高一物理期末考试题及答案

高一物理期末考试题及答案一、选择题（每题4分，共40分）1.下列物理量中，属于矢量的是（）A.质量B.时间C.位移D.路程2.关于速度和加速度的关系，下列说法正确的是（）A.速度变化得越多，加速度就越大B.速度变化得越快，加速度就越大C.加速度方向保持不变，速度方向也保持不变D.加速度大小不断变小，速度大小也不断变小3.一物体从静止开始做匀加速直线运动，第2s内的位移为3m，则物体运动的加速度大小是（）A.1m/s²B.2m/s²C.3m/s²D.4m/s²4.下列关于力的说法中，正确的是（）A.只有相互接触的物体之间才有力的作用B.力的作用效果只与力的大小、方向有关C.施力物体同时也是受力物体D.一个物体受到力的作用，一定有另外的物体对它施加了力的作用5.如图所示，用水平力F把一木块紧压在竖直墙壁上静止不动，当F增大时（）A.墙对木块的弹力增大，摩擦力不变B.墙对木块的弹力增大，摩擦力增大C.墙对木块的弹力不变，摩擦力增大D.墙对木块的弹力不变，摩擦力不变6.某物体在三个共点力的作用下处于静止状态，若把其中一个力F₁的方向沿顺时针转过90°而保持其大小不变，其余两个力保持不变，则此时物体所受的合力大小为（）A.F₁B.√2F₁C.2F₁D.无法确定7.一辆汽车在水平路面上以速度v₀匀速行驶时，发动机的功率为P。若汽车所受阻力与速度成正比，那么当汽车以2v₀的速度匀速行驶时，发动机的功率为（）A.PB.2PC.4PD.8P8.一个质量为m的物体，从高度为h处自由下落，当它下落到离地面还有h/3高度时，它的动能为（）A.mgh/3B.2mgh/3C.mghD.3mgh/49.如图所示，在光滑水平面上有一质量为M的木块，木块与轻弹簧相连，弹簧的另一端固定在竖直墙上。一质量为m的子弹以水平速度v₀射入木块并留在其中，然后一起压缩弹簧。从子弹射入木块到弹簧压缩到最短的过程中，下列说法正确的是（）A.子弹和木块组成的系统动量守恒，机械能守恒B.子弹和木块组成的系统动量不守恒，机械能不守恒C.子弹和木块组成的系统动量守恒，机械能不守恒D.子弹和木块组成的系统动量不守恒，机械能守恒10.下列关于圆周运动的说法中，正确的是（）A.做匀速圆周运动的物体，所受合外力一定指向圆心B.做圆周运动的物体，其加速度一定指向圆心C.做圆周运动的物体，其线速度一定不变D.做圆周运动的物体，其角速度一定不变二、填空题（每题5分，共20分）11.一物体做匀变速直线运动，其位移与时间的关系为x=5t+2t²（m），则该物体的初速度为______m/s，加速度为______m/s²。12.质量为m的物体静止在水平地面上，受到一个与水平方向成θ角的斜向上的拉力F作用，物体仍然保持静止状态。则物体受到的摩擦力大小为______，地面对物体的支持力大小为______。13.一个物体从高为h的地方自由下落，经过时间t落地。则它在下落过程中，第t/2时间内的位移为______。14.如图所示，一质量为m的小球用长为L的细线悬挂于O点，在O点正下方L/2处有一钉子。把小球拉至与悬点O等高的位置A无初速度释放，当小球运动到最低点B时，细线被钉子挡住。则小球在B点时，细线的拉力大小为______。三、实验题（每题10分，共20分）15.某同学用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带，如图所示。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点，在这个点下标明A，第六个点下标明B，第十一个点下标明C，第十六个点下标明D，第二十一个点下标明E。测量时发现B点已模糊不清，于是他测得AC长为14.56cm，CD长为11.15cm，DE长为13.73cm。（1）打C点时小车的瞬时速度大小为______m/s，小车运动的加速度大小为______m/s²。（结果均保留三位有效数字）（2）若实验时电源频率略高于50Hz，但该同学仍按50Hz计算小车的速度和加速度，则测量得到的速度值和加速度值与真实值相比______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。16.某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律。实验时，让质量为m的重物从高处由静止开始下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点。（1）实验中不需要的器材是______（填字母）。A.天平B.刻度尺C.打点计时器D.交流电源（2）若实验中所选择的重物质量为m=1.0kg，某同学选取了一条较为理想的纸带，测得纸带上相邻两点间的距离如图所示。已知打点计时器的打点周期为T=0.02s，当地的重力加速度g=9.8m/s²。则重物由O点运动到B点的过程中，重力势能的减少量为______J，动能的增加量为______J。（结果均保留三位有效数字）四、计算题（每题10分，共20分）17.一辆汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶，突然发现前方50m处有一障碍物，司机立即刹车，汽车以大小为5m/s²的加速度做匀减速直线运动。问：（1）汽车刹车后3s末的速度大小；（2）汽车是否会撞上障碍物？18.如图所示，质量为M=2kg的木板静止在光滑水平面上，质量为m=1kg的小滑块以v₀=3m/s的初速度从木板的左端滑上木板，滑块与木板之间的动摩擦因数μ=0.2。已知木板足够长，g取10m/s²。求：（1）滑块在木板上滑行时，滑块和木板的加速度大小；（2）滑块与木板相对静止时，木板的速度大小。答案一、选择题1.C【解析】矢量是既有大小又有方向的物理量，位移是矢量；质量、时间、路程只有大小没有方向，是标量。2.B【解析】加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度变化得越快，加速度就越大，A错误，B正确；加速度方向保持不变，速度方向可能改变，如平抛运动，C错误；加速度大小不断变小，若加速度方向与速度方向相同，速度大小不断变大，D错误。3.B【解析】设物体的加速度为a，第1s内的位移\(x_1=\frac{1}{2}a\times1^2=\frac{1}{2}a\)，前2s内的位移\(x_2=\frac{1}{2}a\times2^2=2a\)，则第2s内的位移\(\Deltax=x_2x_1=2a-\frac{1}{2}a=\frac{3}{2}a\)，已知\(\Deltax=3m\)，可得\(a=2m/s²\)。4.CD【解析】不相互接触的物体之间也可能有力的作用，如万有引力、电场力等，A错误；力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关，B错误；力是物体对物体的作用，施力物体同时也是受力物体，一个物体受到力的作用，一定有另外的物体对它施加了力的作用，C、D正确。5.A【解析】用水平力F把木块紧压在竖直墙壁上静止不动，木块在水平方向上受到墙的弹力和F，二力平衡，当F增大时，墙对木块的弹力增大；在竖直方向上受到重力和摩擦力，二力平衡，摩擦力等于重力，保持不变，A正确。6.B【解析】物体在三个共点力的作用下处于静止状态，则这三个力的合力为零，其中两个力的合力与F₁大小相等、方向相反。把F₁的方向沿顺时针转过90°而保持其大小不变，其余两个力保持不变，则此时物体所受的合力大小为\(\sqrt{F_1^2+F_1^2}=\sqrt{2}F_1\)。7.C【解析】汽车匀速行驶时，牵引力\(F=f\)，发动机的功率\(P=Fv=fv\)。因为汽车所受阻力与速度成正比，即\(f=kv\)，当汽车以2v₀的速度匀速行驶时，阻力\(f'=k\cdot2v₀=2f\)，此时发动机的功率\(P'=F'v'=f'\cdot2v₀=2f\cdot2v₀=4fv₀=4P\)。8.B【解析】物体从高度为h处自由下落，当它下落到离地面还有h/3高度时，下落的高度为\(h\frac{h}{3}=\frac{2h}{3}\)，根据动能定理\(mgh'=E_k\)，可得\(E_k=\frac{2}{3}mgh\)。9.C【解析】从子弹射入木块到弹簧压缩到最短的过程中，子弹和木块组成的系统所受合外力为零，动量守恒；但子弹射入木块过程中，有机械能转化为内能，机械能不守恒，C正确。10.A【解析】做匀速圆周运动的物体，所受合外力一定指向圆心，提供向心力，A正确；做变速圆周运动的物体，其加速度不指向圆心，B错误；做圆周运动的物体，其线速度方向时刻改变，C错误；做变速圆周运动的物体，其角速度可能变化，D错误。二、填空题11.5；4【解析】根据匀变速直线运动的位移公式\(x=v_0t+\frac{1}{2}at^2\)，与\(x=5t+2t²\)对比可得，初速度\(v_0=5m/s\)，加速度\(a=4m/s²\)。12.\(F\cos\theta\)；\(mgF\sin\theta\)【解析】对物体进行受力分析，在水平方向上，物体受到拉力的水平分力\(F\cos\theta\)和摩擦力\(f\)，因为物体静止，所以\(f=F\cos\theta\)；在竖直方向上，物体受到重力\(mg\)、拉力的竖直分力\(F\sin\theta\)和地面对物体的支持力\(N\)，根据平衡条件可得\(N=mgF\sin\theta\)。13.\(\frac{3}{8}h\)【解析】根据自由落体运动的位移公式\(h=\frac{1}{2}gt^2\)，可得\(h_1=\frac{1}{2}g(\frac{t}{2})^2=\frac{1}{8}gt^2=\frac{1}{4}h\)，\(h_2=\frac{1}{2}g(\frac{t}{2})^2+\frac{1}{2}g\cdot\frac{t}{2}\cdot\frac{t}{2}=\frac{3}{8}gt^2=\frac{3}{8}h\)。14.3mg【解析】小球从A点运动到B点的过程中，根据机械能守恒定律\(mgL=\frac{1}{2}mv^2\)，在B点，根据牛顿第二定律\(Tmg=m\frac{v^2}{L/2}\)，联立可得\(T=3mg\)。三、实验题15.（1）0.986；2.58；（2）偏小【解析】（1）打C点时小车的瞬时速度大小等于BD段的平均速度，\(v_C=\frac{x_{BD}}{2T}=\frac{0.1115+0.1373}{2\times0.1}m/s=0.986m/s\)；根据\(\Deltax=aT^2\)，\(x_{DE}-x_{CD}=aT^2\)，可得\(a=\frac{x_{DE}-x_{CD}}{T^2}=\frac{0.13730.1115}{0.1^2}m/s²=2.58m/s²\)。（2）若实验时电源频率略高于50Hz，则实际周期小于计算时所用的周期，根据\(v=\frac{\Deltax}{T}\)和\(a=\frac{\Deltax}{T^2}\)，测量得到的速度值和加速度值与真实值相比偏小。16.（1）A；（2）1.88；1.84【解析】（1）验证机械能守恒定律的实验中，不需要测量重物的质量，所以不需要天平，A正确。（2）重物由O点运动到B点的过程中，重力势能的减少量\(\DeltaE_p=mgh_{OB}=1.0\times9.8\times0.192J=1.88J\)；B点的速度\(v_B=\frac{x_{AC}}{2T}=\frac{0.23230.1555}{2\times0.02}m/s=1.92m/s\)，动能的增加量\(\DeltaE_k=\frac{1}{2}mv_B^2=\frac{1}{2}\times1.0\times1.92^2J=1.84J\)。四、计算题17.（1）\(v=v_0at=20m/s5m/s²×3s=5m/s\)。（2）汽车刹车到停止所用的时间\(t_0=\frac{v_0}{a}=\frac{20m/s}{5m/s²}=4s\)，刹车过程中的位移\(x=v_0t_0-\frac{1}{2}at_0^2=20m/s×4s-\frac{1}{2}×5m/s²×4²s²=40m\lt50m