2020-2021学年高一年级上册期末考试物理试卷附答案解析

2020-2021学年高一上期末考试物理试卷

一.选择题（共10小题，满分40分，每小题4分）

1.下列说法中正确的是（）

A.只有体积根小的物体才可以当做质点

B.“地球围绕太阳转”是以地球为参考系

C.“第3秒初”就是第2秒末，是指时刻

D.位移的大小总是和路程是相等的

2.甲、乙两车在同一地点同时做直线运动，其v-t图象如图所示，则（）

A.它们的初速度均为零

B.甲的加速度大于乙的加速度

C.0〜ti时间内，甲的速度大于乙的速度

D.0〜ti时间内，甲的位移大于乙的位移

3.如图所示，在光滑水平面上有一辆小车A,其质量为mA=2.0kg,小车上放一个物体其

质量为mB=1.0kg。如图甲所示，给B一个水平推力E当F增大到稍大于3.0N时，A、

B开始相对滑动。如果撤去F,对A施加一水平推力F,如图乙所示。要使A、B不相

对滑动，则F的最大值Fm为（）

C.6.0ND.9.0N

4.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=4t+2t2（各物理量均采用国际单位制单位）,

则该质点（）

A.第1s内的位移是4m

B.前2s内的平均速度是16m/s

C.任意相邻Is内的位移差都是2m

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D.任意Is内的速度增量都是4m/s

5.在力的分解中，已知合力F=40N,分力Fi的方向与合力的夹角为37°,如图所示，则

当另一分力F2取最小值时，分力Fi的大小为（己知sin37°=0.6,cos37°=0.8）（）

A.24NB.30NC.32ND.50N

6.如图，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角为60。，日光

灯保持水平，已知日光灯的质量为m,重力加速度为g,左右两绳的拉力大小分别为（）

11旧工时V3.V3

A.mg和mgB.—mg和5mgC.—mg^11-mgD.—mg^11-mg

7.把力F分解为两个不为零的分力，下列分解哪些是可能的（）

A.分力之一垂直于F

B.两分力在同一直线上，并与F所在直线重合

C.两分力都比F大

D.两分力都与F垂直

8.一物体自空中的A点以一定的初速度竖直向上抛出，3s后物体的速率变为10m/s,则关

于物体此时的位置和速度方向的说法可能正确的是（不计空气阻力，g=10m/s2）（）

A.在A点上方15m处，速度方向竖直向上

B.在A点上方15m处，速度方向竖直向下

C.在A点上方75m处，速度方向竖直向上

D.在A点上方75m处，速度方向竖直向下

9.如图，用手托着一个苹果将其向上抛出，苹果上升一段高度后下落，又被轻轻地接住，

不计空气阻力，则（）

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A.苹果在上升过程中离手前处于超重状态

B.苹果在上升过程中离手前的速度越来越大

C.苹果在上升过程中速度先增大后减小

D.苹果未与手接触的过程中均处于完全失重状态

10.如图所示，木箱通过轻绳Ob悬挂在天花板下，木箱内有一竖直轻弹簧，弹簧上方有一

物块P，竖直轻绳Pc上端与木箱相连，下端与物块P相连，系统处于静止状态。已知木

1

箱和物块P的质量均为m,重力加速度大小为g,弹簧表现为拉力且拉力大小为-mg.现

4

将Ob绳剪断，下列说法正确的是（）

A.剪断0b绳前，Pc绳的拉力大小为：mg

B.剪断0b绳的瞬间，弹簧的弹力为零

1

C.剪断0b绳的瞬间，物块P的加速度大小为飞

4

1

D.剪断0b绳的瞬间，Pc绳的拉力大小为-mg

4

二.解答题（共2小题，满分16分）

11.（6分）有同学利用如图1所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有

白纸，固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点0,每个钩码的重量相等，当系

统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力TOA、TOB和Toe,回答下列问题：

甲乙

图1图2

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（1）改变钩码个数，实验能完成的是

A.钩码的个数NI=N2=2,N3=4

B.钩码的个数NI=N3=3,N2=4

C.钩码的个数NI=N2=N3=4

D.钩码的个数Ni=3,N2=4,N3=5

（2）在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是

A.标记结点。的位置，并记录OA、OB、0C三段绳子的方向

B.量出OA、OB、0C三段绳子的长度

C.用量角器量出三段绳子之间的夹角

D.用天平测出钩码的质量

（3）在作图时，你认为图2中是正确的。（填“甲”或“乙”）

12.（10分）利用打点计时器和小车来做“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图

1所示

（1）关于本实验的操作，下列说法中正确的是（填字母代号）

A.平衡摩擦力时，应将木板带滑轮一端适当垫高

B.祛码和祛码盘的总质量越大，实验误差越小

C.正确平衡摩擦力后，若改变小车质量重复实验时，则不需要再次平衡摩擦力

D.可以先释放小车再接通打点计时器的电源

（2）在探究加速度与力的关系的实验中，得出如图2所示的a-F图线，发现图线既不

过原点，又不是直线，其原因可能是（填字母代号）

A没有完全平衡摩擦力，且小车质量较大

B.平衡摩擦力过度，且小车质量较大

C.平衡摩擦力过度，祛码和祛码盘的总质量较大

D.没有完全平衡摩擦力，且祛码和袪码盘的总质量较大

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三.计算题(共4小题，满分44分)

13.(10分)如图所示，细绳悬挂着质量m=0.8kg的小球，在均匀的水平风力作用下偏离

了竖直方向8=37°角而处于静止状态。求风对小球的作用力F的大小和绳子的拉力T

的大小。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)

14.(10分)一质点做匀变速直线运动，初速度vo=2m/s,4s内位移为20m,求:

(1)质点4s内的平均速度大小；

(2)质点4s末的速度大小；

(3)质点2s末的速度大小。

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15.(10分)如图甲为某商场自动电梯，其简化图如图乙，若没有顾客时电梯速度视为零,

当顾客踏上电梯A端，电梯以图示方向匀加速运行，达到最大速度后匀速运行，直至顾

客离开电梯B端。已知AB长L=30m,A离地面的高度h=6m,电梯加速度a=O^m/s2,

最大速度Vm=0.8m/s,求：

(1)匀加速运行的位移XI;

(2)从A端到B端的总时间t；

(3)若顾客质量m=50kg,则顾客受到最小摩擦力f的大小和方向。

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16.(14分)如图所示，质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动

摩擦因数阳=0.1,在木板的左端放置-个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块，铁块与

木板间的动摩擦因数国=0.4,取g=10m/s2,在铁块上加一个水平向右的拉力，试求：

(1)F增大到多少时，铁块能在木板上发生相对滑动？

(2)若木板长L=lm,水平拉力恒为8N,经过多长时间铁块运动到木板的右端？

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2020-2021学年高一上期末考试物理试卷

参考答案与试题解析

选择题（共10小题，满分40分，每小题4分）

1.下列说法中正确的是（）

A.只有体积根小的物体才可以当做质点

B.“地球围绕太阳转”是以地球为参考系

C.“第3秒初”就是第2秒末，是指时刻

D.位移的大小总是和路程是相等的

【解答】解：A、大的物体也可以看成质点，如研究地球绕太阳公转时，地球的形状和大

小可以忽略，地球就可以看成质点，故A错误；

B、“地球围绕太阳转”，是以太阳为参考系，故B错误；

C、“第3秒初”就是第2秒末，指的是时刻，故C正确；

D、只有做单向直线运动时，位移的大小才等于路程，故D错误；

故选：Co

2.甲、乙两车在同一地点同时做直线运动，其v-t图象如图所示，则（）

A.它们的初速度均为零

B.甲的加速度大于乙的加速度

C.0〜ti时间内，甲的速度大于乙的速度

D.0〜ti时间内，甲的位移大于乙的位移

【解答】解：A、由图象可知，乙的初速度不为零。故A错误。

B、甲图线的斜率大于乙图线的斜率，则甲的加速度大于乙的加速度。故B正确。

C、在0〜ti时间内，甲的速度小于乙的速度。故C错误。

D、在。〜ti时间内，乙图线与时间轴围成的面积大于甲图线与时间轴围成的面积，则乙

的位移大于甲的位移。故D错误。

故选：B,

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3.如图所示，在光滑水平面上有一辆小车A,其质量为mA=2.0kg,小车上放一个物体其

质量为mB=1.0kg。如图甲所示，给B一个水平推力E当F增大到稍大于3.0N时，A、

B开始相对滑动。如果撤去F,对A施加一水平推力F,如图乙所示。要使A、B不相

对滑动，则F的最大值Fm为（）

A.2.0NB.3.0NC.6.0ND.9.0N

【解答】解：根据题图甲所示，设A、B间的静摩擦力达到最大值Ffmax时，系统的加速

度为a。

根据牛顿第二定律，对A、B整体有F=（mA+mB）a,

对A有Ffmax=mAa,

代入数据解得Ffmax=2.0N«

根据题图乙所示情况，设A、B刚开始滑动时系统的加速度为a',

根据牛顿第二定律得：

以B为研究对象有Ffmax=mBa'

以A、B整体为研究对象，有Fmax=（mA+mB）a'

代入数据解得Fmax=6.0N.故C正确

故选：Co

4.质点做直线运动的位移X与时间t的关系为x=4t+2t2（各物理量均采用国际单位制单位），

则该质点（）

A.第1s内的位移是4m

B.前2s内的平均速度是16m/s

C.任意相邻Is内的位移差都是2m

D.任意Is内的速度增量都是4m/s

【解答】解：A、将t=ls代入到x=4t+2t2中得到第Is内的位移x=6m。故A错误。

2

B、前2s内的平均速度=5=*="^J=4+2t=4+2X2=8m/s,故B错误。

C、将x=4t+2t2与匀变速直线运动的位移公式x=vot+±at2对照得至IJ：初速度vo=4m/s,

力口速度a=4m/s?,则任意相邻Is内的位移差是△x=aT2=4><12m=4m。故C错误。

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D、任意Is内的速度增量4丫=21=4*lm/s=4m/s。故D正确。

故选：D。

5.在力的分解中，己知合力F=40N,分力Fi的方向与合力的夹角为37°,如图所示，则

当另一分力F2取最小值时，分力F1的大小为（已知sin37°=0.6,cos37°=0.8）（）

A.24NB.30NC.32ND.50N

【解答】解：合力大小为40N,一个分力与水平方向的夹角是37°,根据平行四边形定

则作图，如图所示：

可知，一个分力的最小值为F2=40sin37°=24N.则Fi=40cos37°=32N,故ABD错

误，C正确；

故选：Co

6.如图，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角为60°,日光

灯保持水平，已知日光灯的质量为m,重力加速度为g,左右两绳的拉力大小分别为（）

A.mg和mgB.-mg和一mgC.——mg和——mgD.——mg和——mg

222233

【解答】解：日光灯受重力和两个拉力，结合对称性，两个拉力等大，设为T；

将拉力向竖直方向分解，则有：2Tsin60°=mg

解得：T=惇mg,所以ABC错误、D正确；

故选：D。

7.把力F分解为两个不为零的分力，下列分解哪些是可能的（）

A.分力之一垂直于F

B.两分力在同一直线上，并与F所在直线重合

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C.两分力都比F大

D.两分力都与F垂直

【解答】解：A、合力与分力遵循三角形定则，如图，故A正确；

B、若两分力在同一直线上，并与F重合，由于长度表示大小，那么两个分力方向都与合

力共线，故B正确；

C、合力与分力遵循三角形定则，合力可能比两个分力都小，故C正确；

D、若两分力都跟F垂直，则两个分力共线，合力与分力将不遵循平行四边形定则，故D

错误；

8.一物体自空中的A点以一定的初速度竖直向上抛出，3s后物体的速率变为10m/s,则关

于物体此时的位置和速度方向的说法可能正确的是（不计空气阻力，g=10m/s2）（）

A.在A点上方15m处，速度方向竖直向上

B.在A点上方15m处，速度方向竖直向下

C.在A点上方75m处，速度方向竖直向上

D.在A点上方75m处，速度方向竖直向下

【解答】解：AC、假设此时物体的速度方向向上，由竖直上抛公式v=vo-gt,物体的

初速度为：vo=v+gt=10m/s+10X3m/s-40m/s,物体的位移为：hi=Vq^Vt=x3m

=75m,物体在A点的上方，故A错误，C正确。

CD、假设此时速度的方向向下，由竖直上抛公式丫=川-勖物体的初速度：vo=-v+gt

=-10m/s+10X3m/s=20m/s<>物体的位移为：h2=t=—与^的x3m=15m,物体

仍然在A点的上方，故B正确，D错误。

故选：BC。

9.如图，用手托着一个苹果将其向上抛出，苹果上升一段高度后下落，又被轻轻地接住，

不计空气阻力，则（）

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A.苹果在上升过程中离手前处于超重状态

B.苹果在上升过程中离手前的速度越来越大

C.苹果在上升过程中速度先增大后减小

D.苹果未与手接触的过程中均处于完全失重状态

【解答】解：A、苹果在上升过程中，离手前，受到重力和支持力作用，随着苹果的上升，

支持力逐渐减小，离开手时，支持力为零，故苹果受到的合力先向上后向下，先是超重

状态，后是失重状态，故A错误；

BC、苹果上升过程，离手前，先向上做加速运动，后向上做减速运动，速度先增大后减

小，故B错误，C正确；

D、苹果未与手接触的过程中，只受重力，均处于完全失重状态，故D正确。

故选：CDo

10.如图所示，木箱通过轻绳Ob悬挂在天花板下，木箱内有一竖直轻弹簧，弹簧上方有一

物块P,竖直轻绳Pc上端与木箱相连，下端与物块P相连，系统处于静止状态。已知木

箱和物块P的质量均为m,重力加速度大小为g,弹簧表现为拉力且拉力大小为三mg.现

4

将Ob绳剪断，下列说法正确的是（）

5

A.剪断Ob绳前，Pc绳的拉力大小为一mg

4

B.剪断Ob绳的瞬间，弹簧的弹力为零

1

C.剪断Ob绳的瞬间，物块P的加速度大小为二g

4

1

D.剪断Ob绳的瞬间，Pc绳的拉力大小为:mg

4

【解答】解：A、剪断Ob绳前，根据物块P受力平衡，知绳的拉力大小为：T=mg+F弹

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15

=mg+4mg=qmg,故A正确。

B、弹簧的弹力不能突变，则知剪断Ob绳的瞬间，弹簧的弹力仍为Ing,故B错误。

4

CD、剪断Ob绳的瞬间，由于弹簧表现为拉力，知物块P与木箱的加速度相同，对整体，

由牛顿第二定律得：2mg=2ma,得：a=g,方向竖直向下，所以，剪断0b绳的瞬间，

物块P的加速度大小为g»

对物块P,由牛顿第二定律得F糖+mg-T'=ma,解得Pc绳的拉力大小为：T'=|mg,

故C错误，D正确。

故选：AD,

解答题（共2小题，满分16分）

11.（6分）有同学利用如图1所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有

白纸，固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点0,每个钩码的重量相等，当系

统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力TOA、TOB和Toe,回答下列问题：

（1）改变钩码个数，实验能完成的是BCD

A.钩码的个数NI=N2=2,N3=4

B.钩码的个数NI=N3=3,N2=4

C.钩码的个数NI=N2=N3=4

D.钩码的个数Ni=3,N2=4,N3=5

（2）在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是A

A.标记结点O的位置，并记录OA、OB、0C三段绳子的方向

B.量出OA、OB、0C三段绳子的长度

C.用量角器量出三段绳子之间的夹角

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D.用天平测出钩码的质量

(3)在作图时，你认为图2中甲是正确的。(填“甲”或"乙”)

【解答】解：(1)对0点受力分析

OAOB0C分别表示三个力的大小，由于三共点力处于平衡，所以0C等于0D.因

此三个力的大小构成一个三角形。

A、2、2、4不可以构成三角形，则结点不能处于平衡状态，故A错误；

B、3、3、4可以构成三角形，则结点能处于平衡。故B正确；

C、4、4、4可以构成三角形，则结点能处于平衡。故C正确；

D、3、4、5可以构成三角形，则结点能处于平衡。故D正确。

故选：BCD。

(2)为验证平行四边形定则，必须作受力图，所以先明确受力点，即标记结点0的位置，

其次要作出力的方向并读出力的大小，最后作出力的图示，因此要做好记录，是从力的

三要素角度出发，要记录祛码的个数和记录OA、OB、0C三段绳子的方向，故A正确，

BCD错误。

故选：Ao

(3)以。点为研究对象，F3的是实际作用效果在0C这条线上，由于误差的存在，F1、

F2的理论值要与实际值有一定偏差，故甲图符合实际，乙图不符合实际。

故答案为：(1)BCD(2)A(3)甲

12.(10分)利用打点计时器和小车来做“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图

1所示

第15页共19页

(I)关于本实验的操作，下列说法中正确的是C(填字母代号)

A.平衡摩擦力时，应将木板带滑轮一端适当垫高

B.祛码和祛码盘的总质量越大，实验误差越小

C.正确平衡摩擦力后，若改变小车质量重复实验时，则不需要再次平衡摩擦力

D.可以先释放小车再接通打点计时器的电源

(2)在探究加速度与力的关系的实验中，得出如图2所示的a-F图线，发现图线既不

过原点，又不是直线，其原因可能是D(填字母代号)

A没有完全平衡摩擦力，且小车质量较大

B.平衡摩擦力过度，且小车质量较大

C.平衡摩擦力过度，祛码和祛码盘的总质量较大

D.没有完全平衡摩擦力，且祛码和祛码盘的总质量较大

【解答】解：(1)A、平衡摩擦力时，应将木板带滑轮另一端适当垫高，故A错误。

B、实验时，为了使祛码和祛码盘的重力等于绳子的拉力，需满足祛码和祛码盘的质量远

小于小车的质量，则祛码和磁码盘的总质量越大，实验误差越大，故B错误.

C、正确平衡摩擦力后，若改变小车质量重复实验时，则不需要再次平衡摩擦力，故C

正确。

D、实验时，先接通电源，再释放小车，故D错误。

故选：C；

(2)图线不过原点，F不等于零，a仍然为零，知未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。

从图象上可以看出：F从0开始增加，砂和小桶的质量远小于车的质量，慢慢的砂的质

量在增加，那么在后面砂和小桶的质量就没有远小于车的质量，那么绳子的拉力与砂和

小桶的总重力就相差较大。图线不是直线的原因是砂和小桶的质量没有远小于车的质量,

即砂和小桶的质量较大，故D正确，A、B、C错误。

故选：D；

第16页共19页

故答案为：(1)C；(2)Do

三.计算题(共4小题，满分44分)

13.(10分)如图所示，细绳悬挂着质量m=0.8kg的小球，在均匀的水平风力作用下偏离

了竖直方向8=37°角而处于静止状态。求风对小球的作用力F的大小和绳子的拉力T

的大小。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)

【解答】解：小球在重力、绳子的拉力及风的作用力下平衡，则任何两个力的合力与第

三个力相平衡，受力分析如图所示；

风对小球的作用力为：F=mgtan37°

得：F=8NX0.75=6N；

绳子的拉力为：T=舟

得：T=10N

答：风对小球的作用力F的大小为6N；绳子的拉力T的大小为10N。

14.(10分)一质点做匀变速直线运动，初速度vo=2m/s,4s内位移为20m,求:

(1)质点4s内的平均速度大小；

(2)质点4s末的速度大小；

(3)质点2s末的速度大小。

【解答】解：(1)4s内的平均速度恐4

代入数据得：v=5m/s

(2)因为歪=写&

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代入数据得4s末的速度：V4=8m/s

（3）2s末为这段时间的中间时刻

故V2=v=5m/s

答：（1）质点4s内的平均速度大小为5m/s；

（2）质点4s末的速度大小8m/s；

（3）质