2020-2021学年山东省济南市高一（上）期末物理试卷人教版（2019）

这是一份2020-2021学年山东省济南市高一（上）期末物理试卷人教版（2019），共9页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。


1. 关于质点的概念，下面叙述正确的是 （ ）
A.任何细小的物体都可以看作质点
B.任何静止的物体都可以看作质点
C.在研究某一问题时，一个物体可以视为质点，那么在研究另一个问题时，该物体也一定可视为质点
D.一个物体可否视为质点，要看所研究问题的具体情况而定

2. 汉代著作《尚书纬•考灵曜》中所论述的“地恒动不止，而人不知”，对应于现在物理学的观点是（ ）
A.物体具有惯性B.物体运动具有相对性
C.任何物体都受到重力作用D.力是改变物体运动状态的原因

3. 如图所示，小明用与水平方向成θ角的轻绳拉木箱，沿水平面做匀速直线运动，此时绳中拉力为F，则木箱所受合力大小为（ ）

A.0B.FC.FcsθD.Fsinθ

4. 短跑运动员在100m训练中，前5s跑完了47m，速度达到10.4m/s，10s末到达终点，速度是10.2m/s，则运动员在后5s内的平均速度是（ ）

5. 关于马拉车，若马拉车的力大小为F1，车拉马的力大小为F2，下列说法正确的是（ ）

A.马拉车不动，是因为F1小于F2
B.马拉车前进，是因为F1大于F2
C.无论车如何运动，F1总等于F2
D.只有当马拉车不动或马拉车匀速前进时，F1才等于F2

6. 如图所示，在力F的作用下，使同一桌子沿粗糙的水平面运动，其中桌子所受摩擦力最小的是（ ）
A.B.
C.D.

7. 据《科技日报》2007年12月23日报道，时速为300公里的“和谐号”动车组是在引进、消化和吸收国外时速200公里动车组技术平台的基础上，由中国自主研发制造的世界上运营速度最高的动车组列车之一．如果列车受到的阻力与其运行速度的二次方成正比，当速度由原来的200km/h提高到现在的300km/h后，机车发动机的功率要变为原来的（ ）
A.1.5倍B.(1.5)2倍C.(1.5)3倍D.(1.5)4倍

8. 如图所示，一个质量为M的长木板放在光滑的地面上，一质量为m的物块放在长木板上。现用一水平外力F拉着木板和物块一起向右运动，则物块受到的摩擦力大小和方向分别是（ ）

A.，方向向右B.，方向向左
C.，方向向右D.，方向向左

9. 游乐场中的一种滑梯如图所示。小朋友从滑梯顶端由静止开始下滑，沿滑梯的水平部分滑动了一段距离后停下来。在整个运动过程中（ ）

A.支持力对他做正功B.他的机械能减小
C.他的重力势能一直减小D.他的动能一直减小

10. 小王同学想利用所学的物理知识测量房子的高度，他将一个直径为0.5cm的小球从房顶由静止自由落下，在快要落到地面的地方利用光电门记下小球通过光电门的时间为 0.3ms，通过计算可以知道房子高度大约为（ ）
A.14mB.16mC.l0mD.12m
二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。全部选对得4分，选对但选不全的得2分，有错选或不答的得0分）

下列关于汽车运动的描述，可能发生的是（ ）
A.汽车在某一时刻速度很大，而加速度为零
B.汽车的加速度方向与末速度方向相反
C.汽车单位时间内速度变化量很大，而加速度很小
D.汽车加速度很大，而速度变化很慢

一质点作直线运动的速度-时间图象如图所示，下列说法正确的是（ ）

A.第1s内和第5s内质点的运动方向相反
B.第5s内和第6s内质点的加速度方向相同
C.在第4s末，质点离出发点最远
D.前4s内和前6s内质点的位移大小相等

课堂上，物理老师将一张面巾纸夹在一本厚辞典的最下层两个页面之间，将它们静置于桌面上并要求学生抽出，结果面巾纸总被拉断。然后物理老师为学生表演了一项“绝活”--手托辞典让其运动并完好无损地抽出了面巾纸，则辞典可能的运动情况是（ ）

A.向下加速运动B.向上加速运动C.向下减速运动D.向上减速运动

如图所示，一灯笼悬挂于两墙壁之间，绳OA水平。若使悬挂点A向上移动并适当将绳OA延长，以保持O点的位置不变，则A点向上移动的过程中（ ）

A.绳OB的拉力逐渐增大
B.绳OB的拉力逐渐减小
C.绳OA的拉力可能先减小后增大
D.绳OA的拉力可能先增大后减小

如图所示，在水平底座上沿竖直方向固定一光滑杆，构成总质量为3m的支架，轻弹簧套在光滑杆上。一质量为m的圆环从距弹簧上端H处由静止释放，在O点接触弹簧后，将弹簧压缩。已知弹簧的劲度系数为k，弹性势能的表达式为Ep＝kx2（x为弹簧形变量），重力加速度为g，若弹簧的形变始终在弹性限度内且不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）

A.在圆环压缩弹簧的过程中，圆环所受合力先增大后减小
B.圆环下落过程中的最大速度为vm＝
C.当圆环运动到最低点时，底座对水平地面的压力大于4mg
D.圆环下落到最低点后反弹到最高点的过程中，圆环的机械能先增大后保持不变
三、实验题（把答案填在答题卡中的横线上或者按题目要求作答。）

伽利略被称为现代物理之父，他曾两次利用斜面实验探究问题，下列说法正确的是（ ）

A.伽利略利用甲图斜面实验，通过计算直接证明了自由落体运动是匀变速直线运动
B.伽利略利用甲图斜面实验，通过计算并进行合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动
C.伽利略利用乙图斜面实验，说明了力是维持物体运动的原因
D.伽利略利用乙图斜面实验，说明了力不是维持物体运动的原因

某同学利用如图所示的装置探究“小车速度随时间的变化规律”，打点计时器每隔0.02s打一个点。实验中发现所得纸带的点间距过密，若利用该纸带分析小车运动情况，下列做法可行的是（ ）

A.直接研究纸带上的点，无需取计数点
B.只研究纸带后端几个间距较大的点所在区域
C.每隔4个点取一个计数点，计数点时间间隔为0.1s
D.每隔4个点取一个计数点，计数点时间间隔为0.08s
四、解答题（共1小题，满分8分）

某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验，图甲为实验装置简图，将一拉力传感器连接在细绳上，连接木块的绳子中的拉力便可从传感器中直接读出。木块运动的加速度a可用纸带上打出的点求得。

（1）本实验________（填“需要”或者“不需要”）砝码及桶的总质量远远小于木块的质量。

（2）图乙为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50Hz。根据纸带可求出电火花计时器打B点时的速度为________m/s，小车的加速度大小________m/s2（结果均保留两位有效数字）。

（3）在“探究加速度a与质量m的关系”时，某同学按照自己的方案将实验数据都在坐标系中进行了标注，但尚未完成图象，请继续帮助该同学在图丙中完成坐标系中的图象。
四、计算题（解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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）

汽车在驶入高速公路行车道前，要在加速车道上提高车速。我国规定在高速公路上正常行驶的车辆，最低速度不得低于60km/h，最高速度不得超过120km/h。假设有一辆汽车初速度为10m/s，以2m/s2的加速度驶完长度为200m的加速车道。

（1）求这个过程持续的时间；

（2）经过加速车道进入行车道时，汽车的速度是否符合国家规定。

如图甲所示，在高速公路的连续下坡路段通常会设置避险车道，供发生紧急情况的车辆避险使用。图乙是避险车道的简图，由制动坡床和防撞设施等组成。一辆质量为10t的货车行驶到一个长下坡时，因刹车失灵以36km/h的初速度沿坡向下加速运动，在加速前进了200m后，驾驶员将车从干道驶入制动坡床并冲上坡床50m后停止（货车未与防撞设施碰撞）。若货车在干道上受到的阻力是车重的0.1倍，干道和制动坡床与水平面的夹角均为θ(sinθ＝0.3)。取重力加速度g＝10m/s2，若货车从干道驶入制动坡床时的速度大小不变，求：

（1）货车刚驶入制动坡床时的速度；

（2）坡床对货车的平均阻力大小；

（3）货车在坡床上损失的机械能大小。

华人诺贝尔奖得主李政道博士曾经说：“中华民族是一个优秀民族，中国人早在两汉时期就发明了筷子。如此简单的两根东西却高妙绝伦地应用了物理学上的原理。”如图所示，用力使筷子夹住小球静止不动，若小球所受力均在同一竖直平面内，每根筷子和竖直方向的夹角均为θ＝30∘，小球的质量m＝0.2kg，重力加速度g取10.m/s2。求：

（1）若小球和筷子间没有摩擦力，则每根筷子对小球的压力大小是多少？

（2）若小球与筷子之间的动摩擦因数为μ＝，为使筷子夹住小球静止不动，求每根筷子对小球压力N的取值范围。（假设筷子与小球间最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
参考答案与试题解析
2020-2021学年山东省济南市高一（上）期末物理试卷
一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分）
1.
【答案】
D
【考点】
质点的认识
【解析】
物体是否可以看成质点的条件是物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，同一个物体在不同的时候，有时可以看成质点，有时不行，要看研究的是什么问题．
【解答】
解：A、物体能否简化为质点，要看物体的体积对于研究的问题能否忽略不计；同一个物体在不同的时候，有时可以看成质点，有时不行，要看研究的是什么问题；故A错误；
B、物体能否简化为质点，要看物体的体积对于研究的问题能否忽略不计，与物体是否静止无关，故B错误；
C、同一个物体在不同的时候，有时可以看成质点，有时不行，如研究地球自转时不可以将地球看作质点，研究地球公转时可以看作质点，故C错误；
D、物体能否简化为质点，要看物体的体积对于研究的问题能否忽略不计，故D正确；
故选D．
2.
【答案】
B
【考点】
牛顿第一定律的概念
【解析】
明确参考系的选择对所研究问题的影响，知道参考系的选择不同，物体的运动性质不同，结合选项分析即可。
【解答】
AD、物体具有惯性和力是改变物体运动状态的原因是牛顿第一定律的内容，故AD错误；
B、选择不同参考系。题干研究地球运动，地球是静止的，地球是一直运动的，而人不知”描述一致；
C、任何物体都受到地球的万有引力，都受到重力作用，故C错误。
3.
【答案】
A
【考点】
物体的弹性和弹力
解直角三角形在三力平衡问题中的应用
【解析】
木箱沿水平面做匀速直线运动，处于平衡状态，合外力为零。
【解答】
根据题意可知，木箱沿水平面做匀速直线运动，受力平衡，合外力为零，故A正确。
4.
【答案】
D
【考点】
平均速度
【解析】
正确理解平均速度的定义，平均速度等于质点发生的位移除以发生这一段位移所用的时间．百米竞赛的位移就是100m，10s到达终点，时间就为10s，计算出后5s通过的位移即可求得平均速度．
【解答】
后5s通过的位移为x2＝x−x3＝100m−47m＝53m，所需时间t2＝t−t1＝10s−8s＝5s
根据平均速度的定义可知后5s内的平均速度为：v＝
故ABC错误，D正确。
5.
【答案】
C
【考点】
牛顿第三定律的概念
【解析】
明确马拉力的力和车拉马的力是相互作用力，而相互作用力的性质是：大小相等、方向相反、作用在两个物体上、且作用在同一条直线上。
【解答】
马拉车的力与车拉马的力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律知，与物体的运动状态无关，马拉车的力水平，马拉车的力与地面对车的摩擦力是一对平衡力，故C正确。
6.
【答案】
C
【考点】
摩擦力的判断
【解析】
桌子受到的摩擦力是滑动摩擦力，根据竖直方向受力平衡分析桌子与水平面的压力大小，再根据f=μFN求解即可．
【解答】
解：对桌子受力分析，竖直方向根据平衡条件可知，AB两种情况桌子对水平面的压力等于其重力，C选项桌子对水平面的压力小于其重力，D选项桌子对水平面的压力大于其重力，而动摩擦因数相同，根据f=μFN可知，C种情况桌子所受摩擦力最小，故C正确，ABD错误．
故选：C
7.
【答案】
C
【考点】
平均功率
【解析】
因为列车做匀速直线运动，处于平衡状态，牵引力等于阻力，知道列车所受阻力与速度的二次方成正比，可求牵引力之比，再根据公式P=Fv求两种车速下的机车的牵引力功率之比．
【解答】
解：列车匀速行驶，牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等．
即F=f=kv2，
机车的功率为P=Fv=kv3，
P2P1=v23v13=(1.5)3，故C正确
故选：C．
8.
【答案】
C
【考点】
摩擦力的判断
摩擦力的计算
【解析】
依据整体法与隔离法进行受力分析，再结合牛顿第二定律，即可求解。
【解答】
整体长木板与物块受力分析，水平方向水平外力，可知，
再隔离物块m，进行受力分析，受到M对m的静摩擦力，大小为：f＝ma＝，C正确；
9.
【答案】
B
【考点】
摩擦力做功与能量转化
恒力做功
【解析】
下滑过程中小朋友在支持力方向没有发生位移，支持力对小朋友不做功。下滑过程中，小朋友高度下降，重力势能减小。摩擦力做负功，机械能减小。在水平面滑动过程中，摩擦力方向与位移方向相反，做负功，而重力势能未变。
【解答】
此题的物理过程是：小朋友从滑梯顶端由静止开始下滑，沿滑梯的水平部分滑动了一段距离后停下来。
A、任何时刻支持力与该时间的位移垂直，故A错误；
B、由于摩擦力存在，所以机械能一直减小；
C、小朋友在水平面上滑动时，故C错误；
D、小朋友在倾斜的滑梯上是加速运动，故D错误；
10.
【答案】
A
【考点】
自由落体运动的概念
【解析】
由s＝vt求出小球落地的速度，然后由速度位移公式即可求出房子的高度．
【解答】
小球落地的速度为：
v＝
由公式：5gh＝v2
所以：h＝m/s
故A正确，BCD错误。
二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。全部选对得4分，选对但选不全的得2分，有错选或不答的得0分）
【答案】
A,B
【考点】
速率
加速度
速度
【解析】
加速度表示物体速度变化的快慢，其定义式a＝，加速度的大小与速度的大小无关；结合加速度与速度方向的关系分析可能的运动。
【解答】
A、汽车在某一时刻速度很大，则加速度为零；
B、汽车在做匀减速直线运动，故B正确；
C、加速度表示物体速度变化的快慢，则加速度很大；
D、加速度表示物体速度变化的快慢，则速度变化很快。
【答案】
B,D
【考点】
v-t图像（匀变速直线运动）
x-t图像（匀变速直线运动）
匀变速直线运动的概念
非常规图像
【解析】
在v−t图象中，速度的正负表示速度方向，图象的斜率表示加速度，图象与时间轴所围的面积表示位移。
【解答】
A、第1s内和第5s内质点的速度均为正，故A错误；
B、根据v−t图象的斜率表示加速度，则加速度相同，故B正确；
C、4−5s内质点沿正方向运动，则在第5s末，故C错误；
D、根据v−t图象与时间轴所围的面积表示位移，图象在时间轴下方位移为负，因此，故D正确。
【答案】
A,D
【考点】
摩擦力的判断
摩擦力的计算
牛顿运动定律的应用-超重和失重
【解析】
根据最大静摩擦力公式fm＝μN知，最大静摩擦力和正压力成正比，利用失重现象可以减小辞典对面巾纸正压力。
【解答】
静置于桌面上时面巾纸容易被拉断，主要是因为面巾纸能够承受的最大拉力小于其最大的静摩擦力，老师是通过减小辞典对面巾纸压力来实现的，具有向下的加速度即可，故AD正确。
【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】
本题中O点受到三个力作用处于平衡者状态，其中OB绳子上拉力方向不变，竖直绳子上拉力大小方向都不变，对于这类三力平衡问题可以利用“图解法”进行求解，即画出动态的平行四边形求解。
【解答】
以O点为研究对象，O处于平衡状态，则AO上的力与BO上的力的合力与重力大小相等，如图所示；
由图可知，在A点向上移动的过程中，OA上的拉力先减小后增大，BC正确。
【答案】
B,C,D
【考点】
系统机械能守恒定律的应用
机械能守恒的判断
摩擦力做功与能量转化
【解析】
根据弹簧弹力的变化分析合力的变化；当圆环的合力为零时速度最大，由平衡条件和胡克定律求出速度最大时弹簧的压缩量，再由系统的机械能守恒求圆环的最大速度；当圆环运动到最低点时，分析圆环的加速度大小，由牛顿运动定律确定底座对地面的压力大小；根据弹力做功情况分析圆环机械能的变化情况。
【解答】
A、在圆环压缩弹簧的过程中，弹力逐渐增大，后大于重力，故A错误；
B、当重力与弹力大小相等时，速度最大，则有kx＝mg对于圆环和弹簧组成的系统，所以系统的机械能守恒，根据系统的机械能守恒得：mg(H+x)＝​3+m ​m＝，故B正确；
C、当圆环运动到最低点时，处于超重状态，则圆环对弹簧的压力大于mg，底座对地面的压力一定大于2mg；
D、圆环下落到最低点后反弹到最高点的过程中，弹簧的弹力对圆环做正功，圆环离开弹簧之后只有重力，故D正确。
三、实验题（把答案填在答题卡中的横线上或者按题目要求作答。）
【答案】
B,D
【考点】
伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法
物理学史
【解析】
本题主要考查对实验推理法的理解与运用能力。在实验的基础上进行科学推理是研究物理问题的一种方法，通常称之为理想实验法或科学推理法。
【解答】
AB、伽利略做图甲的理想实验时，只做了斜面倾角较小的实验，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动，B正确；
CD、伽利略由图乙得出的结论是物体具有某一速度时，它将以这一速度永远运动下去，故C错误。
【答案】
C
【考点】
探究小车速度随时间变化的规律
【解析】
根据平均速度公式，结合中时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，及长度越长，测量误差越小，从而即可求解。
【解答】
A、依据长度越长时，因此在处理纸带时，使得测量间距较大，故A错误；
B、探究“小车速度随时间的变化规律”，故B错误；
CD、每隔4个点取一个计数点，故C正确；
四、解答题（共1小题，满分8分）
【答案】
不需要
1.6,3.2
如图所示，
【考点】
探究加速度与物体质量、物体受力的关系
【解析】
（1）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，即后端略微垫高，但不需要用钩码及桶的总重力代替拉力，而是直接从拉力传感器读出；
（2）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小，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。
（3）将数据在图丙中已描出，将这些点画成一条直线。
【解答】
平衡摩擦力后，由于有拉力传感器直接测量拉力；
时间中点的速度等于该过程中的平均速度，有：
vB＝＝＝3.6m/s
把AE分成时间相等的两段，由逐差公式求加速度为：
a＝＝＝3.2m/s6；
该同学把实验数据已经描成了点，将图丙的点连成直线图象如图所示。
四、计算题（解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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）
【答案】
这个过程持续的时间是10s；
经过加速车道进入行车道时，汽车的速度符合国家规定。
【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】
（1）根据位移-时间公式即可求出加速的时间；
（2）根据速度-时间公式求出汽车的速度，然后比较即可。
【解答】
根据位移-时间公式
代入数据可得：t＝10s
根据速度-时间公式可得：vt＝v0+at＝10m/s+2×10m/s＝30m/s＝108km/h
该速度符合规定。
【答案】
货车刚驶入制动坡床时的速度是30m/s；
坡床对货车的平均阻力大小是6×104N；
货车在坡床上损失的机械能大小是3×106J。
【考点】
摩擦力做功与能量转化
牛顿第二定律的概念
动能定理的应用
【解析】
（1）研究货车在干道上向下加速运动的过程，根据牛顿第二定律求出加速度，由速度-位移公式求出货车刚驶入制动坡床时的速度。
（2）研究货车在坡床上向上运动的过程，根据速度-位移公式求出加速度大小，再由牛顿第二定律求坡床对货车的平均阻力大小。
（3）货车在坡床上损失的机械能大小等于克服阻力做的功，根据功能关系求解。
【解答】
货车在干道上向下加速运动时，根据牛顿第二定律得：mgsinθ−0.1mg＝ma2
得：a1＝gsinθ−0.3g＝(10×0.3−8.1×10)m/s2＝7m/s2
由代入数据得：v＝30m/s
则货车刚驶入制动坡床时的速度为30m/s。
货车在坡床上向上运动时，由运动学公式有：0−v5＝−2a2s2
代入数据解得：
根据牛顿第二定律得：mgsinθ+f＝ma2
代入数据解得：f＝6×107N
根据功能关系可知，货车在坡床上损失的机械能大小等于克服阻力做的功
△E＝fs2＝6×108×50J＝3×106J
【答案】
若小球和筷子间没有摩擦力，则每根筷子对小球的压力大小是7N；
为使筷子夹住小球静止不动，每根筷子对小球压力N的取值范围为1.25N≤N≤5N。
【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）以小球为研究对象，竖直方向根据平衡条件求解每根筷子对小球的压力大小；
（2）对小球进行受力分析，当筷子对小球的压力最小时，最大静摩擦力方向沿筷子向上，根据平衡条件可以求出最小的压力；当筷子对小球的压力最大时，摩擦力反向，根据平衡条件可以求出最大的压力，由此得到N的取值范围。
【解答】
以小球为研究对象，受到重力mg和两根筷子的支持力FN，
竖直方向根据平衡条件可得：2FNsinθ＝mg
代入数据解得：FN＝2N；
筷子对小球的压力最小时，小球相对于筷子有向下的运动趋势；
小球受力如图所示：
在竖直方向，小球受力平衡​minsinθ+6fmaxcsθ＝mg
最大静摩擦力fmax＝μNmin
代入数据得：Nmin＝1.25N
筷子对小球的压力最大时，摩擦力反向​maxsinθ＝2f​′maxcsθ+mg
最大静摩擦力f​′max＝μNmax
代入数据得Nmax＝3N。
所以每根筷子对小球压力N的取值范围为：1.25N≤N≤5N。
答：（1）若小球和筷子间没有摩擦力，则每根筷子对小球的压力大小是7N；（1）为使筷子夹住小球静止不动，每根筷子对小球压力N的取值范围为1.25N≤N≤5N。