北京101中学期末考试物理试题（原卷版）

北京101中学2019-2020学年上学期高一年级期末考试物理试卷

一、单项选择题：本题共10小题，每题3分，共30分。在每小题的4个选项中，只有一项是最符合题意的，选对的得3分，有选错或不答的得0分。

1.国际单位制规定的力学基本物理量分别是（　　）

A. 密度、力、时间

B. 长度、力、时间

C. 时间、质量、体积

D. 长度、质量、时间

2.为了行车的方便与安全，很高的桥要造很长的引桥，以减小桥面的坡度，如图所示。从车辆的受力角度分析是为了（　　）

A. 减小过桥车辆的重力

B. 增大过桥车辆的重力

C. 减小过桥车辆的重力在平行于引桥桥面方向的分力

D. 减小过桥车辆的重力在垂直于引桥桥面方向的分力

3.关于物体运动的描述，下列说法正确的是（　　）

A. 物体的速度大，其加速度一定大

B. 物体的速度变化量大，其加速度一定大

C. 物体的速度为零，其加速度一定为零

D. 物体的速度变化越快，其加速度一定大

4.如图所示，马拖着一根质量为m的树干在粗糙的水平地面上作加速直线运动，加速度大小为a，已知马对树干的拉力大小为F1，树干对马的拉力大小为F2，则有（ ）

A. F1> F2

B. F1=F2

C. F1<F2

D. F1=ma

5.如图是物体做直线运动的图象，由图可推知，该物体（　　）

A. 第1s内和第3s内的运动方向相反

B. 第3s内和第4s内的加速度相同

C. 第1s内和第3s内的加速度相同

D. 0至2s的位移小于0至4s的位移

6.汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N减速行驶，下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是(　　 )

A.  B.  C.  D.

7.图是伽利略著名的斜面实验示意图。让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长。当斜面变为水平，小球要达到原有高度将永远运动下去。下列说法正确的是（　　）

A. 伽利略在光滑斜面上成功地完成了这个实验

B. 伽利略据这个实验推断出任何物体都具有惯性

C. 伽利略据这个实验推断出力是维持物体运动状态不变的原因

D. 伽利略据这个实验推断出物体的运动不需要力来维持

8.如图所示，B和C是一组塔轮，其中B和C半径不同，它们固定在同一转动轴上且无相对滑动，其半径之比为RB∶RC＝3∶2；A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来。a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在转动过程中的（　　）

A. a、b点线速度大小之比为3∶2

B. a、b点转动角速度之比为1∶1

C. b、c点转动角速度之比1∶1

D. a、c点转动向心加速度大小之比为4∶9

9.如图甲所示，在长约1m的一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个圆柱形的红蜡块R（圆柱体的直径略小于玻璃管的内径，轻重适宜，使它能在玻璃管内的水中匀速上升），将玻璃管的开口端用胶塞塞紧．将此玻璃管迅速竖直倒置（如图乙所示），红蜡块R就沿玻璃管由管口A匀速上升到管底B．若在将玻璃管竖直倒置、红蜡块刚从A端开始匀速上升的同时，将玻璃管由静止开始水平向右匀加速移动（如图丙所示），直至红蜡块上升到管底B的位置（如图丁所示）．红蜡块与玻璃管间的摩擦很小，可以忽略不计，在这一过程中相对于地面而言(    )

A. 红蜡块做速度大小、方向均不变的直线运动

B. 红蜡块做速度大小变化的直线运动

C. 红蜡块做加速度大小变化的曲线运动

D. 红蜡块做加速度大小、方向均不变的曲线运动

10.如图所示，某同学站在体重计上观察体重计示数的变化情况。从静止站姿变化到静止的蹲姿称为“下蹲”过程；从静止的蹲姿变化到静止的站姿称为“起立”过程。她静止站立时，体重计的示数为m0，关于这一现象，下列说法正确的是（　　）

A. “起立”过程，体重计示数一直大于m0

B. “下蹲”过程，体重计的示数一直小于m0

C. “起立”、“下蹲”过程，都能出现体重计的示数大于m0的现象

D. “下蹲”的过程，先出现超重现象后出现失重现象

二、多项选择题：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，有两个及以上选项正确，全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。

11.下列运动属于匀变速运动的是（　　）

A. 自由落体运动 B. 竖直上抛运动

C. 平抛运动 D. 匀速圆周运动

12.小明在社会实践时发现一口深井。为了估测井口到水面的距离，小明将一小石块从井口由静止释放，同时利用智能手机开始计时，经过约2.0s听到石块击水的声音。已知当地的重力加速度大小为10m/s2，则（　　）

A. 该井口到水面的距离约为10m

B. 该井口到水面的距离约为20m

C. 石块到水面时速度约为10m/s

D. 石块到水面时速度约为20m/s

13.图是生活中常用的三角形悬挂结构简化模型，硬杆左端可绕通过B点且垂直于纸面的轴无摩擦的转动，右端O点与钢索相连，钢索的另一端挂于A点，钢索和硬杆所受的重力均可忽略。有一质量不变的重物悬挂于O点，现将钢索悬挂点A缓慢向B移动，且使钢索变短，以保证硬杆始终处于水平。则在上述变化过程中，下列说法中正确的是（　　）

A. 钢索对O点的拉力变大

B. 硬杆对O点的弹力变小

C. 钢索和硬杆对O点的作用力的合力不变

D. 钢索和硬杆对O点的作用力的合力变小

14.如图所示，是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，A点处弹性绳自然伸直，B点是蹦极运动员到达的最低点，运动员从O点到B点的运动过程中忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A. 从A点至B点，运动员受弹性绳的弹力一直增加

B. 从A点至B点，运动员所受的合力一直在增加

C. 从A点至B点，运动员的速度先增加后减小

D. 从A点至B点，运动员的加速度先增加后减小

三、实验题：本题共2小题，共16分。

15.用图1所示的实验装置做“研究平抛物体的运动”实验.

①对于实验的操作要求，下列说法正确的是（     ）

A. 应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下

B 斜槽轨道必须光滑

C. 斜槽轨道末端可以不水平

D. 要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些

E. 为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点连接起来

②根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹.部分运动轨迹如图2所示.图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为l,P1,P2和P3是轨迹图线上的3个点,P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等.若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动,重力加速度为g.可求出小球从P1运动到P2所用的时间为______，小球抛出后的水平速度为_____.

16.图甲为“探究加速度与物体所受合外力、物体质量的关系”的实验装置示意图，砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M。

(1)如图乙所示为实验中用打点计时器打出一条较理想的纸带，打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上O、A、B、C、D、E为六个相邻的计数点（两相邻计数点间还有4个点迹没有画出），通过测量和计算可知，x1、x2、x3、x4、x5分别为4.50cm、5.28cm、6.07cm、6.85cm、7.63cm。则打点计时器打下相邻计数点的时间间隔为_______s，根据上述数据，可知小车拖动纸带运动的加速度的测量值为_______m/s2（计算结果保留3位有效数字）。

(2)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，在探究外力不变的情况下加速度与质量之间的关系时，用到了小车的加速度a与小车和砝码总质量的倒数关系的图象。以下关于该实验的说法中正确的是_______。（选填选项前的字母）

A．需要用天平测量小车和砝码的总质量M

B．实验需要保证的条件是小车和砝码的总质量远大于砂和砂桶的总质量

C．实验前需要将固定打点计时器一侧的木板垫高一些，其目的是为了增大小车下滑的加速度

D．实验时如果没有将固定打点计时器一侧的木板垫高一些，将会导致a-图象不是一条直线

(3)某组同学用上述实验器材在探究质量不变的情况下，加速度与外力之间的关系时，将所获得的6组数据对应地绘制在图所示的a-F图中，请你根据图中点迹，绘制一条可以反映加速度和拉力关系的图线____________________________。

(4)根据第(3)问中你所绘制的图线，可反映出该组同学在实验操作中的不妥之处是___________。

四、计算题：本题共5小题，共42分，解答要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。直接写出最后答案的不得分。

17.某同学将一个小球在距水平地面h=0.8m高的平台边缘处水平击出，测出小球落地时的平抛水平距离s=1.2m，不计空气阻力，g取10m/s2，求：

(1)小球在空中运动的时间；

(2)小球被击出时的水平初速度；

(3)小球落地时的速度大小。

18.如图所示，木块质量为m=10.0kg，木块与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，受到方向与水平方向成θ＝37°角斜向右上方的恒力F＝50N作用，g＝10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80。

(1)求木块从静止开始沿水平面做匀变速直线运动的加速度；

(2)若在恒力F作用t1＝2.0s后撤去恒力F，求：

①撤去恒力F后木块运动的时间；

②木块从静止开始运动到停止运动的总位移。

19.2019年12月17日，首艘国产航母“山东”号在海南省三亚军港正式交付。中国航母舰载机歼-15通过滑跃式起飞方式起飞，如图所示。飞机起飞的跑道可简化为如图所示模型。飞机由静止开始先在一段水平距离为L1=160m的水平跑道上运动，然后在长度为L2=20.5m的倾斜跑道上运动，直到起飞。已知飞机的质量m=2.0×104kg，其喷气发动机的推力大小恒为F=1.4×105N，方向与速度方向相同，水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h=2.05m，设飞机在水平跑道上和倾斜跑道上运动的过程中受到摩擦的平均阻力大小都为飞机重力的0.2倍，发动机推动力大小不变，航母处于静止状态，飞机质量视为不变，倾斜跑道看作斜面，不计拐角处的影响。求：

(1)飞机在水平跑道上运动的加速度大小；

(2)飞机滑跃起飞时的速度大小。

20.摩天大楼中一部客运电梯，行程超过百米，电梯的简化模型如图所示，考虑安全舒适、省时等因素，电梯的加速度a随时间t是变化的。已知电梯在t=0时由静止开始竖直下降，a-t图象如图所示，忽略一切阻力，重力加速度g=10m/s2。

(1)质量m=50kg的人竖直站立在电梯中，求t=2s时，人对电梯的压力大小。

(2)类比是一种常用的研究方法，对于直线运动，教科书中讲解了由v-t图象求位移的方法。求：

①电梯竖直下降的最大速度；

②电梯匀减速下降的位移大小。

21.如图所示，为一物体传送装置，传送带CD与圆弧轨道AB、与斜面DE均光滑接触。质量为M物体（物体可视为质点），沿圆弧轨道下滑至最低点B时，对轨道压力大小为FB=3Mg，随后无能量损失的冲上传送带CD，传送带速度为v0=6m/s，方向如图。物体与传送带，物体与斜面之间的动摩擦因数均为µ=0.5，斜面DE与水平方向的夹角θ=37°，圆弧轨道半径R=0.8m，CD间长度L=0.9m，物体质量M=0.5kg。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

(1)物体沿圆弧轨道下滑至圆弧轨道最低点B时的速度大小；

(2)设物体离开D点后，立即脱离传送带而水平抛出，求：

①物体离开D点后落到斜面DE上的速度大小；

②若物体与斜面发生碰撞后，将损失垂直斜面方向的速度，而只保留了沿斜面方向的速度，碰撞时间为，求：

a．碰撞后物体沿斜面下滑的初速度大小；

b．碰撞过程中斜面对物体在垂直斜面方向的平均作用力大小。