解析】【详解】根据图象可以知，加速度先向下后向上，而蹲下过程，先向下加速度运动，再向下减速到停止，加速度先向下再向上，运动状态先失重后超重，故C正确，ABD错误。故选C。14.一个恒力作用在质量为m1的物体上，产生的加速度大小为a1；作用在质量为m2的物体上，产生的加速度大小为a2，若这个恒力作用在质量为m1-m2的物体上，则产生的加速度大小等于（m1>m2）（   ）A.  B.  C.  D. 【答案】C【解析】详解】恒力单独作用于两个物体上时，根据牛顿第二定律得当F作用在质量为（m1+m2）的物体上时，根据牛顿第二定律得联立以上三式可得故选C。15.类比是一种常用的研究方法，对于直线运动，我们学习了由v-t图象求位移的方法。如图所示，甲、乙两个物体静止开始做某直线运动时的v-t图象、a-t图象，根据图象，可以判断以下说法正确的是（   ）A. 甲物体在5s末回到了出发点 B. 甲物体在5s内的位移是9mC. 乙物体在1s末的速度是1m/s D. 乙物体在4s末的速度是2m/s【答案】C【解析】【详解】A．由图甲可知，前5s内甲物体的速度方向不变，位移不为零，故A错误；B．图像与时间轴所围面积表示位移，即为故B错误；C．图像与时间轴所围面积表示速度变化量，所以乙在1s末的速度为故C正确；D．内乙物体的做匀加速直线运动，由速度公式可得故D错误。故选C。第Ⅱ卷（共55分）二、填空题，本题共3小题，共15分。16.某同学做“探究求合力的方法”的实验，实验装置如图6甲所示，其中两个主要步骤如下：①用两个弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，记下O点的位置，读出并记录两个弹簧测力计的示数；②只用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出并记录弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这三个力的图示，并求出F1、F2的合力，如图乙所示．(1)以上两步骤均有疏漏：在①中是__________________________________________________________________；在②中是_________________________________________________________________．(2)图乙所示的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________．【答案】    (1). （）①记下两条细绳的方向；    (2). ②把橡皮条的结点拉到了同一位置点．    (3). （）．【解析】试题分析：1、步骤①中只有记下两条细绳的方向，才能确定两个分力的方向，进一步才能根据平行四边形定则求合力；步骤②中只有使结点到达同样的位置O，才能表示两种情况下力的作用效果相同．2、只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F′的图示．解：（1）本实验为了验证力的平行四边形定则，采用的方法是作力的图示法，作出合力和理论值和实际值，然后进行比较，得出结果．所以，实验时，除记录弹簧秤的示数外，还要记下两条细绳的方向，以便确定两个拉力的方向，这样才能作出拉力的图示．步骤①中未记下两条细绳的方向；步骤②中未说明把橡皮条的结点拉到位置O．（2）F是利用F1和F2做平行四边形得到的，F′使用一根弹簧测力计测出的，故F′一定沿AO方向．故答案为（1）①记下两条细绳的方向；②把橡皮条的结点拉到了同一位置O点．（2）F′．【点评】本实验关键理解实验原理，根据实验原理分析实验步骤中有无遗漏或缺陷，因此掌握实验原理是解决实验问题的关键．17.探究加速度与力、质量的关系，可以采用不同的研究方案。（1）甲同学采用的方案如图所示，将两个相同的小车放在水平木板上，前端各系一条细绳，线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘中可以放不同的砝码，盘与砝码的总重力可以近似认为是小车受到的拉力。两小车后端各系一条细线，用黑板擦可以同时按住或放开这两条细线，使两车同时停止或运动。某次操作中，在相同时间内测得小车的位移分别为x1、x2，若小车的加速度分别为a1、a2，则 a1∶a2=_________，这么做的依据是________________________________。  （2）乙同学用如图所示器材进行定量探究。用拉力传感器(能测量拉力的仪器)和速度传感器(能测量瞬时速度的仪器)探究加速度与物体受力的关系。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距L＝48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别测量小车到达A、B时的速率。①乙同学认为，运动时小车受到的拉力_____悬挂物的总重力（选填“>”或“<”），所以乙同学采用力传感器进行实验。②实验主要步骤如下：Ⅰ、将拉力传感器固定在小车上；Ⅱ、垫高木板右端，让小车在不受拉力时做__________运动；Ⅲ、把细线一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；为保证细线的拉力不变，必须调节滑轮的高度使___________________________________；Ⅳ、接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB；Ⅴ、改变所挂钩码的数量，重复步骤④的操作。③下表中记录了实验测得的几组数据,是两个速度传感器记录速度的平方差，则加速度的表达式a＝________（用已知符号表示），请将表中第4次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字)。次数F/Nv－v/(m2·s－2)a/(m·s－2)10.600.770.8021041.611.6831.422342.4442.624.65________53.005.495.72 ④由表中数据，在坐标纸上作出a－F关系图线______。⑤对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出理论图线)，造成上述偏差的原因除了拉力传感器读数可能偏大外，还可能是_____________________。【答案】    (1). x1∶x2    (2). 加速度与位移成正比    (3). 小于    (4). 匀速直线    (5). 细线与长木板平行    (6).     (7). 4.84    (8).     (9). 没有完全平衡摩擦力【解析】【详解】(1)[1][2]根据位移与加速度、时间关系得由于时间相等，所以由上分析可知，加速度与位移成正比；(2)[3]由于钩码向下加速运动，所以绳子的拉力比钩码的总重力更小；[4]垫高木板右端，让小车在不受拉力时做匀速直线运动，这样挂上物体后，小车的合力即为拉力传感器的示数；[5]为保证细线的拉力不变，必须调节滑轮的高度使细线与长木板平行；[6]根据匀变速直线运动的位移与速度公式，解得[7]由公式将第四次实验数据代入得[8]根据表中数据，得出图象如图所示[9]对比图象可知，实际图象没有过原点而是和横坐标有交点，造成原因为没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大.三、本题共5小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程和重要步骤。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。18.在停在水平地面上的小车内，用细绳AB、BC拴住一个重球，绳BC呈水平状态，绳AB与竖直方向夹角为α，球的质量为m，绳AB的拉力为T1，绳BC的拉力为T2。求:（1）以小球为研究对象，画出受力图；（2）绳子拉力T1， T2的合力为T，求T的大小和方向，并说明理由；（3）当小车静止时，求绳子拉力T1， T2的大小。【答案】（1）（2）mg 方向：竖直向上（3） ,【解析】【详解】(1)受力图如图所示：(2)球处于静止状态，受力平衡，绳子拉力的合力一定与重力大小相等，方向相反 T = mg方向：竖直向上(3)由平衡条件可得19.民航客机都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，人员可沿斜面滑行到地面。若机舱口下沿距地面h=3.6m，气囊所构成的斜面长度为l=6.0m，一个质量为m=60kg的人沿气囊滑下时所受的阻力是f=240N，g取10m/s2(为简化问题，此处将人看作质点，并忽略空气阻力) 求：（1）乘客在气囊上滑下的加速度至少为多大；（2）若乘客从静止开始下滑，滑到底需要多长时间？【答案】（1）（2）2.45s【解析】【详解】(1)对人进行受力分析如图所示设斜面倾角为θ，由牛顿第二定律：得(2)由解得20.如图所示，一个质量m=1kg的物块，在F=10N的拉力作用下，从静止开始沿水平面做匀加速直线运动，拉力方向与水平方向成θ=。假设物块与水平面之间的滑动摩擦因数μ=0.5，取重力加速度g=10m/s2。sin=0.6，cos=0. 8。求:（1）做出物块的受力分析图；（2）求物块运动的加速度大小；（3）求从静止开始物块移动2s后撤去F，物体还能运动多长时间？【答案】（1） （2）6m/s2 （3）2.4s【解析】【详解】(1)受力示意图如图所示(2)建立如图所示的直角坐标系，根据牛顿第二定律x方向     y方向     加速度   a=6m/s2(3)物块做匀加速直线运动2s，速度大小为撤去拉力后，水平方向物块只受滑动摩擦力撤去拉力后，物块还能运动的时间代入数据得=2.4s21.某同学在学习了牛顿运动定律后，利用弹簧设计了如图所示的竖直加速度测量仪，可以用来测量某升降装置竖直上下运行时的加速度。一根轻弹簧上端固定在小木板上，旁边附有标尺。将重力为0.8N的小球P挂在弹簧下端，静止时指针指向刻度B处，当悬挂重力为1.0N的小球Q时，将静止时指针所指的刻度标记为0。小球Q与弹簧、木板、标尺共同组成竖直加速度测量仪。取重力加速度g=10m/s2。（1）在某次测量中，弹簧的指针恰好指向位于刻度B处。求此时小球Q受到的弹力大小、小球Q加速度的大小和方向（2）当指针位于刻度F时，求此时小球Q受到的弹力大小、小球Q加速度的大小和方向。【答案】(1)0.8N ;  2m/s2 竖直向下（2）1.3N;  3m/s2 竖直向上【解析】【详解】(1)由小球Q的重力可知，小球Q的质量m=0.1kg指针指向刻度B时，小球Q所受弹力T1=0.8N由牛顿第二定律G－T1=ma1 解得a1=2m/s2方向竖直向下(2)读题可知，弹簧形变量△x1为两格时，弹力大小变化△T1=0.2N弹簧形变量△x2为两格时，弹力大小变化:△T2=0.3N指针指向刻度F时，小球Q所受弹力:T2=1.0N+0.3N=1.3N由牛顿第二定律T2－G =ma2解得a2=3m/s2方向竖直向上22.如图所示，一水平传送带以3m/s的速度匀速运动，现把质量为1kg的小物块（可视为质点）无初速地轻放在传送带的左端A处，经过一段时间，小物块到达传送带的右端B处。A、B间距离为6m，小物块与传送带间的动摩擦因数为0.15，重力加速度g=10 m/s2。（1）小物块从A运动到B所用的时间；（2）以右为正方向，描绘出物块从A运动到B的过程中摩擦力f-t 图像；（3）只增大传送带的速度，其它物理量保持不变，可使小物块在传送带上从A运动到B所用的时间缩短。传送带的速度为多大时，小物块的运动时间最短？【答案】(1)3s(2) （3）【解析】【详解】(1)小物块先做匀加速直线运动，与传送带共速后一起匀速运动解得a=1.5m/s2小物块做匀加速运动的时间和位移=3m因为x1<6m，所以小物块运动3.0m后开始做匀速运动小物块从A运动到B所用的时间(2)如图所示(3)小物块全程加速时，用时最短，加速的末速度为传送带的最小速度解得