2020-2021学年高一物理上学期期末测试卷02（解析版）（2019人教版）

2020-2021学年高一物理上学期期末测试卷02

一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符

合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的

得。分。

1.为了使公路交通有序、安全，路旁立了许多交通标志，乙图是限速标志，表示允许行驶的最大速度是

lOOkm/h；甲图是路线指示标志，此处到深圳还有140km。上述两个数据表达的物理意义是（）

A.100km/h是平均速度，140km是位移

B.100km/h是瞬时速度，140km是路程

C.100km/h是瞬时速度，140km是位移

D.100km/h是平均速度，140km是路程

【答案】B

【详解】

允许行驶的最大速度表示是通过某一位置的速度，是瞬时速度，所以IOOkm/h是指瞬时速度；此处到深

圳还有140km,140km是运动轨迹的长度，是路程，故选B。

2.如图所示，汽车向右沿直线运动，原来的速度是用，经过一小段时间之后，速度变为力，Au表示速度

的变化量。由图中所示信息可知（线段长度表示速度大小）（）

A.汽车在做加速直线运动

B.汽车的加速度方向与匕的方向相同

C.汽车的加速度方向与Au的方向相同

D.Av=Vj-v2

【答案】C

【详解】

速度是矢量，速度的变化量△丫二为-W，根据图中信息可知，Au方向与初速度方向相反，而加速度方

向与Ay方向相同，所以加速度方向与初速度也方向相反，故物体做减速直线运动。

故选C。

3.如图所示，一个滑块从斜面顶端A由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动到达底端C,已知AB=BC,

则下列说法正确的是（）

A.滑块到达8、C两点的速度之比为1：2

B.滑块到达B、C两点的速度之比为1：4

C.滑块通过48、BC两段的时间之比为1：V2

D.滑块通过AB、BC两段的时间之比为（&+1）：1

【答案】D

【详解】

AB.根据匀变速直线运动的速度位移公式/=2or得

v=d2ax

所经过的位移比为1：2,则通过B、C两点的速度之比为1：J5,故AB错误；

CD.设A8段、8c段的长度为x,所经历的时间分别为“，公，根据匀变速直线运动的位移时间公式有

112

x=-city2,2x——）~

则

ty+芍5/2

41

所以

_V2+1_1_V2+1

V2-1

21

故C错误，D正确。

故选Do

4.如图所示，两等高的竖直木桩。氏cd固定，一不可伸长的轻绳两端固定在〃、c端，绳长为L,一质量

为俄的物体A通过轻质光滑挂钩挂在轻绳中间，静止时两侧轻绳夹角为120%若把轻绳换成自然长度为

心的橡皮筋，物体A悬挂后仍处于静止状态，橡皮筋处于弹性限度内•若重力加速度大小为g,关于上

述两种情况，下列说法正确的是（）

A.轻绳的弹力大小为2,阴

B.轻绳的弹力大小为gmg

C.橡皮筋的弹力等于机g

D.橡皮筋的弹力小于"?g

【答案】D

【详解】

AB.轻绳的弹力

F=2mgcos60=mg

AB错误。

CD.若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋，物体A悬挂后仍处于静止状态，由于橡皮筋的伸长，两绳的

夹角小于120。，根据平行四边形法则作图，合力不变夹角减小时，分力减小，所以橡皮筋的弹力小于

mg,D正确，C错误。

故选D。

5.一个物体在多个力的作用下处于静止状态，如果仅使其中一个力的大小尸随时间f（尸="+汽）线性增大

到某一个数值后，接着又线性减小到原来的大小（此力的方向始终不变），在这个过程中其余各力均不变。

那么能正确描述该过程中物体速度变化情况的ur图线是图中的（）

【详解】

由于物体在多个力的作用下处于静止状态，如果仅使其中一个力的大小逐渐增大到某一个数值，物体的

合力逐渐增大到某值，根据牛顿第二定律知加速度会逐渐增大到某一值，接着乂逐渐恢复到原来的大小

（此力的方向始终不变），合力逐渐减小到零，则加速度逐渐减小至零；所以物体的加速度逐渐增大到某

值后再逐渐减小至零的过程，而速度从零开始一直增大，根据丫一1图象的切线斜率表示瞬时加速度，知

D图正确，故ABC错误，D正确。

故选D。

6.如图所示，小球〃，放置于光滑的楔形物体M的水平上表面上。开始时都静止，现将楔形物体由静止释

放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是（）

A.沿斜面方向的直线

B.竖直向下的直线

C.无规则的曲线

D.抛物线

【答案】B

【分析】

分析小球的受力情况，根据牛顿第一定律分析小球在水平方向和竖直方向的运动状态，确定它的运动轨

迹。

【详解】

楔形物体释放前，小球受到重力和支持力，两力平衡；楔形物体释放后，由于小球是光滑的，则小球水

平方向不受力，根据牛顿第一定律知道，小球在水平方向的状态不改变，即仍保持静止状态，水平方向

不发生位移，而竖宜方向楔形物体的支持力将小于小球的重力，小球将沿竖直方向做加速运动，所以其

运动轨迹为竖直向卜的直线。

故选B.

7.如图是跳远运动员在起跳、腾空和落地过程的情景。若运动员的成绩为8.00m。腾空时重心离沙坑的最

大高度为1.25m。为简化情景。把运动员视为质点，空中轨迹视为抛物线，则（）

A.运动员在空中运动的时间为0.5s

B.运动员在空中最高点时的速度大小为4m/s

C.运动员落入沙坑时的速度大小为廊m/s

D.运动员落入沙坑时速度与水平面夹角正切值为1.6

【答案】C

【详解】

A.跳远是斜抛运动，后半段可视为平抛运动，前半段可视为逆向平抛，前、后段时间相等，根据

力=/姆

得

n=o.5s

则运动员在空中运动的时间是

t=2ti=1.0s

故A错误；

B.由

户ig8.00m

得

vo=8.Om/s

即运动员在空中最高点的速度大小是8.0m/s,故B错误；

C.运动员落入沙坑时的速度大小是

v=显+(grj2=屈m/s

故C正确;

D.运动员落入沙坑时速度与水平面的夹角正切值

tana=—=0.625

%

故D错误。

故选Co

8.汽车在水平地面上转弯时，地面的摩擦力达到最大，当汽车速率增为原来的2倍时，则汽车拐弯的半径

必须（）

A.减为原来的!倍B.减为原来的,倍

24

C.增为原来的2倍D.增为原来的4倍

【答案】D

【详解】

汽车在水平路面转弯时，地面的摩擦力提供向心力，由于摩擦力己经最大，所以向心力不可能再变大，

根据匀速圆周运动向心力的公式

,v2（2v）2

j=m—=m—：—

rr

可计算得r=4r.也就是说半径要增为原来4倍。

故选D。

9.2019年9月13日，美国导弹驱逐舰“迈耶”号擅自进入中国西沙群岛海域。我军组织有关海空兵力，

依法依规对美舰进行了识别查证，予以警告，成功将其驱离。下图是美国导弹驱逐舰“迈耶”号在海面

上被我军驱离前后运动的速度一时间图象，如图所示，则下列说法正确的是（）

A.美舰在0~66s内从静止出发做加速度减小的加速运动

B.美舰在66s末开始调头逃离

C.美舰在66~96s内运动了225m

D.美舰在96~116s内做匀减速直线运动

【答案】AC

【详解】

A.U-/图像的斜率为加速度，根据图像可知美舰做加速度减小的加速运动，A正确；

B.美舰在96s末速度开始反向，此时开始调头逃离，B错误；

C.UT图线与时间轴围成的面积为位移，则66~96s内运动了

%=；x(96-66)x15m=225m

C正确；

D.美舰在96Tl6s内做反向的匀加速直线运动，D错误。

故选AC。

10.如图所示，木块A、B分别重50N和60N,它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.20,连接在A、B之

间的轻弹簧被拉伸了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m,系统置于水平地面上静止不动。现用E=2N的

水平拉力作用在木块B上，则在力尸作用后()

Atawl—►尸

/77""ZZ7

A.木块B所受摩擦力大小是10N

B.木块B所受摩擦力大小是6N

C.木块A所受摩擦力大小是10N

D.木块A所受摩擦力大小是8N

【答案】BD

【详解】

根据题意可知两木块的最大静摩擦力为

人皿=50x0.2N=10N

Amax=60x0.2N=12N

此时弹簧弹力为

F[=kx=400N/mx0.02m=8N

用尸=2N的水平拉力作用在木块B匕木块B受到弹簧向左的弹力为8N,拉力为2N,二力合力为6N,

方向水平向左，小于最大静摩擦力，故B受静摩擦力为6N,向右；此时木块A受到向右的弹力为8N,

小于最大静摩擦力，故A不动，受静摩擦力为8N,方向向左，故AC错误，BD正确。

故选BD,

11.如图，竖直放置间距为d的两个平行板间存在水平方向的风力场，会对场中的物体产生水平向右的恒定

风力作用，与两板上边缘等高处有一个质量为，〃的小球P（可视为质点）。现将小球P从两板正中央由静

止释放，最终小球运动到右板上的位置。。已知小球下降的高度为/?,小球在竖直方向只受重力作用，

重力加速度大小为g，则从开始位置运动到位置。的过程中（）

A.水平风力/=”幺

h

B.小球P的运动时间，=仁

C.小球P运动的轨迹为曲线

2/?

D.小球P运动到。点的速度与水平方向的夹角满足tan6=一

d

【答案】BD

【详解】

A.小球所受力的方向与运动方向相同，因此

F2

mgh

可得

F二mgd

—2h

故A错误；

B.在竖直方向上，小球做自由落体运动

h=3gr

运动的时间

故B正确;

C.由于水平方向风力恒定，竖直方向重力恒定，因此两个力的合力恒定，又由于初速度为零，因此物

体做初速度为零的匀加速直线运动，运动轨迹为直线，故c错误；

D.小球P运动到O点，竖直方向加速度和速度分别为

⑥=g

喝=gf

水平方向加速度和速度分别为

=£=耙

m2h

凡

2h

速度与水平方向的夹角满足

2h

tang=—=

~d

故D正确。

故选BDo

12.如图所示，飞车表演场地可以看成一个圆台的侧面，侧壁是光滑的，飞车表演者可以看作质点，在A

和8不同高度的水平面内做匀速圆周运动。以下关于表演者在A、8两个轨道时的线速度大小（VA>VB）、

角速度（3A、3B）、向心力大小（FnA、FnB）和对侧壁的压力大小（FNA、FNB）的说法正确的是（）

A.VA>VBB.COAXOBC.FnA>FnBD.FNA=FNB

【答案】AD

【详解】

以飞车为研究对象，作出力图，如图。设侧壁与竖直方向的夹角为仇

e

、*mg

则根据牛顿第二定律，得

2

Fn=mgcotQ=mcor

F

vsin0

得至|J

v=cor=yfgrcotO

。相同，则

品A=fnB

FNA=FNB

r越大，则0越小，v越大，即

VA>VB

故AD正确，BC错误。

故选AD<.

二、实验题：本题共2小题，共15分。

13.(1)电火花打点计时器使用电源(填“直流”或“交流”)。

(2)研究小车匀变速直线运动的部分实验步骤如下：

A.测量完毕，关闭电源，取出纸带

B.接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车

C.将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连

D.把打点计时器固定在平板上，让纸穿过限位孔

上述实验步骤的正确顺序是：(用字母填写)

(3)在某次用打点计时器(工作频率为5()”z)测定己知作匀变速直线运动物体的加速度实验中，所获得

的纸带。选好0点后，每5个间隔点取一个计数点(中间的4个点图中未画出)，依次取得1、2、3、4、

各点，测得的数据如图所示。

Au；!单/：anj

T>20—-5U01—•~S-80-------6.61------

则纸带的加速度大小为m/s2>“1”这一点的速度大小为m/so(结果均保留二位有

效数字)

【答案】交流DCBA0.800.46

【详解】

⑴⑴电火花打点计时器使用220V的交流电源；

(2)[2]实验时首先要安装仪器，然后测量，最后整理仪器，则此实验步骤的正确顺序是DCBA；

(3)[3]每5个间隔点取一个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,根据匀变速直线运动的推论

公式

ts.x^aT1

可以求出加速度的大小，得

2

a==<6.61+5.8O)-(：.Ol+4.2O)x]0一2mzs2=o.8Om/s

4T②4x0.12

[4]根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上1点时小车的瞬

时速度大小

x0.0501+0.0420,,

02m/s=0.46m/s

V.1=2—T=---0-.2----

14.某学生做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验。

(1)小明同学利用如图所示实验装置探究弹簧弹力与形变量的关系，他的实验步骤如下，请按实验操作的

先后顺序，将各步骤的序号写在横线上：；

A.将铁架台固定于水平桌面上，按图甲所示安装好实验装置

B.以弹簧弹力尸(弹簧下端所挂钩码的重力)为纵坐标，以弹簧伸长的长度x(x=L-4)为横坐标,

用描点法作图，画出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线

C.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个钩码，并分别记录钩码静止时，弹簧下端所对应的刻度L，

然后取下钩码

D.以弹簧伸长量为自变量，写出弹力尸与弹簧伸长量x的关系式

E.记下弹簧自由下垂时，其下端在刻度尺上的刻度£0

F.解释函数表达式中常数的物理意义

(2)实验时把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每增加一只钩码均记下对应的弹簧伸长的长度X,数据

记录如表所示，根据表中数据在图乙中作出E-x图线；

格

481216x/cm

乙

钩码个数01234567

弹力F/N01.02.03.04.05.06.07.0

弹簧伸长的长度

02.003.986.027.979.9511.8013.50

x!cm

⑶根据b-x图线可以求得弹簧的劲度系数为N/m(结果保留三位有效数字)

F/N

«

【答案】AECBDF50.0+0.5

【详解】

(1)口］实验中应先选组装器材，然后进行实验，最后进行数据处理并分析数据的意义，即AECBDF

(2)0根据表格中的数据描点作图如图所示

F4

k=—=——N/m=50.0N/m

x0.08

三、计算题：本题共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后

答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

15.如图所示，水平转盘上放有质量为m的物体(可视为质点)，连接物体和转轴的绳长为〃物体与转盘

间的最大静摩擦力是其压力的〃倍，若转盘的角速度由零逐渐增大，求：

(1)绳子对物体的拉力为零时的最大角速度3。；

(2)当角速度为2」丝时，绳子对物体拉力厂的大小。

【答案】(1)(o„=J—：(2)F=3/amg

【详解】

(I)当恰由最大静摩擦力提供向心力时，绳子拉力为零且角速度达到最大，则有

2

jLimg=mrcoQ

得

(2)因为

m>跳

所以绳子的拉力尸和最大静摩擦力共同提供向心力，此时有

F+/jmg=mrar

解得

F=3/jmg

16.11月12,13,14B,我校将举行运动会•同学们利用体育课及课外活动时间积极准备着这次运动会。

其中一个集体项目是50米迎面接力赛跑。假设在某次训练中甲同学从静止开始经过片2s加速到m8m/s,

后保持这个速度把接力棒交给乙同学。如果加速阶段视为匀加速直线运动，求：

(1)甲同学在加速阶段的加速度为多大？

(2)甲同学在加速阶段通过的位移为多大？

(3)甲同学完成这次接力共用时多少？

【答案】(l)4m/s2；(2)8m；(3)7.25s

【详解】

(1)甲同学做初速度为零的匀加速直线运动，根据速度公式，有

v=at

代入数据，解得

a=4m/s2

(2)根据位移公式，有

1,

x=—at2

2

代入数据，解得

x=8m

(3)甲同学先匀加速运动，后匀速运动。匀速运动，有

x'=vt'-42m

解得

，'=5.25s

所以共用时

Z+f=7.25s

17.如图所示，底座A上装有长0.5m的直立杆，用细线悬挂，底座底面离水平地面H=0.2m,杆上套有一

小环B,它与杆间有摩擦，若环从底座以JFm/s的初速度沿杆向上运动，最后恰能到达杆的顶端，若

环由静止从杆顶下滑至底座时的速度大小为J^m/s(取g=10m/s2)。求：

a.

(1)环沿杆上滑和下滑过程中的加速度大小之比,；

。下

(2)若小环在杆顶端时细线突然断掉，底座下落后与地面立即粘合后静止，整个过程杆没有晃动，则线断

后经多长时间环第一次与底座相碰；

3

(3)若小环在杆底端时细线突然断掉，底座下落后与地面碰撞后以一倍的速度反弹，反弹后底座全过程都

近似看成上抛运动(加速度为g)；而环与底座的碰撞是弹性碰擅，以原速反弹，整个过程杆没有晃动,

则线断后经多长时间环与底座第一次共速，此时环相对底座距离多少。

【详解】

(1)环向上做匀减速运动中，有