人教版2020学年高一物理上学期期末考试试题(含解析)

2019学年高一上学期期末考试

物理试题

一、选择题

1. 伽利略在研究落体运动时，提出了“把轻重不同的两个物体连在一起下落，与单独一个物体下落比较，是快了还是慢了”的问题（）

A. 自由落体运动的快慢与物体的质量无关

B. 自由落体运动是匀加速直线运动

C. 自由落体运动的速度与时间成正比

D. 自由落体运动的速度与位移成正比

【答案】A

【解析】解：亚里士多德根据日常生活经验，不通过实验验证认为重的物体下落快，轻的物体下落慢；伽利略通过对自由落体运动的研究推翻了他的观点，伽利略认为物体下落快慢与物体轻重无关．故选项A正确．

故选：A．

【点评】物理学的发展不是一帆风顺的，经历了很多曲折和挫折，同学们要理解其过程，不但要记住正确理论，对于当时错误的理论也要有所了解．

2. 人字梯（也称A型梯），因其使用时梯杆及地面构成一个等腰三角形，看起来像一个“人”字，因而得名（如图甲）．图乙是可升降人字梯简化的正视图，每根梯杆由两部分组成，类似拉杆箱的拉杆可长短伸缩．梯杆的顶端有轴将两侧梯杆连在一起，使两侧梯杆可绕O转动．为了安全，梯杆的下端PQ两点用长度一定的安全拉绳固定，拉直时安全绳水平．设水平地面光滑，不考虑梯子自身的重量，当质量一定的人站在梯顶时，由于需要将人字梯的升降杆拉出使其升高，则升高后和升高前相比（）

A. 梯子对地面的压力增大

B. 梯子对地面的压力减小

C. 人对左侧梯杆的压力增大

D. 安全绳的张力减小

【答案】D

【解析】A、把人和梯子看成一个整体，人和梯子处于静止状态，受力平衡，根据平衡条件可知，地面对梯子的支持力等于人和梯子的总重力，由于梯子重力不计，则地面对梯子的支持力等于人的重力，升高后和升高前相比，不发生变化，则梯子对地面的压力也不变，故AB错误；

C、升高后，梯子的顶角减小，对人受力分析，人处于平衡状态，合力为零，设顶角为2θ，则梯子对人的支持力，θ减小，则F减小，故C错误；

D、对左侧梯子受力分析，受到人对梯子的压力，地面的支持力以及安全绳的拉力，合力为零，其中地面对左侧梯子的支持力方向竖直向上，大小为，根据平衡条件则有：，θ减小，则T减小，故D正确．

故选：D

点睛：本题考查物理知识在实际问题的中应用，关键是找准研究对象，确定对应的物理模型，根据平衡条件求解，难度适中．

3. 一小石块从空中a点自由落下，先后经过b点和c点，不计空气阻力．经过b点时速度为v，经过c点时速度为3v，则ab段与ac段位移之比为（）

A. 1：3

B. 1：5

C. 1：8

D. 1：9

【答案】D

【解析】试题分析：本题中没有涉及时间，涉及的物理量有位移和速度，故选择位移速度公式分析解题。

根据公式，可得，，联立解得，故C正确。

4. 有两个光滑固定的斜面AB和BC，A和C两点在同一水平面上，斜面BC比斜面AB长(如图)，一个滑块自A点以速度v A上滑，到达B点时速度减小为零，紧接着沿BC滑下，设滑块从A点到C点的总时间是t C，图中能正确表示滑块速度的大小v随时间t变化规律的是( )

A. B.

C. D.

【答案】B

【解析】根据机械能守恒定律知，滑块在A、C的速度大小相等，上滑和下滑均匀变速直线运动，

根据牛顿第二定律知，上滑时的加速度大小a1=gsinα，下滑时的加速度大小a2=gsinθ，α＞θ，则a1＞a2，根据t=知，上滑的时间t上＜t下，故C正确，ABD错误．故选C．

5. 如图a所示，在木箱内粗糙斜面上静止质量为m的物体，木箱竖直向上运动的速度v与时间t的变化规律如图b所示，物体始终相对斜面静止。斜面对物体的支持力和摩擦力分别为F N和f，则下列说法正确的是（）

A. 在0-t1时间内，F N增大，f减小

B. 在0-t1时间内，F N减小，f增大

C. 在t1-t2时间内，F N增大，f增大

D. 在t1-t2时间内， F N减小，f减小

【答案】D

【解析】在0-t1时间内，根据速度时间图线知，物体做加速运动，加速度逐渐减小，对物块研究，在竖直方向上有：F N cosθ+F f sinθ-mg=ma，F N sinθ=F f cosθ，知加速度减小，则支持力F N和摩擦力减小．在t1-t2时间内，根据速度时间图线知，物体做减速运动，加速度逐渐增大，对物块研究，在竖直方向上有：mg-（F N cosθ+F f sinθ）=ma，F N sinθ=F f cosθ，加速度

逐渐增大，知支持力和摩擦力逐渐减小．故D正确，ABC错误．故选D．

6. 如图所示，一个小球从地面竖直上抛．已知小球两次经过一个较低点A的时间间隔为，两次经过较高点B的时间间隔为，重力加速度为，则A、B两点间的距离为( )

A. B. C. D.

【答案】D

故选D

点睛：根据上抛运动的对称性，可以得到物体从顶点到a的时间，从顶点出发初速度为0，经过t时间到达某个点，根据位移公式即自由落体公式求解。

7. 如图，一倾角为α的光滑斜面向右做匀加速运动，物体A相对于斜面静止，则斜面运动的加速度为

A. gsinα

B. gcosα

C. gtanα

D. g/tanα

【答案】C

【解析】物体A受力如图

则有，即，故C正确，ABD错误；

故选C。

8. 如图所示，一个表面光滑的斜面体M置于水平地面上，它的两个斜面与水平面的夹角分别为α、β，且α＜β，M的顶端装有一定滑轮，一轻质细绳跨过定滑轮后连接A、B两个小滑块，细绳与各自的斜面平行，不计绳与滑轮间的摩擦，A、B恰好在同一高度处于静止状态．剪断细绳后，A、B滑至斜面底端，M始终保持静止．则（）

A. 滑块A的质量大于滑块B的质量

B. 两滑块到达斜面底端时的速度相同

C. 两滑块同时到达斜面的底端

D. 在滑块A、B下滑的过程中，斜面体受到水平向左的摩擦力

【答案】AD

【解析】试题分析：滑块A和滑块B沿着斜面方向的分力等大，故：m A gsinα=m B gsinβ；由于α＜β，故m A＞m B，故A正确；滑块下滑过程机械能守恒，有：mgh=mv2，故，由于两个滑块的高度差相等，故落地速度相等，但方向不同，故B错误；由牛顿第二定律得：mgsinθ=ma，a=gsinθ，α＜β，则a A＜a B，物体的运动时间，v相同、a A＜a B，则t A＞t B，故C错误；滑块A对斜面体压力等于重力的垂直分力m A gcosα，滑块B对斜面体压力也等于重力的垂直分力m B gcosβ，如图所示

N A sinα-N B sinβ=m A gcosαsinα-m B gcosβsinβ；由于m A gsinα=m B gsinβ；

故N A sinα-N B sinβ=m A gcosαsinα-m B gcosβsinβ＞0，故静摩擦力向左，故D正确；故选AD．考点：牛顿第二定律的应用

【名师点睛】本题关键隔离三个物体分别受力分析，根据平衡条件列方程判断；同时要结合牛顿第二定律及机械能守恒定律判断。

9. 一物块以一定的初速度从光滑斜面底端a点上滑，最高可滑至b点，后又滑回至a点，c 是ab的中点，全程物块的加速度不变。如图所示，已知物块从a上滑至b所用时间为t，下列分析正确的是( )

A. 物块从c运动到b所用的时间等于从b运动到c所用的时间

B. 物块从c运动到b所用的时间大于从b运动到c所用的时间

C. 物块下滑时从b运动至c所用时间为

D. 物块上滑通过c点时的速度大小等于整个上滑过程中平均速度的大小

【答案】AC

【解析】AB：全程物块的加速度不变，物块从c运动到b与物块从b运动到c的过程可逆，物块从c运动到b所用的时间等于从b运动到c所用的时间；故A正确B错误。

C：物块从a上滑至b所用时间为t，设ab间距离为x，物体运动的加速度为a；根据运动的可逆性，。物块下滑时从b运动至c滑行的距离为，初速度为零，则，解得，故C正确。

D：物体通过c点时的速度；整个上滑过程的平均速度。故D错误。

点睛：抓住过程的对称性分析问题，会使解题快捷准确。

10. 如图所示，三角形传送带以1 m/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2 m，且与水平方向的夹角均为37°.现有两个小物块A、B从传送带顶端都以1 m/s的初速度沿传送带下滑，两物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°

＝0.8.下列判断正确的是( )

A. 物块A先到达传送带底端

B. 物块A、B同时到达传送带底端

C. 传送带对物块A、B的摩擦力都沿传送带向上

D. 物块A下滑过程中相对传送带的位移小于物块B下滑过程中相对传送带的位移

【答案】BCD

............

二、实验题

11. 橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内,伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关,理论与实践都表明,其中Y是一个由材料决定的常数,材料力学上称之为杨氏模量.

(1).在国际单位制中,杨氏模量Y的单位应该是________

A.N

B.m

C.N/m

D.Pa

（2）.有一段横截面是圆形的橡皮筋,应用如图所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值.首先利用刻度尺测得橡皮筋的长度L=20.00cm,利用测量工具a测得橡皮筋未受到拉力时的直径D=4.000mm,那么测量工具a应该是________

(3).做出橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的图像，由图象可求得该橡皮筋的劲度系数

k=________N/m

(4).这种橡皮筋的Y值等于________（Y的数值保留一位有效数字）

【答案】 (1). （1）D (2). （2）螺旋测微器 (3). （3）312.5 (4). （4）5×106 Pa

【解析】根据表达式推导出Y的单位．根据所要测量的长度大小选择适合的仪器．根据图像的斜率表示劲度系数求解；根据公式求解；

（1）根据表达式得：，已知K的单位是N/m，L的单位m，S的单位是，所以Y的单位是，也就是Pa，D正确；

（2）测得橡皮筋的长度L用毫米刻度尺．测量工具橡皮筋未受到拉力时的直径用螺旋测微器．（3）根据可知，图象的斜率大小等于劲度系数大小，由图象求出劲度系数为

．

（4）根据可得

12. 某同学使用有透光狭缝的钢条和光电计时器的装置测量重力加速度(图1)。在钢条下落过

程中，钢条挡住光源发出的光时，计时器开始计时，透光时停止计时，若再次挡光，计时器将重新开始计时。实验中该同学将钢条竖直置于一定高度（下端A高于光控开关），由静止释放，测得先后两段挡光时间t1和t2。

①用游标卡尺测量AB、AC的长度，其中AB的长度如图2所示，其值为___________mm；

②若狭缝宽度忽略，则该同学利用，求出和后，则重力加速度

g=_______ ；

③若狭缝宽度不能忽略，仍然按照②的方法得到的重力加速度值比其真实值________(填“偏大”或“偏小”)。

【答案】 (1). 74.3mm (2). (3). 偏大

【解析】(1)标卡尺的主尺读数为74mm，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为0.1×3mm=0.3mm，所以最终读数为：74mm+0.3mm=74.3mm；

(2)该同学利用，，根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度；若狭缝宽度忽略，两中间时刻的时间间隔为（t1+t2）/2，

重力加速度为：；

(3) 若狭缝宽度不能忽略，两中间时刻的时间间隔大于（t1+t2）/2，得到的重力加速度值比其真实值偏大。

13. 某同学“研究匀变速直线运动规律”的装置如图甲所示，安装好实验装置后进行实验，得到了如图乙所示的纸带。

（1）该同学实验过程中纸带的________（填“左”或“右”）端与小车相连；

（2）A、B、C、D、E为从纸带上所选的计数点，相邻计数点间时间间隔为0.1s，则B点速度v B＝________m／s，小车加速度a＝________m／s2。（结果保留两位有效数字）

【答案】 (1). （1）左 (2). （2）0.38 (3). 0.39

【解析】（1）由于小车做匀加速直线运动，则纸带上的相邻两点之间的距离越来越大，则小车与纸带的左侧相连接；

（2）根据时间中点的速度等于这段时间的平均速度求解瞬时速度，即打B点的瞬时速度为：

，

由推论列式，利用逐差法得：

点睛：本题考查了研究匀变速直线运动规律的实验，根据实验原理和数据处理方法来列式求解问题；根据时间中点的速度等于这段时间的平均速度求解瞬时速度，由列式求解加速度.

三、解答题

14. “创建文明城市，争做文明太原人”随着创建文明城市的深入，文明出行日显重要，为此太原交管部门,在城区内全方位装上”电子眼”，据了解”电子眼”后，机动车违法，交通事故大大减少擅自闯红灯的大幅度减少。现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶,甲车在前乙车在后,速度均为10m/s.当两车快要到一十字路口时,甲车司机看到绿灯已转换为黄灯,于是紧急刹车,汽车立即减速；,乙车司机看到甲刹车后也紧急刹车，但经过0.5s才开

始减速。已知甲车紧急刹车时的加速度是4m/s2,乙车紧急刹车时的加速度是5m/s2 求:

(1)若甲车司机看黄灯时车头距警戒线15m,他采取上述措施能否避免闯红灯?

(2)为了保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两汽车行驶过程中至少保持多大距离? 【答案】（1）能避免闯红灯.（2）2.5m

【解析】（1）甲刹车的位移为:，故能避免闯红灯.

（2）甲车速度减为零的时间为: ,

乙车速度减为零的时间为:

减速到共速时有:

代入数据计算得出:

则有:,

综上所述本题答案是：（1）可以避免闯红灯

（2）为了保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两汽车行驶过程中至少保持的距离15. 如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与站在水平面上质量为m2的人相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ＝37°，物体甲及人均处于静止状态．(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)

(1)轻绳OA、OB受到的拉力分别是多大？

(2)人受到的摩擦力是多大？方向如何？

(3)若人的质量m2＝60 kg，人与水平面之间的动摩擦因数μ＝0.3，欲使人在水平面上不滑动，则物体甲的质量最大不能超过多少？

【答案】（1）、（2）（3）24 kg

【解析】(1)以结点O为研究对象进行受力分析，如图甲所示，

由平衡条件有

联立解得

故轻绳OA、OB受到的拉力分别为、

(2)对人受力分析，如图所示：

人在水平方向受到OB绳的拉力F′OB和水平向左的静摩擦力作用，

由平衡条件得又所以

(3)当人刚要滑动时，甲的质量达到最大，此时人受到的静摩擦力达到最大值，

有……

由平衡条件得

又

联立解得

即物体甲的质量最大不能超过24 kg.

综上所述本题答案是：（1），；（2），水平向左；（3）24kg；

16. 滑雪运动是把滑雪板装在靴底上在雪地上进行速度、跳跃和滑降的竞赛运动。滑雪运动中当滑雪板相对雪地速度较大时，会把雪内的空气逼出来，在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”，从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦．然而当滑雪板相对雪地速度较小时，与雪地接触时间超过某一值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大．假设滑雪者的速度超过8m/s

时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由μ1=0.25变为μ2=0．125．一滑雪者从倾角θ=37°的坡顶A处由静止开始自由下滑，滑至坡底B（B处为一光滑小圆弧）后又滑上一段水平地面，最后停在C处，如图所示。不计空气阻力，已知坡长L=24.1m，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

（1）滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间；

（2）滑雪者到达B处时的速度大小；

（3）若滑雪板与水平地面间的动摩擦因数μ3=0.5,求滑雪者在水平地面上运动的最大距离。【答案】（1）2s（2）15m/s（3）22.5m

【解析】试题分析：（1）由牛顿第二定律得mgsinθ–μ1mgcosθ=ma1

a1=4m/s2

t1==2s

（2）mgsinθ–μ2mgcosθ=ma2

a2 =5m/s2

则由

代入数据解得：v B="15m/s"

（3） a3=μ3g=5m/s2

x3==22．5m

考点：牛顿第二定律的综合应用

【名师点睛】本题综合运用了牛顿第二定律、匀变速直线运动的规律，关键理清滑雪者的运动过程，正确地受力分析，运用牛顿定律或动能定理解题；此题还可以联系动能定理来解答．