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2020-2021学年河北省驻马店市高一（上）期末物理试卷人教版（2019）
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这是一份2020-2021学年河北省驻马店市高一（上）期末物理试卷人教版（2019），共8页。试卷主要包含了本题共12小题，每小题4分，本题共2小题，共16分，本题共4小题，共46分等内容，欢迎下载使用。
1. 图是伽利略斜面实验的示意图，该实验的意义是（ ）
A.表明力是保持物体运动状态的原因
B.表明力是改变物体运动状态的原因
C.证明斜面倾角改变时，小球向下运动的加速度不变
D.证明不同质量的小球自由落下时运动的加速度相同
2. 牛顿发现了万有引力定律，其内容是：自然界中任何两个物体都互相吸引，引力方向在它们的连线上，引力大小F跟它们的质量m1、m2的乘积成正比，跟它们的距离r的平方成反比，即F＝G。请你根据所学知识，推导比例系数G的国际制单位为（ ）
A.B.C.D.
3. 汽车以20m/s的速度做匀速直线运动，刹车后的加速度大小为2m/s2，那么开始刹车后12s内汽车通过的位移为（ ）
A.240mB.120mC.100mD.80m
4. 从距地面高为2m处以某一速度竖直向下抛出一小球，在与水平地面相碰后弹起，上升到距地面高为5m处被接住。以初速度方向为正方向，则在小球从抛出到接住的整个运动过程中（ ）
A.小球的位移为3m，路程为7m
B.小球的位移为−3m，路程为7m
C.小球的位移为−3m，路程为−7m
D.小球的位移为7m，路程为3m
5. 如图所示，物体A与劲度系数为k的轻弹簧一端相连，用大小为F0的拉力提起弹簧另一端，物体可以静止悬挂。现把物体放在粗糙水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为μ，用一大小为F的力水平向右拉弹簧，使物体做匀速直线运动，则弹簧的伸长量为（ ）
A.B.C.D.
6. 如图所示，某河流中水流速度大小恒为v1，A处的下游C处有个漩涡，漩涡与河岸相切于B点，漩涡的半径为r，AB＝r。为使小船从A点出发以恒定的速度安全到达对岸，小船航行时在静水中速度的最小值为（ ）
A.v1B.v1C.v1D.v1
7. 如图所示，一小箱子以初速度v0冲上光滑固定斜面，箱子中装有一苹果，在一起向上运动过程中，苹果与箱子保持相对静止，则苹果受到箱子对它的作用力方向是（ ）
A.沿斜面向上B.沿斜面向下C.竖直向上D.垂直斜面向上
8. 如图所示，A、B两物块的质量分别为m、2m。物块B静止在轻质弹簧上（弹簧下端固定于地面上），则将物块A轻放在物块B上的瞬间，物块A对物块B的压力大小为（已知重力加速度为g）（ ）
A.mgB.mgC.mgD.0
9. 如图所示，物体A、B、C叠放在水平桌面上，水平力F作用在物体C上后，各物体仍保持静止状态，那么以下说法正确的是（ ）
A.B不受摩擦力作用B.C不受摩擦力作用
C.A不受地面施加的摩擦力D.A所受摩擦力的合力为零
10. 某人在比萨斜塔上以20m/s的速度竖直向上抛出一个小石子，石子运动到离抛出点上方15m处所经历的时间可能是（不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2）（ ）
A.1sB.2sC.3sD.(2+）s
11. 筷子是常用的餐饮工具，华夏饮食文化的标志之一。如图所示，某商场举办了一个趣味游戏，用甲、乙两根筷子夹一个小球，筷子甲倾斜，与竖直方向的夹角为θ，筷子乙始终竖直，两根筷子均在竖直平面内，筷子与小球间的摩擦很小，可以忽略不计。随着θ角缓慢增大，小球始终保持静止，则在θ角缓慢增大过程中（ ）
A.筷子甲对小球的弹力变大
B.两根筷子对小球的合力不变
C.两根筷子对小球的弹力均变小
D.两根筷子对小球的弹力均增大
12. 近几年，极限运动越来越受到年轻人的喜欢，其中“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的力传感器相连，传感器示数为1400N。打开扣环，从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点上升到最高位置C点，在B点时速度最大。人与装备的总质量为70kg（可视为质点）。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A.在C点，人处于超重状态
B.在B点，人所受合力为零
C.打开扣环瞬间，人的加速度大小为10m/s2
D.从A点到B点上升过程中，人的加速度不断减小
二、本题共2小题，共16分。请将正确答案填写在答题卷中相应题号的横线上。
某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图(a)所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图(b)记录了桌面上连续6个水滴的位置。（已知滴水计时器每20s内共滴下41个小水滴，滴嘴离桌面的距离非常小，计算结果均保留两位有效数字）
（1）由图(b)可知，小车在桌面上是________（填从右向左或从左向右）运动的。
（2）该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为________m/s，小车运动的加速度大小为________m/s2。
（3）图(b)中，滴落水平桌面上第一个小水滴时，小车运动的速度为________m/s。
物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科，它的理论结构以数学为工作语言，以实验为检验理论正确性的唯一标准。作为自然科学的带头学科，物理学的研究运用了许许多多重要的思想方法。
（1）万丈高楼起于平地，高端实验也是方法为先。请回答下列三幅图片对应的三个物理实验所用到的思想方法，可供选择的选项有：
A.外推法
B.对比实验法
C.微小放大法
D.等效替代法
E.控制变量法 ①探究加速度与力、质量的关系 E 。 ②探究力的合成的方法 D 。 ③研究平抛运动的竖直分运动 B 。
（2）科学的实验结论，重在实验数据的获取与科学分析，而测量数据难免有误差，请结合用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，判断下列选项正确的有（ ）。
A.测量各相邻计数点间的距离，应该用最小刻度为毫米的长尺的零刻度对准起点，读出各计数点对应的刻度值，然后逐一相减，得到各相邻计数点间距离的数值
B.逐次测出各相邻计数点间的距离，这样便于记录
C.要减小系统误差就得多次测量取平均值
D.实验测量时，绝对误差大，相对误差不一定大
三、本题共4小题，共46分。解答时须写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须写明数值和单位。
刀削面是西北人喜欢的面食之一，全凭刀削得名．如图所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿，面片便水平飞向锅中，假定面团到锅的上沿的竖直距离为0.8m，到锅上沿最近的水平距离为0.4m，锅的直径为0.3m．已知重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，面片可视作质点，求：
（1）面片落到锅中所用时间．
（2）若保证削出的面片落入锅中，面片的水平初速度应满足什么条件．
质量为mB＝14kg的木板B放在水平地面上，质量为mA＝19kg的木箱A放在木板B上。一根轻绳一端拴在木箱A上，另一端拴在天花板上，轻绳与水平方向的夹角为θ＝37∘。木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1＝0.25。现用水平向右、大小为100N的力F将木板B从木箱A下面匀速抽出。已知sin37∘＝0.6，cs37∘＝0.8，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）轻绳对A拉力大小；
（2）木板B与地面之间的动摩擦因数μ2的大小。
2020年12月23日，质量M＝498kg的“嫦娥五号”上升器，载着质量m＝2kg的月壤样品，在上升器发动机大小F0＝3000N的恒定推力推动下，开启离开月球返回地球之旅，在经历了竖直上升、姿态调整和轨道射入后，上升器进入预定轨道。假设在竖直上升阶段发动机先工作t＝50s，等到上升器到达最大高度后，再次开启进行姿态调整和轨道射入等工作。已知月球表面的重力加速度为g月＝1.6m/s2，假定重力加速度大小不随高度变化，求：
（1）在竖直上升阶段上升器对月壤样品的作用力F的大小；
（2）上升器竖直上升的最大高度H。
某段公路由于需要维修，只允许单车道通行。在此段公路上，t=0时刻，有甲、乙两车相距x0=50m，甲车在前，乙车在后，若以初速度方向为正方向，甲车的初速度为v甲0=10m/s，乙车的初速度为v乙0=20m/s，从此时刻开始，甲车按图1所示规律运动，乙车按图2所示规律运动。
（1）请在图1中画出乙车前10s内运动的v−t图象；
（2）试通过计算分析前10s内乙车是否能追上甲车。若能追上，什么时刻追上？若追不上，求10s末两车的间距。
参考答案与试题解析
2020-2021学年河北省驻马店市高一（上）期末物理试卷
一、本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，1～8题只有一个选项正确；9～12题有多个选项正确，全部选对得4分，选对但选不全的得2分，选错或不答的得0分。
1.
【答案】
D
【考点】
伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法
【解析】
要了解伽利略“理想斜面实验”的内容、方法、原理以及物理意义，伽利略斜面实验的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特的方法在实验的基础上，进行理想化推理．
【解答】
AB、伽利略的理想斜面实验有两个，让小球从其中的一个光滑的斜面上由静止释放，该题的图中只有一个斜面；
C、在斜面实验中伽利略伽利略发现不同倾角，即通过延长斜面，从而延长了运动时间，小球向下运动的加速度随之发生改变；
D、通过实验伽利略发现，不同质量的小球，故D正确。
2.
【答案】
A
【考点】
国际单位制
万有引力定律的发现
万有引力定律及其应用
【解析】
根据万有引力定律的表达式导出万有引力常量G的表达式，然后结合各物理量的单位即可导出G的单位。
【解答】
根据万有引力定律：F＝，可得：G＝
力的单位是N，1N＝1kg⋅m/s2，距离的单位是m，质量的单位是kg
故A正确，BCD错误。
3.
【答案】
C
【考点】
匀变速直线运动的速度与时间的关系
匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】
根据匀变速直线运动的速度-时间公式求出汽车刹车到停止所需的时间，结合速度-位移公式求出开始刹车后12s内汽车通过的位移。
【解答】
根据速度-时间公式，可得汽车从刹车到停止所需的时间为：t0＝＝s＝10s，所以开始刹车后12s内汽车通过的位移等于开始刹车后10s内汽车通过的位移，可得开始刹车后12s内汽车通过的位移为：x＝＝，故C正确。
4.
【答案】
B
【考点】
路程
位移
【解析】
位移是指从初位置到末位置的有向线段，位移是矢量，有大小也有方向；路程是指物体所经过的路径的长度，路程是标量，只有大小，没有方向。
【解答】
位移是指从初位置到末位置的有向线段，从高为2m处抛出一个小球，上升到离地高5m处被接住，所以位移的大小为为8m，因以初速度方向为正方向；
路程是指物体所经过的路径的长度，所以路程为路程为s＝2m+5m＝4m，ACD错误。
5.
【答案】
A
【考点】
解直角三角形在三力平衡问题中的应用
胡克定律
【解析】
根据共点力平衡求出弹簧弹力的大小，结合胡克定律求出弹簧的伸长量．
【解答】
用大小为F0的拉力提起弹簧另一端，物体可以静止悬挂说明物体的重力等于F0；
把物体放在粗糙水平地面上，用弹簧拉物体使之做匀速直线运动时弹＝F＝μF7
根据胡克定律得：F弹＝kx
解得弹簧的伸长量：x＝，或x＝，BCD错误。
6.
【答案】
C
【考点】
合运动与分运动的概念
运动的合成与分解
【解析】
根据几何关系，小船在静水中的速度和实际速度垂直时，小船在静水中的速度最小，根据平行四边形法则，可以求出小船航行时在静水中速度的最小值。
【解答】
如图所示，
当小船在静水中的速度v2与其在河流中的速度v垂直时，小船在静水中的速度v2最小，故有：v2＝v1sinθ，
由于漩涡的半径为r，AB＝r，则有θ＝602∘＝v8，故C正确，ABD错误。
7.
【答案】
D
【考点】
力的合成与分解的应用
物体的弹性和弹力
【解析】
根据牛顿第二定律求出整体的加速度，然后再隔离对苹果受力分析，根据牛顿第二定律确定苹果受到箱子对它的作用力方向．
【解答】
设斜面斜角为θ，对整体分析，整体的加速度a＝．
可知苹果的加速度为gsinθ，苹果受重力，两个力的合力等于mgsinθ
因此箱子对苹果的作用力方向垂直斜面向上，故D正确。
8.
【答案】
B
【考点】
力的合成与分解的应用
胡克定律
牛顿第二定律的概念
【解析】
首先根据整体法和牛顿第二定律，计算物块A刚放在B上时的加速度，然后根据隔离法和牛顿第二定律，求解A所受到的支持力，最后根据牛顿第三定律，求出物块A对B的压力大小。
【解答】
物块A放在物块B上之前，物块B受力平衡，平衡状态被破坏，所受到的合力等于物块A的重力，解得：系统的瞬间加速度为：a＝＝，根据牛顿第二定律：mg−N＝ma＝，根据牛顿第三定律，故B正确。
9.
【答案】
A,D
【考点】
力的合成与分解的应用
摩擦力的判断
解直角三角形在三力平衡问题中的应用
摩擦力的计算
【解析】
采用隔离法分别对B、C、A进行受力分析，按重力、弹力和摩擦力顺序，结合平衡条件进行分析。
【解答】
A、对物体B分析，而B相对于C没有运动趋势，故A正确；
B、对物体C分析，知A对C的摩擦力向左，故B错误；
C、对A、B，根据平衡条件可得水平方向受到F和水平向左的摩擦力；
D、对A分析，两个摩擦力的合力等于0。
10.
【答案】
A,C
【考点】
竖直上抛运动
【解析】
取竖直向上方向为正方向，竖直上抛运动可以看成一种加速度为−g的匀减速直线运动，当石块运动到抛出点上方离抛出点15m时，位移为x＝15m，根据位移公式求出时间．
【解答】
取竖直向上方向为正方向，石块的加速度a＝−g，位移为x＝15m0t−gt2代入数据解得t1＝6s，或t2＝3s
故AC正确，BD错误。
11.
【答案】
B,C
【考点】
解直角三角形在三力平衡问题中的应用
力的合成与分解的应用
【解析】
对小球进行受力分析，结合共点力平衡的条件列式分析两筷子对小球的作用力，根据表达式以及夹角的变化确定各力的变化，注意三力平衡，两筷子对小球的作用力的合力一定与重力等大反向。
【解答】
B、由于小球始终保持静止状态，即两根筷子对小球的合力与小球的重力总是等大反向，故B正确。
故选：BC。
12.
【答案】
B,D
【考点】
牛顿运动定律的应用-超重和失重
【解析】
忽略空气阻力，人在运动过程开始受到弹性绳的拉力与重力作用，弹性绳恢复原长后人只受重力作用，根据人的受力情况分析清楚人的运动过程，然后分析答题。
【解答】
A、最高位置C点，加速度向下，故A错误；
B、在B点时人的速度最大，此时人所受合力为零；
C、传感器示数为T＝1400N，由平衡条件得：F＝T+mg，对人，代入数据解得：a＝20m/s2，故C错误；
D、人从A点到B点过程，随着人向上运动，弹性绳的弹力F减小，加速度减小，合力为零。
二、本题共2小题，共16分。请将正确答案填写在答题卷中相应题号的横线上。
【答案】
从右向左
0.25,0.066
0.32
【考点】
利用打点计时器研究匀变速直线运动
探究小车速度随时间变化的规律
【解析】
（1）依据小车在手轻推一下，则做减速运动，结合各点间距，即可判定运动方向；
（2）根据匀变速直线运动的推论公式△x＝aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上A点时小车的瞬时速度大小；
（3）利用速度公式，求解第一个小水滴的瞬时速度。
【解答】
由于用手轻推一下小车，则小车做减速运动，从左向右位移间距越来越大，小车从右向左做减速运动；
已知滴水计时器每20s内共滴下41个小水滴，那么各点时间间隔为：T＝
根据匀变速直线运动中时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，有：
vA＝m/s＝0.25 m/s，
根据匀变速直线运动的推论公式△x＝aT7可以求出加速度，得：
a＝×10−3 m/s4＝−0.066 m/s2，
那么加速度的大小为 5.066 m/s2。
根据速度公式，v＝v0+at，则有：v＝vA−at＝5.25m/s−(−0.066×1)m/s≈2.32m/s
【答案】
E
D
【考点】
探究加速度与物体质量、物体受力的关系
验证力的平行四边形定则
探究小车速度随时间变化的规律
【解析】
（1）根据三个实验的原理分析实验中经常用到的物理思维；
（2）根据探究小车加速度与作用力、质量的关系的实验原理及操作过程及注意事项进行判断，也要注意系统误差和偶然误差产生的原因；
【解答】
考查三个实验对应的物理方法：①、探究加速度与作用力；②研究力的合成用到是等效替代法，所以用到的是对比实验法；
在探究小车加速度与作用力、质量的关系的实验中
AB、测量各段位移，用逐点刻度相减的方法得到各段位移，B错误；
C、多次测量取平均值，故C错误；
D、实验测量时，由相对误差的定义知，故D正确。
故选：AD
故答案为：（1）①E ②D
三、本题共4小题，共46分。解答时须写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须写明数值和单位。
【答案】
（1）面片落到锅中所用时间为0.4s．
（2）若保证削出的面片落入锅中，面片的水平初速度应满足：1m/s≤v0≤1.75m/s．
【考点】
平抛运动基本规律及推论的应用
【解析】
（1）削出的面片在空中做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度求出运动的时间；
（2）根据x＝v0t，结合水平距离的范围求出初速度的范围．
【解答】
解：（1）设面片的飞行时间为t，则由平抛运动的规律可知h=12gt2，
得t=0.4s．
（2）平抛运动的水平位移为x=v0t，
因为锅的直径为0.3m，因此欲让面片落入锅中，
水平位移应满足0.4m≤x≤0.7m，
则初速度v0的范围为1m/s≤v0≤1.75m/s．
【答案】
轻绳对A拉力大小为50N；
木板B与地面之间的动摩擦因数μ6的大小为0.2。
【考点】
解直角三角形在三力平衡问题中的应用
力的合成与分解的应用
【解析】
（1）对A进行受力分析，根据平衡条件列方程求解轻绳的拉力大小；
（2）以整体为研究对象进行受力分析，根据平衡条件列方程求解木板B与地面之间的动摩擦因数μ2的大小。
【解答】
对A受力分析，受到重力、摩擦力和轻绳拉力，
水平方向根据平衡条件有：FTcsθ＝fA
竖直方向根据平衡条件可得：FNA+FTsinθ＝mAg
而：fA＝μ1FNA
联立以上方程解得：FT＝50N；
对A、B整体受力分析如图乙所示，
水平方向由力的平衡条件有：FTcsθ+fB＝F
竖直方向根据平衡条件可得：FNB+FTsinθ＝(mA+mB)g
而地面对B的摩擦力为：fB＝μ2FNB
联立以上方程解得：μ3＝0.2。
【答案】
在竖直上升阶段上升器对月壤样品的作用力F的大小为12N；
上升器竖直上升的最大高度H为20625m。
【考点】
竖直上抛运动
牛顿第二定律的概念
【解析】
（1）根据整体与隔离法和牛顿第二定律，求解竖直上升阶段上升器对月壤样品的作用力F的大小；
（2）根据位移时间公式和速度时间公式，求解上升器竖直上升的最大高度H。
【解答】
设月壤样品受到上升器作用力为F，对上升器和月壤样品整体
F0−(M+m)g月＝(M+m)a
解得：a＝月＝m/s2−1.5m/s2＝4.6m/s2
以月壤样品为研究对象，根据牛顿第二定律
F−mg月＝ma
解得：F＝ma+mg月＝2×6.4N+2×7.6N＝12N
上升器先以加速度a向上初速为零作匀加速上升H1，后以g月作匀减速运动到最高H5点。
H1＝at2＝×4.4×504m＝5500m
v＝at＝4.4×50m/s＝220m/s
H2＝＝m＝15125m
H＝H1+H4＝5500m+15125m＝20625m
【答案】
如图所示；
前10s内乙车不能追上甲车。10s末两车的间距是62.5m。
【考点】
匀变速直线运动的位移与时间的关系
x-t图像（匀变速直线运动）
v-t图像（匀变速直线运动）
非常规图像
匀变速直线运动的概念
【解析】
（1）根据速度-时间图象的斜率大小等于加速度，在图1中画出乙车前10s内运动的v−t图象；
（2）根据甲、乙速度相同时，两车的位移和初始位置关系，分析乙车是否能追上甲车，再判断前10s内乙车是否能追上甲车。根据位移-时间公式和位移关系求10s末两车的间距。
【解答】
根据速度-时间图象的斜率大小等于加速度，则乙车的v−t图象如图所示。
甲、乙两车的运动规律可知，前5s内两车距离逐渐减小，t1=5s时，两车速度均为20m/s，两车距离最短。在前5s内，甲车的位移为
x甲1=v甲0t1+12a甲t12
由图可知，甲车的加速度为
a甲=v2−v甲0t2
其中v2=30m/s，t2=10s
乙车的位移为
x乙1=v乙0t1
则两车的距离为△x=x甲1+x0−x乙1
代入数据解得△x=25m
可见，前10s内乙车追不上甲车。
5s后，乙车继续减速，甲车继续加速，两车距离将越来越大。则
甲车前10s的位移为
x甲=v甲0t2+12a甲t22
乙车后5s的位移为
x乙2=v乙0(t2−t1)+12a乙(t2−t1)2
10s时两车的距离为
△x′=x甲+x0−(x乙1+x乙2)
由图2可知a乙=−1m/s2
联立以上方程可求得△x′=62.5m
1. 图是伽利略斜面实验的示意图，该实验的意义是（ ）
A.表明力是保持物体运动状态的原因
B.表明力是改变物体运动状态的原因
C.证明斜面倾角改变时，小球向下运动的加速度不变
D.证明不同质量的小球自由落下时运动的加速度相同
2. 牛顿发现了万有引力定律，其内容是：自然界中任何两个物体都互相吸引，引力方向在它们的连线上，引力大小F跟它们的质量m1、m2的乘积成正比，跟它们的距离r的平方成反比，即F＝G。请你根据所学知识，推导比例系数G的国际制单位为（ ）
A.B.C.D.
3. 汽车以20m/s的速度做匀速直线运动，刹车后的加速度大小为2m/s2，那么开始刹车后12s内汽车通过的位移为（ ）
A.240mB.120mC.100mD.80m
4. 从距地面高为2m处以某一速度竖直向下抛出一小球，在与水平地面相碰后弹起，上升到距地面高为5m处被接住。以初速度方向为正方向，则在小球从抛出到接住的整个运动过程中（ ）
A.小球的位移为3m，路程为7m
B.小球的位移为−3m，路程为7m
C.小球的位移为−3m，路程为−7m
D.小球的位移为7m，路程为3m
5. 如图所示，物体A与劲度系数为k的轻弹簧一端相连，用大小为F0的拉力提起弹簧另一端，物体可以静止悬挂。现把物体放在粗糙水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为μ，用一大小为F的力水平向右拉弹簧，使物体做匀速直线运动，则弹簧的伸长量为（ ）
A.B.C.D.
6. 如图所示，某河流中水流速度大小恒为v1，A处的下游C处有个漩涡，漩涡与河岸相切于B点，漩涡的半径为r，AB＝r。为使小船从A点出发以恒定的速度安全到达对岸，小船航行时在静水中速度的最小值为（ ）
A.v1B.v1C.v1D.v1
7. 如图所示，一小箱子以初速度v0冲上光滑固定斜面，箱子中装有一苹果，在一起向上运动过程中，苹果与箱子保持相对静止，则苹果受到箱子对它的作用力方向是（ ）
A.沿斜面向上B.沿斜面向下C.竖直向上D.垂直斜面向上
8. 如图所示，A、B两物块的质量分别为m、2m。物块B静止在轻质弹簧上（弹簧下端固定于地面上），则将物块A轻放在物块B上的瞬间，物块A对物块B的压力大小为（已知重力加速度为g）（ ）
A.mgB.mgC.mgD.0
9. 如图所示，物体A、B、C叠放在水平桌面上，水平力F作用在物体C上后，各物体仍保持静止状态，那么以下说法正确的是（ ）
A.B不受摩擦力作用B.C不受摩擦力作用
C.A不受地面施加的摩擦力D.A所受摩擦力的合力为零
10. 某人在比萨斜塔上以20m/s的速度竖直向上抛出一个小石子，石子运动到离抛出点上方15m处所经历的时间可能是（不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2）（ ）
A.1sB.2sC.3sD.(2+）s
11. 筷子是常用的餐饮工具，华夏饮食文化的标志之一。如图所示，某商场举办了一个趣味游戏，用甲、乙两根筷子夹一个小球，筷子甲倾斜，与竖直方向的夹角为θ，筷子乙始终竖直，两根筷子均在竖直平面内，筷子与小球间的摩擦很小，可以忽略不计。随着θ角缓慢增大，小球始终保持静止，则在θ角缓慢增大过程中（ ）
A.筷子甲对小球的弹力变大
B.两根筷子对小球的合力不变
C.两根筷子对小球的弹力均变小
D.两根筷子对小球的弹力均增大
12. 近几年，极限运动越来越受到年轻人的喜欢，其中“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的力传感器相连，传感器示数为1400N。打开扣环，从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点上升到最高位置C点，在B点时速度最大。人与装备的总质量为70kg（可视为质点）。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A.在C点，人处于超重状态
B.在B点，人所受合力为零
C.打开扣环瞬间，人的加速度大小为10m/s2
D.从A点到B点上升过程中，人的加速度不断减小
二、本题共2小题，共16分。请将正确答案填写在答题卷中相应题号的横线上。
某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图(a)所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图(b)记录了桌面上连续6个水滴的位置。（已知滴水计时器每20s内共滴下41个小水滴，滴嘴离桌面的距离非常小，计算结果均保留两位有效数字）
（1）由图(b)可知，小车在桌面上是________（填从右向左或从左向右）运动的。
（2）该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为________m/s，小车运动的加速度大小为________m/s2。
（3）图(b)中，滴落水平桌面上第一个小水滴时，小车运动的速度为________m/s。
物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科，它的理论结构以数学为工作语言，以实验为检验理论正确性的唯一标准。作为自然科学的带头学科，物理学的研究运用了许许多多重要的思想方法。
（1）万丈高楼起于平地，高端实验也是方法为先。请回答下列三幅图片对应的三个物理实验所用到的思想方法，可供选择的选项有：
A.外推法
B.对比实验法
C.微小放大法
D.等效替代法
E.控制变量法 ①探究加速度与力、质量的关系 E 。 ②探究力的合成的方法 D 。 ③研究平抛运动的竖直分运动 B 。
（2）科学的实验结论，重在实验数据的获取与科学分析，而测量数据难免有误差，请结合用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，判断下列选项正确的有（ ）。
A.测量各相邻计数点间的距离，应该用最小刻度为毫米的长尺的零刻度对准起点，读出各计数点对应的刻度值，然后逐一相减，得到各相邻计数点间距离的数值
B.逐次测出各相邻计数点间的距离，这样便于记录
C.要减小系统误差就得多次测量取平均值
D.实验测量时，绝对误差大，相对误差不一定大
三、本题共4小题，共46分。解答时须写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须写明数值和单位。
刀削面是西北人喜欢的面食之一，全凭刀削得名．如图所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿，面片便水平飞向锅中，假定面团到锅的上沿的竖直距离为0.8m，到锅上沿最近的水平距离为0.4m，锅的直径为0.3m．已知重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，面片可视作质点，求：
（1）面片落到锅中所用时间．
（2）若保证削出的面片落入锅中，面片的水平初速度应满足什么条件．
质量为mB＝14kg的木板B放在水平地面上，质量为mA＝19kg的木箱A放在木板B上。一根轻绳一端拴在木箱A上，另一端拴在天花板上，轻绳与水平方向的夹角为θ＝37∘。木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1＝0.25。现用水平向右、大小为100N的力F将木板B从木箱A下面匀速抽出。已知sin37∘＝0.6，cs37∘＝0.8，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）轻绳对A拉力大小；
（2）木板B与地面之间的动摩擦因数μ2的大小。
2020年12月23日，质量M＝498kg的“嫦娥五号”上升器，载着质量m＝2kg的月壤样品，在上升器发动机大小F0＝3000N的恒定推力推动下，开启离开月球返回地球之旅，在经历了竖直上升、姿态调整和轨道射入后，上升器进入预定轨道。假设在竖直上升阶段发动机先工作t＝50s，等到上升器到达最大高度后，再次开启进行姿态调整和轨道射入等工作。已知月球表面的重力加速度为g月＝1.6m/s2，假定重力加速度大小不随高度变化，求：
（1）在竖直上升阶段上升器对月壤样品的作用力F的大小；
（2）上升器竖直上升的最大高度H。
某段公路由于需要维修，只允许单车道通行。在此段公路上，t=0时刻，有甲、乙两车相距x0=50m，甲车在前，乙车在后，若以初速度方向为正方向，甲车的初速度为v甲0=10m/s，乙车的初速度为v乙0=20m/s，从此时刻开始，甲车按图1所示规律运动，乙车按图2所示规律运动。
（1）请在图1中画出乙车前10s内运动的v−t图象；
（2）试通过计算分析前10s内乙车是否能追上甲车。若能追上，什么时刻追上？若追不上，求10s末两车的间距。
参考答案与试题解析
2020-2021学年河北省驻马店市高一（上）期末物理试卷
一、本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，1～8题只有一个选项正确；9～12题有多个选项正确，全部选对得4分，选对但选不全的得2分，选错或不答的得0分。
1.
【答案】
D
【考点】
伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法
【解析】
要了解伽利略“理想斜面实验”的内容、方法、原理以及物理意义，伽利略斜面实验的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特的方法在实验的基础上，进行理想化推理．
【解答】
AB、伽利略的理想斜面实验有两个，让小球从其中的一个光滑的斜面上由静止释放，该题的图中只有一个斜面；
C、在斜面实验中伽利略伽利略发现不同倾角，即通过延长斜面，从而延长了运动时间，小球向下运动的加速度随之发生改变；
D、通过实验伽利略发现，不同质量的小球，故D正确。
2.
【答案】
A
【考点】
国际单位制
万有引力定律的发现
万有引力定律及其应用
【解析】
根据万有引力定律的表达式导出万有引力常量G的表达式，然后结合各物理量的单位即可导出G的单位。
【解答】
根据万有引力定律：F＝，可得：G＝
力的单位是N，1N＝1kg⋅m/s2，距离的单位是m，质量的单位是kg
故A正确，BCD错误。
3.
【答案】
C
【考点】
匀变速直线运动的速度与时间的关系
匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】
根据匀变速直线运动的速度-时间公式求出汽车刹车到停止所需的时间，结合速度-位移公式求出开始刹车后12s内汽车通过的位移。
【解答】
根据速度-时间公式，可得汽车从刹车到停止所需的时间为：t0＝＝s＝10s，所以开始刹车后12s内汽车通过的位移等于开始刹车后10s内汽车通过的位移，可得开始刹车后12s内汽车通过的位移为：x＝＝，故C正确。
4.
【答案】
B
【考点】
路程
位移
【解析】
位移是指从初位置到末位置的有向线段，位移是矢量，有大小也有方向；路程是指物体所经过的路径的长度，路程是标量，只有大小，没有方向。
【解答】
位移是指从初位置到末位置的有向线段，从高为2m处抛出一个小球，上升到离地高5m处被接住，所以位移的大小为为8m，因以初速度方向为正方向；
路程是指物体所经过的路径的长度，所以路程为路程为s＝2m+5m＝4m，ACD错误。
5.
【答案】
A
【考点】
解直角三角形在三力平衡问题中的应用
胡克定律
【解析】
根据共点力平衡求出弹簧弹力的大小，结合胡克定律求出弹簧的伸长量．
【解答】
用大小为F0的拉力提起弹簧另一端，物体可以静止悬挂说明物体的重力等于F0；
把物体放在粗糙水平地面上，用弹簧拉物体使之做匀速直线运动时弹＝F＝μF7
根据胡克定律得：F弹＝kx
解得弹簧的伸长量：x＝，或x＝，BCD错误。
6.
【答案】
C
【考点】
合运动与分运动的概念
运动的合成与分解
【解析】
根据几何关系，小船在静水中的速度和实际速度垂直时，小船在静水中的速度最小，根据平行四边形法则，可以求出小船航行时在静水中速度的最小值。
【解答】
如图所示，
当小船在静水中的速度v2与其在河流中的速度v垂直时，小船在静水中的速度v2最小，故有：v2＝v1sinθ，
由于漩涡的半径为r，AB＝r，则有θ＝602∘＝v8，故C正确，ABD错误。
7.
【答案】
D
【考点】
力的合成与分解的应用
物体的弹性和弹力
【解析】
根据牛顿第二定律求出整体的加速度，然后再隔离对苹果受力分析，根据牛顿第二定律确定苹果受到箱子对它的作用力方向．
【解答】
设斜面斜角为θ，对整体分析，整体的加速度a＝．
可知苹果的加速度为gsinθ，苹果受重力，两个力的合力等于mgsinθ
因此箱子对苹果的作用力方向垂直斜面向上，故D正确。
8.
【答案】
B
【考点】
力的合成与分解的应用
胡克定律
牛顿第二定律的概念
【解析】
首先根据整体法和牛顿第二定律，计算物块A刚放在B上时的加速度，然后根据隔离法和牛顿第二定律，求解A所受到的支持力，最后根据牛顿第三定律，求出物块A对B的压力大小。
【解答】
物块A放在物块B上之前，物块B受力平衡，平衡状态被破坏，所受到的合力等于物块A的重力，解得：系统的瞬间加速度为：a＝＝，根据牛顿第二定律：mg−N＝ma＝，根据牛顿第三定律，故B正确。
9.
【答案】
A,D
【考点】
力的合成与分解的应用
摩擦力的判断
解直角三角形在三力平衡问题中的应用
摩擦力的计算
【解析】
采用隔离法分别对B、C、A进行受力分析，按重力、弹力和摩擦力顺序，结合平衡条件进行分析。
【解答】
A、对物体B分析，而B相对于C没有运动趋势，故A正确；
B、对物体C分析，知A对C的摩擦力向左，故B错误；
C、对A、B，根据平衡条件可得水平方向受到F和水平向左的摩擦力；
D、对A分析，两个摩擦力的合力等于0。
10.
【答案】
A,C
【考点】
竖直上抛运动
【解析】
取竖直向上方向为正方向，竖直上抛运动可以看成一种加速度为−g的匀减速直线运动，当石块运动到抛出点上方离抛出点15m时，位移为x＝15m，根据位移公式求出时间．
【解答】
取竖直向上方向为正方向，石块的加速度a＝−g，位移为x＝15m0t−gt2代入数据解得t1＝6s，或t2＝3s
故AC正确，BD错误。
11.
【答案】
B,C
【考点】
解直角三角形在三力平衡问题中的应用
力的合成与分解的应用
【解析】
对小球进行受力分析，结合共点力平衡的条件列式分析两筷子对小球的作用力，根据表达式以及夹角的变化确定各力的变化，注意三力平衡，两筷子对小球的作用力的合力一定与重力等大反向。
【解答】
B、由于小球始终保持静止状态，即两根筷子对小球的合力与小球的重力总是等大反向，故B正确。
故选：BC。
12.
【答案】
B,D
【考点】
牛顿运动定律的应用-超重和失重
【解析】
忽略空气阻力，人在运动过程开始受到弹性绳的拉力与重力作用，弹性绳恢复原长后人只受重力作用，根据人的受力情况分析清楚人的运动过程，然后分析答题。
【解答】
A、最高位置C点，加速度向下，故A错误；
B、在B点时人的速度最大，此时人所受合力为零；
C、传感器示数为T＝1400N，由平衡条件得：F＝T+mg，对人，代入数据解得：a＝20m/s2，故C错误；
D、人从A点到B点过程，随着人向上运动，弹性绳的弹力F减小，加速度减小，合力为零。
二、本题共2小题，共16分。请将正确答案填写在答题卷中相应题号的横线上。
【答案】
从右向左
0.25,0.066
0.32
【考点】
利用打点计时器研究匀变速直线运动
探究小车速度随时间变化的规律
【解析】
（1）依据小车在手轻推一下，则做减速运动，结合各点间距，即可判定运动方向；
（2）根据匀变速直线运动的推论公式△x＝aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上A点时小车的瞬时速度大小；
（3）利用速度公式，求解第一个小水滴的瞬时速度。
【解答】
由于用手轻推一下小车，则小车做减速运动，从左向右位移间距越来越大，小车从右向左做减速运动；
已知滴水计时器每20s内共滴下41个小水滴，那么各点时间间隔为：T＝
根据匀变速直线运动中时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，有：
vA＝m/s＝0.25 m/s，
根据匀变速直线运动的推论公式△x＝aT7可以求出加速度，得：
a＝×10−3 m/s4＝−0.066 m/s2，
那么加速度的大小为 5.066 m/s2。
根据速度公式，v＝v0+at，则有：v＝vA−at＝5.25m/s−(−0.066×1)m/s≈2.32m/s
【答案】
E
D
【考点】
探究加速度与物体质量、物体受力的关系
验证力的平行四边形定则
探究小车速度随时间变化的规律
【解析】
（1）根据三个实验的原理分析实验中经常用到的物理思维；
（2）根据探究小车加速度与作用力、质量的关系的实验原理及操作过程及注意事项进行判断，也要注意系统误差和偶然误差产生的原因；
【解答】
考查三个实验对应的物理方法：①、探究加速度与作用力；②研究力的合成用到是等效替代法，所以用到的是对比实验法；
在探究小车加速度与作用力、质量的关系的实验中
AB、测量各段位移，用逐点刻度相减的方法得到各段位移，B错误；
C、多次测量取平均值，故C错误；
D、实验测量时，由相对误差的定义知，故D正确。
故选：AD
故答案为：（1）①E ②D
三、本题共4小题，共46分。解答时须写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须写明数值和单位。
【答案】
（1）面片落到锅中所用时间为0.4s．
（2）若保证削出的面片落入锅中，面片的水平初速度应满足：1m/s≤v0≤1.75m/s．
【考点】
平抛运动基本规律及推论的应用
【解析】
（1）削出的面片在空中做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度求出运动的时间；
（2）根据x＝v0t，结合水平距离的范围求出初速度的范围．
【解答】
解：（1）设面片的飞行时间为t，则由平抛运动的规律可知h=12gt2，
得t=0.4s．
（2）平抛运动的水平位移为x=v0t，
因为锅的直径为0.3m，因此欲让面片落入锅中，
水平位移应满足0.4m≤x≤0.7m，
则初速度v0的范围为1m/s≤v0≤1.75m/s．
【答案】
轻绳对A拉力大小为50N；
木板B与地面之间的动摩擦因数μ6的大小为0.2。
【考点】
解直角三角形在三力平衡问题中的应用
力的合成与分解的应用
【解析】
（1）对A进行受力分析，根据平衡条件列方程求解轻绳的拉力大小；
（2）以整体为研究对象进行受力分析，根据平衡条件列方程求解木板B与地面之间的动摩擦因数μ2的大小。
【解答】
对A受力分析，受到重力、摩擦力和轻绳拉力，
水平方向根据平衡条件有：FTcsθ＝fA
竖直方向根据平衡条件可得：FNA+FTsinθ＝mAg
而：fA＝μ1FNA
联立以上方程解得：FT＝50N；
对A、B整体受力分析如图乙所示，
水平方向由力的平衡条件有：FTcsθ+fB＝F
竖直方向根据平衡条件可得：FNB+FTsinθ＝(mA+mB)g
而地面对B的摩擦力为：fB＝μ2FNB
联立以上方程解得：μ3＝0.2。
【答案】
在竖直上升阶段上升器对月壤样品的作用力F的大小为12N；
上升器竖直上升的最大高度H为20625m。
【考点】
竖直上抛运动
牛顿第二定律的概念
【解析】
（1）根据整体与隔离法和牛顿第二定律，求解竖直上升阶段上升器对月壤样品的作用力F的大小；
（2）根据位移时间公式和速度时间公式，求解上升器竖直上升的最大高度H。
【解答】
设月壤样品受到上升器作用力为F，对上升器和月壤样品整体
F0−(M+m)g月＝(M+m)a
解得：a＝月＝m/s2−1.5m/s2＝4.6m/s2
以月壤样品为研究对象，根据牛顿第二定律
F−mg月＝ma
解得：F＝ma+mg月＝2×6.4N+2×7.6N＝12N
上升器先以加速度a向上初速为零作匀加速上升H1，后以g月作匀减速运动到最高H5点。
H1＝at2＝×4.4×504m＝5500m
v＝at＝4.4×50m/s＝220m/s
H2＝＝m＝15125m
H＝H1+H4＝5500m+15125m＝20625m
【答案】
如图所示；
前10s内乙车不能追上甲车。10s末两车的间距是62.5m。
【考点】
匀变速直线运动的位移与时间的关系
x-t图像（匀变速直线运动）
v-t图像（匀变速直线运动）
非常规图像
匀变速直线运动的概念
【解析】
（1）根据速度-时间图象的斜率大小等于加速度，在图1中画出乙车前10s内运动的v−t图象；
（2）根据甲、乙速度相同时，两车的位移和初始位置关系，分析乙车是否能追上甲车，再判断前10s内乙车是否能追上甲车。根据位移-时间公式和位移关系求10s末两车的间距。
【解答】
根据速度-时间图象的斜率大小等于加速度，则乙车的v−t图象如图所示。
甲、乙两车的运动规律可知，前5s内两车距离逐渐减小，t1=5s时，两车速度均为20m/s，两车距离最短。在前5s内，甲车的位移为
x甲1=v甲0t1+12a甲t12
由图可知，甲车的加速度为
a甲=v2−v甲0t2
其中v2=30m/s，t2=10s
乙车的位移为
x乙1=v乙0t1
则两车的距离为△x=x甲1+x0−x乙1
代入数据解得△x=25m
可见，前10s内乙车追不上甲车。
5s后，乙车继续减速，甲车继续加速，两车距离将越来越大。则
甲车前10s的位移为
x甲=v甲0t2+12a甲t22
乙车后5s的位移为
x乙2=v乙0(t2−t1)+12a乙(t2−t1)2
10s时两车的距离为
△x′=x甲+x0−(x乙1+x乙2)
由图2可知a乙=−1m/s2
联立以上方程可求得△x′=62.5m
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