浙江省杭州市之江高级中学2020-2021学年高一物理上学期期末试题（Word版附解析）

2020-2021学年浙江省杭州市之江高级中学高一（上）期末

物理试卷

一、单选题（本大题共18小题，共36.0分）

1. 下列物理量属于矢量的是（　　）

A. 质量 B. 重力 C. 时间 D. 路程

【答案】B

【解析】

【详解】ACD．质量、时间和路程都是只有大小没有方向的标量，故ACD错误。

B．重力是既有大小又有方向的矢量，故B正确。

故选B。

2. 国际单位制中力学的基本物理量可用下列哪一组仪器测量（　　）

A. 米尺、天平、秒表 B. 米尺、测力计、打点计时器

C. 量筒、天平、秒表 D. 米尺、弹簧秤、秒表

【答案】A

【解析】

【详解】长度、时间、质量是三个力学基本物理量，米尺是测量长度的仪器，天平是测量质量的仪器，秒表是测量时间的仪器，弹簧秤是测量力的仪器，力不是基本物理量。

故选A。

3. 在物理学中突出问题的主要因素、忽略次要因素、建立理想化模型，是经常采用的一种科学研究方法，“质点”这一理想化模型就是这种方法的具体应用。用同样的方法建立的概念是（　　）

A. 位移 B. 弹力 C. 自由落体运动 D. 加速度

【答案】C

【解析】

【详解】A．位移是描述物体移动的位置变化的物理量，没有忽略次要因素，不属于理想化模型，故A错误；

B．弹力是指发生形变的物体，由于要恢复原状,要对跟它接触的物体产生力的作用，不属于理想化模型，故B错误；

C．自由落体运动是一个真实不存在的描述物体的运动的模型，忽略了空气阻力，故C正确；

D．加速度是描述速度变化快慢的物理量，没有忽略次要因素，不属于理想化模型，故D错误。

故选C。

4. 中国结是一种中国特有的手工编织工艺品，它身上所显示的情致与智慧正是中华古老文明中的一个侧面。如图所示，一质量为的中国结悬挂于点且处于静止状态，重力加速度为，下列说法正确的是（　　）

A. 一定竖直

B. 中国结的重心一定在它的几何中心

C. 中国结的重心可能不在通过的直线上

D. 中国结受到的重力大小为

【答案】A

【解析】

【详解】A．对结点A受力分析，其受到向下的拉力大小等于中国结的重力和绳OA的拉力，可知OA一定竖直，故A正确。

B．质量分布均匀，形状规则的物体重心在几何中心上，中国结质量分布不均匀，形状不规则，则它的重心不一定在它的几何中心，故B错误；

C．中国结的重心一定在通过的直线上，故C错误；

D．中国结受到的重力大小为mg，故D错误。

故选A。

5. 在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列实验操作中，错误的是（　　）

A. 打点计时器应使用交流电源

B. 将打点计时器固定在长木板无滑轮一端，并接好电源

C. 实验开始时，先释放小车，再接通打点计时器电源

D. 打点结束后，先断开电源，再取下纸带

【答案】C

【解析】

【详解】A．打点计时器应使用交流电源，A正确；

B．将打点计时器固定在长木板无滑轮一端，并接好电源，B正确；

C．实验开始时，先接通打点计时器电源，在释放小车，C错误；

D．打点结束后，先断开电源，再取下纸带，D正确。

故选C。

6. 如图所示，一角形杆ABC在竖直面内，BC段水平，AB段竖直，质量为m的小球用不可伸长的细线连接在两段杆上，OE段水平，DO段与竖直方向的夹角为.只剪断EO段细线的瞬间，小球的加速度为a1；而只剪断DO段细线的瞬间，小球的加速度为a2，则为

A. 1 B.  C. 2 D.

【答案】B

【解析】

【详解】只剪断EO段细线的瞬间，根据牛顿第二定律

小球的加速度为

只剪断DO段细线的瞬间，小球的加速度为a2=g，则

A．1，与结论不相符，选项A错误；

B．，与结论相符，选项B正确；

C．2，与结论不相符，选项C错误；

D．，与结论不相符，选项D错误；

故选B.

7. 在中国海军护航编队“巢湖”舰“千岛湖”舰护送下，“河北锦绣”“银河”等13艘货轮历时36小时顺利抵达亚丁湾西部预定海域。此次护航总航程4500海里，已知1海里=1852米。假设所有船只运动速度都相同，则下列说法正确的是（　　）

A. 研究舰队的行驶路程时不可将“千岛湖”舰看作质点

B. 以“千岛湖”舰为参考系，“巢湖”舰一定是运动

C. 根据本题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速度

D. 根据本题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速率

【答案】D

【解析】

【详解】A．本题中路程远远大于“千岛湖”舰的尺寸，所以研究舰队的行驶路程时可将“千岛湖”舰看作质点，故A错误；

B．因为所有船只运动速度都相同，则以“千岛湖”舰为参考系，“巢湖”舰是静止的，故B错误；

CD．“4500海里”是护舰艇走过轨迹长度，因此为路程而不是位移，平均速率为路程和时间的比值，由于不知运动位移的大小，不能求出此次航行的平均速度，故C错误，D正确。

故选D。

8. 只要物体的速度发生变化，一定具有加速度，则 （　　）

A. 物体具有加速度，物体一定做加速运动

B. 物体的加速度等于零，物体一定静止

C. 物体的速度变化越大，加速度就越大

D. 物体的速度变化越快，加速度就越大

【答案】D

【解析】

【详解】A. 物体具有加速度，物体可能做减速运动，A错误；

B. 物体的加速度等于零，物体可能做匀速直线运动，B错误；

C. 物体的加速度与速度变化无关，C错误；

D. 物体的速度变化越快，加速度就越大，D正确。

故选D。

9. 一观察者发现，每隔一定时间有一滴水自8m高的屋檐自由落下，而且看到第五滴水刚要离开屋檐时，第一滴水刚好落到地面。已知重力加速度g=10m/s2，那么这时第四滴水离地的高度是（　　）

A. 0.5m B. 2.5m C. 3.5m D. 7.5m

【答案】D

【解析】

【详解】根据h=gt2得

t=s

可知相邻两滴水之间的时间间隔为

t=

第四滴水下落的时间为

t′=t=

则第四滴水下落的高度为

h′=gt′2=05m

水滴离地的高度为

h=H－h′=7.5m

故选D。

10. 如图所示，杯子放在水平桌面上时，杯子对桌面的压力为，桌面对杯子的支持力为，则下列说法正确的是（　　）

A. 力是杯子的重力 B. 力和力是一对平衡力

C. 力和力是一对作用力和反作用力 D. 力的大小大于力的大小

【答案】C

【解析】

【详解】A．力是杯子对桌面的压力，大小等于杯子的重力，选项A错误；

BCD．力和力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反，则选项C正确，BD错误。

故选C。

11. 用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示．两斜面I、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°．重力加速度为g．当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2，则

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】对圆筒进行受力分析知圆筒处于三力平衡状态，受力分析如图，由几何关系可知，， ．解得， 由牛顿第三定律知，故D正确

12. 如图所示，物体沿光滑竖直墙壁自由下落的过程中，受力个数是（　　）

A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个

【答案】A

【解析】

【详解】对物体沿光滑竖直墙壁自由下落的过程，受力分析可知，只受到重力作用，因横向无挤压，则无水平弹力，墙面对物体无摩擦力，故物体只受1个力，则A正确，BCD错误。

故选A。

13. 一个重为600N的人站在升降机内的磅秤上，在升降机运动的过程中看到磅秤示数为720N，，则升降机的运动情况可能是（　　）

A. 向上加速，加速度大小为

B. 向下加速，加速度大小为

C. 向上减速，加速度大小为

D. 向下减速，加速度大小为

【答案】AD

【解析】

【详解】由题可知，人受到磅秤的支持力，由牛顿第二定律可得

解得

人有向上的加速度，所以升降机可能是向上加速或者向下减速。

故选AD。

14. 如图所示，分别对劲度系数k=100N/m弹簧两端施加20N拉力F（在弹性限度内），下列说法正确的是（　　）

A. 弹簧产生的弹力为40N

B. 该弹簧伸长了20cm

C. 该弹簧伸长了40cm

D. 若将该弹簧从中间剪断，其劲度系数不变

【答案】B

【解析】

【详解】ABC．弹簧受到的弹力为20N，根据胡克定律得

AC错误，B正确；

D．若将该弹簧从中间剪断，则在相同的弹力下弹簧的形变量减小一半，根据胡克定律可知劲度系数增加一倍。D错误。

故选B

15. 一枚火箭由地面竖直向上发射，其速度图象如图所示。由图象可知（　　）

A. 火箭在0～ta段的加速度小于ta～tb段的加速度

B. 0～ta段火箭是上升过程，tb～tc段火箭是下落过程

C. tc时刻火箭回到地面

D. tc时刻火箭离地最远

【答案】AD

【解析】

【详解】A．由图象可知，0～ta段的斜率小于ta～tb段的斜率，又斜率表示加速度，则火箭在0～ta段的加速度小于ta～tb段的加速度，故A正确；

B．由图象可知，整个过程中速度一直大于零，即火箭一直向上运动，故B错误；

CD．由图象的面积表示位移可知，tc时刻火箭离地最远，故C错误，D正确。

故选AD。

16. 关于物体的惯性，正确的说法是（　　）

A. 同一物体在地球表面和在月球表面惯性不一样大

B. 汽车行驶得快，刹住它困难，所以速度大的物体惯性大

C. 由于绕地球运行的宇宙飞船内的物体处于完全失重状态，因此飞船内的物体不存在惯性

D. 运动状态越难改变的物体惯性越大

【答案】D

【解析】

【详解】A．物体的惯性大小取决于物体的质量，质量越大，惯性越大，所以同一物体在地球表面与在月球表面惯性相等，故A错误；

B．物体的惯性大小取决于物体的质量，质量越大，惯性越大，与汽车的运动状态及受力情况无关，故B错误；

C．绕地球运行的宇宙飞船内的物体处于完全失重状态，飞船内的物体依然存在惯性，惯性与物体的运动状态及受力情况无关，故C错误；

D．物体的运动状态越难改变说明物体的质量越大，所以物体惯性越大，故D正确。

故选D。

17. 不倒翁之所以“不倒”，是因为它的重心设计巧妙，下列说法中正确的是(　　)

A. 重心在不倒翁的几何中心上

B. 不倒翁的重心很高

C. 不倒翁的重心很低

D. 不倒翁的重心不在物体上

【答案】C

【解析】

【详解】只有形状规则、均匀分布的物体的重心在其几何中心，不倒翁的质量的分布是不均匀的，下部的密度大，所以不倒翁的重心很低，稳度比较大，故AB错误，C正确；不倒翁的重心位于物体的下部，在物体上．故D错误．所以C正确，ABD错误．

18. 如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为的斜面上，杆的另一端固定一个重力为2N的小球，小球处于静止状态，则弹性杆对小球的弹力（　　）

A. 大小为2N，方向平行于斜面向上 B. 大小为1N，方向平行于斜面向上

C. 大小为2N，方向垂直于斜面向上 D. 大小为2N，方向竖直向上

【答案】D

【解析】

【详解】小球受重力和杆的支持力(弹力)作用处于静止状态，由二力平衡可知，弹性杆对小球的弹力与重力等大、反向即大小为2N，方向竖直向上

故选D。

二、实验题（本大题共2小题，共12.0分）

19. 某课外兴趣小组做“探究求合力的方法”实验，步骤如下：

(1)在弹簧测力计的下端悬挂一重物M，记下重物静止时弹簧测力计的示数F.

(2)将贴有白纸的木板竖直放置，三个细线套一端共系于一个结点，另一端分别系于弹簧测力计A、B和重物M上，测力计A挂于固定点P，手持测力计B的端拉动细线，使结点静止于O点，如图所示。记录下O点位置、两个测力计示数、及_____。本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中弹簧测力计B的示数只为_____N.

(3)在白纸上按一定标度作出F、、的图示，根据平行四边形定则作出、的合力F’的图示，若________，则平行四边形定则得到验证。

(4)本实验中采用的科学方法是_______.

A．理想实验法

B．等效替代法

C．控制变量法

D．建立物理模型法

(5)关于本实验，下列做法合理的是_______.

A．三根细线必须等长

B．要使两弹簧测力计的读数非常接近

C．每次实验时弹簧测力计B始终保持水平

D．使弹簧测力计、细线都位于竖直平面内

【答案】    ①. 画出两细线的方向    ②. 2.70    ③. F与在一条直线上    ④. B    ⑤. D

【解析】

【详解】（2）[1]因要验证平行四边形法则，则需要知道力的方向，故需画出两细线的方向；

[2]由图可读出弹簧测力计为2.70N；

（3）[3]由题可知，若符合平行四边形法则，则F与是一对相互作用力，故F与在一条直线上；

（4）[4]本实验中让两弹簧测力计的作用效果与重物的重力相同，故采用的方法为等效替代法，故B正确；

（5）[5]A.本实验对三根细线长度没有要求，故A错误；

B. 本实验对两弹簧测力计示数没有要求，故B错误；

C.本实验中不需要弹簧测力计B始终保持水平，故C错误；

D. 本实验必须使弹簧测力计、细线都位于竖直平面内，这样才能保证力的准确性，故D正确。

故选D。

20. 某实验小组利用如图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系。

（1）下列做法正确的是______（填字母代号）。

A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行

B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上

C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源

D．通过增减木块上的砝码改变质量时，需要重新调节木板倾斜度

（2）为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量______木块和木块上砝码的总质量（选填“远大于”“远小于”或“近似等于”）。

（3）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图1所示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图中甲、乙两条直线。设甲、乙用的木块质量分别为、，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为、，由图2可知，______，______。（选填“大于”“小于”或“等于”）

（4）实验时改变所挂钩码的质量，分别测量木块在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出a−F关系图像，如图3所示。此图像的AB段明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是______。（选填下列选项的序号）

A．小车与平面轨道之间存在摩擦

B．平面轨道倾斜角度过大

C．所挂钩码的总质量过大

D．所用小车的质量过大

【答案】    ①. A    ②. 远小于    ③. 小于    ④. 大于    ⑤. C

【解析】

【详解】(1)[1] A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，否则拉力不会等于合力，故A正确；

B．在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，不应悬挂“重物”，故B错误；  

C．打点计时器要“早来晚走”即实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块，而当实验结束时应先控制木块停下再停止打点计时器，故C错误；

D．平衡摩擦力后，有

mgsinθ=μmgcosθ

即

μ=tanθ

与质量无关，故通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度，故D错误。

故选A。

(2)[2]按照教材上的理论若以砝码桶及砝码作为小木块的外力，则有 

而实际实验过程中砝码桶及砝码也与小木块一起做匀加速运动，即对砝码桶及砝码有

对小木块有

综上有：小物块的实际的加速度为

只有当m<<M时，才能有效的保证实验的准确性；

(3)[3][4]根据牛顿第二定律得

可知图线的斜率表示木块质量的倒数，纵轴截距的绝对值等于μg，可知m甲<m乙，μ甲>μ乙。

(4)[5]随着力F的增大，即砝码和小盘总质量的增大，不再满足砝码和小盘的质量远小于小车的质量，因此曲线上部出现弯曲现象，故C正确。

故选C。

三、计算题（本大题共3小题，共22.0分）

21. 如图所示，用手握住一个重为9N的酒瓶，使酒瓶始终处于竖直位置。已知酒瓶与手之间的动摩擦因数μ=0.3，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2试回答以下问题：

(1)用水平握力F1=40N握住酒瓶，并处于静止状态，求酒瓶受到的摩擦力大小；

(2)用水平握力F2=20N握住酒瓶，求酒瓶受到的摩擦力大小；

(3)至少用多大的水平握力才能握住酒瓶，使酒瓶沿水平方向匀速运动。

【答案】(1) 9N ；(2) 6N； (3) 30N

【解析】

【详解】(1)据Ffmax=μFN  得

Ffmax=12N>mg

所以

Ff静=mg  

Ff静=9N 

(2)据Ffmax=μFN  得

Ffmax=6N＜mg

酒瓶向下滑动，所以

Ff=μFN   

Ff=6N  

(3)酒瓶沿水平方向匀速运动，受力平衡。

所以当Ffmax=mg时握力最小 ，据

Ffmax=μFN

得

FN=30N

22. 如图所示，小王参加摩托车比赛万众瞩目，下表为小王驾驶摩托车在直跑道上飞驰时测量的数据。请根据测量数据，完成下列问题。（设变速过程速度均匀变化）

(1)求出摩托车加速阶段的加速度的大小；

(2)求出摩托车在第25s末的速度的大小；

(3)求摩托车全过程发生的位移的大小。

【答案】(1) 2m/s2 ；(2) 9m/s； (3) 432m

【解析】

【详解】（1）由表得12s前匀加速运动，根据

解得。

（2）由表得25s末处于匀减速阶段

v20=24m/s

v28=24m/s

根据

解得

又根据

解得

（3）设摩托车开始减速后，运动的时间为t3，则

解得t3=4s, 即摩托车恰好在第28秒停止运动，则摩托车全过程发生的位移的大小为

23. 如图所示，质量为m=1kg的物块放在粗糙水平地面上，物块与水平地面之间的滑动摩擦系数为μ=0.5，某时刻物块在与水平方向成θ=37°的拉力F=10N的作用下，由静止开始向右运动，经时间t1=2s时撤去拉力F．（g=10m/s2，sin37°=0.6,cos37°=0.8）

求：（1）撤去拉力F时物块的速度大小；

（2）物块从静止开始到最后停止的过程中运动的位移大小．

【答案】（1）（2）

【解析】

【详解】（1）设0～2s时间内，物体运动的加速度为，正压力为，2s末的速度为，向右为正方向．则， 

     ①

        ②

                  ③

由①②③解得：

（2）设0～2s时间内的位移为，撤掉拉力到停止的位移为，总位移为x

                ④

             ⑤

            ⑥

              ⑦

由①～⑦解得：