北京市昌平区2020-2021学年高一上学期期末考试物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．下列物理量中，属于标量的是（ ） A．位移

B．动能

C．力

D．加速度

2．下面列出的单位，均属于国际单位制中的基本单位的是

A．m、N、J B．m、kg、J C．m、kg、s D．kg、m/s、N

3．物理学发展史上，有一位科学家开创了实验与逻辑推理相结合的科学研究方法，并研究了落体运动的规律，这位科学家是（ ） A．伽利略

B．牛顿

C．亚里士多德

D．笛卡尔

4．学校操场的环形跑道周长是400m，小明同学沿着跑道跑了一圈后又回到了原出发点．则他运动的( )

A．路程是400m，位移大小是400m C．路程是0，位移大小是400m

B．路程是400m，位移是0 D．路程是0，位移是0

5．加速度是描述物体速度变化快慢的物理量。以下是生活中对“加速度”的几种说法，其含义与物理学中的加速度不同的是（ ） A．高铁列车比汽车运行快 C．汽车刹车太急

B．小汽车比大货车提速快 D．跑车比一般汽车的加速性能好

6．拿一个长约1.5m的玻璃筒，一端封闭，另一端有开关，把金属片和小羽毛放到玻璃筒里。把玻璃筒倒立过来，观察它们下落的情况，然后把玻璃筒里的空气抽出，再把玻璃筒倒立过来，再次观察它们下落的情况，下列说法正确的是（ ） A．玻璃筒充满空气时，金属片和小羽毛下落一样快 B．玻璃筒充满空气时，金属片和小羽毛均做自由落体运动 C．玻璃筒抽出空气后，金属片和小羽毛下落一样快 D．玻璃筒抽出空气后，金属片比小羽毛下落快

7．在图中，所有接触面均光滑，且a、b均处于静止状态，其中A、D选项中的细线均沿竖直方向．a、b间一定有弹力的是

A． B． C．

D．

8．某探险者在野外攀岩时，踩落一小石块，约3 s后听到石块直接落到崖底的声音，探险者离崖底的高度最接近 A．15 m B．40m C．60 m D．90 m

9．小刚同学学完牛顿第一定律和惯性概念后，试图用其分析判断生活中的现象，其中正确的是（ ）

A．向上抛出的物体，之所以向上运动，一定受到了向上的作用力 B．汽车安全带的作用是为了减小人的惯性

C．沿水平方向飞行的飞机，只有当目标在飞机的正下方时投下炸弹，才能击中目标 D．地球自西向东自转，某人在地面上竖直向上跳起后，一定会落回原地

10．物体沿直线运动，其速度v随时间t变化关系的图像如图所示．由图像可知 （ ）

A．0～2s内的位移等于2～3s内的位移 B．0～2s内的位移大于2～3s内的位移 C．0～2s内的加速度大于2～3s内的加速度 D．0～3s内物体的运动方向发生了改变

11．用传感器探究作用力与反作用力的关系实验中，把两只力传感器同时连在计算机上，其中一只系在墙上，另一只握在手中，把两个测力探头的挂钩钩在一起，拉动手中的传感器，两只力传感器的相互作用力随着时间变化的图像就显示在计算上，如图所示。通过此实验，可以得到的结论是

A．作用力与反作用力在任何时刻大小都是相等的、方向都是相反的 B．作用力与反作用力同时产生、同时消失、合力为零 C．作用力与反作用力作用在同一物体上

D．在两个运动物体之间，作用力与反作用力也时刻大小相等、方向相反

12．如图所示，某同学将一木箱沿地面推行5 m，他推木箱的力与地面平行，木箱与地面间的动摩擦因数处处相同．他分别按下面两种情形推：①沿水平地面加速推行；②沿水平地面匀速推行．关于木箱受到的力做功情况，分析正确的是

A．在①过程中，推力做功较多 B．在②过程中，推力做功较多 C．在①过程中，克服摩擦力做功较多 D．在②过程中，克服摩擦力做功较多

13．图为某城市雕塑的一部分．将光滑的球放置在竖直的高挡板AB与竖直的矮挡板CD之间，C与AB挡板的距离小于球的直径．由于长时间作用， CD挡板的C端略向右偏移了少许．则与C端未偏移时相比，下列说法中正确的是（ ）

A．AB挡板的支持力变小，C端的支持力变小 B．AB挡板的支持力变小，C端的支持力变大 C．AB挡板的支持力变大，C端的支持力变大 D．AB挡板的支持力变大，C端的支持力变小

14．如图所示，处于自然状态下的轻弹簧一端固定在水平地面上，一质量为m的小球从弹簧正上方某处自由下落，弹簧的劲度系数为k。从小球与弹簧接触开始直到弹簧被压缩至最短的过程中，下列说法不正确的是（ ）

A．小球的速度先增大后减小 C．弹簧的最大形变量为

二、多选题

B．小球的加速度先减小后增大 D．小球速度最大时弹簧的形变量为

mg kmg k15．如下图，哪些图像表示物体做匀变速直线运动( )

A． B．

C． D．

三、填空题

16．如图所示，用轻细绳OA、OB和OC悬挂一质量为m的物块，细绳OA水平，OC竖直，OB与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g．则OA绳上的拉力T1=________，OB绳上的拉力T2=________．

17．如图所示，水平地面上有一货箱，货箱所受的重力G=1000N，货箱与水平地面间的动摩擦因数μ=0.3．某人用F=200N的水平力拉货箱，没有拉动，则货箱受到的静摩擦力大小为________N；如果拉货箱的水平力增加到400N，则货箱受到的摩擦力大小为________N（可认为最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力）．

18．篮球是一项很受欢迎的运动。“上篮”是篮球中的一种动作，指进攻到篮下的位置跳

起，把篮球升起接近篮筐的位置，再以单手将球投进。其中跳起过程可分为下蹲、蹬地、离地上升、下落四个过程。蹬地的过程中，运动员处于________状态；离地上升的过程中，不计空气阻力，运动员处于________状态（两空均选填“超重”、“失重”或“完全失重”）。

四、实验题

19．用如图所示的实验装置做“探究加速度与力、质量关系”的实验：

（1）下面列出了一些实验器材：电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、砂和砂桶．除以上器材外，还需要的实验器材有：__________．

A．天平（附砝码） B．秒表 C．刻度尺（最小刻度为mm） D．低压交流电源 （2）实验中，需要平衡小车和纸带运动过程中所受的阻力，正确的做法是____． A．小车放在木板上，把木板一端垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在不受绳的拉力时沿木板做匀速直线运动．

B．小车放在木板上，挂上砂桶，把木板一端垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在砂桶的作用下沿木板做匀速直线运动．

C．小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器．把木板一端垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动． （3）实验中，为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力，砂和砂桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是___________．这样，在改变小车上砝码的质量时，只要砂和砂桶质量不变，就可以认为小车所受拉力几乎不变．

（4）如图为某次实验纸带，在相邻两计数点间都有四个打点未画出，用刻度尺测得：S1＝0.55 cm，S2＝0.94 cm，S3＝1.35 cm，S4＝1.76 cm，S5＝2.15 cm，S6＝2.54 cm．

①相邻两计数点间的时间间隔为____________ s；

②计数点“6”和“7”的位移S7比较接近于____________（填“A、B、C、D”序号） A．2.76 cm B．2.85 cm C．2.96 cm D．3.03 cm

③打下“3”点时小车的瞬时速度v3=__________m/s；小车的加速度a＝_____________

m/s2．(计算结果均保留2位有效数字)

（5）某小组在研究“外力一定时，加速度与质量的关系”时，保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量M，分别记录小车加速度a与其质量M的数据．在分析处理数据时，该组同学产生分歧：甲同学认为根据实验数据可以作出小车加速度a与其质量M的图像，如图（甲），然后由图像直接得出a与M成反比．乙同学认为应该继续验证a与其质量倒数1/M是否成正比，并作出小车加速度a与其质量倒数1/M的图像，如图（乙）所示．你认为_______同学（选填“甲”或“乙”）的方案更合理．

(6)另一小组在研究“小车质量一定时，加速度与质量的关系”时，用改变砂的质量的办法来改变对小车的作用力F，然后根据测得的数据作出a－F图像，如图所示．发现图像既不过原点，末端又发生了弯曲，可能原因是________． A．平衡摩擦力时，木板的倾斜角度过大，且砂和砂桶的质量较大 B．平衡摩擦力时，木板的倾斜角度过小，且砂和砂桶的质量较大 C．没有平衡摩擦力，且小车质量较大

D．平衡摩擦力时，木板的倾斜角度过小，且小车质量较大

五、解答题

20．一辆汽车由静止开始，以加速度a=2 m/s2在平直路面上匀加速行驶．求： （1）汽车在10 s末的速度大小是多少？ （2）汽车在10 s内的位移大小是多少？

21．一汽车的质量为m=5×103 kg，其发动机的额定功率为P0=60kW．该汽车在水平路面上行驶时，所受阻力是车的重力的0.05倍，重力加速度g取10 m/s2．若汽车始终保持额定的功率不变从静止启动，求： （1）汽车所能达到的最大速度是多少？

（2）当汽车的速度为8 m/s时，加速度大小为多少？

22．质量为m的小物块（可视为质点），放在倾角为θ、质量为M的斜面体上，斜面体的各接触面均光滑．

（1）如图（甲）所示，将斜面体固定，让小物块从高度为H的位置由静止下滑，求小物块的加速度大小及滑到斜面低端所需的时间．

（2）如图（乙）所示，对斜面体施加一水平向左的力F，可使m和M处于相对静止状态，一起向左做加速运动，求水平力F的大小．

23．如图所示，一竖直放置的轻弹簧两端各拴接一个物块A和B，整个系统处于静止状态。已知物块A的质量为 mA=2kg，物块B的质量为 mB=4kg，轻弹簧的劲度系数k=100N/m。现对物块A施加一竖直向上的力F，使A从静止开始向上做匀加速直线运动，经t=1.0s物块B刚要离开地面。设整个过程中弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度g取10m/s2。求：

（1）物块B刚要离开地面时，物块A上升的距离x； （2）此过程中所加外力F的最小值F1和最大值F2的大小。

参考答案

1．B 【解析】 【详解】

位移、力、加速度都是既有大小又有方向、相加时遵循平行四边形定则的矢量；动能只有大小，没有方向，是标量，故B正确，ACD错误． 2．C

【解析】国际单位制中的基本单位的是：m、kg、s；N、J、m/s都是导出单位；故选C. 3．A 【解析】

伽利略开创了实验与逻辑推理相结合的科学研究方法，并研究了落体运动的规律，故选A. 4．B 【详解】

在田径场绕400m环形跑道跑了1圈，首末位置重合，则位移的大小为0m，路程等于400m．所以选项B正确。 故选B。 5．A 【详解】

A．高铁列车比汽车运行快，是指高铁列车的速度比汽车的大，故A错误；

B．小汽车比大货车提速快，是指小汽车的速度增加快，其含义与物理学中的加速度相同，故B正确；

C．汽车刹车太急，是指加速度不能太大，故C正确；

D．跑车比一般汽车的加速性能好，是指跑车的速度增加快，其含义与物理学中的加速度相同，故D正确。 故选A。 6．C

【解析】玻璃筒内有空气时，形状和质量都不同的几个物体不同时下落，是因为所受的重力和空气阻力不同，导致加速度不同．故AB错误．玻璃筒内没有空气时，物体做自由落体运动，因为高度相同，加速度都为g，所以下落一样快．故C正确，D错误．故选C. 点睛：解决本题的关键知道玻璃筒内没有空气时，物体不受阻力，仅受重力，做自由落体运

动，不同形状和质量的物体都是同时落地． 7．C 【详解】

A．假设两球间有弹力，则小球将向两边运动，与题矛盾，故ab间无弹力．故A不符合题意．

B．假设两球间有弹力，则小球将向b球将向右边运动，与题矛盾，故ab间无弹力．故B不符合题意．

C．若两球间无弹力，则两个都将向下摆动，与题矛盾，说明ab间有弹力．故C符合题意． D．假设a对b球有弹力，方向必定垂直于斜面向上，b球共受三个力：竖直向下的重力、竖直向上的拉力和垂直于斜面向上的弹力，三个力的合力不可能为零，则小球b不可能处于静止状态，与题矛盾，故ab间一定没有弹力．故D不符合题意． 8．B 【解析】

小石头下落过程，可以看做自由落体运动．即h=2gt2，带入数据则有：h=2gt2=2×10×32=45m，考虑声音传回来，空气阻力，则下落距离应略小于45m，即选项B正确．故选B. 9．D 【解析】

向上抛出的物体，之所以向上运动，是因为物体有惯性保持原来的运动状态，并不是受到了向上的作用力，选项A错误；汽车安全带的作用是为了减小人因惯性产生的危害，并不是减小惯性，选项B错误；沿水平方向飞行的飞机，当目标在飞机的前方时投下炸弹，这样由于炮弹的惯性继续向前运动，落地时才能击中目标，选项C错误；尽管地球自西向东自转，但地面上的人竖直向上跳起后，还是会落到原地，这是因为人与地球具有相同的速度．故D正确．故选D.

点睛：解决本题的关键知道力不是维持物体运动的原因，是改变物体运动状态的原因，知道惯性大小的量度是质量，与物体是否受力及运动状态无关． 10．B 【解析】

根据速度图线与时间轴围成的面积表示位移，则知，0～2s内的位移大于2～3s内的位移，B正确．v-t图像的斜率等于加速度，故A错误，则0～2s内的加速度小于2～3s内的加速度，

1

1

1

选项C错误；速度的正负表示物体的运动方向，由图知，0～3s内物体的速度一直为正，运动方向不变，故D错误．故选B.

点睛：解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义，知道图线与时间轴围成的面积表示位移，速度的符号表示速度的方向，斜率等于加速度． 11．A

【解析】从图象看到，作用力与反作用力一正一负，绝对值相等，由于正负表示方向，故相互作用力方向相反、大小相等；故选A.

点睛：解决本题的关键知道作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，且同时产生、同时变化、同时消失，作用在两个不同的物体上． 12．A 【详解】

在①过程中，木箱加速运动，则

F1=f+ma

在②过程中木箱匀速运动，则

F2=f

根据W=Fscosθ可知，两次位移相同，则①过程中推力做功较多。 故选A. 13．C 【详解】

对球受力分析，由图可知

F1Gtan

F2G cos当CD挡板的C端略向右偏移少许时，θ变大，则F1和F2均变大； 故选C。

14．C 【详解】

AB．在小球将弹簧压缩到最短的过程中，小球受到向下的重力和向上的弹簧弹力，开始时弹力小于重力，小球的合力向下，向下加速运动，由于弹力增大，合力减小，故加速度减小，物体做加速度减小的加速运动。当弹力大于重力，小球的合力向上，向下减速运动，由于弹力增大，合力增大，故加速度增大，物体做加速度增大的减速运动。因此，小球的速度先增大后减小，小球的加速度先减小后增大，故AB正确；

D．当弹力等于重力时，加速度为零，此时速度达最大，则有mg=kx，得

x故D正确；

mg kmg，小球要继续向下压缩弹簧，所以弹簧的最大形变k2mgmg量大于，根据运动的对称性知，弹簧的最大形变量将大于，故C错误。

kkC．小球速度最大时弹簧的形变量为本题选不正确的，故选C。 15．ABC 【详解】

两个v—t图象中速度的正负只表示了速度方向相反，即运动有往复，但它们的速度变化都是均匀的，所以都是匀变速直线运动。 故选AB

16．mgtanθ mg/cosθ 【解析】

对O点受力分析，如图所示：

根据平衡条件，有：TOA=mgtanθ，TOBmg cos点睛：本题关键是三力平衡问题，明确O点的受力情况，根据平衡条件作图分析．三力平衡的基本解题方法：力的合成、分解法、相似三角形法、正交分解法等． 17．200 300 【详解】

[1][2]木箱与地面之间的最大静摩擦力为

fmG0.31000N300N

当人用F=200N的水平力拉货箱，没有拉动，根据平衡知识可知，此时木箱受到的静摩擦力

f1=F=200N

如果拉货箱的水平力增加到400N>fm，则货箱将会被推动，此时受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为300N。 18． 超重 完全失重

【解析】蹬地的过程中，运动员加速向上运动，加速度向上，处于超重状态；离地上升的过程中，不计空气阻力，运动员的加速度为向下的g，处于完全失重状态.

点睛：本题主要考查了对超重失重现象的理解，知道加速度向上时为超重，加速度向下为失重；人处于超重或失重状态时，人的重力并没变，只是对地面的压力变了． 19．ACD C m<（1）实验过程需要测出小车质量、砂与砂桶质量，因此实验需要天平，处理实验数据时需要测出计数点间的距离，实验需要毫米刻度尺，电磁打点计时器需要使用低压交流电源，故选ACD；

（2）实验前要平衡摩擦力，平衡摩擦力时要把小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器．把木板一端垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动，故C正确，故选C；

（3）①打点计时器的工作周期为t0.02s，相邻两计数点间都有四个打点未画出，所以两

计数点之间的时间间隔为T5t0.1s；

②s7s6s6s5可知s72s6s522.542.152.93cm，比较接近2.96cm，故选C项；③根据匀变速直线运动的规律： 计数点3的速度为：v3加速度为：

as3s40.01350.0176m/s0.16m/s， 2T0.2s4s5s6s1s2s30.01760.02150.02540.00550.00940.0135m/s20.40m/s29T290.12（4）由牛顿第二定律得：a理，应作出aF11F，由此可知：a与成正比，为方便实验数据处MMM1图象，因此同学乙的方案更合理． M点睛：要掌握实验原理、实验器材与实验注意事项、实验数据的处理方法；常常应用图象法处理实验数据，应用图象法处理实验数据时为方便实验数据处理，要选择合适的物理量使作出的图象为直线． 20．（1）20m/s（2）100m 【解析】 【详解】

（1）汽车在10 s末的速度大小是：v10=at10=2×10m/s=20m/s （2）汽车在10 s内的位移大小是：x1021．（1）24m/s （2）1m/s2 【解析】

（1）汽车保持额定功率不变，那么随着速度v的增大，牵引力F牵变小，当牵引力大小减至与阻力Ff大小相同时，汽车速度v达到最大值vm． P额=Ff∙vm 解得：vm121at102102m100m 22P60000＝m/s＝24m/s Ff0.05510310（2）根据牛顿第二定律可知：F牵-Ff=ma， P= F牵∙v

P60000Ff0.05510310则有：22

av8m/s1m/sm5103点睛：此题关键要知道当汽车的功率一定时，当牵引力与阻力相等时，汽车的速度最大，结合牛顿第二定律解答.

22．（1）t【解析】

2H （2）(mM)gtan 2gsin（1）斜面体固定时，mgsinθ=ma 所以a=gsinθ

H1at2 sin2所以t2H 2gsin（2）斜面体与物块一起加速运动时， 对整体有：F=(M+m)a 对物块有：mgtanθ=ma 所以F=(M+m)gtanθ

23．（1）0.6m（2）2.4N 62.4N

【解析】（1）A原来静止时，对A有 mAg=kx1 ① 当B刚要离开地面时，对B有 mBg=kx2 ② 此过程中物块A上升的距离 x= x1+x2=0.6m （2）当物块A开始做匀加速运动时，拉力F最小。 对物块A有 F1+kx1－mAg=mAa ③ 即 F1 =mAa

当物块B刚要离开地面时，拉力F最大。 对物块A有 F2－kx2－mAg=mAa ④ 即 F2－（mA+ mB）g=mAa 物块A做匀加速直线运动，有x12at ⑤ 2联立③④⑤式解得：F1=2.4N，F2=62.4N