2019-2020学年上海市格致中学高一上学期期末物理试题含解析

这是一份2019-2020学年上海市格致中学高一上学期期末物理试题含解析，共18页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，综合应用等内容，欢迎下载使用。

（本试卷g=10m/s2）
一、单项选择题
1. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，可以把物体简化为一个有质量的点，即质点。物理学中，把这种在物体原型的基础上，为突出问题的主要方面，忽略次要因素，经过科学抽象而建立起物理模型的方法称为（ ）
A. 控制变量法B. 理想模型法C. 等效代替法D. 科学假说法
【答案】B
【解析】
【详解】物理学中，把这种在物体原型的基础上，为突出问题的主要方面，忽略次要因素，经过科学抽象而建立起物理模型的方法称为理想模型法。
故选B。
【点睛】物理学中对于多因素（多变量）问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。
等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中，因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制，不可以或很难直接揭示物理本质，而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。
科学假说是科学理论发展的思维形式，是人们根据已经掌握的科学原理和科学事实，对未知的自然现象及其规律性，经过一系列的思维过程，预先在自己头脑中作出的假定性解释。科学假说是科学理论的可能方案。
2. 物体静止在光滑的水平桌面上.从某一时刻起用水平恒力F推物体，则在该力刚开始作用的瞬间 ( )
A. 立即产生加速度，但速度仍然为零B. 立即同时产生加速度和速度
C. 速度和加速度均为零D. 立即产生速度，但加速度仍然为零
【答案】A
【解析】
【详解】根据牛顿第二定律，有力就有加速度，力与加速度具有同时性；而速度是一个渐变量，其改变需要一定的时间．所以，该力刚开始作用的瞬间，物体立即产生加速度，但速度仍然为零，A正确．
3. 一个做匀加速直线运动的物体的加速度是3m/s2，这意味着（ ）
A. 该物体在任1s末的速度是该秒初速度的3倍
B. 该物体在任1s末的速度比该秒的初速度大3m/s
C. 该物体在第1s末的速度为3m/s
D. 该物体在任1s初的速度比前1s末的速度大3m/s
【答案】B
【解析】
【分析】加速度是描述速度变化快慢的物理量，加速度等于3m/s2，说明速度每秒变化3m/s。
【详解】AB．做匀加速直线运动的物体，加速度等于3m/s2，说明速度每秒中增加3m/s，也就是说任一秒内，末速度比初速度大3m/s，选项A错误，B正确；
C．假设物体初速度为零，那么第一秒末的速度为3m/s，但是题目并没说明初速度是多少，选项C错误；
D．该物体在任1s初的速度和前1s末的速度是指同一时刻速度，选项D错误
故选B。
【点睛】本题是对物理中基本概念的考查，这是学习物理的基础，基本知识一定要掌握牢固。
4. 在牛顿第二定律公式中F=kma，关于比例系数k数值，下列说法正确的是（ ）
①在任何情况下都等于1
②是由质量m、加速度a和力F三者的大小所决定的
③是由质量m、加速度a和力F三者的单位所决定的
④在国际单位制中一定等于1
A. ①③B. ②④C. ①②D. ③④
【答案】D
【解析】
【详解】在牛顿第二定律的表达式F=kma中，只有质量m、加速度a和力F的单位是国际单位时，比例系数k才为1，k的大小与m、a、F的大小无关，与三者的单位有关。①②错误；③④正确。
故选D。
5. 甲车快速倒车时车尾撞上静止的同型号的乙车车头，导致两车司机受伤．甲车司机、乙车司机最有可能的伤情分别是（ ）
A. 胸部受伤，胸部受伤B. 胸部受伤，背部受伤
C. 背部受伤，胸部受伤D. 背部受伤，背部受伤
【答案】C
【解析】
【详解】甲车向后倒车撞到乙车上而停止运动，甲车司机相对于甲车向后运动，甲车司机由于惯性继续向后运动而使背部受伤．乙车静止，乙车车头由于受到撞击而向后运动，乙车司机相对于乙车向前运动，所以司机由于惯性保持静止而和乙车的方向盘相碰而造成乙车司机胸部受伤．故C正确，ABD错误．故选C．
6. 如图所示是某人在投飞镖，飞镖在飞行途中受到的力有（ ）
A. 推力B. 重力、空气阻力
C. 重力、推力D. 重力、推力、空气阻力
【答案】B
【解析】
【详解】飞镖在飞行途中受到的力有重力，空气阻力，没有向前的推力，飞镖离开手，不再受到力的作用，故选B。
7. 小巧美观的冰箱贴利用磁性贴在冰箱的竖直表面上．静止不动时，冰箱贴（ ）
A. 受到的磁力小于受到的弹力
B. 与冰箱间有四对作用力与反作用力
C. 受到的磁力和弹力是一对作用力与反作用力
D. 受到冰箱的作用力一定竖直向上
【答案】D
【解析】
【详解】冰箱贴静止不动，受力平衡，它受到的磁力和受到的弹力是一对平衡力，大小相等，故AC错误；冰箱贴与冰箱间的作用力有：摩擦力、磁力和弹力，则与冰箱间有三对作用力与反作用力，故C错误；冰箱贴除受向下的重力外，还受到冰箱的作用力，与重力等大反向，则受到冰箱的作用力一定竖直向上，选项D正确；故选D.
点睛：本题主要考查了平衡条件的直接应用，知道一磁性冰箱贴贴在冰箱的竖直表面上静止不动，受力平衡，要能正确的受力分析，区别平衡力和相互作用力．
8. 一枚火箭由地面竖直向上发射，v-t图像如图所示，其中ta~tb，tb~tc的时间间隔相等，则火箭上升到最高的位置对应图中的哪一点？加速度大小最大的是哪一段？（ ）
A. b，bcB. c，bcC. b，abD. c，ab
【答案】B
【解析】
【详解】当火箭上升到最高点时，速度为零，所以最高的位置对应图中的c点；根据v-t图线的斜率表示物体运动的加速度，所以
由图可知，bc段速度变化量大于ab段速度变化量，所以bc段加速度大于ab段加速度。
故选B。
9. 在“研究共点力的合成”实验中，F1、F2是用两弹簧秤同时拉橡皮筋到O点的拉力，F表示以F1、F2为邻边的平行四边形对角线，F'表示用一弹簧秤拉橡皮筋到O点时的拉力。则合理的图（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由于F是通过以F1、F2为邻边做出的理论上的合力，可能与橡皮条的方向不在一条直线上；而F'是实际上F1、F2的，方向一定沿着橡皮条的方向，并且F与F'近似相等。
故合理的图应选C。
10. 如图，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为，重力加速度为g，若接触面间的摩擦力忽略不计，求石块侧面所受弹力的大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
详解】对石块受力分析得
石块侧面所受弹力的大小为
故选A。
11. 电梯天花板上固定一弹簧测力计，测力计下挂一重物。电梯静止时，测力计读数为50N。若电梯向下运动时，测力计读数恒为45N，则此时电梯做（ ）
A. 匀速运动B. 匀加速运动C. 匀减速运动D. 变加速运动
【答案】B
【解析】
【详解】电梯静止时，测力计读数为50N，则物体的重力为
若电梯向下运动时，测力计读数恒为45N，说明弹簧的弹力小于物体的重力，物体的合力向下不变，加速度恒定向下，所以电梯向下做匀加速运动，B正确。
故选B。
12. 如图所示，一物块在光滑的水平面上受一恒力F的作用而运动，其正前方固定一个足够长的轻质弹簧，当物块与弹簧接触后，则（ ）
A. 物块立即做减速运动
B. 物块在开始的一段时间内仍做加速运动
C. 当弹簧的弹力等于恒力F时，物块静止
D. 当弹簧处于最大压缩量时，物块的加速度为0
【答案】B
【解析】
【详解】A．物体与弹簧接触后，物体受到弹力，但开始时弹力小于推力，物体继续加速，直到弹力等于推力为止，故A错误；
B．物体与弹簧接触后，物体受到弹力，但开始时弹力小于推力，物体继续加速，直到弹力等于推力为止，故B正确；
C．物体与弹簧接触后，物体受到弹力，但开始时弹力小于推力，物体继续加速，当弹力增加到等于推力时，物体速度达到最大，此后由于惯性，物体继续向左运动，弹力大于推力，物体开始减速，故C错误；
D．弹簧处于最大压缩量时，速度为零，弹力大于推力，故合力不为零，加速度也不为零，故D错误。
故选B。
二、填空题
13. 轿车行驶时的加速度大小是衡量轿车加速性能的一项重要指标。近年来，一些高级轿车的设计师在关注轿车加速度的同时，提出了一个新的概念，叫做“加速度的变化率”，用“加速度的变化率”这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢，并认为，轿车的加速度变化率越小，乘坐轿车的人感觉越舒适。根据你所学过的知识，试着写出加速度变化率的表达式__________，根据表达式可以得到加速度变化率的单位（用国际单位制的基本单位来表示）是__________。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1][2]加速度变化率等于加速度的变化量与对应时间为比值，即
单位为。
14. 水平桌面上质量为的物体受到大小为的水平力时产生大小为的加速度，则可知其所受摩擦力的大小为________.若水平力的大小增至，物体将产生大小为________的加速度。
【答案】 ①. 0.5 ②. 3.5
【解析】
【分析】
【详解】[1][2]物体水平方向受拉力和摩擦力，由牛顿第二定律可知
可得摩擦力为
又因为
解得
15. 由地面竖直上抛一物体，初速度为40m/s，物体通过离地面60米处的速度大小__________m/s，这时物体已运动了__________s。
【答案】 ①. ②. 2s或6
【解析】
【详解】[1]设向上为正方向，根据速度位移关系可知
代入数据解得，物体通过离地面60米处的速度大小为
[2]由位移时间关系可知
代入数据解得
16. 如图所示，A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动，两球间是一个轻质弹簧，其中，。如果突然剪断悬线，则在剪断悬线瞬间A球加速度大小为__________；B球加速度大小为__________。
【答案】 ①. ②. 0
【解析】
【详解】[1][2]剪断悬线前，以B球为研究对象可知，弹簧的弹力为
以A、B两球整体为研究对象，可知悬线拉力为
剪断悬线瞬间，弹簧弹力不变，对A球有
解得
方向向下，对B球有
解得
17. 如图所示，轻轩的一端固定一光滑球体，杆的另一端O为自由转动轴，球搁置在光滑斜面上.若杆与墙面的夹角为β，斜面倾角为，开始时轻杆与竖直方向的夹角，且，则为使斜面能在光滑水平面上向右缓慢做匀速直线运动，在球体离开斜面之前，轻杆受力N将_________，作用于斜面上的水平外力F的大小将_____________。（选填“增大”、“减小”、“不变”、“先增大后减小”或“先减小后增大”）
【答案】 ①. 先减小后增大 ②. 增大
【解析】
【详解】[1]以球体为研究对象，受力分析如图所示，在球体离开斜面之前，轻杆对球体的弹力与竖直方向夹角β逐渐增大，由图可得轻杆对球体的弹力先减小后增大，斜面对球体的弹力逐渐增大，根据牛顿第三定律，轻杆受力N将先减小后增大。
[2]以斜面为研究对象，受力如下图所示
在水平方向有
因为N2逐渐增大，所以F逐渐增大。
三、综合应用
18. 某小组用如图所示的装置验证牛顿第二定律．一端带有滑轮的光滑长木板固定放置，1、2是两个固定的光电门传感器，两光电门中心间的距离为L．小车甲上固定一宽度为d的挡光片，在重物乙的牵引下，小车从木板的左端开始向右加速运动．
（1）实验中，光电门1、2记录的挡光时间分别为Δt1和Δt2，则小车经过光电门1时的速度为_________，小车加速度的大小为___________．
（2）为了研究在外力一定时加速度与质量关系，可以改变________（选填“小车甲”或“重物乙”）的质量，多次重复操作，获得多组加速度a与质量m的数据，用这些数据绘出的图像可能是下图中
的____
（3）在上述实验中，计算加速度时以挡光片经过光电门时的平均速度替代了瞬时速度，采用这种方法，加速度的测量值比真实值_______（填“大”或“小”）．
【答案】 ①. （1） ， ②. ③. （2）小车甲; ④. B ⑤. （3）大
【解析】
【详解】（1）小车通过光电门1的瞬时速度为：，小车通过光电门2的瞬时速度为：，根据位移速度公式：，解得：．
（2）为了研究在外力一定时加速度与质量的关系，保持小车的质量不变，故填小车甲．
（3）由牛顿第二定律：，变形得：，所以做图象，故选B.
（4）真实速度为挡光片前边缘到达光电门中心的瞬时速度，但测量的速度却为此瞬间之后之后的瞬时速度，显然偏大，故测得的加速度偏大．
19. 用细绳拉住所受重力为G=1N的氢气球，在浮力F1和水平风力F2的作用下，细绳与竖直方向间的夹角θ=37°时氢气球保持平衡，若浮力的大小为F1=1.8N，求：
（1）细绳的拉力T大小。
（2）风力F2的大小。
（3）某时刻细绳突然断开，求断裂瞬间气球加速度a的大小和方向。（sin37°=0.6，cs37°=0.8，g=10m/s2）
【答案】（1）1N；（2）0.6N；（3）10m/s2，方向与竖直方向成37°斜向右上方
【解析】
【详解】（1）对气球受力分析，如图所示
根据平衡条件，竖直方向，有
解得
（2）水平方向，有
解得
（3）某时刻细绳突然断开，气球受重力、浮力和水平风力的作用，其合力与原来细绳的拉力大小相等，方向相反，所以
方向与竖直方向的夹角为37°，斜向右上方。
20. 如图所示，一个人用与水平方向成角的斜向下的推力推一个质量的箱子匀速前进，如图（A）所示，箱子与水平地面间的动摩擦因数。求：
（1）推力的大小；
（2）若该人改用大小为120N，方向与水平方向成37°角斜向上的力F2拉这个静止的箱子，如图（B）所示，拉力作用2.0s后撤去，箱子最多还能运动多长距离？（g取10m/s2，，）。
【答案】（1）200N；（2）1.024m
【解析】
【详解】（1）在图（A）情况下，对箱子进行受力分析有：箱子受竖直向下的重力、地面竖直向上的支持力、推力和水平面的摩擦力作用，如图
由于箱子处于平衡状态，故在水平方向满足
在竖直方向满足
而摩擦力的大小满足
解得
（2）在图（B）情况下，对物体进行受力分析有
水平方向
竖直方向
而摩擦力的大小满足
所以物体产生的加速度为
拉力作用2s后的速度为
撤去外力F2后，物体在摩擦力作用下做匀减速运动，根据牛顿第二定律有
所以物体产生的加速度大小为
撤去外力F2后，物体做初速度v=3.2m/s，加速度a2＝−5m/s2的匀减速运动，物体还能产生的位移为