湖南省长沙市师大附中学年高一上期末考试物理试题.docx

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湖南省长沙市师大附中学年高一上期末考试物理试题

湖南省长沙市师大附中2020-2021学年高一（上）期末考试物理试题

学校:

___________姓名：

___________班级：

___________考号：

___________

一、多选题

1．在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程．在对以下几位物理学家所做科学贡献或者研究方法的叙述中，正确的说法是

A．在对自由落体运动的研究中，伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证

B．伽利略是伟大的物理学家，他最先建立了速度、加速度等概念，并创造了一套科学研究方法

C．在推导匀变速直线运动的位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，物理学中把这种研究方法叫做“理想模型法”

D．亚里士多德认为两个物体从同一高度自由落下，重物体与轻物体下落一样快

2．如图甲、乙所示，物体A、B在力F作用下一起以相同的速度沿F方向匀速运动，关于物体A所受的摩擦力，下列说法正确的是（　　）

A．图甲中物体A不受摩擦力

B．两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相反

C．两图中物体A均不受摩擦力

D．图乙中物体A受摩擦力，方向和F相同

3．关于自由落体运动，下面说法正确的是（）

A．它是竖直向下，v0=0，a=g的匀加速直线运动

B．在开始连续的三个1s内通过的位移之比是1∶4∶9

C．在开始连续的三个1s末的速度大小之比是1∶2∶3

D．从开始运动起下落4.9m、9.8m、14.7m，所经历的时间之比为

4．下列说法不正确的是（　　）

A．重力就是地球对物体的引力

B．重力的方向竖直向下，故地球上一切物体所受的重力的方向都是相同

C．物体的重心可以不在物体上

D．弹簧测力计可以测出物体的重力，但读数时必须保持弹簧测力计和物体都处于静止状态或匀速直线运动状态

5．关于曲线运动下列叙述正确的是

A．物体受到恒定外力作用时，就一定不能做曲线运动

B．物体只有受到一个方向不断改变的力，才可能做曲线运动

C．物体受到不平行于初速度方向的外力作用时，就做曲线运动

D．平抛运动是一种匀变速曲线运动

6．有四个物体A、B、C、D,物体A、B运动的x-t图像如图甲所示；物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v-t图像如图乙所示．根据图象做出的以下判断中正确的是

A．物体A和B均做匀变速直线运动

B．在0～3s的时间内，物体A、B的间距逐渐增大

C．t=3s时，物体C、D的速度相同

D．在0～3s的时间内，物体C与D的间距逐渐减小

7．如图所示，一条细线一端与地板上的物体B相连，另一端绕过质量不计的定滑轮与小球A相连，定滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的O′点，细线与竖直方向所成角度为α，则

A．如果将物体B在地板上向右移动一小段距离，α角保持不变

B．如果将物体B在地板上向右移动一小段距离，地面对B的支持力将变大

C．减小小球A的质量，α角一定增加

D．悬挂定滑轮的细线的拉力一定大于小球A的重力

二、单选题

8．金丽温高铁开通后，从铁路售票网查询到G7330次列车从缙云西到杭州东的信息如图甲所示，如图乙是用电子地图测距工具测得缙云西站到杭州东站的直线距离约为179.8km，下列说法正确的是

A．在研究动车过一桥梁所花的时间与动车从缙云西站到杭州东站所花的时间时，动车均可看成质点

B．图甲中07：

31表示一段时间

C．动车高速行驶时，可以取1m位移的平均速度近似看作这1m起点位置的瞬时速度

D．结合图甲、乙，可知G7330列车行驶时的最高速度约为128km/h

9．体育课上一学生将足球踢向斜台，如图所示，下列关于足球和斜台作用时斜台给足球的弹力方向的说法正确的是（　　）

A．沿v1的方向

B．沿v2的方向

C．先沿v1的方向后沿v2的方向

D．沿垂直于斜台斜向左上方的方向

10．运动员从地面跳起时，下列判断正确的是

A．地面对运动员的支持力大于运动员对地的压力

B．运动员对地的压力等于运动员的重力

C．地面对运动员的支持力大于运动员的重力

D．地面对运动员的支持力跟运动员对地面的压力的合力大于运动员的重力

11．小球做匀速圆周运动，半径为R，向心加速度为a，则（  ）

A．小球的角速度ω=

B．小球的运动周期T=

C．小球的时间t内通过的路程s=

D．小球的时间t内通过的路程s=

12．当火车在某个弯道按规定运行速度40m/s转弯时，内、外轨对车轮皆无侧压力，若火车在该弯道实际运行速度为30m/s，则下列说法中正确的是

A．仅外轨对车轮有侧压力

B．仅内轨对车轮有侧压力

C．内、外轨对车轮都有侧压力

D．内、外轨对车轮均无侧压力

13．如图所示，在水平地面上做匀速直线运动的小车，通过定滑轮用绳子吊起一个物体，若小车和被吊的物体在同一时刻速度分别为v1和v2，绳子对物体的拉力为T，物体所受重力为G，则下面说法正确的是

A．物体做加速运动，且v2>v1

B．物体做匀速运动，且v1=v2

C．物体做匀速运动，且T=G

D．物体做加速运动，且T>G

14．如图所示，质量分别为m1、m2的A、B两小球分别连在弹簧两端，B小球用细绳固定在倾角为30°的光滑斜面上，若不计弹簧质量且细绳和弹簧与斜面平行，在细绳被剪断的瞬间，A、B两小球的加速度分别为（　　）

A．都等于

B．0和

C．

和0D．0和

15．两个质量均为m的物块叠放压在一个轻弹簧上面，处于静止状态，弹簧的劲度系数为k，t＝0时刻，给A物体一个竖直向上的作用力F，使得物体以0.5g的加速度匀加速上升

A．A、B分离前系统合外力大小与时间的平方成线性关系

B．分离时弹簧处于原长状态

C．在t＝

时刻A、B分离

D．分离时B的速度为

g

三、实验题

16．将两根自然长度相同、劲度系数不同、粗细也不同的弹簧套在一起，看作一根新弹簧，设原粗弹簧（记为A）劲度系数为k1，原细弹簧（记为B）劲度系数为k2，套成的新弹簧（记为C）劲度系数为k3．关于k1、k2、k3的大小关系，同学们作出了如下猜想：

甲同学：

和电阻并联相似，可能是

乙同学：

和电阻串联相似，可能是k3=k1+k2

丙同学：

可能是

（1）为验证猜想，同学们设计了如图甲实验．简要实验步骤如下，请完成相应填空．

a．将弹簧A悬挂在铁架台上，用刻度尺测量弹簧A的自然长度L0；

b．在弹簧A的下端挂上钩码，记下钩码的个数n、每个钩码的质量m和当地的重力加速度g，并用刻度尺测量弹簧的长度L1；

c．由F=_______计算弹簧的弹力，由x=L1–L0计算弹簧的伸长量，由

计算弹簧的劲度系数；

d．改变__________________，重复实验步骤b、c，并求出弹簧A的劲度系数的平均值k1；

e．仅将弹簧分别换为B、C，重复上述操作步骤，求出弹簧B、C的劲度系数．

（2）图乙是实验得到的图线，由此可以判断_____同学的猜想正确．

17．图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图．砂和砂桶的总质量为，小车和砝码的总质量为M．实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小．

（1）实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是________

A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动．

B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动．

C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动．

（2）实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是________

A．M=200g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g

B．M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

C．M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g

D．M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

（3）图2是试验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出．量出相邻的计数点之间的距离分别为sAB=4.22cm、sBC=4.65cm、sCD=5.08"cm、sDE=5.49cm、sEF=5.91cm、sFG=6.34cm．已知打点计时器的工作频率为50Hz,则小车的加速度a=___________m/s2（结果保留2位有效数字）．

四、解答题

18．如图所示，置于水平面上的木箱的质量为m＝3.8kg，它与水平面间的动摩擦因数μ＝0.25，在与水平方向成37°角的拉力F的恒力作用下做匀速直线运动．（cos37°＝0.8，sin37°＝0.6，g取10m/s2）求拉力F的大小．

19．如图所示，在平直的道路上，依次有编号为A、B、C、D、E五根标志杆，相邻两杆之间的距离是相等的．一辆汽车以v0=20m／s的速度匀速向标志杆驶来，当司机经过O点时开始刹车，由于司机有反应时间，汽车先匀速运动一段距离再做匀减速运动，直到停止．开始刹车后的0～7.5s内汽车的v-t图象如图所示，其中如tB=5.5s、tC=7.5s分别是司机经过B、C杆的时刻．求：

（1）司机的反应时间t1

（2）相邻两根标志杆的距离L

（3）A杆距O点的距离XOA

20．距离地面h=20m高处以20m/s的初速度水平抛出—个小球，则（空气阻力不计，g取10m／s2，

）

（1）小球在空中飞行的时间t为多少？

（2）小球落地时速度v方向与水平方向的夹角θ为多少？

（3）小球落地时的位移S的大小

21．如图所示，质量M=8kg的长木板放在光滑水平面上，在长木板的右端施加一水平恒力F=8N，当长木板向右运动速率达到v1=10m/s时，在其右端有一质量m=2kg的小物块（可视为质点）以水平向左的速率v2=2m/s滑上木板，物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.2，小物块始终没离开长木板，g取10m/s2，求：

（1）经过多长时间小物块与长木板相对静止；

（2）长木板至少要多长才能保证小物块不滑离长木板；

（3）如果开始将物块放在长木板右端时两物体均静止，在长木板的右端施加一水平恒力F=28N，物块与长木板的质量和动摩擦因数均与上面一样，并已知长木板的长度为10.5m，要保证小物块不滑离长木板，水平恒力F作用时间的范围．

参考答案

1．BC

【详解】

A.伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上的合理推理，故A错误；

B.伽利略是伟大的物理学家，他最先建立了速度、加速度等概念．并创造了一套科学研究方法，故B正确；

C.把整个运动过程划分成很多小段进行研究，每一小段近似看作匀速直线运动，这种研究方法叫做“微元法”，故C正确；

D.亚里士多德认为两个物体从同一高度自由落下，重物体比轻物体下落的快，故D错误．

故选BC.

2．AD

【详解】

因为物体A、B在力F作用下一起以相同的速度沿F方向匀速运动，所以A物体所受合力为0，对甲图而言，A水平方向没有受到力，所以也不受摩擦力；而对乙图中的A物体受力分析，很容易判断出来，如果A沿斜面方向合力为0，则摩擦力平衡了重力沿斜面向下的分力，摩擦力方向沿斜面向上，故图甲中物体A不受摩擦力，图乙中物体A受摩擦力，方向和F相同．BC错误AD正确

3．ACD

【详解】

A．根据自由落体运动的定义可知，自由落体运动是是竖直向下，v0=0，a=g的匀加速直线运动，故A正确；

B．由位移公式

可得，在1s内、2s内、3s内的位移之比为1：

4：

9；而在三个连续1s内的位移为：

1：

3：

5；故B错误；

C．由v=gt可知，在开始连续的三个1s末的速度大小之比是1：

2：

3；故C正确；

D．当h1＝4.9m，h2＝9.8m，h3＝14.7m时h1∶h2∶h3＝1∶2∶3，因为t＝

，所以

t1∶t2∶t3＝

∶

∶

＝1∶

∶

故D正确。

故选AD。

4．AB

【详解】

A.重力是由于地球对物体的吸引而产生的，重力不是地球对物体的吸引力，选项A符合题意；

B.重力的方向总是竖直向下，所以不同的地点，重力的方向不同，故B符合题意；

C.重心位置与物体的形状和质量分布情况有关，可能在物体上，也可能在物体外，故C不符合题意；

D.弹簧测力计可以测出物体的重力，但读数时必须保持弹簧测力计和物体都是静止或匀速直线运动，故D不符合题意．

5．CD

【解析】物体受到恒定外力作用时，就可能做曲线运动，例如平抛运动，选项A错误；物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，加速度的大小和方向不一定变化，比如平抛运动．故B错误；物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，即物体受到不平行于初速度方向的外力作用时，物体做曲线运动，选项C正确；平抛运动的加速度恒定为g,则平抛运动是一种匀变速曲线运动，选项D正确；故选CD.

点睛：

本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住．

6．BC

【分析】

位移时间图象中倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，斜率等于速度；坐标的变化量表示位移．速度时间图象的“面积”表示位移，交点表示速度相等，分析两物体的运动情况，判断C、D间距离的变化.

【详解】

A．由甲图看出：

物体A和B位移时间图+象都是倾斜的直线，斜率不变，速度不变，说明物体A和B都做匀速直线运动，故A错误；

B．A图线的斜率大于B图线的斜率，A的速度比B的大，则知在0～3s的时间内，A在B的前方，两者间距逐渐增大，故B正确；

C．t=3s时，物体C、D的图线相交，两者速度相同，故C正确；

D．由乙图看出：

0-3s内，D的速度比C的大，C、D是从同一地点沿同一方向开始运动的，所以D在C的前方，两者间距增大．故D错误。

【点睛】

对于位移图象和速度图象要从图象的数学意义来理解其物理意义，抓住斜率、面积、交点等数学意义分析物体的运动情况．

7．BD

【解析】对小球A受力分析，受重力和拉力，根据平衡条件，有T=mg；如果将物体B在地板上向右移动稍许，则∠AOB增加；对滑轮分析，受三个拉力，如图所示：

根据平衡条件，∠AOB=2α，故α一定增加，故A错误；A与B之间绳子的拉力不变，当物体B在地板上向右移动一点时，绳子的拉力T沿竖直向上的分力减小，所以地面对B的支持力将增大，故B正确；减小小球A的质量，系统可能平衡，故α可能不变，故C错误；由于，∠AOB=2α＜90°，弹力F与两个拉力T的合力平衡，而T=mg．故定滑轮的细线的弹力一定大于小球A的重力，故D正确；故选BD．

点睛：

本题考查共点力平衡的应用，应用涉及多个物体的平衡，在解答中关键是灵活选择研究对象，根据平衡条件列式分析．

8．C

【解析】在研究动车过一桥梁所花的时间与动车从缙云西站到杭州东站所花的时间时动车的长度不能忽略，不能看成质点，故A错误；07：

31指的是列车出发的时刻，故B错误；高速行驶时速度很快，通过1m的时间很短，可以取1m位移的平均速度近似看作这1m起点位置的瞬时速度，故C正确；由于不明确具体的运动过程，所以无法求出最高速度，故D错误；故选C.

9．D

【详解】

支持力是弹力，方向总是垂直于接触面，并指向被支持物.所以斜台给篮球的弹力的方向为垂直斜台向左上方方向.

A.沿v1的方向与分析结果不相符；故A项错误.

B.沿v2的方向与分析结果不相符；故B项错误.

C.先沿v1的方向后沿v2的方向与分析结果不相符；故C项错误.

D.沿垂直于斜台斜向左上方的方向与分析结果相符；故D项正确.

10．C

【解析】运动员对地面的压力与地面对运动员的支持力互为作用力与反作用力，则运动员对地面的压力等于地面对运动员的支持力，选项A错误；运动员之所以能起跳，是因为地面对运动员的支持力大于运动员的重力，产生向上的加速度，而地面对运动员的支持力等于运动员对地的压力，所以运动员对地面的压力大于运动员的重力．故B错误，C正确；地面对运动员的支持力跟运动员对地面的压力是相互作用力，作用在不同的物体上，效果不能抵消，不能合成，故D错误．故选C.

点睛：

解决本题的关键知道作用力和反作用力大小相等，方向相反．人之所以能起跳，是因为地面对运动员的支持力大于运动员的重力，产生向上的加速度．

11．D

【解析】

由a=ω2R，得到

，故A错误；由

得：

T＝2π

，故B错误；由

得：

，S=vt=

t，故D正确，C错误；故选D.

12．B

【详解】

若火车按40m/s转弯时，内外轨与车轮之间均没有侧压力，此时火车拐弯所需要的向心力由其重力和铁轨的支持力的合力提供，若火车的速度为30m/s，小于规定速度，重力和支持力的合力大于火车转弯所需要的向心力，所以此时内轨对车轮有侧压力。

故选B。

13．D

【解析】

【分析】

小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动，其中沿绳方向的运动与物体上升的运动速度相等.

【详解】

小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动，设两段绳子夹角为

，由几何关系可得：

，所以

，而

逐渐变大，故

逐渐变大，物体有向上的加速度，处于超重状态，

，故ABC错误，D正确；故选D。

14．B

【详解】

细绳被剪断的前，以A为研究对象，可求出弹簧的拉力大小

，

细绳被剪断的瞬间，弹簧弹力大小瞬间不变，故A物体该瞬间合力仍为零，加速度大小为零，取B受力分析，由牛顿定二定律可得

，

联立可求得

。

故ACD错误，B正确。

故选择B。

15．C

【解析】

A、B分离前物体做匀加速运动，合外力不变，选项A错误；开始时弹簧被压缩x1，则

；当两物体分离时，加速度相同且两物体之间的弹力为零，则对物体B：

，且

，解得

，此时刻弹簧仍处于压缩状态，选项B错误，C正确；分离时B的速度为

，选项D错误；故选C.

点睛：

此题关键哟啊搞清两物体的运动情况以及两物体分离的条件：

两物体之间的压力为零；两物体的加速度相等.

16．

（1）nmg，钩码的个数；

（2）乙

【详解】

（1）弹簧的弹力等于n个钩码的重力nmg

多次测量求平均值可以减小误差，所以实验中需要改变钩码的个数以改变弹簧弹力．

（2）由图乙可知，伸长量相同时有

，由胡克定律有

，即

，所以乙同学的猜想是正确的．

17．

（1）B

（2）C（3）0.42

【详解】

（1）小车在运动过程中受到重力、支持力、纸带的拉力、细线的拉力．为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合力，因此应把木板的一端垫起适当的高度，以使重力、支持力、纸带的拉力三个力的合力为零，即小车做匀速运动，因此在进行这一操作时，不应挂砂桶，小车应连接纸带，A、C项错误；B项正确．

（2）由于本实验中要求砂和砂桶的质量m远小于小车和砝码的质量M，故C项合理．

（3）相邻两计数点间的时间T=0.1s，由

可得

，代入数据解得a=0.42m/s2．

18．10N

【解析】由平衡知识：

对木箱水平方向：

Fcosθ＝f

竖直方向：

Fsinθ＋FN＝mg

且f＝μFN

联立代入数据可得：

F＝10N

19．

（1）0.5s

（2）16m（3）69m

【解析】

（1）由汽车的v-t图象可得，刹车后汽车的加速度大小

tB=5.5s时，汽车的速度vB=v0-a（5.5-t1），

代入数据解得t1=0.5s．

（2）设相邻两杆之间的距离为L，司机由B到C的过程中，vB2−vC2＝2aL，

代入数据解得L=16m．

（3）汽车在0～5.5s内的位移xOB＝v0t1+v0（tB−t1）−

a（tB−t1）2，

代入数据xOB=85m，

A杆距O点的距离xOA=xOB-L=85-16m=69m．

20．

（1）1s

（2）450（3）44.8m

【解析】

（1）．根据

小球在空中飞行的时间

t＝

（2）．竖直的分速度vy=gt=10×2m/s=20m/s

tanθ＝

小球落地时速度方向与水平方向的夹角θ=450

（3）．水平位移x＝v0t＝40m

竖直位移y＝

小球落地时的位移大小为

21．

（1）8s

（2）48m（3）

【解析】

试题分析：

小物块滑上长木板后先做匀减速直线运动，后做匀加速直线运动，在整个过程中加速度不变，当木块与长木板速度相等时，两者保持相对静止．根据匀变速直线运动的速度公式求出经历的时间；小物块放上木板后，在保持相对静止时间内的位移与木板的位移之差等于小物块的相对位移，即为长木板至少的长度；水平恒力作用最大时间时，小块块相对于长木板的位移刚好等于木板的长度，根据速度关系和位移关系求解即可．

（1）小物块的加速度为：

，水平向右

长木板的加速度为：

，方向水平向右

令刚相对静止时他们的共同速度为v，以木板运动的方向为正方向

对小物块有：

对木板有：

联立解得：

故经过8s小物块与长木板保持相对静止.

（2）此过程中小物块的位移为：

长木板的位移为：

所以长木板的长度至少为：

故长木板至少的长度为48m.

（3）小物块的加速度为：

水平向右

长木板的加速度为：

水平向右

设水平恒力F作用时间最大为

，物块滑到左侧的时间为

后小物块的加速度为：

水平向右,

长木板的加速度为：

水平向左

则据速度关系有：

据位移关系有：

联立上式代入数据可计算得出：

点睛：

本题主要考查了板块间的相对滑动问题，解决本题的关键知道小物块滑上长木板后先做匀减速直线运动，然后做反方向的匀加速直线运动．长木板的至少长度等于物块的位移和木板的位移之差．