精品解析百强校北京市第四中学高一上学期期末考试物理试题解析版.docx
《精品解析百强校北京市第四中学高一上学期期末考试物理试题解析版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《精品解析百强校北京市第四中学高一上学期期末考试物理试题解析版.docx（31页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
精品解析百强校北京市第四中学高一上学期期末考试物理试题解析版
北京四中2018-2019学年上学期高一年级期末考试物理试卷
试卷满分为150分，考试时间为100分钟
I卷（100分）
一、单项选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。
在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。
）
1.在国际单位制中，以下表达正确的是
A.1N=1kg·m/sB.1N=kg·m/s2C.1N=kg·mD.1N=kg·s
【答案】B
【解析】
【分析】
明确牛顿第二定律的内容，同时知道物理公式可同时对应单位的换算，从而明确牛顿与基本单位间的关系式。
【详解】力的单位是牛，根据牛顿第二定律F=ma可知：
1N=1kg•m/s2，ACD错误、B正确。
故选：
B。
【点睛】本题考查对力的单位的掌握情况，要注意明确物理公式同时对应了物理单位间的换算关系。
2.一根轻弹簧，受到20N的拉力时，伸长了2cm，如果施加10N的压力，则弹簧的压缩量为（弹簧始终在弹性限度范围内）
A.1cmB.2cmC.3cmD.4cm
【答案】A
【解析】
【分析】
先据弹簧的伸长求出劲度系数，再利用胡克定律求压缩时，弹簧的弹力即可．
【详解】由弹簧伸长时，据胡克定律得：
当压缩时，压缩量为：
，故A正确。
故选：
A。
【点睛】此题考查的是弹簧的伸长与受到的拉力成正比的应用，在解决此类问题时，一定要清楚弹簧的“原长”、“伸长”和“长度”三者的区别和联系。
3.有2个力，它们的合力为0。
现把其中一个大小等于10N、方向向东的力改为向南（大小不变），则它们的合力
A.大小为10N，方向东偏南45°
B.大小为10N，方向西偏南45°
C.大小为10
N，方向西偏南45°
D.大小为10
N，方向东偏南45°
【答案】C
【解析】
【分析】
因物体两力而平衡，将一个正东10N的力改为正南方向，即可看成两个大小相等，相互垂直的两力的合成。
【详解】由题意知，两力的大小为10N，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：
；
方向为两力夹角的角平分线上，即西偏南45°；
故选：
C。
【点睛】力的合成与分解的依据为等效性，故在解题中应明确等效替代的作用，再由力的平行四边形定则求解即可。
4.如图所示，质量为m的物体静止在水平地面上，它与地面间的动摩擦因数为
。
现将大小为F、与水平方向夹角为
的恒力作用在物体上，物体仍保持静止。
则
A.物体所受支持力的大小为mg
B.物体所受支持力的大小为Fsin
C.物体所受摩擦力的大小为Fcos
D.物体所受摩擦力的大小为
mg
【答案】C
【解析】
【分析】
对物体受力分析，根据竖直方向上平衡求出支持力的大小，从而得出物体所受的摩擦力大小。
【详解】受力如图：
A、B项：
物体所受支持力的大小为：
，故A、B错误；
C、D项：
物体所受摩擦力的大小为：
，故C正确，D错误。
故选：
C。
5.质量不同的甲乙两辆实验小车，在相同的合外力的作用下，甲车产生的加速度为2m/s2，乙车产生的加速度为6m/s2，则甲车的质量是乙车的
A.
B.3倍C.12倍D.
【答案】B
【解析】
【分析】
根据牛顿第二定律F=ma，对两个物体分别列式求解即可。
【详解】根据牛顿第二定律F=ma，对甲由F=m甲a甲，对乙由F=m乙a乙，
根据关系得：
m甲a甲=m乙a乙，即
，故B正确。
故选：
B。
【点睛】本题考查牛顿第二定律理解和公式的应用，很简单。
6.关于加速度的方向下列说法正确的是
A.加速度方向一定和速度方向相同
B.加速度方向一定和速度方向相反
C.加速度方向一定和合力方向相同
D.加速度方向一定和合力方向相反
【答案】C
【解析】
【分析】
加速度方向总与合力方向相同，不一定与动力或阻力方向相同或相反．与速度方向也不一定相同。
【详解】A、B项：
加速度的方向与速度的方向不一定相同。
物体做加速直线运动时，两者方向相同；作减速直线运动，两者方向相反，而在曲线运动中，加速度方向与速度方向不在同一直线上，故A、B错误；
C、D项：
由牛顿第二定律可知，加速度方向总与合力方向相同，故C正确，D错误。
故选：
C。
【点睛】本题考查对速度方向、动力方向和阻力方向、合力方向与加速度方向关系的理解，可根据牛顿第二定律理解，要抓住速度与加速度两者方向无关。
7.通过测试得知，某型号的卡车在某路面上急刹车时加速度的大小是5m/s2。
如果要求它在这种路面上行驶时必须在10m内停下来，则它的行驶速度不能超过
A.2m/sB.5m/sC.8m/sD.10m/s
【答案】D
【解析】
【分析】
根据匀变速直线运动的速度位移关系由末速度、位移和加速度求初速度所满足的条件。
【详解】取初速度方向为正方向，则加速度a=-5m/s2，根据速度位移关系可知，满足条件的最大速度为：
故初速度最大为：
故选：
D。
【点睛】掌握匀变速直线运动的速度位移关系是正确解题的关键，不难属于基础题。
8.让一小石块从井口自由落下，经过2s后听到石块落水的声音，则井口到水面的距离最接近
A.10mB.20mC.30mD.40m
【答案】B
【解析】
【分析】
根据
求出井口到水面的距离。
【详解】根据
解得：
故选：
B。
【点睛】解决本题的关键掌握自由落体运动的位移时间公式
9.图示为甲、乙两辆汽车从同一位置出发沿同一直线运动的v-t图象，则
A.甲、乙两辆汽车一定同向而行
B.甲、乙两辆汽车一定相向而行
C.在t=10s时，甲、乙两车相遇
D.在5s-10s内，甲的加速度大于乙的加速度
【答案】A
【解析】
【分析】
在v-t图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，时间轴上方速度是正数，时间轴下方速度是负数；切线的斜率表示加速度，加速度向右上方倾斜，加速度为正，向右下方倾斜加速度为负；图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负
【详解】A、B项：
由图可知，两车的速度都为正值，即两车的速度方向相同，故A正确，B错误；
C项：
v–t图象与时间轴所围面积表示位移，由图可知，在t=10s时，甲、乙两车并没有相遇，故C错误；
D项：
在5s-10s内，
，
，故D错误。
故选：
A。
【点睛】本题是为速度--时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度--时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，能根据图象读取有用信息，要注意路程和位移的区别。
10.关于运动和力的关系，以下说法正确的是
A.若物体受到的合外力为零，则物体一定处于静止状态
B.若物体受到的合外力为零，则物体一定在做匀速直线运动
C.同一物体受到的合外力越大，它的速度就一定越大
D.同一物体受到的合外力越大，它的加速度就一定越大
【答案】D
【解析】
【分析】
运动学公式可知速度与加速度的关系，牛顿运动定律可知加速度、合外力与质量的关系．
【详解】A、B项：
当物体受到的合外力为0，可以匀速直线运动的，故A、B错误；
C项：
当质量不变的物体受到的合外力越大，加速度就越大，而速度不一定越大；当加速度的方向与速度同向时，速度变大，当反向时却变小，故C错误；
D项：
当质量不变的物体受到的合外力越大，则加速度越大，故D正确。
故选：
D。
【点睛】加速度与速度没有直接关系，当两者同向时速度变大，当反向时速度变小．加速度是描述物体速度快慢变化的物理量。
11.1966年，在太空中完成了用动力学方法测质量的实验。
双子星号宇宙飞船与火箭组紧密连在一起，只开动双子星号飞船的推进器，使飞船和火箭组共同加速。
推进器的平均推力F，推进器开动时间
t。
测出飞船和火箭组的速度变化为
v。
已知双子星号飞船的质量m1。
由以上实验数据可测出火箭组的质量m2为
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【分析】
对“双子星号”宇宙飞船整体的加速过程运用动量定理列方程求解，注意规定正方向。
【详解】对“双子星号”宇宙飞船整体的加速过程运用动量定理，规定推力F方向为正方向，有：
F•△t=（m1+m2）•△v
解得：
故选：
A。
【点睛】本题是动量定理的直接运用问题；也可以根据牛顿第二定律列式求解，先根据运用情况求解加速度，再根据牛顿第二定律求解质量。
12.雨滴在高空形成后，由静止开始沿竖直方向下落，雨滴受到空气阻力的作用。
当雨滴速度为v0时开始计时，其运动的v-t图象如下图所示，经过时间t1，速度达到v1。
假设在0～t1时间内雨滴的质量不变，则在0～t1时间内
A.雨滴运动的加速度增大，雨滴受到的阻力逐渐增大
B.雨滴运动的加速度减小，雨滴受到的阻力逐渐减小
C.雨滴运动的加速度增大，雨滴受到的阻力逐渐减小
D.雨滴运动的加速度减小，雨滴受到的阻力逐渐增大
【答案】D
【解析】
【分析】
根据速度时间图象的斜率表示加速度，分析雨滴运动的加速度如何变化，再由牛顿第二定律分析阻力如何变化；
根据速度时间图象的斜率表示加速度，分析雨滴运动的加速度如何变化。
【详解】v-t图象切线斜率不断减小，根据速度时间图象的斜率表示加速度，可知，雨滴运动的加速度在减小；
根据牛顿第二定律得mg-f=ma，可知，阻力在增大
故选：
D。
【点睛】解决本题的关键是理解速度时间图象的物理意义，知道速度时间图象的斜率表示加速度，从而来分析加速度的变化情况。
二、填空题（本大题共4小题，共24分。
请把答案填在答题纸的横线上）
13.质点作匀加速直线运动，初速度是5m/s，加速度是1m/s2，那么在第4s末的瞬时速度是_____m/s，前4s的位移是_____m。
【答案】9m/s，28m
【解析】
【分析】
根据速度公式v=v0+at可求解速度，，然后求解4秒内的位移。
【详解】质点作匀加速直线运动，初速度是5m/s，加速度是1m/s2，根据速度公式，第4秒末的瞬时速度是：
v4=v0+at4=5+1×4=9m/s
前4s的位移为：
。
【点睛】本题关键是根据速度时间关系公式、平均速度公式列式求解，同时要明确平均速度等于中间时刻的瞬时速度。
14.如图所示，小明想将橱柜从门口沿水平地面平移一段距离。
当他用100N的水平推力推橱柜时，橱柜仍处于静止状态，此时橱柜与地面间的摩擦力大小为_____N。
当他用200N的水平推力推橱柜时，橱柜恰好能匀速运动，则此时橱柜与地面间的摩擦力大小为_____N。
【答案】100，200
【解析】
解：
当他用100N的水平推力推橱柜时，橱柜仍处于静止状态，橱柜受到静摩擦力作用，静摩擦力F1和推力平衡，有：
F1=100N；
当他用200N的水平推力推橱柜时，橱柜恰好能匀速运动，则橱柜受到滑动摩擦力，根据平衡条件，滑动摩擦力F2和推力平衡，则有：
F2=200N
故答案为：
100，200．
【点评】对于摩擦力首先应注意分析是静摩擦力还是滑动摩擦力；二者的计算方法不同，应注意区分．
15.在光滑墙壁上用网兜把足球挂在A点，足球与墙壁的接触点为B。
足球所受重力为G，悬绳与墙壁的夹角为α，网兜的质量不计，则悬绳对球的拉力大小为_______；若缩短网兜上的悬绳，球仍然保持静止，则球对墙壁的压力将___________（填“增大”或“减小”）。
【答案】
（1）.
（2）.增大
【解析】
对球进行力分析，如图：
根据平衡条件：
拉力
，若缩短网兜上的悬绳，悬绳与墙面夹角增大，由平衡可知：
，所以墙面对球的支持力增大，根据牛顿第三定律可知，球对墙壁的压力将增大。
16.细线一端系住质量为1kg的小球，另一端与斜面相连，细线与斜面平行，斜面倾角为
=53°，如图所示。
使小球和斜面以共同的加速度向右作匀加速直线运动，当小球恰好离开斜面时，它们的加速度大小为_________m/s2，此时绳子的拉力大小为_________N。
（g=10m/s2，cos53°=0.6，sin53°=0.8）
【答案】7.5m/s2，12.5N；
【解析】
【分析】
对小球受力分析，沿x、y方向分别正交分解，列方程可求解；求出斜面对小球支持力刚好等于0时的水平向右的加速度临界状态，结合小球受力分析列方程可求解。
【详解】当斜面的支持力恰好为零，小球受重力和拉力两个力作用
根据牛顿第二定律得：
mgcotα=ma
解得：
由竖直方向平衡得：
解得：
。
【点睛】本题考查临界问题的分析，要注意明确两种情况下小球均还在斜面上，故绳的夹角不变；注意根据几何关系求合力的方法。
三、简答题（本大题共2小题，共16分。
解答应写出必要的示意图、文字说明、方程式，只写出答案的不得分）
17.如图所示，一个质量为m的物体静止在水平地面上，证明物体对地面的压力与物体所受的重力大小相等，方向相同。
【答案】对物体受力分析，重力与地面对物体的支持力，由于物体静止，所以重力大小与支持力大小等大反向，
地面对物体的支持力与物体对地面的压力为一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律可知，地面对物体的支持力与物体对地面的压力等大反向，
所以物体对地面的压力与物体所受的重力大小相等，方向相同。
【解析】
【分析】
对物体受力分析得出重力大小与支持力大小等大反向，根据牛顿第三定律得出地面对物体的支持力与物体对地面的压力等大反向，最终得出物体对地面的压力与物体所受的重力大小相等，方向相同。
【详解】对物体受力分析，重力与地面对物体的支持力，由于物体静止，所以重力大小与支持力大小等大反向，
地面对物体的支持力与物体对地面的压力为一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律可知，地面对物体的支持力与物体对地面的压力等大反向，
所以物体对地面的压力与物体所受的重力大小相等，方向相同。
【点睛】解决本题关键理解作用力与反作用力和平衡力的区别。
18.如图所示，小孩与冰车的总质量m=20kg。
大人用恒定拉力使冰车由静止开始沿水平冰面移动，拉力F=20N，方向与水平面的夹角θ=37°。
已知冰车与冰面间的动摩擦因数μ=0.05，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
求：
（1）小孩与冰车受到的支持力大小；
（2）小孩与冰车的加速度大小；
（3）拉力作用t=8s时间内，冰车位移的大小。
【答案】
（1）N=188N
（2）a=0.33m/s2（3）x=10.56m
【解析】
试题分析：
（1）冰车和小孩受力如图所示
竖直方向合力为零FN+Fsinθ=mg
解得支持力FN=188N
（2）水平方向根据牛顿第二定律Fcosθ-f=ma
摩擦力f=μFN
解得加速度a=0．33m/s2
（3）根据匀变速直线运动规律
解得x=10．6m或10．56m
考点：
牛顿第二定律，匀变速直线运动。
四、不定项选择题（本大题共7小题，每小题3分，共21分，在每小题给出的四个选项中，有一个选项或多个选项正确。
全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不选的得0分。
）
19.如图所示，一个物体在外力F的作用下沿光滑的水平面沿曲线从M运动到N，下面关于外力F和速度的方向正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】
根据做曲线运动的物体所受合力指向曲线的内侧结合速度方向为曲线的切线方向即可解答。
【详解】曲线运动的速度方向沿切线方向，所以AC错误；
根据做曲线运动的物体所受合力指向曲线的内侧可知，D错误，故B正确。
故选：
B。
20.在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水，水中放一个红蜡块R。
将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧。
将玻璃管倒置，可以认为红蜡块R沿玻璃管上升的速度不变。
再次将玻璃管上下颠倒，在红蜡块上升的同时，将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向向右做匀加速移动，如图建立坐标系，则红蜡块的轨迹可能是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【分析】
轨迹切线方向为初速度的方向，且轨迹弯曲大致指向合力的方向。
【详解】蜡块参与了竖直方向上的匀速直线运动和水平方向上的匀加速直线运动，合力的方向水平向右，而轨迹的弯曲大致指向合力的方向，轨迹上每一点的切线方向表示速度的方向，开始的初速度竖直向上。
故选：
C。
【点睛】解决本题的关键了解曲线运动的特点，轨迹上每一点切线方向为速度的方向，且轨迹弯曲大致指向合力的方向。
21.网球运动员将一网球在某一高度处以初速度v0水平击出，网球经时间t落地，落地时的速度大小为v，落地点与抛出点的水平距离为x，不计空气阻力。
若将网球从相同位置以2v0的速度水平击出，则网球
A.经时间t落地
B.经时间2t落地
C.落地时的速度大小将变为2v
D.落地点与抛出点的水平距离将变为2x
【答案】AD
【解析】
【分析】
网球在同一高度以不同速度水平抛出，在平抛运动过程中，由于高度相同，则运动时间相同，根据运动的合成规律求解末速度，根据位移规律求解位移。
【详解】A、B项：
网球做平抛运动，可将运动分解成水平方向匀速运动与竖直方向自由落体。
由于高度相同，则落地时间相同，故A正确，B错误；
C项：
由vy=gt可知，落地时竖直速度不变，则落地时的速度
，所以不是第一次抛出的2倍，故C错误；
D项：
因下落时间不变，水平速度变成原来的2倍，由x=vxt可知水平距离变为原来的2倍，故D正确。
故选：
AD。
【点睛】本题主要考查了平抛运动基本公式的直接应用，重力的平均功率是由重力作功与时间的比值，而重力的瞬时功率则是重力与重力方向的速率乘积。
22.一物体从斜面顶端由静止开始分别沿高度相等而倾角不等的光滑斜面下滑到斜面底端，则
A.倾角越大，斜面对物体的支持力越大
B.倾角越大，物体下滑时的加速度越大
C.改变倾角，物体从开始滑到底端的时间相同
D.改变倾角，物体到达底端的末速度大小相同
【答案】BD
【解析】
【分析】
对物体受力分析，由牛顿第二定律列方程求解结合匀变速直线运动规律求解。
【详解】A、B项：
设斜面的倾解为
，高度为h，由牛顿第二定律得：
，所以倾角越大，物体下滑时的加速度越大
，所以倾角越大，斜面对物体的支持力越小，故A错误，B正确；
C项：
物体从开始滑到底端的时间为：
，解得：
，故C错误；
D项：
由公式：
，解得：
，故D正确。
故选：
BD。
23.如图，在光滑地面上放置一个长木板，木板上放置一个小木块，用水平外力F拉动木板，使木块和木板一起作加速运动。
若木板质量是M，木块质量是m，水平外力大小是F，加速度大小是a，木块和小车之间动摩擦因数是
，则在这个过程中，木块受到的摩擦力的大小是
A.
maB.maC.
D.
【答案】BD
【解析】
【分析】
由于小车和木块一起作无相对滑动的加速运动，所以小车和木块的加速度大小相同，对小车和木块受力分析，根据牛顿第二定律可以求得摩擦力的大小。
【详解】对小物体受力分析可知，物体受重力、支持力和静摩擦力的作用，由于物体在水平方向做加速运动，摩擦力作为合力，所以由牛顿第二定律可得：
f=ma，故B正确；
对整体由牛顿第二定律可得：
F=（M+m）a，所以物体受到的摩擦力的大小为：
f=ma=
，故D正确。
故选：
BD。
【点睛】当分析多个物体的受力、运动情况时，通常可以采用整体法和隔离法，用整体法可以求得系统的加速度的大小，再用隔离法可以求物体之间的作用的大小。
24.如图所示，水平传送带在电机带动下以速度v0沿着逆时针方向匀速运动，一物块以初速度v滑上传送带的左端，在摩擦力的作用下，物体恰好到达传送带右端。
则
A.若只增大v0，物块一定能到达传送带右端
B.若只增大v0，物块将不能到达传送带右端
C.若只将v0反向，物块可能先减速运动再匀速运动
D.若只将v0反向，物块可能一直减速到传送带右端
【答案】AC
【解析】
【分析】
水平传送带静止时，一个小物块A以某一水平初速度从传送带左端冲上传送带，做匀减速直线运动；若皮带轮逆时针方向转动，一个小物块A以某一水平初速度从传送带左端冲上传送带，仍然做匀减速直线运动；若皮带轮顺时针方向转动，传送带的速度小于A的初速度，知A滑上传送带先做匀减速直线运动。
【详解】设传送带长度为L，物块与传送带间的动摩擦因数为
，由题意可知，
A、B项：
若只增大v0，由
可知，物块一定能到达传送带右端，故A正确，B错误；
C、D项：
若只将v0反向即与物块初速度方向相同，如果
，物块先匀减速，减速到与传送带速度相同时还没有到达传送带右端，则后匀速运动，故C正确，D错误。
故选：
AC。
【点睛】解决本题的关键分析出物体相对运动的方向，得出摩擦力的方向，从而知道加速度的方向，根据加速度方向与速度方向的关系判断物体的运动情况。
25.如图所示为杂技“顶竿”表演。
一人站在地上，肩上扛一根质量为M的竹竿，竿上有一质量为m的人（可看成质点）。
当此人沿着竖直竿以大小为a的加速度加速下滑时，则竹竿对地上的人的压力大小为
A.（M+m）g-maB.（M+m）g+ma
C.（M+m）gD.（M-m）g
【答案】A
【解析】
当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时，杆与人所组成的系统处于失重状态，杆对地面上的人的压力大小为（M+m）g－ma，选项正确。
五、实验题（本大题1小题，共6分。
请把答案填在答题纸的横线上）
26.某同学利用实验验证牛顿第二定律，实验的装置如图所示。
（1）本实验除了使用电磁打点计时器、复写纸、导线、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、小重物、天平（附砝码）、刻度尺之外，还需要的一个器材是_________。
A.交流电源B.直流电源
C.秒表D.弹簧测力计
（2）实验前，用垫木把木板一端垫高，并让小车做匀速直线运动。
这样操作的目的是__________________________。
（3）实验中，保持小重物质量不变，改变小车中砝码质量，进行多次实验，分别测得小车的加速度a与小车及砝码总质量m的数据如下：
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
小车加速度a/m·s-2
1.72
1.49
1.25
0.99
0.75
0.51
0.30
小车和砝码质量m/kg
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
0.99
1.67
小车、砝码质量倒数1/m
3.45
3.03
2.50
2.00
1.41
1.01
0.60
根据以上数据，请在图中画出：
①3号实验数据点；
②画出
图线。
（4）
图像的斜率与__________有关。
【答案】
（1）.A
（2）.平衡摩擦力（3）.
小重物的质量
【解析】
【分析】
根据实验原理与实验器材分析答题；
验前要把木板的一端垫高以平衡摩擦力，使小车受到的合力等于绳子的拉力；
【详解】
（1）实验过程需要测出小车质量、砂与砂桶质量，因此实验要天平，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A；
（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
升级会员 