2020-2021学年高一年级上册期末考试物理试题及答案解析

2020-2021学年高一上期末物理试卷

一.选择题（共12小题，满分48分，每小题4分）

1.图示大致反映了伽利略对自由落体运动研究的实验和推理过程，下列说法中正确的是

A.图甲、乙、丙、丁都是实验现象

B.图甲、乙、丙、丁都是推理得到的结果

C.图甲、乙、丙是实验现象，图丁是推理得到的结果

D.图丁是实验现象，图甲、乙、丙是推理得到的结果

2.甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v-t图象如图所示。已知两车在t=3s时并排行

A.在t=ls时，甲车在乙车后

B.在t=0时，甲车在乙车前7m

C.两车另一次并排行驶的时刻是t=2s

D.甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m

3.如图所示，质量均为m的物块P、Q放在倾角为。的斜面上，P与斜面之间无摩擦，Q

与斜面之间的动摩擦因数为山当P、Q一起沿斜面加速下滑时，P、Q之间的相互作用

力大小为（）

1

B.-i2mgsinO

C.mgsinQ-|imgcos0D.0

4.如图所示，小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球B用水平轻弹簧拉着系

第1页共18页

于竖直板上，两小球A、B通过光滑滑轮。用轻质细线相连，两球均处于静止状态，己

知B球质量为m,0点在半圆柱体圆心Oi的正上方，0A与竖直方向成30°角，OA长

度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成45°角，则下列叙述正确的是（）

A.小球A、B受到的拉力TOA与TOB相等，且ToA=ToB=V5mg

B.弹簧弹力大小应mg

C.A球质量为历m

D.光滑半圆柱体对A球支持力的大小为mg

5.体重600N的人站在电梯内的体重计上，体重计的示数为575N,可能的原因是（）

A.电梯匀速上升B.电梯匀加速上升

C.电梯匀速下降D.电梯匀加速下降

6.如图所示，轻绳一端连接放置在水平地面上的物体Q,另一端绕过固定在天花板上的定

滑轮与小球P连接，P、Q始终处于静止状态，则（）

A.Q可能受到两个力的作用

B.Q可能受到三个力的作用

C.Q受到的轻绳拉力与重力的合力方向水平向左

D.Q受到的轻绳拉力与重力的合力方向指向左下方

7.如图，倾角。的光滑斜面固定于地面，斜面上A、B两个小球的质量均为m,轻弹簧一

端固定在斜面顶端、另一端与A球相连，A、B间连有一轻质细线，弹簧与细线均平行

于斜面，系统处于静止状态。当细线被烧断后的瞬间，两球的加速度分别为aA、aB，下

列判断正确的是（）

第2页共18页

A.HA=O,aB=gsin0方向沿斜面向下

B.aA=gsin0方向沿斜面向上，aB=O

C.aA=gsin0方向沿斜面向上，aB=gsin6方向沿斜面向下

D.aA=gsin。方向沿斜面向下，aB=gsin。方向沿斜面向下

8.如图所示，质量分别为2m、m的两物块A、B中间用轻弹簧相连，A、B与水平面间的

动摩擦因数均为山在水平推力F作用下，A、B一起向右做加速度大小为a的匀加速直

线运动。当突然撤去推力F的瞬间，A、B两物块的加速度大小分别为（）

A.2a,aB.2a+3|ig,a

C.2（a+pg）,a+|igD.0.5a+1.5|ig,a

9.一个质量m=2kg的物体受四个恒力的作用处于平衡状态.当其中一个F=8N的作用力

突然消失，其余三个力保持不变。则下列说法正确的是（）

A.物体可能做圆周运动

B.物体可能回到原来的出发点

C.经过时间t=ls后，物体的速度一定是4m/s

D.经过时间t=ls后，物体速度的变化量一定等于4m/s

10.两个共点力的合力为E如果两个共点力之间的夹角。固定不变，而其中一个力增大,

贝U（）

A.合力F一定增大

B.合力F的大小可能不变

C.若。=90°,合力F一定增大

D.若0°<6<90°,合力F可能减小

11.如图所示，斜面A和物块B静置在水平地面上，某时刻起，对B施加一个沿斜面向上

的拉力E力F从零开始随时间均匀增大，在这一过程中，A、B始终保持静止。则地面

对A的（）

第3页共18页

A.支持力不变B.支持力减小C.摩擦力增大D.摩擦力减小

12.如图所示，物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时，传送带突然启动，方向如

图中箭头所示，若传送带的速度大小也为v,则传送带启动后（）

A.M受到的摩擦力不变B.M静止在传送带上

C.M可能沿斜面向上运动D.M下滑的速度不变

填空题（共2小题，满分8分，每小题4分）

13.作用在同一物体上的两个共点力，一个力的大小是20N,另一个力的大小是30N,这两

个力的合力的最大值是N,这两个力的合力的最小值是N.

14.一个质量为20kg的物体，从斜面的顶端由静止匀加速滑下，斜面与水平面间的夹角为

2

37°.则下列两种情况下物体从斜面下滑过程中的加速度。（gmlOm/s）

（1）若斜面光滑，ai=m/s2

（2）物体与斜面间的动摩擦因数为0.2,a=m/s2o

三.实验题（共1小题，满分12分，每小题12分）

15.（12分）某同学探究加速度与物体受力、物体质量的关系。

（1）为达到实验目的，下列说法正确的是。（选填选项前的字母）

A.可以用天平测物体的质量

B.必须用弹簧秤测物体受力

C.同时研究某个物理量与另外两个物理量的关系，可采用控制变量的方法

（2）为了测量（或比较）出物体运动的加速度a,同学们还提出了以下三种方案，其中

可行的是（选填选项前的字母）

A.小车做初速度为0的匀加速直线运动，用刻度尺测量其移动的位移x,用秒表测出发

生这段位移所用的时间t,由a=£计算出加速度

B.将打点计时器的纸带连在小车上，通过纸带上打出的点来测量加速度a

第4页共18页

C.让两辆相同的小车同时做初速度为零且加速度不同的匀加速直线运动，并同时停下，

那么它们的位移之比就等于加速度之比，测量（或比较）加速度就转换为测量（或比较）

位移了

（3）实验中用图1所示的装置，补偿打点计时器对小车的阻力和其他阻力的具体做祛是：

将小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。把木板一端垫高，调节

木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带滑木板做直线运动（选填“匀

速”或“匀加速”）。

I

小车纸带/打点计时器

M

砂品I

O

U图III图2

（4）该实验中“细线作用于小车的拉力F等于砂和桶所受的总重力mg”是有“条件”

的。已知小车和车上祛码的总质量为M、砂和桶的质量为m,不计摩擦阻力与空气的阻

力，请将小车和车上祛码的加速度aM与砂和桶的加速度am的大小关系、拉力F的表达

式以及该“条件”的内容填在表格相应的位置中。

，，条件，，

HM与am的大小关系拉力F的表达式

———

（5）在研究a与M的关系时，已经补偿了打点计时器对小车的阻力及其他阻力。理论

11

上也可以以小车加速度的倒数一为纵轴、小车和车上硅码的总质量M为横轴，可作出--

aa

M图象。请在图2所示的坐标系中画出三-M图象的示意图并在图中标出截距数值。

a

四.计算题（共3小题，满分42分）

16.（12分）一辆总质量为M=8.0Xl（）3kg的载货汽车，在平直公路上从静止开始做匀加速

直线运动，阻力恒为3.2X1（）3N,经过t=10s前进了50m,（g取lOmH）求：

（1）汽车运动的加速度的大小：

（2）汽车所受到的牵引力的大小；

（3）若10s后立即关闭发动机，汽车还能继续滑行的距离.

第5页共18页

17.（15分）如图，一辆装满石块的货车在平直道路上以加速度a向前加速运动。货箱中石

块B的质量为m,求石块B周围与它接触的物体对石块B作用力的合力。

第6页共18页

18.(15分)如图所示，质量相等的物块A和B叠放在水平地面上，左边缘对齐。A与B、

B与地面间的动摩擦因数均为p.先敲击A,A立即获得水平向右的初速度，在B上滑

动距离L后停下。接着敲击B,B立即获得水平向右的初速度，A、B都向右运动，左边

缘再次对齐时恰好相对静止，此后两者一起运动至停下。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，

重力加速度为g。求：

(1)A被敲击后获得的初速度大小VA：

(2)在左边缘再次对齐的前、后，B运动加速度的大小aB、aB'；

A

H

第7页共18页

2020-2021学年高一上期末物理试卷

参考答案与试题解析

选择题（共12小题，满分48分，每小题4分）

1.图示大致反映了伽利略对自由落体运动研究的实验和推理过程，下列说法中正确的是

丙4丁

甲乙

A.图甲、乙、丙、丁都是实验现象

B.图甲、乙、丙、丁都是推理得到的结果

C.图甲、乙、丙是实验现象，图丁是推理得到的结果

D.图丁是实验现象，图甲、乙、丙是推理得到的结果

【解答】解：因为物体下落得太快，伽利略无法测量物体自由下落的时间，为了使物体

运动速度变慢，伽利略转向探究物体在斜面上的运动问题。甲、乙、丙三个图都是实验

现象，采用斜面的目的是可以''冲淡”重力的作用，使实验现象更明显。而之所以采用

了不同倾角的斜面，则是观察其规律性，形成外推的实验基础，而丁图是在此基础上经

过合理的外推得到的结论，故C正确。

故选：Co

2.甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v-t图象如图所示。已知两车在t=3s时并排行

驶，则（）

0]I2ills

A.在t=ls时，甲车在乙车后

B.在t=0时，甲车在乙车前7m

C.两车另一次并排行驶的时刻是t=2s

D.甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m

【解答】解：AC、根据图象的“面积”表示位移，可知1-3s内，甲的位移与乙的位移

相等，由于两车在t=3s时并排行驶，所以在t=ls时，两车并排行驶，故AC错误；

第8页共18页

B、0-3s内，两车位移之差等于0-Is内两车位移之差，为4*=乂乙-x甲=

W#xlm—当qm=7.5m,则在t=0时，甲车在乙车前7.5m,故B错误；

D、1s末甲车的速度为:v甲=10m/s

3s末甲车的速度为：v甲'=30m/s

1-3s,甲车的位移为：x甲=埠型x2m=40m

即甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m,故D正确。

故选：D。

3.如图所示，质量均为m的物块P、Q放在倾角为。的斜面上，P与斜面之间无摩擦，Q

与斜面之间的动摩擦因数为H，当P、Q一起沿斜面加速下滑时，P、Q之间的相互作用

11

A.-/imgcosdB.-i^mgsind

C.mgsinG-|imgcos0D.0

【解答】解：以P、Q整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得:

2mgsin0-|imgcos0=2ma

解得：a=2刖严s'；

P、Q之间的相互作用力大小为E以P为研究对象，根据牛顿第二定律可得:

mgsinO-F=ma

解得：F=^mgcosd,故A正确、BCD错误。

故选：Ao

4.如图所示，小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球B用水平轻弹簧拉着系

于竖直板上，两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连，两球均处于静止状态，己

知B球质量为m,O点在半圆柱体圆心Oi的正上方，OA与竖直方向成30°角，OA长

度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成45°角，则下列叙述正确的是（）

第9页共18页

A.小球A、B受到的拉力TOA与TOB相等，S.TOA=TOB=V3mg

B.弹簧弹力大小夜mg

C.A球质量为nm

D.光滑半圆柱体对A球支持力的大小为mg

【解答】解：AB、隔离对B分析，根据共点力平衡得：

水平方向有：ToBsin45°=F

竖直方向有：TOBCOS45°=mg,

则TOB=夜mg,弹簧弹力F=mg,

根据定滑轮的特性知：TOA与TOB.故AB错误。

CD、对A分析，如图所示，由几何关系可知拉力TOA和支持力N与水平方向的夹角相

等，夹角为60°,

则N和T相等，有：2ToAsin60°=mAg,

解得mA=V6m

由对称性可得：N=TOA=V2mg,故C正确，D错误。

故选：C«

5.体重600N的人站在电梯内的体重计上，体重计的示数为575N,可能的原因是（）

A.电梯匀速上升B.电梯匀加速上升

C.电梯匀速下降D.电梯匀加速下降

【解答】解：A、电梯匀速上升，人处于平衡状态，人对体重计的压力等于其重力，体重

计示数为600N,故A错误。

第10页共18页

B、电梯匀加速上升，人处于超重状态，人对体重计的压力大于自身重力，体重计示数大

于600N,故B错误。

C、电梯匀速下降，人处于平衡状态，人对电梯的压力等于自身重力，体重计示数为600N,

故C错误。

D、电梯加速下降，人处于失重状态，人对电梯的压力小于其自身重力，体重计示数小于

600N,示数可能为575N,故D正确。

故选：D。

6.如图所示，轻绳一端连接放置在水平地面上的物体Q,另一端绕过固定在天花板上的定

滑轮与小球P连接，P、Q始终处于静止状态，则（）

A.Q可能受到两个力的作用

B.Q可能受到三个力的作用

C.Q受到的轻绳拉力与重力的合力方向水平向左

D.Q受到的轻绳拉力与重力的合力方向指向左下方

【解答】解：Q处于静止状态，受力平衡，对Q受力分析，受到重力、绳子的拉力，这

两个力不能平衡，则Q还要受到地面的支持力和水平向右的静摩擦力，共四个力作用，

根据平衡条件可知，Q受到的绳子拉力与重力的合力与支持力以及静摩擦力的合力大小

相等，方向相反，而持力以及静摩擦力的合力方向指向右上方，则Q受到的绳子拉力与

重力的合力方向指向左下方，故D正确，ABC错误。

故选：D。

7.如图，倾角。的光滑斜面固定于地面，斜面上A、B两个小球的质量均为m,轻弹簧一

端固定在斜面顶端、另一端与A球相连，A、B间连有一轻质细线，弹簧与细线均平行

于斜面，系统处于静止状态。当细线被烧断后的瞬间，两球的加速度分别为aA、aB，下

第11页共18页

A.aA=O,aB=gsinS方向沿斜面向下

B.aA=gsin0方向沿斜面向上，aB=O

C.aA=gsin0方向沿斜面向上，aB=gsin。方向沿斜面向下

D.aA=gsin。方向沿斜面向下，aB=gsin®方向沿斜面向下

【解答】解：初始系统处于静止状态，对A、B系统，由平衡条件可知，弹簧的弹力为：

F=2mgsin0,

烧断细线瞬间，弹簧的弹力不变，细线的拉力消失，由牛顿第二定律得：

对B：mgsin0=maB,解得：aB=gsin0,方向：沿斜面向下，

对A：F-mgsin6=maA，解得：aA=gsin0,方向：沿斜面向上，

故C正确，ABD错误；

故选：Co

8.如图所示，质量分别为2m、m的两物块A、B中间用轻弹簧相连，A、B与水平面间的

动摩擦因数均为不在水平推力F作用下，A、B一起向右做加速度大小为a的匀加速直

线运动。当突然撤去推力F的瞬间，A、B两物块的加速度大小分别为（）

A.2a,aB.2a+3（ig,a

C.2（a+pg）,a+pgD.0.5a+1.5pg,a

【解答】解：撤去推力前，对B分析：-nmg=ma

解得：F弹=ma+pmg

突然撤去推力F的瞬间，弹簧弹力不变，则B的受力情况不变，加速度不变，仍为a,

对A分析，受向左的弹簧弹力和向左的摩擦力：F弹+2pmg=2ma，

解得：a'=0.5a+1.5ng,故D正确，ABC错误；

故选：D。

9.一个质量m=2kg的物体受四个恒力的作用处于平衡状态。当其中一个F=8N的作用力

突然消失，其余三个力保持不变。则下列说法正确的是（）

A.物体可能做圆周运动

B.物体可能回到原来的出发点

C.经过时间t=ls后，物体的速度一定是4m/s

D.经过时间t=ls后，物体速度的变化量一定等于4m/s

第12页共18页

【解答】解：A、当F=8N的力消失后，其它力的合力与消失的这个力大小相等，方向

相反，物体一定做匀变速运动，不会做圆周运动，故A错误。

B、当撤去力与原来的速度方向相同时，物体做匀减速直线运动，物体可能回到原来的出

发点，故B正确；

C、F=8N的作用力突然消失，物体的加速度大小为a=A=4m/s2.若初速度为零，则t

=ls的速度为v=at=4m/s。若有初速度，则t=ls末物体的速度不等于4m/s,故C错误；

D、物体速度的变化量一定为△v=at=4m/s,故D正确。

故选：BD»

10.两个共点力的合力为F,如果两个共点力之间的夹角。固定不变，而其中一个力增大，

则（）

A.合力F一定增大

B.合力F的大小可能不变

C.若。=90°,合力F一定增大

D.若0°<0<90°,合力F可能减小

【解答】解：AB、当两个力同向，一个力增大，则合力一定增大；当两个力反向，一个

力增大，则合力可能减小，可能增大，可能不变，故A错误，B正确；

CD、当0°<0W9O时。，其中一个力增大，则合力一定增大，故C正确，D错误。

故选：BCo

11.如图所示，斜面A和物块B静置在水平地面上，某时刻起，对B施加一个沿斜面向上

的拉力F,力F从零开始随时间均匀增大，在这一过程中，A、B始终保持静止。则地面

对人的（）

A.支持力不变B.支持力减小C.摩擦力增大D.摩擦力减小

【解答】解：以A、B整体为研究对象，分析受力情况：总重力G、力F、地面对A的

支持力N、摩擦力f。设斜面的倾角为a,由平衡条件得：

N+Fsina=G,f=Fcosa

由题，F增大，则知N减小，f增大。

第13页共18页

故选：BC»

12.如图所示，物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时，传送带突然启动，方向如

图中箭头所示，若传送带的速度大小也为v,则传送带启动后()

A.M受到的摩擦力不变B.M静止在传送带上

C.M可能沿斜面向上运动D.M下滑的速度不变

【解答】解：由于传送带是向上转动的，在传送带启动前后，物块都只受重力mg、支持

力、沿斜面向上的滑动摩擦力，设传送带与水平方向的夹角为9,根据摩擦力f="mgcos。

可知摩擦力不变，则物块受力不变，所以其下滑的速度也不变，故AD正确、BC错误。

故选：AD。

二.填空题(共2小题，满分8分，每小题4分)

13.作用在同一物体上的两个共点力，一个力的大小是20N,另一个力的大小是30N,这两

个力的合力的最大值是50N,这两个力的合力的最小值是10N.

【解答】解：当夹角为零时合力最大，最大值为Fmax=20+30=50N,

夹角180°时合力最小，最小值为Fmin=30-20=10N,

故答案为：50；10.

14.一个质量为20kg的物体，从斜面的顶端由静止匀加速滑下，斜面与水平面间的夹角为

37°.则下列两种情况下物体从斜面下滑过程中的加速度。(g10m/s2)

(1)若斜面光滑，ai=6m/s2

(2)物体与斜面间的动摩擦因数为0.2,a=4.4m/s2«

【解答】解：(1)斜面光滑，由牛顿第二定律得：

mgsin0=mai

得：ai=gsin0=6m/s2

第14页共18页

（2）斜面不光滑，由牛顿第二定律得：

mgsinQ-nmgcosQ=ma

解得：a=gsin。-|igcos0=4.4m/s2

故答案为：（1）6（2）4.4

三.实验题（共1小题，满分12分，每小题12分）

15.（12分）某同学探究加速度与物体受力、物体质量的关系。

（1）为达到实验目的，下列说法正确的是_竺_。（选填选项前的字母）

A.可以用天平测物体的质量

B.必须用弹簧秤测物体受力

C.同时研究某个物理量与另外两个物理量的关系，可采用控制变量的方法

（2）为了测量（或比较）出物体运动的加速度a,同学们还提出了以下三种方案，其中

可行的是BC（选填选项前的字母）

A.小车做初速度为0的匀加速直线运动，用刻度尺测量其移动的位移X,用秒表测出发

生这段位移所用的时间t,由a=T计算出加速度

B.将打点计时器的纸带连在小车上，通过纸带上打出的点来测量加速度a

C.让两辆相同的小车同时做初速度为零且加速度不同的匀加速直线运动，并同时停下,

那么它们的位移之比就等于加速度之比，测量（或比较）加速度就转换为测量（或比较）

位移了

（3）实验中用图1所示的装置，补偿打点计时器对小车的阻力和其他阻力的具体做祛是：

将小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。把木板一端垫高，调节

木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带滑木板做直线运动匀速（选填

“匀速”或“匀力□速”）。

I

M

O

图2

（4）该实验中“细线作用于小车的拉力F等于砂和桶所受的总重力mg”是有“条件”

的。已知小车和车上祛码的总质量为M、砂和桶的质量为m,不计摩擦阻力与空气的阻

力，请将小车和车上祛码的加速度aM与砂和桶的加速度am的大小关系、拉力F的表达

第15页共18页

式以及该“条件”的内容填在表格相应的位置中。

“条件”

aM与am的大小关系拉力F的表达式

相等MmgmVVM

—M+m—

（5）在研究a与M的关系时，已经补偿了打点计时器对小车的阻力及其他阻力。理论

11

上也可以以小车加速度的倒数一为纵轴、小车和车上祛码的总质量M为横轴，可作出--

aa

1

M图象。请在图2所示的坐标系中画出--M图象的示意图并在图中标出截距数值。

a

【解答】解：（1）A、由于本实验是探究小车的加速度与质量、力的关系，必须改变小车

的质量，所以要用天平测量小车的质量，故A正确；

B、本实验中用砂桶的重力充当拉力，故不需要用弹簧秤测力的大小，故B错误；

C、同时研究某个物理量和另外两个物理量的关系，可采用控制变量的方法，故C正确；

故选AC；

（2）A、利用公式x=%t2求解加速度，用刻度尺测量其移动的位移X,由于存在打点计

时器可以用其记录时间，不用秒表记录时间，秒表记录时间误差较大，故A不可行；

B.将打点计时器的纸带连在小车上，通过纸带上打出的点来测量位移和时间，再利用△

x=aT?求解加速度，故B可行；

C.让两辆相同的小车同时做初速度为0且加速度不同的匀加速直线运动，并同时停下,

那么根据X=3t2可知它们的位移之比就等于加速度之比，测量加速度就转换为测量位移

了，故C可行。

故选：BC；

（3）平衡摩擦力时，把木板一端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能

拖动纸带沿木板做匀速直线运动即可；

（4）砂桶和小车用线连接，故二者沿连线方向上的加速度相等，根据牛顿第二定律有：

mg

M+m'

Mmg

拉力F=Ma=M+m；

变形可得：F=愣，由数学规律可知，在M>>m条件下，可以认为绳对小车的拉力

1+而

近似等于沙和沙桶的总重力;

第16页共18页

（5）保持外力一定时，根据牛顿第二定律得：a=^,则工=」一•”+±则以上为

M+mamgga

纵轴，以总质量M为横轴，作出的图象为一倾斜直线，且纵坐标为士图象如图所示：

g

Mma

故答案为：（1）AC；（2）BC；（3）匀速；（4）相等；--；m<<M；（5）如图所示。

M+m

四.计算题（共3小题，满分42分）

16.（12