河南省十所名校2020-2021学年高一(上)期末物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．科技进步正逐渐改变我们的生活，手机导航为出行带来便利，如图所示是某导航软件的截图。图中有选定起点和终点后的三个路线的三组数据，下列说法正确的是（ ）

A．24分钟和28分钟均表示时刻

B．14公里表示按第一个“推荐”路线行驶的位移大小 C．按第二个“大路优先”路线行驶的路程最长

D．根据图中三组数据可以求出按各个路线行驶的平均速度

2．我国的高速铁路正式投入运营的里程数全球第一。若列车向前运行过程中，牵引力逐渐减小并且始终大于阻力，下列关于列车运动说法正确的是（ ） A．列车加速度逐渐增大，速度逐渐减小 B．列车加速度逐渐增大，速度逐渐增大 C．列车加速度逐渐减小，速度逐渐减小 D．列车加速度逐渐减小，速度逐渐增大

3．如图所示，质量为2kg的物体，以某一速度冲上倾角为37的斜面，一沿斜面向下的力F3N作用在物体上，物体与斜面间的动摩擦因数为0.5，则物体沿斜面向上运动的过程中，受摩擦力的大小和方向为（sin370.6，cos370.8，重力加速度g取10m/s2）（ ）

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A．大小8N，方向沿斜面向上 B．大小8N，方向沿斜面向下 C．大小3N，方向沿斜面向上 D．大小15N，方向沿斜面向上

4．如图所示，运动员原地纵跳可分为快速下蹲和蹬伸向上两个过程，下列说法正确的是（ ）

A．下蹲过程运动员一直处于失重状态 B．下蹲过程运动员先失重后超重

C．蹬伸过程运动员对地面的压力大于地面对运动员的支持力 D．蹬伸过程运动员对地面的压力小于地面对运动员的支持力

5．为了推进文明交通，全国各地纷纷推行“斑马线前礼让行人”行动。以36km/h的速度匀速行驶的汽车即将通过路口，有一位行人正在过人行横道，驾驶员立即刹车制动，汽车做匀减速直线运动直到停止。刹车后一秒内和停止前一秒内汽车通过的位移比为4：1，刹车后汽车位移的大小为（ ） A．12.5m

B．48m

C．12m

D．0.5m

6．如图所示，轻绳OA垂直水平面固定在A点，轻质弹簧OB与OA夹角45，且固定在斜面上的B点，结点O在水平力F的作用下处于静止状态。现在保持O点位置不变，外力F缓慢地沿顺时针转动60的过程中，关于外力F和绳OA的拉力T，下列说法正确的是（ ）

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A．外力F逐渐增大，拉力T逐渐增大 B．外力F逐渐减小，拉力T逐渐增大 C．外力F逐渐增大，拉力T逐渐减小 D．外力F逐渐减小，拉力T逐渐减小

二、多选题

7．牛顿第一定律又称为惯性定律，下列说法正确的是（ ） A．汽车空载时比满载时容易制动，是因为汽车空载时惯性小 B．质量相同的汽车低速时比高速时惯性小 C．马拉车一起匀速前行，说明马和车的惯性一样大

D．物体不受外力作用时，一定处于静止状态或匀速直线运动状态

8．如图所示，一质量为M、带有挂钩的球形物体套在倾角为的细杆上，挂钩上再吊一质量为m的物体，它们沿细杆下滑，两物体连线保持竖直方向。不计空气阻力，重力加速度为g，则（ ）

A．两物体一定做匀速直线运动 B．球形物体可能受三个力作用

C．球形物体受摩擦力fMmgsin D．球形物体受摩擦力fMgsin

9．如图所示，一水平方向的传送带以恒定的速率v1沿顺时针转动，传送带右侧有一与传送带等高的光滑水平面，一物块以初速度v2水平向左滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面，此时其速率为v3，则下列说法正确的是（ ）

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A．速率v3有可能大于v1也大于v2 B．速率v3只可能等于v1或者等于v2

C．如果传送带不转动，则物块可能从传送带左端滑落 D．如果传送带不转动，则物块最终将停止在传送带上

10．如图所示，两图线分别为甲、乙两物体做匀变速直线运动的xt图像，甲在t2t0时和乙在t0时图线的切线均与t轴平行，下列说法正确的是（ ）

A．两物体在t0时速度相等，大小均为

x0 t0B．两物体在t0时相距最远，距离为x0

C．甲物体在x0处的速度大小为

三、实验题

2x0 2t0D．乙物体在x0处的速度大小为

2x0 t011．某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。先用两个弹簧测力计将橡皮筋结点拉到O点，记录示数F1，F2及细线的方向，并记录O点的位置；然后只用一个弹簧测力计再次拉橡皮筋结点到O点，记录示数F及细线方向。

(1)下列实验要求中必要的是______； A．细线应适当长一些

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B．实验操作中细线、橡皮筋应与木板平行

C．两个弹簧测力计同时拉橡皮筋时，两细线夹角应为90，方便用勾股定理求解合力 D．改变拉力的大小与方向，进行多组实验，每次都要使O点静止在同一位置 (2)记录弹簧测力计示数分别为F12.8N，F24.0N，F'6.3N，根据得到的数据及选取的标度，作出力的图示及平行四边形求出合力F。下列图中符合实验事实的是______。

A．

B．

12．某物理兴趣小组设计了“探究加速度与力、质量的关系”的实验。

(1)如图甲所示的实验装置，是否需要满足小车质量远大于砂和砂桶的总质量？______（填“需要”或“不需要”）；

(2)图乙为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50Hz。相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，小车的加速度为______m/s2；

(3)该组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度a与所受外力F的关系，得到了aF图线。由于忘记平衡摩擦力，图线有可能是图丙中的______（填“①”或“②”），

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小车及车中砝码的总质量m______kg。

四、解答题

13．舰载机着舰被称为“在刀尖上跳舞”，指的是舰载机着舰有很大的风险，一旦着舰不成功，飞行员必须迅速实施“逃逸复飞”，“逃逸复飞”是指制动挂钩挂拦阻索失败后飞机的复飞。若航母跑道长为280m，某飞行员在一次训练“逃逸复飞”科目时，战斗机在跑道一端着舰时的速度为55m/s，着舰后以10m/s2的加速度做匀减速直线运动，3s后制动挂钩挂拦阻索失败，于是战斗机立即以6.25m/s2的加速度复飞，起飞需要的最小速度为50m/s。求：

(1)战斗机着舰3s时的速度大小；

(2)本次“逃逸复飞”能否成功？若不能，请说明理由；若能，达到起飞速度时战斗机离跑道终端的距离。

14．如图所示，三根轻绳结点为O，绳OA通过轻质弹簧与竖直墙壁连接且能保持水平，绳OB平行于倾角为30的固定斜面与质量为M10kg的物体P相连，绳OC悬挂一重物Q。整个系统处于静止状态，P恰好不下滑。已知弹簧处于弹性限度范围内且劲度系数为500N/m，P与斜面间动摩擦因数为重力加速度g取10m/s2。求： (1)绳OB的拉力大小； (2)重物Q的质量； (3)弹簧的伸长量。

3，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，2

15．如图所示，一滑草场某条滑道总长度为x150m，由倾角分别为37和30的上下两段组成。质量为m100kg的载人滑草车从坡顶由静止下滑，经过时间t120s进入下段滑道，到达滑道底端速度恰好减到零。滑草车与上下两段滑道之间的动摩擦因数分别为1和2，其中223，滑草车经过滑道交接处速度大小不变，不计空气阻5力，sin370.6，cos370.8，重力加速度g取10m/s2。求：

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(1)滑草车在下段滑道滑行时加速度大小； (2)滑草车下滑过程中的最大速率；

(3)滑草车与上段滑道之间的动摩擦因数1。

16．如图所示，纵剖面为矩形的空箱静止在水平面上，箱底铺有压力传感器，箱子和传感器的总质量为M8kg，质量为m2kg可视为质点的物块放在箱子底部，并通过与竖直方向夹角37的轻绳与箱顶相连，绳子伸直但无拉力，物块与箱子底部无摩擦。箱子在水平向右的拉力F作用下，从静止开始运动，箱子与水平地面间动摩擦因数为

0.4，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，sin370.6，cos370.8。求：

(1)若物块对箱底恰好无压力，拉力F的大小；

(2)若压力传感器测得物块对箱底压力为10N，拉力F的大小；

(3)若压力传感器测得物块对箱底压力为10N，拉力F作用t14s的时间，撤去拉力F同时剪断轻绳，物块又经过t21s到达木箱前壁，物块最初离木箱前壁多远。

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参

1．C 【详解】

A．24分钟和28分钟表示运动的时间间隔而不是时刻，A错误； B．14公里表示按推荐路线行驶的路程而不是位移的大小，B错误； C．由三个路线的路程数据可知第二个方案“大路优先”路程最长，C正确； D．由平均速度定义式vx，应该是位移与时间的比值，由图中数据无法获取位移，所t以无法求出行驶的平均速度，D错误。 故选C。 2．D 【详解】

当牵引力大于阻力时，牵引力逐渐减小，合力逐渐减小，加速度也逐渐减小，列车受到合力向前，加速度方向与速度方向相同，列车速度逐渐增大。 故选D。 3．B 【详解】

物体受摩擦力为滑动摩擦力，方向与相对运动方向相反，即沿斜面向下，摩擦力大小为

fFN FNmgcos37

代入数据得

f8N

故选B。 4．B 【详解】

AB．运动员下蹲过程先加速再减速，加速度先向下后向上，运动员先失重后超重，故A错误，B正确；

CD．蹬伸过程运动员对地面的压力和地面对运动员的支持力为作用力和反作用力，根据牛顿第三定律，蹬伸过程运动员对地面的压力等于地面对运动员的支持力，故CD错误。 故选B。

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5．A 【详解】

汽车做匀减速直线运动，刹车后一秒内的位移

1x1v0tat2

2停止前一秒内的位移

x2又因为

12at 2x1:x24:1

联立解得

a4m/s2

根据运动学公式

2v02ax

可得刹车后汽车位移

2v0102xm12.5m

2a24故选A。 6．A 【详解】

因为O点位置不变，弹簧的长度不发生变化，所以弹簧弹力不变。F的方向顺时针转动的过程中，根据三力平衡条件和力的平行四边形定则，由图解法可以得到外力F逐渐增大，拉力T也逐渐增大，A正确。 故选A。

答案第2页，总11页

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7．AD 【详解】

A．汽车空载时质量小于满载时的质量，所以空载时惯性小，更容易制动，故A正确； B．质量相同的汽车，惯性相同，故B错误；

C．马和车的质量不一定一样大，故惯性也不一定一样大，故C错误；

D．物体不受外力作用时，一定处于静止状态或匀速直线运动状态，故D正确。 故选AD。 8．AC 【详解】

A．对物体m受力分析，拉力和重力均沿竖直方向，不可能产生沿细杆方向的加速度，所以两物体一定做匀速直线运动，故A正确；

B．对球形物体受力分析如图，它受四个力作用，故B错误；

CD．对带挂钩的球形物体和挂钩下的物体整体受力分析如图，根据受力平衡，它们受到摩擦力

fMmgsin

故C正确，D错误。 故选AC。 9．BD 【详解】

AB．物块受到向右的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律

mgma

物块加速度为

ag

先向左做匀减速直线运动后向右做匀加速直线运动。若v1v2，返回过程物块一直匀加速

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到水平面，则

v3v2

若v1v2，返回过程物块加速到速度等于v1后，匀速运动到返回水平面，则

v3v1

故A错误，B正确。 C．向左最大位移

2v2 x12a小于传送带长度，如果传送带不转动，向左减速时滑动摩擦力不变，物块向左最大位移不变，所以不会从左端滑落，故C错误；

D．减速到零之后不再受摩擦力，会静止在传送带上，故D正确。 故选BD。 10．ABD 【详解】

A．由于甲在t2t0时和乙在t0时图线的切线均与t轴平行，根据xt图像的斜率表示速度，可知甲在t2t0时的速度为0，乙在t0时速度为0，由于甲、乙两物体做匀变速直线运动，根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则两物体在t0时的速度为

vt0v2x0v甲+00+v乙x0== 2t022t0x0所以两物体在t0时速度相等，大小均为，则A正确；

t0B．由上式可得甲的初速度为

v甲乙在的初速度为0，乙在t2t0的速度为

2x0 t0v乙2x0 t0答案第4页，总11页

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根据xt图像可知甲做减速运动，乙做加速运动，则两者速度相等时两物体相距最远，所以tt0时两物体间的距离为

x联立解得

v甲+vt02t0vt02t0

xx0

所以B正确；

CD．根据中间位置的瞬时速度公式有

vt2v02 vx22代入数据解得

v甲x0=v乙x0所以C错误；D正确； 故选ABD。 11．AB B 【详解】

2x0 t0(1)[1]A. 细线适当长一些，在确定拉力方向时，可以减小误差，故A正确；

B. 实验操作中细线、橡皮筋应与木板平行，可以在纸面上记录力的方向，故B正确； C. 处理数据时不需要通过勾股定理计算合力，而是用作图法，故C错误；

D. 同一组实验中要保证O点位置不变，而多组实验时没有必要保证O为同一位置，故D错误。故选AB。

(2)[2]该实验中F是由平行四边形定则得出的合力，F是通过实验得出，故F应和OA在同一条线上，而F与F1、F2组成平行四边形，则B符合题意。 12．不需要 0.195 ② 0.5 【详解】

(1)[1]本实验通过弹簧测力计测出绳的拉力，而不是通过测重物的重力得到绳的拉力，故不需要满足小车质量远大于砂和砂桶的总质量。 (2)[2]由纸带数据，根据逐差法求解加速度

答案第5页，总11页

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aBDOB2T20.04040.01630.0163m/s20.195m/s2

0.04(3)[3]没有平衡摩擦力，实验时拉力达到最大静摩擦力时，小车才开始滑动，所以aF图线可能为②。 [4]根据aF 可知，图线的斜率为车及车中砝码的总质量的倒数，根据图线求得m0.5kg。

m13．(1)25m/s；(2)能，10m 【详解】

(1)战斗机着舰减速过程，根据运动学公式

v1v0a1t155m/s（10m/s2）3s25m/s

(2)战斗机着舰减速过程，根据运动学公式

12x1v0t1a1t1120m

2假设战斗机能“逃逸复飞”成功，根据运动学公式

2v2v122a2x2

可得战斗机复飞过程的最小位移x2150m，由于

x1x2270mL280m

因此，本次“逃逸复飞”训练能成功，离跑道终端的距离

xLx1x210m

14．(1)F25N；(2)m1.25kg；(3)x【详解】

(1)对斜面上的物体受力分析如图1所示，在四个力的作用下处于静止状态，

3m 40

答案第6页，总11页

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根据力的平衡条件

Mgsin30Ff

FNMgcos30

fFN

联立解得绳OB的拉力

F25N

(2)对结点O受力分析如图2所示，根据y轴方向力的平衡条件：

mgFsin30

解得

m1.25kg

(3)对结点O受力分析如图2所示，根据x轴方向受力平衡有

kxFcos30

解得

x3m 40215．(1)a21m/s；(2)v10m/s；(3)0.6875

【详解】

(1)滑草车在上段滑道做初速度为零的匀加速直线运动，然后以速度v进入下段滑道做匀减速直线运动。滑草车在下段滑道受力分析如图所示

答案第7页，总11页

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垂直斜面方向受力平衡

FNmgcos30

沿斜面方向根据牛顿第二定律

Ffmgsin30ma2

又

Ff2FN

代入数据，解得

a21m/s2

(2)滑草车加速过程中由运动学公式

vx1t1

2滑草车减速过程由运动学公式

v22a2x2

又

x1x2x

代入数据解得滑草车下滑过程的最大速率

v10m/s

(3)滑草车在上段滑道加速，由运动学公式

va1t1

解得

a10.5m/s2

受力分析如图所示

答案第8页，总11页

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垂直斜面方向受力平衡

FNmgcos37

沿斜面方向根据牛顿第二定律

mgsin37Ffma1

Ff1FN

代人数据解得

116．(1)115N；(2)77.5N；(3)2.5m 【详解】

110.6875 16(1)恰好不受支持力时，对物块受力分析如图1所示。 由于顿第二定律

mgtanma0

解得

a07.5m/s2

整体根据牛顿第二定律

F(Mm)g(Mm)a

解得

F115N

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(2)对箱底压力为10N时，物块受力分析如图2所示。 根据竖直方向受力平衡

FNFTcosmg

解得

FT12.5N

水平方向根据牛顿第二定律

FTsinma1

解得

a13.75m/s2

对箱子和物块的整体列牛顿第二定律

F(Mm)g(Mm)a

解得

F77.5N

(3)对箱子和物块整体，在t14s的时间内，由运动学公式

va1t115m/s

剪断轻绳同时撤去拉力F后，物块做匀速直线运动 由运动学公式物块的位移

x1vt215m

对箱子列牛顿第二定律

答案第10页，总11页

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(Mm)gMa2

解得

a25m/s2

由运动学公式，箱子的位移

12x2vt2a2t212.5m

2所以物块最初到木箱前壁的距离为

xx1x22.5m

答案第11页，总11页