1、北京市朝阳区2020-2021学年高一物理上学期期末考试试题2021.1(考试时间90分钟 满分100分)一、本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。1.下列物理量属于矢量的是A.弹力B.时刻C.速率D.路程2.一辆汽车沿平直道路行驶，x表示它相对于出发点的位移。图示为汽车在040s内的x-t图像。下列说法正确的是A.在010s内汽车做匀加速直线运动B.在10s20s内汽车处于静止状态C.在040s内汽车的平均速度不为0D.在20s40s内汽车做匀减速直线运动3.F1赛事中，某车手在一个弯道上高速行驶时突然出现赛车后轮脱落，遗憾地退出了比赛
2、。关于后轮脱落后短时间内的运动情况，下列说法正确的是A.仍然沿着赛车行驶的弯道运动B.沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动C.沿着与弯道垂直的方向做直线运动D.上述情况都有可能4.如图所示，一辆汽车熄火后停在斜坡上。关于汽车的受力情况，下列说法正确的是A.汽车所受的支持力与重力大小相等B.汽车所受的摩擦力大于重力沿斜面的分力C.汽车所受重力和支持力的合力与摩擦力大小相等D.汽车所受的摩擦力等于动摩擦因数与支持力大小的乘积5.雨滴在空气中下落，当速度较大时它受到的空气阻力f与其速度v的二次方成正比，即f=kv2则比例系数k的单位是A.kgB.kgmC.kg/mD.kg/m26.如图所示，在注满清水
3、的竖直密封玻璃管中，红蜡块R正以较小的速度v0沿y轴匀速上浮，与此同时玻璃管沿水平x轴正方向做匀速直线运动。从红蜡块通过坐标原点O开始计时，直至蜻块运动到玻璃管顶端为止。在此过程中，下列说法正确的是A.红蜡块做匀速直线运动B.红蜡块做变速曲线运动C.红蜡块的速度与时间成正比D.仅增大玻璃管运动的速度，红蜡块将更快运动到顶端7.某同学想研究地铁的运动情况，他用细线将一支质量为m的笔悬挂在地铁的扶手上，图中显示某段时间内，细线相对竖直扶手偏东保持倾角为。已知此过程中地铁在东西方向水平直轨道上运动。下列说法正确的是A.地铁一定向西加速运动B.地铁可能向东加速运动C.地铁的加速度大小为gsinD.这支
4、笔受到的合力大小为mgtan8.某实验小组用力传感器探充弹簧的弹力和伸长量的关系。如图甲所示，将轻质弹簧上端固定于架台上，使标尺的零刻度线与弹簧上端对齐。某同学用力传感器竖直向下拉弹簧，同时记录拉力值F及对应的标尺刻度x(如图乙所示)。通过描点画图得到图丙所示的F-x图像，a、b分别为使用轻弹簧1、2时所描绘的实验图线。下列说法正确的是A.弹簧1的原长大于弹簧2的原长B.弹簧1的劲度系数大于弹簧2的劲度系数C.弹簧2产生的弹力是15N时，弹簧的伸长量是50cmD.因未测弹簧原长，故本实验无法探究弹簧的弹力与伸长量的关系9.如图所示，光滑的水平面上叠放着质量分别为mA、mB的A、B两个物体。现用
5、水平向右、大小不变的拉力F作用在物体A上。已知A、B之间动摩擦因数为，最大静摩擦力可认为与滑动摩擦力大小相等。重力加速度为g。下列说法正确的是A.若A、B没有发生相对滑动，则B不受摩擦力B.若mA(mA+mB)g，A、B就会发生相对滑动14.在机场和火车站可以看到对行李进行安检的水平传送带。如图甲所示，旅客把行李(可视为质点，速度可视为零)放到传送带上B点时，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始运动，经过6.2510-2s行李在传送带上停止滑动。已知传送带向右运动的速度为v=0.25m/s，下列说法正确的是A.行李在传送带上滑行时所受的摩擦力方向向左B.如图甲所示，行李可能停在传送带上的C点C.
6、图乙中阴影面积在数值上等于行李在传送带上滑过的距离D.图丙中阴影面积在数值上等于行李在该段时间内速度的增加量三、本题共2小题，共18分。把答案填在答题纸相应的横线上。15.(7分)同学们探究两个互成角度的力的合成规律。如图所示，实验仪器中有一个小铜环连接了一根橡皮筋和两根细绳套。(1)实验过程中受力分析的研究对象是_。A.橡皮筋B.小铜环C.细绳套(2)分力与合力是等效的，实验中有关等效的叙述正确的是_。A.橡皮筋拉伸的长度相同B.弹簧测力计的示数相等C.小铜环被拉至同一位置且处于静止状态(3)某次实验中，小明同学记录了弹簧测力计的示数和细绳套的方向如图所示。其中用两个弹簧测力计共同拉小铜环时
7、的力F1=3.5N，F2=3.0N；只用一个弹簧测力计拉小铜环时的力F=4.5N。请在图中完成F1、F2以及F的图示。多次实验寻找规律，可以得出的结论是_。16.(11分)某同学准备做“探究加速度与力的关系”和探究加速度与质量的关系”实验。实验中，他将悬挂物的重力大小视为小车受到的细线拉力大小。(1)在平衡小车所受的阻力时，以下操作错误的是图_(填“甲“或“乙“)。(2)已知打点计时器所用交变电源的頻率为50Hz。该同学某次实验得到的纸带如图所示，A、B、C、D、E是5个连续的计数点。相邻两计数点间有四个点未画出，实验数据如表中所示，其中有一组数据读取不当，这组数据是_(填A、B、C、D或E)
8、。根据上述信息可得小车的加速度大小为_m/s2(保留两位有效数字)。计数点ABCDE位置坐标(cm)4.505.507.309.9013.3(3)在探究加速度与力的关系时，该同学根据实验数据做出的a-F图像如图丙所示，发现该图线不通过坐标原点且BC段明显偏离直线，分析其产生的原因，下列说法正确的是_。A.不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力不足B.不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力过度C.图线BC段弯曲可能是悬挂物总质量来满足远小于小车质量的条件(4)另一位同学在实验中得到了图丁中的曲线OQ，于是他利用最初的几组数据拟合了一条直线OP， 如图丁所示， 与纵轴平行的直线和这两条图线以及横轴的交点分
9、别为Q、PN。此时，小车质量为M，悬挂物的质量为m。他猜想：。请你分析论证该同学的想是否正确。四、本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。把解答过程填在答题纸相应的空白处。17.(8分)在平直公路上测试某新型汽车的性能。已知汽车从静止开始沿直线加速运动，经过t=15s速度达到v=30m/s，此时立即刹车直至停止。已知刹车过程中的位移大小x=90m。汽车的加速、刹车过程均可视为匀变速直线运动。不计驾驶员的刹车反应时间。求：(1)这辆汽车加速过程中的加速度大小a1；(2)这辆汽车刹车过程中的加
10、速度大小a2。18.(10分)2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在北京和张家口举行，跳台滑雪是最具观赏性的项目之一。图示是简化的跳台滑雪的雪道示意图，AO为助滑道，OB为着陆坡。运动员从助滑道上的A点由静止滑下，然后从O点沿水平方向飞出，最后在着陆坡上着陆。已知着陆坡OB的倾角为，重力加速度为g。将运动员和滑雪板整体看作质点，不计一切摩擦和空气阻力，测得运动员从飞出到着陆的时间为!，求：(1)运动员从飞出到着陆过程中，速度变化量v的大小和方向；(2)运动员的着陆点到O点的距离s(3)运动员到达O点时获得的速度v0的大小。19.(10分)“爸爸去哪儿节目中，田亮带着女儿玩滑沙游戏。如图甲所示
11、，他们从坡顶由静止滑下，可视为匀加速直线运动。已知父女俩和滑沙车总质量M=85kg，女儿和滑沙车总质量m=27kg，坡道长L=100m，沙坡倾角=37，滑沙车与沙坡间的动摩擦因数=0.5。重力加速度g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。不计空气阻力。(1)求田亮父女俩下滑的加速度大小a；(2)若女儿单独乘坐滑沙车从坡顶由静止下滑时，求女儿滑到坡底时的速度大小v；(3)如图乙所示，田亮担心女儿下滑速度太快，在滑沙车上施加一沿斜面向上的恒定拉力。已知他们从坡顶由静止下滑到坡底的时间t=15s。求田亮施加的拉力大小F。 20.(12分)两个小孩玩儿推物游戏。如图所示，平板车B放置
12、在足够大的，光滑的水平面上，车长L=.5m，质量M=0.5kg。游戏时，小孩瞬间给小物体A(可视为质点)一切速度，使其从平板车左端以初速度v0，向右运动。平板车右侧PQRT为有效区(PQ/TR)，宽度d=0.5m，若小物体能停在该区域内则判定游戏成功，否则失败，已知小物体质量m=1kg，与平板车之间的动摩擦因数=0.2。重力加速度g=10m/s2，求：(1)若平板车固定，小物体附上平板车的初速度v0=2.4m/s，请分析说明此次游戏能否成功；(2)若平板车不固定，为使推物游戏成功，请分析说明小物体在平板车左端时初速度的大小v0应满足的条件。参考答案一、本题共10小题，每小题3分，共30分。在每
13、小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。题号12345678910答案ABBCCADBDD二、本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。题号11121314答案CDBCDABCD三、本题共2小题，共18分。把答案填在答题纸相应的横线上。15（7分）题号答案15（1）B（2）C（3）1NF=4.5NF1=3.5NF2=3.0N15（3）答图13在误差允许的范围内，互成角度的两个力的合成遵循平行四边形定则。16（11分）题号答案16（1）乙（2）E；0.80m/s2（3）AC（4）（4）该同学
14、的猜想正确。分析如下：图中PN对应小车合力为悬挂物的重力mg时的FPONQa乙答图16（4）a1a2加速度a1。即mg=Ma1图中QN对应小车的人实际加速度a2，设此时细线的拉力为T，则对小车有T=Ma2对悬挂物有mg-T=Ma2联立式解得即。所以该同学的猜想正确。四、本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。把解答过程填在答题纸相应的空白处。17（8分）解：（1）根据运动学公式v=at（2分）代入数据解得a1=2m/s2（2分）（2）汽车在刹车过程中，取汽车运动方向为正方向，根据运动学公式
15、（2分）代入数据解得a2=5m/s2（2分）答案：（1）2m/s2；（2）5m/s2。18（10分）解：（1）运动员从飞出到着陆过程中速度变化v=gt（1分）方向竖直向下（1分）（2）运动员下落的高度（2分）根据几何关系（1分）联立式解得（1分）（3）根据几何关系可得水平位移（1分）水平方向位移大小x=v0t（2分）联立式解得（1分）答案：（1）v=gt，方向竖直向下；（2）；（3）。19（10分）解：（1）对田亮父女和滑沙车组成的系统受力分析，建立坐标系，并分解力到坐标轴上，如答图19（1）则答图19（1）xG1FN1Ff1G1xG1yy而又（1分）对田亮父女和滑沙车组成的系统，根据牛顿第二
16、定律，在x方向：在y方向：（1分）联立式，并代入相关数据解得a1=2m/s2（1分）（2）仿照（1）可知，女儿独自下滑时与父女俩一起下滑的加速度相同，（1分）根据运动学公式有（1分）代入相关数据解得v=20m/s（1分）（3）对女儿和滑沙车组成的系统受力分析，建立坐标系，并分解力到坐标轴上，如答图19（2）则答图19（2）xG2FN2Ff2G2xG2y1yF而又（1分）对田亮父女和滑沙车组成的系统，根据牛顿第二定律，在x方向：在y方向：（1分）根据运动学公式可得：（1分）联立式，并代入相关数据解得F=30N（1分）答案：（1）a1=2m/s2；（2）v=20m/s；（3）F=30N。20（12
17、分）解：（1）对小物体A受力分析，建立坐标系，如答图20（1）所示，对小物体A，根据牛顿第二定律，答图20（1）GFfFNyx在x方向：（1分）在y方向：（1分）而又（1分）设小物体A在平板车B上运动的位移为x1，末速度v=0，根据运动学公式有（1分）联立式，并代入相关数据解得a1=2m/s2，x1=1.44m（1分）因为1mx11.5m，所以此次游戏成功。答图20（2）MgFN2FfFNNyx（2）同（1）分析，对小物体A减速运动的加速度还是a1。对平板车B受力分析，建立坐标系，如答图20（2）所示，根据牛顿第三定律，小物体A对平板车B的摩擦力Ff等于平板车B对小物体A的摩擦力Ff，（1分）对平板车B，根据牛顿第二定律，在x方向：（1分）小物体A向右做减速运动，平板车B向右做加速运动，当两者达到相同速度时，设用的时间为t，根据运动学公式有（1分）小物体A的位移（1分）平板车B的位移（1分）小物体A相对于平板车B运动的位移（由下图分析可知）（1分）ABABxx2x1要使游戏成功，小物体A相对于平板车B保持静止有两个临界位置：有效区的左边界和右边界，也就是式中的x分别取x1=1m和x2=1.5m。联立式，并代入相关数据解得，所以初速度大小v0应满足的条件为：（1分）答案：（1）此次游戏成功；（2）初速度大小v0应满足的条件为：。
