【物理】北京市房山区2019-2020学年高一上学期期末考试检测试题 （解析版）

【物理】北京市房山区2019-2020学年高一上学期期末考试检测试题 （解析版）

北京市房山区2019-2020学年第一学期期末检测试卷 高一物理 第一部分（选择题共60分）‎ ‎—、本部分共20小题，每小题3分，共60分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。‎ ‎1.下列物理量是矢量的是（ ）‎ A. 路程 B. 质量 C. 温度 D. 摩擦力 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC． 质量、路程和温度都只有大小没有方向，是标量，不是矢量，故ABC错误；‎ D． 摩擦力是既有大小又有方向的物理量，是矢量，故D正确。‎ 故选D ‎2.为了准确反映物体位置变化的快慢和方向，物理学中引入一个物理量进行定量描述，这个物理量是 A. 参照物 B. 速度 C. 位移 D. 加速度 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 为了比较物体位置变化的快慢，物理学中引入了速度这个物理量，它等于运动物体在单位时间内通过的位移，故B正确．‎ ‎3.如图所示，油桶放置在静止的汽车上，力F为汽车对油桶的支持力，则F反作用力是（ ）‎ A. 油桶所受的重力 B. 汽车所受的重力 C. 油桶对汽车的压力 D. 汽车对地面的压力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 根据作用力与反作用力的特点可知，作用力与反作用力分别作用在两个物体上，力的性质相同，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，由此可知汽车对油桶的支持力的反作用力是油桶对汽车的压力，故C正确，ABD错误。‎ 故选C。‎ ‎4.下列对于运动基本概念的描述正确的是　　‎ A. 顺丰速运“无人机快递”完成一次快件投递回到出发点，此运动过程的路程为零 B. 微信支付交易记录中有一单的转账时间为“20181001 19：49：34”，这里的时间指时刻 C. “复兴号”列车在京沪高铁线运行最高时速可达350公里，这里的时速指平均速率 D. 常熟市三环高架启用的“区间测速”系统，测的是汽车沿高架绕行的平均速度 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 掌握位移和路程的区别，明确时间和时刻的主要区别；知道平均速率等于路程与时间的比值；会区分平均速度和平均速率．‎ ‎【详解】路程是轨迹的长度，顺丰速运“无人机快递”完成一次快件投递回到出发点，此运动过程的路程不为零，故A错误；查看微信支付交易记录时发现有一单的转账时间为：49：34，这对应一个瞬间，故这里的时间是时刻，故B正确；“复兴号”列车组列车在京沪高铁线按时速350公里运行，这里的时速指瞬时速率，故C错误；“区间测速”测量的是某一过程的速度，是路程与时间的比值，为平均速率，故D错误．所以B正确，ACD错误．‎ ‎【点睛】本题考查位移、路程、时间和时刻、平均速率、平均速度等概念，要注意明确相近知识点的区别和联系．‎ ‎5.如图所示，小孩从滑梯上滑下。忽略空气阻力，小孩在匀速下滑时（ ）‎ A. 只受重力和支持力 B. 只受重力和摩擦力 C. 只受重力、支持力、摩擦力和下滑力 D. 只受重力、支持力和摩擦力 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】小孩从滑梯上滑下，必定受到重力和支持力。小孩做匀速直线运动，受力平衡，小孩还受到滑动摩擦力，否则合力不为零，故ABC错误，D正确。‎ 故选D。‎ ‎6.如图所示的四个图像中，描述物体做匀加速直线运动的是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．速度随时间不变，表示物体做匀速直线运动，故A错误；‎ B．速度随时间均匀增加，表示物体做匀加速直线运动，故B正确；‎ C．位移随时间不变，表示物体静止，故C错误；‎ D．位移随时间均匀增加，表示物体做匀速直线运动，故D错误。‎ 故选B。‎ ‎7.有两个力作用在物体上同一点，它们的合力为 0．现在把其中一个向东 6N 的力改为向南（大 小不变），则它们的合力大小为 A. 6 N B. 6N C. 12 N D. 0‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意知，把其中一个向东 6N 的力改为向南，则剩余的力的合力向西大小为6N，则两力的大小均为6N，方向相互垂直，根据力的平行四边形定则，由勾股定理可得，合力大小为：，选项B正确；‎ ‎8.如图所示为用力的传感器探究摩擦力随时间变化的F-t图像。根据图像在对摩擦力的分析中，不正确的是（ ）‎ A. 物体运动以后滑动摩擦力增大 B. 物体所受滑动摩擦力略小于最大静摩擦力 C. 物体运动以后滑动摩擦力不变 D. 在物体滑动以前，物体所受的静摩擦力随拉力的增大而增大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AC．物体运动以后滑动摩擦力，而滑动摩擦力大小公式f=μN，由此可知，其值不变，故A不正确，C正确；‎ B．由F-t图象，可知，物体所受滑动摩擦力略小于最大静摩擦力，故B正确；‎ D．在物体滑动以前，物体所受的静摩擦力，由F-t图象，可知，随拉力的增大而增大，故D正确；‎ 本题选择不正确的，故选A。‎ ‎9.如图所示，用轻绳OA把质量为m的球挂在光滑的竖直墙壁上，O点为绳的固定点，B点为球与墙壁的接触点，绳与墙壁的夹角为θ．绳子对球的拉力大小为F，墙壁对球的支持力大小为N，则 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】以球为研究对象，分析其受力情况：重力mg、悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力，根据平衡条件，有 ‎ T=‎ N=mgtanθ 故C正确，ABD错误。‎ ‎10.某同学在列车车厢顶部，用细绳悬挂一个小球。在列车运动的过程中，细绳偏过一定角度，并相对车厢保持静止。在某次测定中，通过已测定偏角的大小为θ，已知重力加速度为g。则能推断出的是（ ）‎ A. 列车的运动方向 B. 列车的加速度 C. 小球所受合力大小 D. 细绳拉力大小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．以小球为研究对象，分析其受力情况：重力和细绳的拉力，根据平行四边形定则可确定出小球的合外力方向向右，从而能推断出小球的加速度方向，即可推断出列车的加速度方向，但是根据加速度方向不能推断速度方向，当加速度方向与速度方向相同时列车做加速运动，当加速度方向与速度方向相反时列车做减速运动，故A错误，B正确；‎ CD ‎．由于小球的质量是未知的，所以不能计算小球受到的合力的大小，也不能求出细绳的拉力的大小，故CD错误。‎ 故选B。‎ ‎11.如图所示，在探究加速度与力的关系的实验中，将两辆相同的小车放在水平木板上，前端各系一条细线，线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘中可以放不同的重物。把 木板一端垫高，以平衡摩擦力。两小车后端各系一条细线，用黑板擦把两条细线同时按 压在木板上。抬起黑板擦，两小车开始运动，按下黑板擦，两小车停下来。小车受到的拉力分别为Fl和F2，加速度分别为a1和a2，位移分另为x1和x2，某小组的同学通过改 变拉力大小获得实验数据如表格所示。在该实验的分析中正确的是（ ）‎ A. 若两个小车必须从静止开始运动，但运动时间可以不同 B. 若两个小车不必从静止开始运动，但运动时间必须相同 C. 通过第一组数据可知，在误差允许范围内，当F2=2F1时，x2=2x1，a2=2a1仍说明加速度与力成正比 D. 通过第一组数据的乙和第二组数据的甲相比，当F1=F2时，位移明显不同，显然是实验误差造成的 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC．根据同时开始运动，同时停止，说明初速度为零，时间相等，根据在初速度为零的匀变速直线运动知，运动时间相等，则位移与加速度成正比，通过第一组数据可知，在误差允许范围内，当F2=2F1时，x2=2x1，a2=2a1说明加速度与力成正比，故AB错误，C正确。‎ D．两组不同数据，因为运动时间不同，力相等，位移也会不等，故D错误。‎ ‎12.日常生活中乘坐电梯时，或者站在体重计上做下蹲动作时，往往会发现体重计示数会发生变化，这就是我们常说的超重和失重现象。现在有一个同学站在力学传感器上完成下蹲动作，力学传感器示数变化如图所示。传感器上的示数称为视重，直接反应了哪个力的作用（ ）‎ A. 学生受到的重力 B. 学生受到的支持力 C. 学生对力学传感器的压力 D. 地面对力学传感器的支持力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】体重计示数直接反应的是人对力学传感器的压力；而人站在体重计上时，人受体重计的支持力和重力作用，而人受到的支持力与体重计受到的压力为作用力和反作用力；故由传感器示数可以确定人受到的支持力，故C正确，ABD错误。‎ ‎13.日常生活中乘坐电梯时，或者站在体重计上做下蹲动作时，往往会发现体重计示数会发生变化，这就是我们常说的超重和失重现象。现在有一个同学站在力学传感器上完成下蹲动作，力学传感器示数变化如图所示。从图上看这位同学的重力约为（ ）‎ A. 700N B. 290N C. 500N D. 100N ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】人站立在体重计上不动或下蹲完成时，体重计的示数等于人的重力；由图可知，人的重力应为500N，故C正确，ABD错误。‎ ‎14.日常生活中乘坐电梯时，或者站在体重计上做下蹲动作时，往往会发现体重计示数会发生变化，这就是我们常说的超重和失重现象。现在有一个同学站在力学传感器上完成下蹲动作，力学传感器示数变化如图所示。下蹲过程中合力方向是如何变化的（ ）‎ A. 先向下后向上 B. 先向上后向下 C. 一直向上 D. 一直向下 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】下蹲过程中，人先向下做加速运动，后向下做减速运动，所以先处于失重状态后处于超重状态，故加速度向先下后向上，由牛顿第二定律可知，合力的方向先向下后向上，故A正确，BCD错误。‎ ‎15.力的合成和分解是我们受力分析过程中重要的方法，下图是探究合力和分力关系的示意图，根据图中内容回答问题。本实验采用的科学方法是（ ）‎ A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 建立物理模型法 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法，故ACD错误，B正确。‎ 故选B。‎ ‎16.力的合成和分解是我们受力分析过程中重要的方法，下图是探究合力和分力关系的示意图，根据图中内容回答下列问题。采取下列哪项措施对减小实验误差不起作用的是（ ）‎ A. 图乙中两个分力F1、F2间的夹角越大越好 B. 图乙中两个分力F1、F2的大小应尽量大些 C. 图乙、图丙中连接测力计的细线尽量长些，标记同一细线方向的两点要远些 D. 图丁中做力的图示时，选择合适的标度，图尽量做的大些 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．数据处理时，我们需要画出力的大小和方向，所以力要适当大些，夹角也要适当，不能太大或太小，这样可减小测量误差对实验的影响，故A错误，B正确。 C．为了方便而且更加准确确定力的方向，操作时可以使绳套细且长一些，标记同一细线方向的两点要远些，故C正确。 D．做力的图示时，选择合适的标度，图尽量做的大些，故D正确。 本题选择对减小实验误差不起作用的，故选A。‎ ‎17.力的合成和分解是我们受力分析过程中重要的方法，下图是探究合力和分力关系的示意图，根据图中内容回答问题。本实验需要两次拉伸橡皮条：一次是通过细线用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，另一次是通过细线用一个弹簧测力计拉橡皮条，关于这两次拉伸，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 要求将橡皮条拉到相同长度 B. 要求图乙中两个弹簧测力计所成角度为90°‎ C. 要求将橡皮条和细绳的结点O拉到相同的位置 D. 要求图乙中两个弹簧测力计读数相同 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AC．本实验采用“等效法”，要求两次拉伸橡皮条时效果相同（橡皮条的拉伸方向和伸长量相同），即要求细绳的结点拉到相同的位置，故A错误，C正确。‎ BD．两弹簧拉力大小和夹角大小适度即可，大小不一定相等，夹角也不一定为90°，故BD错误。‎ ‎18.国际单位制（缩写SI）定义了 7个基本单位，其他单位均可 由物理关系导出。例如，由m和s可以导出速度单位m·s-1。2018 年第26届国际计量大会决定7个基本单位全部用基本物理常量来定义（对应关系如图，例如，s对应△v，m对应c ）。新SI自2019 年5月20日（国际计量日）正式实施，这将对科学和技术发展产生深远影响。下列哪组物理量是国际单位制中的力学基本量 （ ）‎ A. 长度、质量、力 B. 长度、质量、时间 C. 长度、质量、电流 D. 质量、时间、速度 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】长度、质量、时间是国际单位制中三个力学基本物理量，力与速度是导出物理量，故ACD错误，B正确。‎ ‎19.国际单位制（缩写SI）定义了 7个基本单位，其他单位均可由物理关系导出。例如，由m和s可以导出速度单位m·s-1。2018 年第26届国际计量大会决定7个基本单位全部用基本物理常量来定义（对应关系如图，例如，s对应△v，m对应c ）。新SI自2019 年5月20‎ 日（国际计量日）正式实施，这将对科学和技术发展产生深远影响。在力学范围内，由基本单位根据物理关系推导出来的其他物理量单位，例如速度、加速度、力的单位，叫做导出单位。以下关系式能正确反映牛顿（N）与基本单位之间关系的是（ ）‎ A. 1N=1kg·m/s B. 1N=1kg·m2/s C. 1N=1kg·m/s2 D. 1N=1kg·m2/s2‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】力的单位是牛，根据牛顿第二定律F=ma可知：1N=1kg•m/s2，故C正确ABD错误。‎ 故选C。‎ ‎20.国际单位制（缩写SI）定义了 7个基本单位，其他单位均可 由物理关系导出。例如，由m和s可以导出速度单位m·s-1。2018 年第26届国际计量大会决定7个基本单位全部用基本物理常量来定义（对应关系如图，例如，s对应△v，m对应c ）。新SI自2019 年5月20日（国际计量日）正式实施，这将对科学和技术发展产生深远影响。牛顿于1687年将万有引力定律发表于传世之作《自然哲学的数学原理》中，其内容可简述为：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比、与它们之间距离r的二次方成反比，即，式中质量的单位用千克（kg ），距离的单位用米（m），力的单位用牛（N）。 G是比例系数，叫做引力常量，适用于任何两个物体。引力常量G与基本单位之间的关系是（ ）‎ A. N·m2/kg2 B. m2/s2kg C. m3/s2·kg D. N·m/kg2‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】国际单位制中质量m、距离r、力F的单位分别是：kg、m、N，根据牛顿的万有引力定律，得到G的单位是N•m2/（kg）2=（kg•m/s2）×m2/（kg）2=m3/（kg•s2）‎ 故C正确，ABD错误。‎ 故选C。‎ 第二部分（非选择题共40分）‎ 二、填空題（本题共12分）‎ ‎21.某同学用如图所示的装置来探究弹力和伸长量的关系，她分别把弹簧和橡皮筋作为研究对象，记录每一次悬挂钩码的质量和指针所对应的刻度，然后通过分析这些数据获得了自己的实验结论．‎ ‎（1）实验时，该同学认为可以用钩码的重力来代替弹簧或橡皮筋产生的弹力大小，这样做的依据是___________．‎ A.钩码静止时受到的弹力和重力是一对作用力与反作用力 B.钩码静止时受到的弹力和重力是一对平衡力 C.钩码静止时受到的弹力和重力本来就是同一个力 ‎（2）该同学用图象法来分析数据，如图所示，其中横轴代表伸长量、纵轴代表弹力．图中“虚线”是根据橡皮筋的测量数据绘制出的图线、“+”是根据弹簧的测量数据描绘的点迹，但她对弹簧的研究工作还未结束，请你根据下面表格中的数据在图中完成剩余工作：‎ a．请用“+”将第4个点迹描绘在图象中___________。‎ b．请根据所有点迹“+”画出能反映弹簧弹力变化规律的图线_______．‎ ‎（3）请根据图中你所绘制的图线计算该弹簧的劲度系数为___________N/m．（保留3位有效数字）‎ ‎（4）若将橡皮筋和弹簧分别从原长拉伸5cm的伸长量，人克服弹力做的功分别为W1、W2，请根据图判断W1____W2（选填“>”“=”或“<”），判断依据是：__________．‎ ‎【答案】(1). B (2). ‎ ‎ (3). 14.7 (4). W1>W2 图线与横轴所包围的面积代表功的大小 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)作用在砝码上的重力和弹簧的弹力是一对平衡力，合力为零，故选B。‎ ‎(2)a.第4个点对应的弹簧的伸长量为23.37cm-13.30cm=10.07cm；弹力为1.47N；则在图像中的位置如图 b.能反映弹簧弹力变化规律的图线如图 ‎(3)弹簧的劲度系数 ‎(4)根据W=Fx，可知，则图线与横轴所包围的面积代表功的大小；则若将橡皮筋和弹簧分别从原长拉伸5cm的伸长量，人克服弹力做的功分别为W1>W2.‎ 三、计算论证题（本题共5小题。共28分）‎ ‎22.如图所示，光滑水平桌面上有一个静止的物体，质量是700g，在1.4N的水平恒力作用下开始运动，求：‎ ‎ ‎ ‎(1)物体的加速度a的大小；‎ ‎(2)5s末物体的速度v的大小。‎ ‎【答案】(1) 2m/s2；(2) 10m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由牛顿第二定律得a=2m/s2‎ ‎（2）由vt=at代入数据vt=10m/s ‎23.某幼儿园要在空地上做一个滑梯，根据空地的大小，滑梯的水平跨度确定为6m ‎。设计时，滑板和儿童裤料之间的动摩擦因数μ取0.4。（g取10m/s2）‎ ‎ ‎ ‎(1)假设滑梯的高度为4.5m，计算儿童沿滑梯下滑的加速度的大小；‎ ‎(2)设计人员从儿童安全考虑，觉得4.5m高度存在安全隐患，决定在水平跨度6m的前提下将滑梯高度降低为2m。设计人员这样设计是否合理，请说明理由。‎ ‎【答案】(1) 2.8m/s2；(2) 不合理，理由：如高度降为2m，儿童将不能沿滑梯自由下滑 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）受力如图，摩擦力 f=μmgcosθ 由牛顿第二定律得：ma=mgsinθ－f 根据题意可知 代入数据a=2.8m/s2‎ ‎（2）不合理，儿童在滑梯上能滑下，应满足：mgsinθ＞μmgcosθ 即得 tanθ＞μ=04‎ 根据几何关系可知 其中L=6m，解得滑梯的最小高度 ‎ h=2.4m 所以，将滑梯高度降低为2m时，儿童将不能沿滑梯自由下滑。‎ ‎24.城市轨道交通已成为房山人重要的交通工具之一。图甲为进站安检场景，图乙是安检时传送带运行的示意图。某乘客把一书包放在水平传送带的入口A处，书包随传 ‎ 送带匀速运动到出口B处。由于书包与传送带间的动摩擦因数很大，传送带的运行速度很小，可忽略书包的加速时间。已知传送带始终以v=0.20m/s的速度匀速运行，A、B两处之间的距离L=1.6m。‎ ‎ ‎ ‎(1)求书包从A处运动到B处的时间t；‎ ‎(2)有同学认为，书包随传送带匀速运动过程中，始终受到传送带施加的摩擦力作用。你认为这种说法是否正确，请说明理由。‎ ‎【答案】(1)8s；(2)不正确，一起运动时没有相对运动也没有相对运动趋势所以没有摩擦力 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由匀速运动规律 ‎（2）不正确，理由：传送带与书包一起匀速运动，两物体间没有相对运动，也没有相对运动趋势，所以不存在摩擦力。‎ ‎25.物体在流体中运动时，要受到流体的阻力，流体的阻力跟物体相对于流体的速度有关，还跟物体的横截面积有关。神舟返回舱在返回地面时，会打开减速伞减速。设减速伞下落过程受到的空气阻力与减速伞的横截面积S成正比，与减速伞 下落的速度v的平方成正比，即f=kSv2（其中k为比例系数）。减速伞在接近地面时近似看作匀速直线运动，重力加速度为g。‎ ‎(1)打开减速伞后，分析返回舱的加速度和速度分别是如何变化的；‎ ‎(2)如果返回舱和减速伞的总质量为M，求返回舱接近地面匀速时的速度vm。‎ ‎【答案】(1)加速度减小，速度增加，当加速度减小到零时，匀速运动；(2) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由于减速伞所受阻力与速度平方成正比，随速度增大阻力增大，伞受重力不变，所以加速度减小速度增加，加速度减为0时匀速运动。 ‎ ‎（2）当阻力等于伞的重力时，伞做匀速运动。即：Mg=kSv2‎ 得：‎ ‎26.推理论证是物理的一种常用的方法，通过推理和论证，有助于理解知识间的联系，促进对相关知识的准确理解。‎ 如图所示，在光滑水平面上，一质量为m的物体， 在水平恒力F的作用下，以初速度v0做匀加速直线运动，经过时间t，位移为x，速度达到vt。‎ ‎(1)利用以上信息，分别从牛顿第二定律、匀变速直线运动规律、加速度定义三个角度求出物体的加速度。‎ ‎(2)力对物体的作用在空间上累积的效果可以用力F与位移x的乘积表示，即Fx，就是初中我们所学的力做的功。初中我们还知道“物体由于运动所具有的能叫动能” 物体的动能与物体质量和速度有关。实际上物理学中把物体的质量与速度平方乘积的一半定义为动能，用Ek表示，即：。根据初中所学知识，猜想本题物理情景中功和动能的关系，并通过推理证明你的猜想。‎ ‎【答案】(1)见解析；(2)见解析 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）牛顿第二定律 匀变速运动规律 加速度定义 ‎（2）由功能关系猜测：力做的功等于动能的变化量证明：，‎ 可得 即