北京市清华附中2018-2019学年高一物理上学期期末考试试题（含解析）.doc

北京市清华附中2018-2019学年高一物理上学期期末考试试题（含解析）(清华附中高18级) 2019.1一、单项选择题(本题共15小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。每小题3分，共45分)1.如图所示，一位同学从操场a点出发，向西走了，到达b点，然后又向北走了，达到c点在从a点到c点的过程中，该同学的位移大小是（ ）a. 470mb. 50m.c. 40md. 30m【答案】b【解析】【详解】位移的大小等于首末位置的距离，所以总位移是大小为a470m，与结论不相符，选项a错误；b50m，与结论相符，选项b正确；c40m，与结论不相符，选项c错误；d30m，与结论不相符，选项d错误；2.图所示，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 足球的质量为m，悬绳与墙壁的夹角为， 网兜的质量不计 则悬绳对球的拉力f的大小为a. f = mgtanb. f = mgsinc. f=mg/cosd. f=mg/tan【答案】c【解析】足球受重力、拉力和支持力平衡，受力如图；运用合成法，根据几何知识得绳子对球拉力为：f=mg/cosac正确，abd错误故选c点睛：足球受重力、墙壁的支持力和绳子的拉力处于平衡，根据合力为零，运用平行四边形定则求出悬绳的拉力3.关于匀速圆周运动的速度、加速度以及速率的变化情况，以下说法中正确的是a. 速度不变，加速度改变b. 速率不变，加速度不变c. 速度不变，加速度不变d. 速率不变，加速度改变【答案】d【解析】【详解】ab.匀速圆周运动是曲线运动，速度方向时刻改变，但速度大小不变，所以速度在变，故ac错误bd.匀速圆周运动的合外力提供向心加速度，方向时刻指向圆心，方向一直在变，故加速度在改变，故b错误d正确4.如图所示，a、b是两个靠摩擦传动的靠背轮，a是主动轮，b是从动轮，它们的半径ra=2rb，a和b两点在轮的边缘，c和d在各轮半径的中点，下列判断正确的有a. va=2vbb. b=2ac. vc=vad. b=c【答案】b【解析】【详解】a. 由于a、b两轮之间通过摩擦传动，故a、b两轮的边缘的线速度大小相同，故va=vb，故a错误b. 根据v=r可得，ara=brb，a：b=rb：ra=1：2即b=2a，故b正确c. 由于a与c在同一个圆上，故a=c，va：vc=2：1即va=2vc，故c错误d. 有上分析可知，b=2a，又因为a、c两点角速度相等，所以b=2c，故d错误5.如图所示，用细线吊着一个质量为m的小球，使小球在水平面内做圆锥摆运动，关于小球受力的说法，正确的是 （ ）a. 受重力、拉力、向心力b. 受重力、拉力c. 只受重力d. 以上均不对【答案】b【解析】由图可知，重力和绳子的拉力的合力提供向心力，物体实际受到的力为重力与绳子的拉力 ，b对6.从同一高度以不同初速度水平抛出的物体落到地面上的时间a. 速度大的时间长b. 速度小的时间长c. 不论速度大小，时间一样长d. 落地时间的长短由物体的质量决定【答案】c【解析】【详解】abc.根据可知，平抛运动的时间由高度决定，高度相等，则平抛运动的时间相等， 故ab错误c正确d.通过以上分析可知，与质量没有关系，故d错误7.一架飞机水平匀速飞行，从飞机上每隔1s释放一个铁球，先后共释放4个铁球，若不计空气阻力，从地面上观察4个铁球（ ）a. 在空中任何时刻总是排成抛物线，它们落地点是等间距的b. 在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是不等间距的c. 在空中任何时刻总是在飞机正下方，排成竖直的直线，它们的落地点是等间距的d. 在空中任何时刻总是在飞机正下方，排成竖直的直线，它们的落地点是不等间距的【答案】c【解析】【详解】小球离开飞机后做平抛运动，平抛运动的初速度与飞机的速度相同，在水平方向上做匀速直线运动，所以在空中任何时刻4个铁球总是排成一条竖直线，落地点是等间距的故c正确，abd错误8.质点沿如图所示的轨道由a点到b点做曲线运动，速度逐渐减小，图中能正确的表示质点c处受力的是a. b. c. d. 【答案】c【解析】【详解】ad.曲线运动，合外力指向曲线的凹侧，故ad错误bc.合外力与速度成锐角，合外力做正功，速度增大，合外力与速度成钝角，合外力做负功，速度减小，故b错误c正确9.下列关于物体的运动状态与所受外力的关系的叙述，正确的有a. 当物体所受合外力不变时，其运动状态一定不变b. 当物体所受合外力为零时，物体一定静止c. 物体作变速运动时，一定有外力作用d. 物体的运动方向总是和它所受合外力方向相同【答案】c【解析】【详解】a. 当物体所受合外力不变时，如果合外力不为零，则加速度不为零，运动状态会发生改变，故a错误b. 当物体所受合外力为零时，加速度为零，故物体不一定静止，可能匀速运动，故b错误c.物体作变速运动时，有加速度，则一定有外力作用，故c正确d.物体的运动方向是速度方向可能与所受合外力方向不同，如做曲线运动的时候，故d错误10.马拉车在水平路面上由静止开始前进，在以后的运动过程中，下面的哪些说法是正确的a. 马拉车的力先产生，车拉马的力后产生b. 马能拉动车是因为马拉车的力大于车拉马的力c. 匀速前进时，马向前拉车的力等于车向后拉马的力，加速前进时，马向前拉车的力也等于车向后拉马的力d. 马拉车的力和车拉马的力大小相等，方向相反，在同直线上，是一对平衡力【答案】c【解析】【详解】abc. 马拉车的力和车拉马的力，这是一对作用力与反作用力，所以大小相等，方向相反，作用在两个物体上，与运动状态无关，故ab错误c正确d.由于作用在两个物体上，不是一对平衡力，平衡力必须是作用在一个物体上的力，故d错误11.一物体放在光滑水平面上，初速为零，先对物体施加一向东的恒力f，历时1s，随即把此力改为向西，大小不变，历时1s；，接着又把此力改为向东，大小不变，历时1s；如此反复，只改变力的方向，共历时1min，之后撤去该力在此1min内a. 物体时而向东运动，时而向西运动，在1min末静止于初始位置之东b. 物体时而向东运动，时而向西运动，在1min末静止于初始位置c. 物体时而向东运动，时而向西运动，在1min未继续向东运动d. 物体一直向东运动，从不向西运动，在1min末静止于初始位置之东【答案】d【解析】【详解】物体在光滑的水平面上静止，当施加向东的恒力时，物体水平方向上只受一个恒力f作用，恒力改变了物体的运动状态，物体进行匀加速直线运动1s后当施加一个向西的恒力作用，恒力改变了物体的运动状态，物体向东匀减速直线运动，因为力大小未变，所以1s后物体处于静止状态物体在2s内进行一个循环，一直向东加速，减速，静止，静止是在物体原位置的东侧，1min之后物体正好进行了30个循环，物体处于静止状态，在原位置的东侧a. 描述与分析结论不符，故a错误b. 描述与分析结论不符，故b错误c. 描述与分析结论不符，故c错误d. 描述与分析结论相符，故d正确12.如图所示， 某同学站在体重计上观察超重与失重现象由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程；由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程她稳定站立时，体重计的示数为a0，关于实验现象，下列说法正确的是a. “起立”过程，体重计的示数一直大于 a0b. “下蹲过程，体重计的示数一直小于 a0c. “起立”、下蹲过程，都能出现体重计的示数大于a0的现象d. “起立”的过程，先出现失重现象后出现超重现象【答案】c【解析】【详解】ad. “起立”过程，先加速上升再减速上升，所以加速度先向上，再向下，所以先超重后失重，故体重计示数先大于a0，后小于a0，故ad错误b. 下蹲过程中，人先向下做加速运动，后向下做减速运动，所以先处于失重状态，后处于超重状态，体重计示数先小于a0，后大于a0，故b错误c.通过以上分析可知：“起立”、下蹲过程，都能出现体重计的示数大于a0的现象，故c正确13.如图所示，一小球自空中自由落下，与正下方的直立轻质弹簧接触，直至速度为零的过程中，关于小球运动状态的下列几种描述中，正确的是a. 接触后，小球作减速运动，直到速度减为零b. 接触后，小球先做加速运动，后做减速运动，其加速度一直增大c. 接触后，小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方d. 接触后，加速度为零的地方也是弹簧被压缩最大之处【答案】c【解析】【详解】ab. 小球与弹簧接触后，开始重力大于弹力，加速度向下，做加速运动，加速度减小当加速度减小到零以后，弹力大于重力，加速度向上，加速度变大，做减速运动到零，故ab错误c.加速度为零时，加速阶段结束，小球速度达到最大，故c正确d. 弹簧被压缩最大之处，小球合力向上，加速度不为零，故d错误14.在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，即当车向右拐弯时，司机左侧的路面比右侧的高一些.路面与水平面间的夹角为，设拐弯路段是半径为r的圆弧，要使车速为v时车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零，应等于( )a. b. c. d. 【答案】b【解析】【详解】横向摩擦力等于零,说明重力与支持力的合力完全提供向心力,重力、支持力的合力为: 合外力提供向心力即: 计算得出: 所以: 故b正确，acd错误；故选b15.若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证（ ）a. 地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的1/602b. 月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的1/602c. 自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的1/6d. 苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的1/60【答案】b【解析】a、设月球质量为，地球质量为m，苹果质量为则月球受到的万有引力为：苹果受到万有引力为：由于月球质量和苹果质量之间的关系未知，故二者之间万有引力的关系无法确定，故选项a错误；b、根据牛顿第二定律：，整理可以得到：，故选项b正确；c、在月球表面处：，由于月球本身的半径大小未知，故无法求出月球表面和地面表面重力加速度的关系，故选项c错误；d、苹果在月球表面受到引力为：，由于月球本身的半径大小未知，故无法求出苹果在月球表面受到的引力与地球表面引力之间的关系，故选项d错误点睛：本题考查万有引力相关知识，掌握万有引力公式，知道引力与距离的二次方成反比，即可求解二、多项选择题(本题共3小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题意的。每小题3分，共9分。每小题全选对的得3分，选对但不全的得2分，只要有选错的该小题不得分)16.在国际单位制中，选定了七个物理量为基本物理量，其中力学物理量有三个下列各物理量单位中属于基本单位的是a. nb. sc. jd. kg【答案】bd【解析】【详解】力学中的基本物理量有质量、时间、长度，所以对应基本单位是kg，s，ma. 由f=ma推导知1n=1kgm/s2，所以n是导出单位，故a错误bd.根据以上分析可知，s、kg是基本单位，故bd正确c.由 可知，1j=1nm，所以j是导出单位，故c错误17.小桶中盛满水，用绳系着，然后让其在竖直平面内做圆周运动要使小桶运动到轨迹最高点(桶口朝下)时，水不会从桶中流出，若小桶运动的轨道半径为r，则小桶到最高点时a. 速度不小于 b. 角速度不大于c. 向心加速度不小于gd. 绳对小桶的拉力不小于小桶的重力【答案】abc【解析】【详解】小桶运动到轨迹最高点时，水不会从桶中流出的临界条件是重力提供向心力，根据 可知，最小速度 ab. 最小速度，根据 可知，最小角速度 ，故ab正确c.根据分析可知， ，所以向心加速度不小于g，故c正确d. 根据分析可知，绳对小桶的拉力最小可以为零，故d错误18.如图所示，在竖直平面有一个光滑的圆弧轨道mn，其下端（即n端）与表面粗糙的水平传送带左端相切，轨道n端与传送带左端的距离可忽略不计当传送带不动时，将一质量为m的小物块（可视为质点）从光滑轨道上的位置由静止释放，小物块以速度v1滑上传送带，从它到达传送带左端开始计时，经过时间t1，小物块落到水平地面的q点；若传送带以恒定速率v2沿顺时针方向运行，仍将小物块从光滑轨道上p位置由静止释放，同样从小物块到达传送带左端开始计时，经过时间t2，小物块落至水平面关于小物块上述的运动，下列说法中正确的是（）a. 当传送带运动时，小物块的落地点可能仍在q点b. 当传送带运动时，小物块的落地点可能在q点左侧c. 若v1v2，则一定有t1t2d. 若v1t2【答案】ad【解析】当传送带不动时，小物块在传送带上做匀减速运动，传送带以恒定速率v2沿顺时针方向运行，当v1v2，小物块在传送带上可能一直做匀减速运动，也有可能先做匀减速后做匀速运动，所以t1t2小物块滑出传送带时的速度大于等于v2，根据平抛运动规律知道小物块的落地点可能仍在q点，可能在q点右侧故a正确，c错误传送带以恒定速率v2沿顺时针方向运行，当v1=v2，小物块在传送带上做匀速直线运动，所以t1t2，根据平抛运动规律知道小物块的落地点在在q点右侧传送带以恒定速率v2沿顺时针方向运行，当v1v2，小物块在传送带上可能一直做匀加速运动，也有可能先做匀加速后做匀速运动，所以t1t2根据平抛运动规律知道小物块的落地点在在q点右侧故b错误，d正确故选ad.三、实验题(本题共4小题，每题4分，共16分)19.在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器使用交流电源的频率是，打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车的运动情况（）打点计时器的打点周期是_（）图为某次实验打出的一条纸带，其中、为依次选中的计数点（各相邻计数点之间有四个点迹）根据图中标出的数据可知，打点计时器在打出计数点时小车的速度大小为_，小车做匀加速直线运动的加速度大小为_（计算结果均保留位有效数字）【答案】 (1). （） (2). （） (3). （）【解析】（）打点周期为（）根据匀变速直线运动过程中中间时刻速度等于该段过程中的平均速度可得：（）利用逐差公式可得：【点睛】做分析匀变速直线运动情况时，其两个推论能使我们更为方便解决问题，一、在相等时间内走过的位移差是一个定值，即，二、在选定的某一过程中，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度20.如图甲所示，在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学进行实验的主要步骤是：将橡皮筋的一端固定在木板上的a点，另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计，沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将此位置标记为o点，读取此时弹簧测力计的示数，分别记录两个拉力f1、f2的大小，再用笔在两绳的拉力方向上分别标记a、b两点，并分别将其与o点连接表示两力的方向再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至o点，记录其拉力f的大小并用上述方法记录其方向(1)用一个弹簧测力计将像皮筋的活动端仍拉至o点，这样做的目的是_(2)图乙是在白纸上根据实验结果作出的力的图示，其中_是f1和f2合力的理论值【答案】 (1). 保证前后两次作用力的效果相同 (2). f【解析】【详解】(1) 1 两次用弹簧测力计将橡皮筋的活动端都要拉至o点，这样做的目的是保证前后两次作用力的效果相同(2)2理论值是由平行四边形得出的，一定为平行四边形的对角线，故f为理论值；21.某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为l1，如图1所示，图2是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图，示数l1=_cm已知钩码质量是50g，此时弹簧弹力f1=_n (当地重力加速度g=9.8m/s2)在弹黄下端再分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5 要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是_作出 f-x曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系【答案】 (1). 25.86 (2). 0.49 (3). 弹簧的原长【解析】【详解】1 由刻度尺的读数方法可知图2中的读数为：25.86cm；2根据平衡可知，弹力等于砝码的重力；3本实验中需要是弹簧的形变量，故还应测量弹簧的原长；22.在研究小球平抛运动的实验中，某同学记录了a、b、c三点(a不是拋出点)，建立了如图所示的坐标系，平抛轨迹上的三点坐标值：a点的坐标为(5，5)，b点的坐标为(15，20)，c点的坐标为(25 ，45)取g=10m/s2则小球平拋的初速度为_m/s ；小球抛出点的坐标x=_cm，y=_cm【答案】 (1). 1 (2). -5 (3). 0【解析】【详解】1在竖直方向上y=gt2，则则初速度23 b点竖直方向上的分速度为则运动到b点的时间已运动的水平位移所以平抛运动的初位置的横坐标为0.15-0.2m=-0.05m=-5cm竖直位移纵坐标为0.2-0.2m=0cm四、论述计算题(本题共4小题，共30分)解题要求:写出必要的文字说明、方程式演算步骤和答案。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。23.商场工作人员从静止开始推着质量m=20kg的货箱沿水平地面加速滑行已知推力f=120n，摩擦力f=100n，g取10m/s2，求:(1)货箱与地面之间动摩擦因数；(2)货箱运动的加速度大小；(3)货箱运动4.0s时的速度和位移的大小【答案】(1)0.5(2)1m/s2(3)4m/s；8m【解析】【详解】(1)根据摩擦力方程 可知(2)根据牛顿第二定律 可得(3)根据匀变速速度关系可知4.0s时的速度4.0s时的位移答：(1)0.5(2)1m/s2(3)4m/s；8m24.请证明下列问题:(1)我们已经知道，作为自由落体加速度，g的单位是m/s2；但我们在初中学过，作为质量与物体所受重力的比例系数，g的单位是n/kg请证明:1m/s2=1n/kg(2)一个物体静止地放在台式弹簧秤上，如图所示，试证明物体对弹簧秤的压力等于物体所受的重力(证明时在图上标出所涉及的力)(3)若把该装置放在以加速度a加速上升的电梯里，试证明物体对台秤的压力大于其重力，即物体处于超重状态【答案】(1)证明过程见解析(2)证明过程见解析(3)证明过程见解析【解析】【详解】(1) 根据牛顿第二定律f=ma，力f的单位是n，质量的单位是kg，加速度单位是m/s2，所以1m/s2=1n/kg(2) 设一质量为m的物体放在台式弹簧秤上，台秤对物体的支持力大小为n，物体处于平衡状态，所以可知：n=mg物体对台秤的压力大小为n，依据牛顿第三定律可知：n=n，所以，n=mg，即物体对台秤的压力的大小等于物体所受重力的大小(3)根据牛顿第二定律可知 ，根据牛顿第三定律可知物体对台秤的压力大于其重力，处于超重状态25.一根轻杆长为l，一端固定一个质量为m的小球，小球绕杆另一端o在竖直面内匀速转动，a和b是圆周轨迹