1、山东省潍坊市2013-2014学年下学期期末考试高一物理试卷一、选择题（共10小题，每小题4分，满分40分）1（4分）伽利略和牛顿都是物理学发展史上最伟大的科学家，巧合的是，牛顿就出生在伽利略去世后第二年下列关于力和运动关系的说法中，不属于他们的观点为是（）A自由落体运动是一种匀变速直线运动B力是使物体产生加速度的原因C物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性D力是维持物体运动的原因考点：自由落体运动.专题：自由落体运动专题分析：亚里士多德的观点：物体越重，下落越快，力是维持物体运动的原因；伽利略的观点是：力是改变物体运动状态的原因，物体下落的快慢与物体的轻重没有关系牛顿第一定律是牛顿在伽利略
2、和笛卡尔研究成果的基础上总结出来的解答：解：A、伽利略通过斜面实验得出自由落体运动是一种匀变速直线运动，故A正确；B、伽利略的观点是：力是改变物体运动状态的原因，即产生加速度的原因，故B正确；C、牛顿第一定律认为物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性，故C正确；D、亚里士多德的观点：物体越重，下落越快，力是维持物体运动的原因，故D错误；本题选错误的故选D点评：物理学史是高考物理考查内容之一学习物理学史，可以从科学家身上学到科学精神和研究方法2（4分）关于质点和重心，下列说法正确的是（）A只有体积小的物体，才能看作质点B乒乓球比赛中，接球和发球时运动员不可以把乒乓球看作质点C形状规则的物体的重
3、心位置不一定在物体上D形状规则和质量分布均匀的物体的重心位置一定在物体上考点：重心；质点的认识.分析：物体可以看成质点的条件是看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形状则和质量分布均匀的物体的重心位置不一定在物体上解答：解：A、质量很小、体积很小的物体也不一定就能够看成质点，比如原子的质量和体积都很小，但是在研究原子的运动时原子是不能看成质点的，所以A错误；B、研究乒乓球旋转快慢时，如果看成质点就没有旋转了故B正确；C、D、质量均匀分布的规则物体，其重心在它的几何中心上，但物体的重心位置不一定在物体上，如圆环的重心就
4、在圆环之外故C，D错误故选：B点评：考查学生对质点和重心这两个概念的理解，关键是知道物体能看成质点时的条件，看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，物体的大小体积能否忽略重心是物体重力的作用点，量均匀分布的规则物体，其重心在它的几何中心上，但物体的重心位置不一定在物体上3（4分）下列关于做直线运动物体的速度，速度的变化量和加速度的下列说法正确的（）A质点的速度越大，加速度就越大B质点的速度变化量越大，加速度就越大C质点的速度在增大，加速度可能在减小D质点在某段时间内的速度变化量向西，加速度可能向东考点：加速度；速度.专题：直线运动规律专题分析：加速度是反映速度变化快慢的物理量，当加速度的方
5、向与速度方向相同，速度增加，当速度的方向与加速度的方向相反，速度减小解答：解：A、质点的速度大，加速度不一定大，比如质点以较大速度做匀速直线运动，加速度为零故A错误B、速度变化量大，加速度不一定大，还与变化的时间有关故B错误C、当加速度的方向与速度方向相同，加速度减小，速度增大故C正确D、根据a=知，加速度的方向与速度变化量的方向相同故D错误故选：C点评：解决本题的关键知道加速度的物理意义，知道加速度的方向与速度变化量的方向相同，以及掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法，关键看速度与加速度方向的关系4（4分）（2014韶关一模）一物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化规律如图所示，取
6、开始运动方向为正方向，则物体运动的vt图象，正确的是（）ABCD考点：匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的图像.专题：运动学中的图像专题分析：在01s内，物体从静止开始沿加速度方向匀加速运动，在1s2 s内，加速度反向，速度方向与加速度方向相反，所以做匀减速运动，到2s末时速度为零2 s3 s内加速度变为正向，物体又从静止开始沿加速度方向匀加速运动，重复01s内运动情况，3s4s内重复1s2 s内运动情况解答：解：在01s内，a1=1m/s2，物体从静止开始正向匀加速运动，速度图象是一条直线，1s末速度v1=a1t=1 m/s，在1s2 s内，a2=1m/s2，物体将仍沿正方向运
7、动，但要减速，2s末时速度v2=v1+a2t=0，2 s3 s内重复01s内运动情况，3s4s内重复1s2 s内运动情况，故选C点评：根据加速度随时间变化规律的图象找出对应的加速度大小和方向，结合物体的初状态状态分析物体的运动情况5（4分）一石块从高度为H处自由下落，当速度达到落地速度的一半时，它的下落距离等于（）ABCD考点：自由落体运动专题：自由落体运动专题分析：自由落体运动是初速度为零加速度为零g的匀加速直线运动，根据位移与速度关系公式求解解答：解：设石块落地时的速度大小为v，由：v2v02=2gx得：v20=2gH（）20=2gh由解得：h=故选B点评：本题考查应用自由落体运动规律解题
8、的基本能力，是基本题，比较简单，考试时不能丢分考点：自由落体运动专题：自由落体运动专题分析：自由落体运动是初速度为零加速度为零g的匀加速直线运动，根据位移与速度关系公式求解解答：解：设石块落地时的速度大小为v，由：v2v02=2gx得：v20=2gH（）20=2gh由解得：h=故选B点评：本题考查应用自由落体运动规律解题的基本能力，是基本题，比较简单，考试时不能丢分考点：自由落体运动.专题：自由落体运动专题分析：自由落体运动是初速度为零加速度为零g的匀加速直线运动，根据位移与速度关系公式求解解答：解：设石块落地时的速度大小为v，由：v2v02=2gx得：v20=2gH（）20=2gh由解得：h
9、=故选B点评：本题考查应用自由落体运动规律解题的基本能力，是基本题，比较简单，考试时不能丢分6（4分）一根轻绳的上端悬挂在天花板上，下端挂一灯泡，则（）A灯泡受的重力和灯泡对绳的拉力是一对平衡力B灯泡受的重力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力C灯泡对绳的拉力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力D绳对天花板的拉力和天花板对绳的拉力是一对平衡力考点：作用力和反作用力；牛顿第三定律.分析：相互作用力的条件：大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，分别作用在两个不同物体上，且同时产生，同时消失平衡力的条件是：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上，缺一不可根据平衡力和相互作用力的
10、条件与特点可逐项做出判断解答：解：A、灯泡受的重力受力物体是灯泡施力物体是地球，灯泡对绳的拉力受力物体是绳施力物体是灯泡，二者大小相同方向相同分别作用在两个物体上，既不是平衡力也不是相互作用力，所以A错误；B、灯泡受的重力和绳对灯泡的拉力受力物体都是灯泡，二者大小相等方向相反作用在一个物体上，符合二力平衡的条件，是一对平衡力，所以B错误；C、灯泡对绳的拉力和绳对灯泡的拉力二力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，分别作用在两个不同物体上，且同时产生，同时消失，属于相互作用力，所以C正确；D、绳对天花板的拉力和天花板对绳的拉力二力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，分别作用在两个不同物体上
11、，且同时产生，同时消失，属于相互作用力，所以D错误故选：C点评：此题主要考查学生对平衡力的辨别，学习中特别要注意平衡力和相互作用力的区别：是否作用于同一物体7（4分）下述力、加速度、速度三者的关系中，正确的是（）A合外力发生改变的一瞬间，物体的加速度立即发生改变B合外力一旦变小，物体的速度一定也立即变小C合外力逐渐变小，物体的速度可能变小，也可能变大D多个恒力作用在物体上，若只改变其中一个力，则物体的加速度一定改变考点：加速度；速度；牛顿第二定律.专题：直线运动规律专题分析：根据牛顿第二定律，可知，合力与加速度有同时性，且方向相同；再结合加速度与速度的方向来确定速度增加与否从而即可确定求解解答
12、：解：A、由牛顿第二定律知：它所受合外力是恒定不变时，则加速度也恒定不变，合外力发生改变的一瞬间，物体的加速度立即发生改变故A正确B、由牛顿第二定律可知：合外力一旦变小，物体的加速度一定也立即变小，若与速度方向相反，物体的速度一定减小，若与速度相同，则物体的速度在变大；故B错误，C正确D、多个恒力作用在物体上，若只改变其中一个力，则合力一定变化，所以物体的加速度一定改变故D正确故选：ACD点评：本题考查对牛顿第二定律、加速度与速度关系的理解要抓住加速度与速度无关，即可知道合力与速度无关，与速度变化快慢有关8一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的
13、力拉弹簧，平衡时长度为l2弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为（）ABCD考点：胡克定律.分析：根据弹簧受F1F2两个力的作用时的弹簧的长度，分别由胡克定律列出方程联立求解即可解答：解：由胡克定律得 F=kx，式中x为形变量，设弹簧原长为l0，则有F1=k（l0l1），F2=k（l2l0），联立方程组可以解得 k=，所以C项正确故选C点评：本题考查胡克定律的计算，在利用胡克定律 F=kx计算时，一定要注意式中x为弹簧的形变量，不是弹簧的长度，这是同学常出差的一个地方9（4分）（2013浙江模拟）如图，质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点，在外力F的作用下，小
14、球A、B处于静止状态若要使两小球处于静止状态且悬线OA与竖直方向的夹角保持30不变，则下列外力F的大小不能维持系统平衡的是（）AmgBmgCmgDmg考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用.专题：共点力作用下物体平衡专题分析：对AB两球整体受力分析，受重力G，OA绳子的拉力T以及拉力F，其中重力大小和方向都不变，绳子的拉力方向不变大小变，拉力的大小和方向都变，根据共点力平衡条件，利用平行四边形定则作图可以得出拉力的最小值和最大值解答：解：对AB两球整体受力分析，受重力G=2mg，OA绳子的拉力T以及拉力F，三力平衡，将绳子的拉力T和拉力F合成，其合力与重力平衡，如图由图看出，当拉
15、力F与绳子的拉力T垂直时，拉力F最小，最小值为Fmin=2mgsin30=mg；由于拉力F的方向具有不确定性，因而从理论上讲，拉力F最大值可以取到任意值题中BCD的值都大于mg，故都有可能，而Fmin，不可能故A正确故选A点评：本题是三力平衡问题中的动态分析问题，其中一个力大小和方向都不变，一个力方向不变、大小变，第三个力的大小和方向都变，根据共点力平衡条件，集合平行四边形定则作出力的图示，得到未知力的变化情况10（4分）一位同学乘坐电梯从六楼下到一楼的过程中，其vt图象如图所示下列说法正确的是（）A前2s内该同学处于超重状态B前2s内该同学的加速度大小是最后1s内的0.5倍C该同学在10s内
16、的平均速度是1m/sD该同学在10s内通过的位移是17m考点：匀变速直线运动的图像；平均速度；匀变速直线运动的速度与时间的关系.专题：运动学中的图像专题分析：根据加速度的方向判断超失重情况：当加速度方向向上时物体处于超重状态，相反，加速度方向向下时物体处于失重状态；图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移的大小解答：解：A、前2s内物体做匀加速直线运动，加速度方向向下，该同学处于失重状态故A错误B、前2s内同学的加速度大小a1=m/s2=1m/s2，最后1s内加速度的大小a2=m/s2=2m/s2，知前2s内该同学的加速度是最后1s内的一半故B正确C、D、图线与时间轴围成的面积表示
17、位移，则10s内的位移x=2m=17m，平均速度=m/s=1.7m/s故C错误，D正确故选：BD点评：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，图线的斜率表示加速度二、实验题（本题共2个小题，共20分）11（8分）如图的甲、乙两图是表示用同一套器材测量重10N的铁块P与长金属板间 的滑动摩擦力的两种不同方法甲图使金属板静止在水平桌面上，用手通过弹簧秤向右用力F拉P，使P向右匀速运动；乙图把弹簧秤的一端固定在墙上，用力F水平向左拉金属板，使金属板向左运动两种方法中弹簧秤的示数情况已放大画出，则关于这两种测量滑动摩擦力的方法：（1）乙（填“甲”或“乙”）方法好（
18、2）选择正确的方法后，滑动摩擦力的测量值为2.40N，铁块与金属板之间的动摩擦因数为0.24考点：探究影响摩擦力的大小的因素.专题：实验题；摩擦力专题分析：（1）实验目的是测量滑动摩擦力，由于物体的运动状态难以判断，故甲图不好操作，读数不准确；（2）铁块P与金属板间的滑动摩擦力的大小可由弹簧秤读出，进而求得动摩擦因数解答：解：（1）甲图中，只有当弹簧拉着木块匀速前进时，弹簧的读数才等于木块所受滑动摩擦力大小，乙图中无论木板加速、减速还是匀速运动，木块均处于平衡状态，木块所受滑动摩擦力大小等于弹簧示数，故相比较而言，乙图中物体更容易控制平衡状态，便于读数，因此方法好故答案为：乙（2）根据弹簧秤指
19、针的指示位置可知，其读数为2.40N，物体处于平衡状态，摩擦力大小和弹力大小相等，因此滑动摩擦力的测量值为2.40N而=0.24；故答案为：（1）乙；（2）2.40；0.24点评：进行试验操作时，不光要理论上可行，还要考虑可操作性，要便于数据测量和减小误差，本题很好的体现了这点，是考查学生能力的好题12（12分）某同学设计了一个探究加速度与物体所受合外力F及质量M的关系实验图1a为实验装置简图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂的砂桶（总质量为m），D为一端带有定滑轮的长木板（1）图1b给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点
20、（图中未标出），计数点间的距离如图所示根据图中数据计算的加速度a=0.600m/s2 （保留三位有效数字）（2）若保持砂和砂桶质量m不变，改变小车质量M，分别得到小车加速度a与质量M及对应的数据如下表所示 次数123456789小车加速度a/（ms2）1.981.721.481.251.000.750.480.500.30小车质量M/kg0.250.290.330.400.500.710.751.001.67小车质量/kg14.003.443.002.502.001.411.331.000.60根据表中数据，为直观反映F不变时a与M的关系，请在图2所示的方格坐标纸中选择恰当的物理量建立坐标系，
21、并作出图线从图线中得到F不变时，小车加速度a与质量M之间存在的关系是某同学在探究a与F的关系时，把砂和砂桶的总重力当作小车的合外力F，作出aF图线如图3所示，试分析图线不过原点的原因是平衡摩擦力时木板倾角太大，图线上部弯曲的原因是没有满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量在这个实验中，为了探究两个物理量之间的关系，要保持第三个物理量不变，这种探究方法叫做控制变量法考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系.专题：实验题分析：纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的加速度根据表格中数据采用描点法画出图象，找出它们之间的关系解决实验问
22、题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项该实验采用的是控制变量法研究，其中加速度、质量、合力三者的测量很重要解答：解：（1）每相邻两计数点间还有4个打出的点，计数点时间间隔T=0.1s根据x=aT2，有：=m/s2=0.600m/s2（2）根据图表在坐标纸上描点，然后用一条直线将这些点和坐标原点连接起来，图象如图所示：从图线中得到F不变时，小车加速度a与质量M之间存在的关系是成反比（3）开始物体所受拉力为零时，却产生了加速度，故操作过程中平衡摩擦力时木板倾角过大，随着外力F的增大，砂和砂筒的质量越来越大，最后出现了不满足远小于小车质量的情况，因此图线出现了偏折现象（4）
23、该实验是探究加速度与力、质量的三者关系，研究三者关系必须运用控制变量法故答案为：（1）0.600；（2）；（3）平衡摩擦力时木板倾角太大；没有满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量；（4）控制变量点评：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，尤其是理解平衡摩擦力和Mm的操作和要求的含义三、解答题（本题共4小题，共40分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要计算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位）13（8分）某型号的舰载飞机在航空母舰的跑道上加速时，加速度大小为4m/s2，飞机相对于地面的起飞速度是60m/s，航空母舰正以2
24、0m/s的速度匀速向东航行，停在航空母舰上的飞机也向东起飞，则舰载飞机在航空母舰上起飞所需时间是多少秒？起飞的跑道长度至少是多少米飞机才能顺利起飞？考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系.专题：直线运动规律专题分析：以航空母舰为参考系，飞机的速度只需要达到40m/s即可起飞，根据速度时间公式求时间，根据位移时间公式求位移解答：解：飞机起飞的速度相对于静止空气是60m/s航空母舰以20m/s的速度向东航行，停在航空母舰上的飞机也向东起飞，飞机的速度只需要达到40m/s即可起飞；根据速度时间公式，得到：v=v0+at，解得：t=s=10s；根据位移时间公式，得到：x=at2=4102=200m答：
25、舰载飞机在航空母舰上起飞所需时间是10s，起飞的跑道长度至少是200米飞机才能顺利起飞点评：本题关键是根据位移时间关系公式和速度时间关系公式列式求解，要注意公式中的运动参量要相对同一个参考系14（8分）如图，重为200N的重物用轻绳ON、OM悬挂在天花板上，已知ONM=60，OMN=30，求绳OM的拉力F1和绳ON的拉力F2分别是多少？考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用.专题：共点力作用下物体平衡专题分析：以结点O为研究对象，它受到三个力作用处于平衡状态：绳OM的拉力F1、绳ON的拉力F1和重物的拉力F3，F1、F2的合力与F3平衡，大小相等，方向相等运用合成法，求出绳OM的
26、拉力F1和绳ON的拉力F2解答：解：以结点O为研究对象，F3=G=200N 由平衡条件，得 F1=F3sin30=200=100N F2=F3cos30=200N=100答：绳OM的拉力F1和绳ON的拉力F2分别是100N和100点评：对于绳子悬挂物体的问题往往以绳子的结点为研究对象进行分析，而不直接研究物体本题这种装置的结论是：绳长，受到的拉力小，绳短，受到的拉力大，在最大承受能力相同的情况下，当重物质量增加时，短绳先断15（12分）为了安全，在高速公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离已知某段高速公路的最高限速v=108km/h，假设前方车辆突然停止，后面车辆司机从发现这一情况起，经操纵刹车
27、到汽车开始减速经历的时间（即反应时间）t=0.50s，刹车时汽车受到阻力的大小为汽车重力的0.50倍该段高速公路上以最高限速行驶的汽车，至少应保持的距离为多大？取g=10m/s2考点：牛顿第二定律；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.专题：牛顿运动定律综合专题分析：前方汽车突然停止，后面的汽车在司机反应时间内以原速率做匀速直线运动，然后做匀减速直线运动直到停止所以汽车间的安全距离等于匀速运动的位移和匀减速直线运动的位移之和解答：解：在反应时间内，汽车做匀速运动，行驶的距离：s1=t=15m，汽车刹车的过程，车做匀减速直线运动，由牛顿第二定律得：kmg=ma，解得
28、，加速度：a=5m/s2，由匀变速直线运动的速度位移公式得：2=2as2，解得，刹车过程中汽车运动的距离为：s2=90m，汽车应保持的安全距离：s=s1+s2=105m答：该段高速公路上汽车间的距离s至少应为105m点评：解决本题的关键知道安全距离是反应时间内匀速运动的位移和匀减速运动的位移之和匀减速运动的位移可以通过速度位移公式求解16（12分）某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下，跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落，他打开降落伞后的速度图线如图a降落伞用8 根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为37，如图b已知人的质量为50kg，降落伞质量也为50kg，不计
29、人所受的阻力，打开伞后伞所受阻力f，与速度v成正比，即f=kv（g取10m/s2，sin53=0.8，cos53=0.6）求：（1）打开降落伞前人下落的距离为多大？（2）求阻力系数 k和打开伞瞬间的加速度a的大小和方向？（3）悬绳能够承受的拉力至少为多少？考点：牛顿第二定律；牛顿第三定律.专题：牛顿运动定律综合专题分析：（1）打开降落伞前人做自由落体运动，根据位移速度公式即可求解；（2）由a图可知，当速度等于5m/s时，物体做匀速运动，受力平衡，根据kv=2mg即可求解k，根据牛顿第二定律求解加速度；（3）设每根绳的拉力为T，以运动员为研究对象，根据牛顿第二定律即可求解解答：解：（1）打开降落
30、伞前人做自由落体运动，根据位移速度公式得：=20m（2）由a图可知，当速度等于5m/s时，物体做匀速运动，受力平衡，则kv=2mgk=200Nm/s根据牛顿第二定律得：a=方向竖直向上（3）设每根绳的拉力为T，以运动员为研究对象，根据牛顿第二定律得：8Tcosmg=ma解得：T=所以悬绳能够承受的拉力至少为312.5N答：（1）打开降落伞前人下落的距离为20m；（2）求阻力系数k为200Nm/s，打开伞瞬间的加速度a的大小为30m/s2，方向竖直向上；（3）悬绳能够承受的拉力至少为312.5N点评：本题要求同学们能根据速度图象分析出运动员的运动情况，知道当速度等于5m/s时，物体做匀速运动，受力平衡，难度适中
