2020-2021学年高一年级上册学期期末考试物理试卷及答案解析

2020-2021学年高一上学期期末考试物理试卷

一.选择题（共10小题，满分40分，每小题4分）

1.下列说法正确的是（）

A.物体重力的大小总是等于它对竖直弹簧测力计的拉力

B.物体的速度越大，惯性就越大

C.可以用实验直接验证牛顿第一定律

D.牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因

2.下列说法正确的是（）

A.研究地球绕太阳公转周期时，可以把地球看作一个质点

B.质点就是用一个点表示物体，没有大小和质量

C.参照物必须选择静止不动的物体

D.作息时间表上7：40上早自习，表示的是时间

3.A、B两物体在同一直线上同时从同一地点出发，它们的速度图象如图所示，则（）

par1

A.A、B两物体运动方向相反

B.开头4s内A、B两物体的位移相同

C.A物体的加速度比B物体的加速度大

D.t=4s时，A、B两物体的相距最远

4.一物体沿直线在甲、乙两地往返，物体由甲地到乙地的速度为vi，用的时间为ti；由乙

地到甲地的速度为V2,用的时间为t2;则物体在甲、乙两地往返一次的平均速度为（）

2t2%+。2

七1+22vlv2

5.取一根长2m左右的细线，5个铁垫圈和一个金属盘.在线端系上第一个垫圈1,隔12cm

再系一个垫圈2,以后垫圈之间的距离分别为36cm、60cm、84cm,如图所示.站在椅子

上，向上提起线的上端，让线自由垂下，且第一个垫圈紧靠放在地上的金属盘.松手后

开始计时，若不计空气阻力，则第2、3、4、5个垫圈（）

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占5

.2

，1

A.落到盘上的时间间隔越来越大

B.落到盘上的时间间隔越来越小

C.依次落到盘上的时间关系为1：2：3：4

D.依次落到盘上的时间关系为1：（V2-1）：（V3-V2）：（2-V3）

6.已知相互垂直的两个共点力合力为40N,其中一个力的大小为20N,则另一个力的大小

是（）

A.IONB.20NC.60ND.20V3N

7.如图所示，小强用与水平方向成。角的轻绳拉木箱，未拉动，此时绳中拉力为F,则木

8.如图所示，一斜面固定在水平面上，一半球形滑块固定在斜面上，球心0的正上方有一

定滑轮A（视为质点），细线的一端与一质量分布均匀的光滑圆球B连接，另一端绕过滑

轮A在水平向右的拉力F作用下使圆球B保持静止。改变拉力F的大小，使圆球B从两

球心等高的位置缓慢移动到圆球B的球心正好在0点的正上方（不考虑该位置的情况）。

圆球B不会与定滑轮A接触，则下列说法正确的是（）

A.拉力F一直增大

B.拉力F先增大后减小

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C.半球形滑块对圆球B的支持力先增大后减小

D.半球形滑块对圆球B的支持力大小保持不变

9.如图所示，甲、乙、丙、丁四种情况，光滑斜面的倾角都是m,球都是用轻绳系住处于

平衡状态，则下列说法正确的是（）

/V/Id4WrtT

A.球对斜面压力最大的是甲图

B.球对斜面压力最小的是丙图

C.球对斜面压力第二大的是丁图

D.球对斜面压力第二大的是乙图

10.磁性黑板擦吸附在竖直的黑板平面上静止不动时，黑板擦受到的磁力（）

A.与它受到的重力大小相等

B.与它受到的摩擦力大小相等

C.与它受到的弹力是一对平衡力

D.与它受到的弹力是一对作用力与反作用力

多选题（共4小题，满分16分，每小题4分）

11.下列各组物理量中，都是矢量的是（）

A.路程、时间B.加速度、速度的变化

C.速率、加速度D.位移、速度

12.一个物体做变速直线运动，物体的加速度从某一值逐渐减小到零。则在此过程中，下列

关于该物体的运动情况的说法中可能正确的是（）

A.物体速度不断增大，加速度减小到零时，物体速度最大

B.物体速度不断减小，加速度减小到零时，物体速度为零

C.物体速度不断减小到零，然后物体反向做加速直线运动

D.物体速度不断增大，然后速度逐渐减小

13.一个大人跟一个小孩站在水平地面上手拉手比力气，结果大人把小孩拉过来了。对这个

过程中作用于双方的力的关系，正确的说法是（）

A.大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大

B.大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力小

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C.大人拉小孩的力与小孩拉大人的力一定相等

D.地面对大人的最大静摩擦力一定比地面对小孩的最大静摩擦力大

14.物体在以下三个力作用下，可能做匀速直线运动的是（）

A.ION、ION、IONB.ION、10N、20N

C.5N、ION、20ND.5N、9N、15N

三.实验题（共1小题）

15.某探究学习小组的同学欲以如图甲装置中的滑块为对象验证“牛顿第二定律”，装置由

弹簧测力计、气垫导轨、两个光电门滑块和祛码盘（含祛码）等组成。光电门可以测出

滑块的遮光条依次分别通过两个光电门的时间△口、412,游标卡尺测出遮光条的宽度d,

导轨标尺可以测出两个光电门间的距离L,另用天平测出滑块、祛码盘（含祛码）的质

最分别为M和m,不计滑轮的重量和摩擦。

（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示，则＜1=cm。

（2）实验操作中，下列说法正确的是

A.该装置可以不平衡摩擦力，只需要将气垫导轨调节水平

B.为减小误差，实验中一定要保证质量m远小于质量M

C.实验时，多次在同一条件下重复实验取遮光条通过两光电门时间的平均值减小系统误

差

D.如果气垫导轨水平，则轻推滑块匀速滑动时通过两个光电门的时间△口和4t2必相等

（3）该装置中弹簧测力计的读数F,需要验证的表达式为F=。

（4）对质量保持不变的过程，根据实验数据绘出滑块的加速度a与弹簧测力计示数F的

关系图象，最符合本实验实际情况的是图丙中的。

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四.解答题（共3小题，满分32分）

16.（10分）雪灾天气造成输电线被厚厚的冰层包裹（如图甲），使相邻两个铁塔间的拉力

大大增加，导致铁塔被拉倒、压塌（如图乙），电力设施被严重损毁，给这些地方群众的

生产生活造成了极大不便和巨大损失.

当若干相同铁塔等高、等距时，可将之视为如图丙所示的结构模型.已知铁塔（左右对

称）质量为m,塔基宽度为d.相邻铁塔间输电线的长度为L,其单位长度的质量为mo,

输电线顶端的切线与竖直方向成6角.己知冰的密度为p,设冰层均匀包裹输电线上,

且冰层的横截面为圆形，其半径为R（输电线的半径可忽略）.

（1）每个铁塔塔尖所受的压力将比原来增大多少？

（2）被冰层包裹后，输电线在最高点、最低点所受的拉力大小分别为多少？

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17.（10分）随着人民生活水平的提高，滑雪运动成为年轻人时尚。小明同学携带滑雪板和

滑雪杖等装备在倾角0=30°的冰雪斜坡上进行滑雪训练，如图所示。在坡顶小明从静

止开始利用滑雪杖对雪面的作用获得向前运动的推力Fi和垂直斜坡的作用力F2（Fi和

F2均视为恒力），其作用时间为ti=0.8s,速度为vi=3.2m/s,接着撤除推力运动了t2=

1.2s,接着他再次重复刚才的过程，总共推了3次，小明从开始运动，经过t=12s,再次

静止在斜坡上•已知小明和装备的总质量m=60kg,下滑沿直线运动且与斜坡间的动摩

擦因数日不变，F2=O.2mgcos0,求：

（1）小明同学开始运动时的加速度ai；

（2）全过程的最大速度Vmax；

（3）推力Fl大小。

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18.（12分）质量为m的小物块（可视为质点），放在倾角为。、质量为M的斜面体上，斜

面体的各接触面均光滑。

（1）如图（甲）所示，将斜面体固定，让小物块从高度为H的位置由静止下滑，求小物

块的加速度大小及滑到斜面底端所需的时间。

（2）如图（乙）所示，对斜面体施加一水平向左的力F,可使m和M处于相对静止状

态，一起向左做加速运动，求水平力F的大小。

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2020-2021学年高一上学期期末考试物理试卷

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.下列说法正确的是（）

A.物体重力的大小总是等于它对竖直弹簧测力计的拉力

B.物体的速度越大，惯性就越大

C.可以用实验直接验证牛顿第一定律

D.牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因

【解答】解：A、只有当物体处于平衡状态时，物体的重力才等于它对竖直测力计的拉力，

若物体具有竖直方向的加速度，重力与拉力不再相等。故A错误；

B、惯性的大小是由物体的质量决定的，与物体的速度无关。故B错误；

C、牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论，而不能直接通过

实验得出的。故C错误；

D、牛顿第一定律说明力不是维持速度的原因，而是改变物体运动状态的原因，故D正

确；

故选：D。

2.下列说法正确的是（）

A.研究地球绕太阳公转周期时，可以把地球看作一个质点

B.质点就是用一个点表示物体，没有大小和质量

C.参照物必须选择静止不动的物体

D.作息时间表上7：40上早自习，表示的是时间

【解答】解：A、研究地球绕太阳公转时，地球的大小和形状可以忽略；地球可看做质点；

故A正确；

B、质点就是用一个点表示物体，没有大小但有质量的点；故B错误；

C、参考系的选取是任意的。故C错误。

D、作息时间表上的7：40在时间轴上是一个点，表示的是时刻，故D错误。

故选：Ao

3.A、B两物体在同一直线上同时从同一地点出发，它们的速度图象如图所示，则（）

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A.A、B两物体运动方向相反

B.开头4s内A、B两物体的位移相同

C.A物体的加速度比B物体的加速度大

D.t=4s时，A、B两物体的相距最远

【解答】解：A、由图可知两物体均沿正方向运动，故速度方向相同，故A错误；

B、前4s时,A图象与时间轴围成的面积小于B图象的面积，故A的位移小于B的位移，

故B错误；

C、A的斜率小于B的斜率，说明A的加速度比B要小，故C错误；

D、在t=4s两图象相交，说明此时两物体的速度相同，在t=4s前，A的速度小于B的

速度，两者间距增大，在t=4s后，A的速度大于B的速度，两者间距减小，贝IJt=4s时，

A、B两物体的距离最远，故D正确；

故选：D。

4.一物体沿直线在甲、乙两地往返，物体由甲地到乙地的速度为vi，用的时间为ti；由乙

地到甲地的速度为V2,用的时间为t2；则物体在甲、乙两地往返一次的平均速度为（）

2t2

-tl+t2'%

【解答】解：物体往返一次，位移为零，则根据平均速度V="可得，平均速度大小为零。

故A正确，BCD错误。

故选：Ao

5.取一根长2m左右的细线，5个铁垫圈和一个金属盘.在线端系上第一个垫圈1,隔12cm

再系一个垫圈2,以后垫圈之间的距离分别为36cm、60cm>84cm,如图所示.站在椅子

上，向上提起线的上端，让线自由垂下，且第一个垫圈紧靠放在地上的金属盘.松手后

开始计时，若不计空气阻力，则第2、3、4、5个垫圈（）

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L5

4

*3

①2

儿1

A.落到盘上的时间间隔越来越大

B.落到盘上的时间间隔越来越小

C.依次落到盘上的时间关系为1：2：3：4

D.依次落到盘上的时间关系为1：（V2-1）：（V3-V2）：（2-V3）

【解答】解：A、5个铁垫圈同时做自由落体运动，下降的位移之比为1：3：5：7.可以

看成一个铁垫圈自由下落，经过位移之比为1：3：5：7.因为初速度为零的匀加速直线

运动在相等时间内的位移之比为1：3：5：7,知各垫圈落到盘中的时间间隔相等。故AB

错误。

C、因为各垫圈落到盘中的时间间隔相等，则各垫圈依次落到盘中的时间比为1：2：3：

4.故C正确，D错误。

故选：Co

6.已知相互垂直的两个共点力合力为40N,其中一个力的大小为20N,则另一个力的大小

是（）

A.10NB.20NC.60ND.20V3N

【解答】解：根据平行四边形定则，如图

根据几何关系，有

F2=J-2一4=20V3N

故选：D。

7.如图所示，小强用与水平方向成。角的轻绳拉木箱，未拉动，此时绳中拉力为F,则木

箱所受摩擦力的大小为（）

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【解答】解：对木箱受力分析，根据平衡条件：

水平方向Fcos0=f

得：f=Fcos。

故选：A«

8.如图所示，一斜面固定在水平面上，一半球形滑块固定在斜面上，球心0的正上方有一

定滑轮A（视为质点），细线的一端与一质量分布均匀的光滑圆球B连接，另一端绕过滑

轮A在水平向右的拉力F作用下使圆球B保持静止。改变拉力F的大小，使圆球B从两

球心等高的位置缓慢移动到圆球B的球心正好在。点的正上方（不考虑该位置的情况）。

圆球B不会与定滑轮A接触，则下列说法正确的是（）

A.拉力F一直增大

B.拉力F先增大后减小

C.半球形滑块对圆球B的支持力先增大后减小

D.半球形滑块对圆球B的支持力大小保持不变

【解答】解：对圆球B受力分析如图所示，圆球B处于动态平衡状态,

把三个力平移到一个首位相连的矢量三角形中，如图所示：

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由题意可知，长度三角形ABO与力的矢量三角形相似，

根据相似比得：丝=警="，由于AO的长度不变，所以相似比是一个定则，

mgNF

又因为B0不变，AB减小，故半球形滑块对圆球B的支持力大小N保持不变，拉力F

一直减小，故D正确，ABC错误。

故选：D。

9.如图所示，甲、乙、丙、丁四种情况，光滑斜面的倾角都是m,球都是用轻绳系住处于

平衡状态，则下列说法正确的是（）

A.球对斜面压力最大的是甲图

B.球对斜面压力最小的是丙图

C.球对斜面压力第二大的是丁图

D.球对斜面压力第二大的是乙图

【解答】解：甲图中：根据平衡条件得，斜面对小球的支持力Ni=mgcosa<mg。

乙图中：受力如图，由平衡条件得：N2=>mg

丙图中：斜面对小球的支持力N3=0。

丁图中：设绳子与斜面的夹角为0,绳子的拉力大小为E则斜面对小球的支持力N4=

mgcosa-Fsin0<mg

根据牛顿第三定律得知，斜面对小球的支持力与小球对斜面的压力大小相等。

所以球对斜面压力最大的是乙图，压力最小的是丙图，

由上分析，可知，那么第二大的是甲图，故B正确，ACD也错误。

第12页共19页

故选：B»

图乙

10.磁性黑板擦吸附在竖直的黑板平面上静止不动时，黑板擦受到的磁力（）

A.与它受到的重力大小相等

B.与它受到的摩擦力大小相等

C.与它受到的弹力是一对平衡力

D.与它受到的弹力是一对作用力与反作用力

【解答】解：ABC,黑板擦由于受到黑板的磁力而使彼此产生了弹力形变，产生了弹力；

由二力平衡可知，磁力应等于黑板对擦的弹力；故磁力与弹力为平衡力；故AB错误；C

正确；

D、作用力与反作用力是同种性质的力，黑板擦对黑板的弹力与黑板对黑板擦的弹力是作

用力与反作用力；故D错误；

故选：C。

二.多选题（共4小题，满分16分，每小题4分）

11.下列各组物理量中，都是矢量的是（）

A.路程、时间B.加速度、速度的变化

C.速率、加速度D.位移、速度

【解答】解：A、路程和时间都只有大小，没有方向，是标量，故A错误。

B、速度变化量和加速度都既有大小又有方向，是矢量，故B正确。

C、速率只有大小，没有方向，是标量，加速度既有大小又有方向，是矢量，故C错误。

D、位移、力都既有大小又有方向，是矢量，故D正确。

故选：BD。

12.一个物体做变速直线运动，物体的加速度从某一值逐渐减小到零。则在此过程中，下列

关于该物体的运动情况的说法中可能正确的是（)

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A.物体速度不断增大，加速度减小到零时，物体速度最大

B.物体速度不断减小，加速度减小到零时，物体速度为零

C.物体速度不断减小到零，然后物体反向做加速直线运动

D.物体速度不断增大，然后速度逐渐减小

【解答】解：A、当加速度的方向与速度方向相同，物体做加速运动，加速度减小，速度

增大，当加速度减小为零，速度达到最大，故A正确，D错误。

B、当加速度的方向与速度方向相反，物体做减速运动，可能加速度减小为零时，速度恰

好减为零，故B正确。

C、当加速度的方向与速度方向相反，物体做减速运动，速度减为零时，加速度还未减为

零，然后物体反向做加速直线运动，故C正确。

故选：ABC。

13.一个大人跟一个小孩站在水平地面上手拉手比力气，结果大人把小孩拉过来了。对这个

过程中作用于双方的力的关系，正确的说法是（）

A.大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大

B.大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力小

C.大人拉小孩的力与小孩拉大人的力一定相等

D.地面对大人的最大静摩擦力一定比地面对小孩的最大静摩擦力大

【解答】解：ABC、做手拉手比力气游戏时，一方对另一方有一个拉力作用，同时另一

方也受到这一方对他的拉力，即物体间力的作用是相互的，两个物体之间的作用力和反

作用力，总是同时在同一条直线上，大小相等，方向相反。故C正确，AB错误；

D、大人把小孩拉过来了的过程中，地面对大人的最大静摩擦力一定大于地面对小孩的最

大静摩擦力。故D正确

故选：CD,

14.物体在以下三个力作用下，可能做匀速直线运动的是（）

A.ION、ION、IONB.ION,10N、20N

C.5N、ION、20ND.5N、9N、15N

【解答】解：A、10,10N的合力范围为0NWF；：W20N,10N的力在这个范围内，三个

力可能平衡，物体就可能做匀速直线运动。故A正确。

B、ION,10N的合力范围为0NWF合W20N,20N的力在这个范围内，三个力可能平衡，

物体就可能做匀速直线运动。故B正确。

第14页共19页

C、5N,ION的合力范围为5NWF合W15N,20N的力不在这个范围内，三个力不可能平

衡，物体就不可能做匀速直线运动。故C错误。

D、5N,9N的合力范围为4NWF合W14N,15N的力不在这个范围内，三个力不可能平

衡，物体就不可能做匀速直线运动。故D错误。

故选：ABo

三.实验题(共1小题)

15.某探究学习小组的同学欲以如图甲装置中的滑块为对象验证“牛顿第二定律”，装置由

弹簧测力计、气垫导轨、两个光电门滑块和祛码盘(含祛码)等组成。光电门可以测出

滑块的遮光条依次分别通过两个光电门的时间△口、412,游标卡尺测出遮光条的宽度d,

导轨标尺可以测出两个光电门间的距离L,另用天平测出滑块、祛码盘(含祛码)的质

最分别为M和m,不计滑轮的重量和摩擦。

(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示，则d=1.015cm。

(2)实验操作中，下列说法正确的是AD

A.该装置可以不平衡摩擦力，只需要将气垫导轨调节水平

B.为减小误差，实验中一定要保证质量m远小于质量M

C.实验时，多次在同一条件下重复实验取遮光条通过两光电门时间的平均值减小系统误

差

D.如果气垫导轨水平，则轻推滑块匀速滑动时通过两个光电门的时间△口和4t2必相等

Md211

(3)该装置中弹簧测力计的读数F,需要验证的表达式为F=——[------

(4)对质量保持不变的过程，根据实验数据绘出滑块的加速度a与弹簧测力计示数F的

关系图象，最符合本实验实际情况的是图丙中的A。

九电n为九条

7夬12…

就”出出麻州马卅3

=-JI。、1U152。1

“0丹|g轨标尺

nq>图乙

乙匕12

匕L

oo.OO

AH(：1)

丙

第15页共19页

【解答】解：（1）游标卡尺的读数由主尺与游标尺的示数之和，由图示游标卡尺可知，

其示数：d=lOmm+3X0.05mm=10.15mm=1.015cm；

（2）A、气垫导轨由于阻力几乎为零，所以不必平衡阻力，故A正确；

B、小车所受拉力可以由弹簧测力计直接测出，实验时不必满足钩码的质量远小于小车的

质量，故B错误；

C、实验时，多次在同一条件下重复实验取遮光条通过两光电门时间的平均值减小偶然误

差,故C错误；

D、如果气垫导轨水平则轻推滑块匀速滑动时。通过两个光电门的时间和4t2必相等,

故D正确;

故选：AD；

（3）对滑块根据牛顿第二定律和运动学公式有：滑块通过光电门的速度V2=与，V2=

d

由匀变速直线运动的速度位移公式得：V2?-v『=2aL,

对滑块，由牛顿第二定律得：2F=Ma,

（4）小车质量M不变，由牛顿第二定律得：a=/M不变，a与F成正比，a-F是

正比例函数图象，故A正确，BCD错误；

故选：Ao

,,Md211

故答案为：（1）1.015；（2）AD；（3）------1；（4）Ao

2

4L（At2）302

四.解答题（共3小题，满分32分）

16.（10分）雪灾天气造成输电线被厚厚的冰层包裹（如图甲），使相邻两个铁塔间的拉力

大大增加，导致铁塔被拉倒、压塌（如图乙），电力设施被严重损毁，给这些地方群众的

生产生活造成了极大不便和巨大损

失.

第16页共19页

：d丙

当若干相同铁塔等高、等距时，可将之视为如图丙所示的结构模型.已知铁塔（左右对

称）质量为m,塔基宽度为d.相邻铁塔间输电线的长度为L,其单位长度的质量为mo,

输电线顶端的切线与竖直方向成0角.己知冰的密度为p,设冰层均匀包裹输电线上，

且冰层的横截面为圆形，其半径为R（输电线的半径可忽略）.

（1）每个铁塔塔尖所受的压力将比原来增大多少？

（2）被冰层包裹后，输电线在最高点、最低点所受的拉力大小分别为多少？

【解答】解：（1）输电线线冰层的体积V冰=ITR2L

由对称关系可知，塔尖所受压力的增加值等于一根导线上冰层的重力，即

2

△N=pVntg=-rrpRLg

（2）输电线与冰层的总质量M，=moL+TtpR2Lg,输电线受力如图甲所示.

由共点力的平衡条件，得2Ficose=moLg+irpR2Lg

输电线在最高点所受的拉力Fi=驾零的

半根输电线的受力如图乙所示.

由共点力的平衡条件，得F2=Fisin。

输电线在最低点所受的拉力F2=^+^pR2Lgtand

答：（1）每个铁塔塔尖所受的压力将比原来增大7tpR2Lg；

（2）被冰层包裹后，输电线在最高点、最低点所受的拉力大小分别为丝此哈Lg和

2cos0

甲M

第17页共19页

17.（10分）随着人民生活水平的提高，滑雪运动成为年轻人时尚。小明同学携带滑雪板和

滑雪杖等装备在倾角0=30°的冰雪斜坡上进行滑雪训练，如图所示。在坡顶小明从静

止开始利用