1、北京市顺义区四中2019-2020学年高一物理下学期期中试题（含解析）一、选择题1.若已知物体运动初速度v0的方向及该物体受到的恒定合外力F的方向，则图中所画物体运动的轨迹可能正确的是（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】当力的方向与运动方向不在一条直线上时，物体做曲线运动，速度方向沿着运动轨迹的切线方向，受力的方向指向运动轨迹的凹侧，因此B正确，ACD错误。故选B2.关于物体做曲线运动，下列说法正确的是（）A. 物体只能在变力作用下做曲线运动B. 物体在恒力作用下一定做直线运动C. 物体做曲线运动时所受合外力一定不为零D. 物体所受的合外力不为零时一定做曲线运动【答案】C【解
2、析】【详解】C根据牛顿第一定律，当合外力为零时，物体一定处于静止状态或匀速直线运动状态，因此C正确；ABD合外力不为零时，当力的方向与运动方向不在一条直线上时，无论是恒力还是变力，物体都做曲线运动，当力的方向与运动方向在一条直线上时，无论是恒力还是变力都做直线运动，因此ACD错误。故选C。3.如图所示，起重机将货物沿竖直方向匀速吊起，同时又沿横梁水平匀加速向右运动。站在地面上观察，货物运动的轨迹可能是（）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】由于竖直方向匀速运动，水正方向向右匀加速运动，因此 运动轨迹是一条曲线，合力方向水平向右，在曲线运动中，受力的方向指向曲线的凹侧，因此D正确，
3、ABC错误。故选D。4.如图所示，起重机将货物沿竖直方向匀速吊起，同时又沿横梁水平匀加速向右运动。在这一过程中关于货物的速度、加速度下列说法中正确的是（）A. 货物速度大小、方向均不变B. 货物速度大小变化，方向不变C. 货物加速度大小、方向均不变D. 货物加速度大小变化、方向不变【答案】C【解析】【详解】竖直方向匀速运动，合力为零，水平方向做匀加速运动，水平方向速度增加，因此合速度大小方向都在变，而合力方向沿水平方向，合力的大小大小和方向都不变，因此C正确，ABD错误。故选C。5.第24届冬季奥林匹克运动会将在2022年由北京市和张家口市联合举办，跳台滑雪是比赛项目之一。如图所示，运动员从跳
4、台边缘的O点水平滑出（运动员可视为质点，忽略空气阻力的影响），落到斜坡CD上的E点。运动员滑出后，可以将他在空中的运动分解为水平方向和竖直方向的两个分运动。关于这两个分运动，下列说法正确的是（）A. 水平方向和竖直方向均为匀速直线运动B. 水平方向和竖直方向均为匀加速直线运动C. 水平方向为匀速直线运动，竖直方向为匀加速直线运动D. 水平方向为匀加速直线运动，竖直方向为匀速直线运动【答案】C【解析】【详解】平抛运动的水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，因此C正确，ABD错误。故选C。6.如图所示，若两个金属小球通过电磁铁控制，同时沿相同斜槽轨道运动，水平出去后，一个在空中做平抛运
5、动，一个沿水平轨道做匀速直线运动（阻力可忽略）。改变两个斜槽轨道的高度差，进行多次实验可以发现两个小球总是会在水平轨道上相撞。这个实验说明（）A. 平抛运动在水平方向做匀速运动B. 平抛运动在竖直方向做自由落体C. 能同时说明上述两条规律D. 不能说明上述规律中的任何一条【答案】A【解析】【详解】改变高度度差，都能相撞，可以说明两个小球水平方向运动状态相同，也就是平抛运动水平方向是匀速直线运动，不能说明竖直方向的运动情况，A正确，BCD错误。故选A。7.第24届冬季奥林匹克运动会将在2022年由北京市和张家口市联合举办，跳台滑雪是比赛项目之一。如图所示，运动员从跳台边缘的O点水平滑出（运动员可
6、视为质点，忽略空气阻力的影响），落到斜坡CD上的E点。若测得运动员在空中飞行的时间约为4s，O、E两点间的水平距离约为80m，则运动员从O点滑出时的速度大小约为（）A. 1m/sB. 2m/sC. 10m/sD. 20m/s【答案】D【解析】【详解】平抛运动水平方向是匀速直线运动，根据题意可知，运动员的水平速度D正确，ABC错误。故选D。8.第24届冬季奥林匹克运动会将在2022年由北京市和张家口市联合举办，跳台滑雪是比赛项目之一。如图所示，运动员从跳台边缘的O点水平滑出（运动员可视为质点，忽略空气阻力的影响），落到斜坡CD上的E点。运动员在竖直方向上的速度vy（y方向取竖直向下为正）随时间变
7、化的大致关系图像正确的是（）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】平抛运动在竖直方向是自由落体运动，速度随时间的变化关系是速度与时间成正比，图象是一条倾斜的直线，D正确，ABC错误。故选D。9.我们可以用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素。长槽横臂的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的相对大小。则关于这
8、个实验，下列说法中不正确的是（）A. 探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处B. 探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处C. 探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处D. 探究向心力和质量的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板C处【答案】B【解析】【详解】本题用控制变量法解决问题。AB当探究向心力和角速度的关系时，应使两个质量相同的小球，放到半
9、径相同的档板处，以不同的角速度转动，因此应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处，A正确，B错误；C探究向心力和半径的关系时，应使两个质量相等的小球，放在半径不同档板处，以相同的角速度运动，因此应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处，C正确；D探究向心力和质量的关系时，应使两个质量不同的小球，放到半径相同的档板处，以相同的线速度运动，因此应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板C处，D正确。故不正确的选B。10.如图所示，将红、绿两种颜色石子放在水平圆盘上，距圆盘中的距离不同，
10、有d红d绿。圆盘在电机带动下由静止开始转动，直至稳定时，两石子与圆盘一起做匀速圆周运动。关于绿石子受力情况，下列说法正确的是（）A. 重力和支持力B. 重力、支持力和向心力C. 重力、支持力和指向圆心的摩擦力D. 重力、支持力和沿切线方向的摩擦力【答案】C【解析】【详解】由于绿石子做匀速圆周运动，需要一个向心力，这个向心力由摩擦力提供，因此绿石子受重力、支持力和指向圆心的摩擦力，沿运动切线方向速度不变，因此不受力，C正确，ABD错误。故选C。11.如图所示，将红、绿两种颜色石子放在水平圆盘上，距圆盘中的距离不同，有d红d绿。圆盘在电机带动下由静止开始转动，直至稳定时，两石子与圆盘一起做匀速圆周
11、运动。两石子做匀速圆周运动时，变化的物理量是（）A. 线速度B. 速率C. 角速度D. 周期【答案】A【解析】【详解】由于做匀速圆周运动时，线速度、速率、角速度、周期大小都不变，但线速度是矢量，运动过程中方向时刻改变，因此线速度是变化的，A正确，BCD错误。故选A。12.如图所示，将红、绿两种颜色石子放在水平圆盘上，距圆盘中的距离不同，有d红d绿。圆盘在电机带动下由静止开始转动，直至稳定时，两石子与圆盘一起做匀速圆周运动。若红、绿两石子距离圆盘中心的距离之比为1:2，则（）A. 红、绿两石子的线速度之比是2:1B. 红、绿两石子的角速度之比是1:2C. 红、绿两石子的周期之比是1:2D. 红、
12、绿两石子的向心加速度之比是1:2【答案】D【解析】【详解】BC由于两石子都在圆盘上随着圆盘一起运动，因此两石子的角速度和周期都等于圆盘转动的角速度和周期，因此红、绿两石子的角速度和周期之比都是1：1，BC错误；A由于线速度与角速度的关系两石子线速度之比等于半径之比，因此红、绿两石子的线速度之比是1：2，A错误；D根据向心加速度与角速度的关系两石子向心加速度之比等于半径之比，因此红、绿两石子的向心加速度之比是1：2，D正确。故选D。13.如图所示，重20N的滑块在倾角为30的光滑斜面上，从a点由静止下滑，到b点接触到一个轻弹簧。滑块压缩弹簧到c点开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点，已知a
13、b=0.8m，bc=0.4m，g取10m/s2。由a点下滑到c点过程中，物体的速度（）A. 逐渐变大B. 逐渐变小C. 先变大后变小D. 先变小后变大【答案】C【解析】【详解】从a点到b点一直做匀加速运动，通过b点后，当弹簧的弹力小于重力的下滑分力时，仍做加速度减小的加速运动，当弹簧的弹力大于重力的下滑分力时做减速运动，到达c点时速度减小到零，因此速度先增加后减小，C正确，ABD错误。故选C。14.如图所示，重20N的滑块在倾角为30的光滑斜面上，从a点由静止下滑，到b点接触到一个轻弹簧。滑块压缩弹簧到c点开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点，已知ab=0.8m，bc=0.4m，g取10
14、m/s2。关于物体功能关系下列说法正确的是（）A. 物体由a到c的过程中减小的重力势能转化为物体的动能B. 物体由b到c压缩弹簧过程中弹力做正功C. 物体由c反弹回到a的过程重力做正功，重力势能增加D. 物体由c反弹回到a的过程中合外力做为零【答案】D【解析】【详解】A物体由a到c的过程中减小的重力势能转化为弹簧的弹性势能，A错误；B物体由b到c压缩弹簧过程中弹力对物体做负功，B错误；C物体由c反弹回到a的过程重力做负功，重力势能增加，C错误；D物体由c反弹回到a的过程中，根据动能定理，合外力做为零，D正确。故选D。15.如图所示，重20N的滑块在倾角为30的光滑斜面上，从a点由静止下滑，到b
15、点接触到一个轻弹簧。滑块压缩弹簧到c点开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点，已知ab=0.8m，bc=0.4m，g取10m/s2。在整个过程中叙述不正确的是（）A. 滑块动能的最大值是12JB. 弹簧弹性势能的最大值是12JC. 从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是12JD. 滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒【答案】A【解析】【详解】D从a点到c点过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，因此滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒，D正确；B从a点到c点过程中减小的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能，因此弹性势能的最大值为B正确；C弹簧对物做的功等于弹簧减少的弹性势能，从c到b过程中，弹簧恢复原
16、长，弹簧的弹力对滑块做的功是12J ，C正确；A当重力沿斜面的分力和弹簧的弹力相等时物体的速度最大，动能最大，设此点为d，则从a点到d点过程中，重力做正功，弹簧的弹力做负功，合力做的功小于12J，根据动能定理。滑块动能的最大值小于12J，A错误。故不正确的选A。二、实验题16.(1)如图所示的实验装置：为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间_。A动能变化量与势能变化量B速度变化量与势能变化量C速度变化量与高度变化量(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，必须使用的器材是_。A交流电源B秒表C天平（含砝码）D刻度尺(3)实验中，先
17、接通电源，再释放重物，得到下图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的A，B，C，测得起始点O至B点的距离为h，AB之间的距离为x1，BC之间的距离为x2。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量DEp=_，动能变化量DEk=_。(4)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_。A利用公式v=gt计算重物速度B利用公式计算重物速度C存在空气阻力和摩擦阻力的影响D没有采用多次实验取平均值的方法(5)利用上述装置获得一条纸带，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离为h，计算对应计数点的重
18、物速度为v，若重物下落过程中受到的阻力恒为f，下列描绘的图像正确的是_。A. B. C. D.【答案】 (1). A (2). AD (3). mgh (4). (5). C (6). A【解析】【详解】(1)1机械能包括动能和势能，因此验证机械能守恒的实验中，应比较减少的势能与增加的动能的关系，A正确，BCD错误。故选A(2)2使用电磁打点计时器一定使用交流电源，另外还用刻度尺测量点之间的距离以便求出运动速度和下降的高度，下降过程中不用测量下落时间以及重物的质量，因此不用天平和秒表。(3)34重物重力势能的减少量DEp=mgh打B点的速度等于AC段的平均速度，因此增加的动能(4)5由于空气阻
19、力和摩擦力的影响，减少的势能略大于增加的动能，因此C正确，ABD错误。故选C。(5)6根据动能定理整理得图象是不过坐标原点的直线，A正确，BCD错误。故选A。17.利用如图所示的实验装置“研究平抛物体的运动”实验。(1)以下是关于本实验的一些做法，其中合理的选项有_。A应使坐标纸上竖线与重垂线平行B斜槽轨道须选用光滑的C斜槽轨道末端须调整水平D应将坐标纸上确定的点用直线依次连接(2)为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于斜槽末端，钢球的_（选填“最上端”“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时_（选填“需要”或
20、者“不需要”）y轴与重锤线平行。(3)若用每秒可以拍摄20帧照片的相机连拍小球做平抛运动的几张连续照片，在坐标纸高0.5m的条件下，最多可以得到小球在坐标纸上的位置点最接近为_。A3个 B7个 C16个 D60个【答案】 (1). AC (2). 球心 (3). 需要 (4). B【解析】【详解】(1)1 A应使坐标纸上竖线与重垂线平行，这样在确定坐标轴和长度的测量更方便、准确，A正确；B斜槽轨道无须选用光滑的，只要每次小球都从同一位置静止释放，就能保证平抛时初速度相同，B错误；C斜槽轨道末端须调整水平，这样才能使小球做平抛运动，C正确；D应将坐标纸上确定的点用光滑的曲线依次连接，D错误。故选
21、AC。(2)23应使钢球的球心对应坐标原点位置，使y轴与重锤线平行建立直角坐标系。(3)4 0.5m下落所需时间因此拍摄数量故选B。三、计算题18.小明在距离水平地面高为h=20m处以v0=5m/s的速度水平抛出一石子，石子在空中运动时所受空气阻力忽略不计，g取10m/s2。(1)求石子下落的时间t；(2)求石子抛出点与落地点之间的水平距离x。【答案】(1)2s；(2)10m【解析】【详解】(1)平抛运动竖直方向上是自由落体运动，因此代入数据可得，下落时间(2)水平方向做匀速直线运动代入数据可得，水平位移19.质量为m的物体，在水平恒力F的作用下，在光滑水平面上经过一段水平位移l后，速度从v1
22、变为v2。请你用牛顿定律和运动学规律证明：此过程中，合力的功等于物体动能的增量。【答案】见解析【解析】【详解】根据牛顿第二定律运动l位移后，根据位移与速度的关系两式联立可得因此，合力的功等于物体动能的增量。20.某公园内有一个滑梯可抽象成下列物理模型，滑板长度为L，滑板与水平地面的夹角为。一质量为m的儿童从顶端滑下，滑板和儿童裤料之间的动摩擦因数为，重力加速度为g。求：(1)儿童滑到底端过程中重力做的功WG；(2)儿童滑到底端过程中摩擦力做的功Wf；(3)儿童到达滑梯底端时儿童速度大小v。【答案】(1) ；(2) ；(3) 【解析】【详解】(1) 下降的高度儿童滑到底端过程中重力做的功(2)摩
23、擦力大小儿童滑到底端过程中摩擦力做的功(3)根据动能定理整理得21.跳台滑雪的过程可用如下图的简化模型进行分析：质量为m=50kg的质点，从A点由静止沿倾斜轨道AB下滑，在下降高度为h=8m后从水平轨道B点飞出，速度大小为vB=10m/s，落在倾角为=37的斜面上的C点。全程空气阻力不计，取重力加速度g=10m/s2。请根据以上条件求：(1)质点沿轨道AB下滑过程中阻力对质点所做的功W；(2)质点从B点飞出后在空中飞行的时间t；(3)为了更为方便研究质点从B点飞出后在空中离斜面的最远距离，可以在B点沿斜面方向建立x轴和垂直斜面方向的y轴，则x轴和y轴方向分别做什么运动？y轴方向的加速度大小ay是多少？【答案】(1) ；(2) ；(3)运动规律见解析，【解析】【详解】(1)质点由A点到B点，根据动能定理代入数据，解得 (2)质点从B点飞出后做平抛运动水平方向位移竖直方向位移由于落到斜面上联立解得(3)建立坐标轴如图所示将速度和重力加速度都分解到x轴和y轴方向，在y轴方向，开始时加速度与初速度方向相反做匀减速运动，当速度减少到0之后反向做匀加速运动，在x轴，初速度方向与加速度方向相同，一直做匀加速运动。在y轴方向加速度大小