新疆乌鲁木齐市第七十中学2020学年高一物理上学期期末考试试题(含解析) (2)

新疆乌鲁木齐市70中2020---2020学年高一第一学期期末考试物
理试卷
一、选择题
1.下列物理量中属于国际基本物理量的是（）
A. 焦耳
B. 牛顿
C. 长度
D. 千克
【答案】C
【解析】
【分析】
根据国际基本物理量可知本题考查基本物理量和基本单位，根据国际上基本物理量和基本单位进行分析求解；
【详解】A、焦耳、牛顿、千克都是物理单位，不是物理量，故ABD错误；
C、长度属于国际单位制规定的基本物理量，故C正确。

【点睛】解决本题的关键知道七个基本物理量，长度、时间、质量、电流、物质的量、热力学温度、光强度，需识记。

2.滑块做匀减速直线运动的物体经4s后停止运动，若在第1秒内的位移是14m，则物体在第2秒内的位移为( )
A. 5m
B. 10m
C. 14m
D. 12m
【答案】B
【解析】
【分析】
根据物体经4s后停止运动，可知物体做匀减速运动，本题考查匀减速运动的相关知识，根据逆向思维可以反向看成初速度为零的匀加速运动，运用在相等时间内位移之比为等规律进行分析求解；
【详解】匀减速直线运动经4s停下来，采用逆向思维，因为物体做初速度为零的匀加速直线运动，在第1s内、第2s内、第3s内、第4s内的位移之比为1：3：5：7，
则匀减速运动第1s内和第2s内的位移之比为7：5，第1s内的位移为14m，则第2s内的位移为10m，故选项B正确，ACD错误。

【点睛】解决本题的关键掌握初速度为零的匀加速直线运动的特殊推论，以及掌握逆向思维的运用。

3.如图所示，物体静止在斜面上，斜面对物体作用力的方向是（）
A. 沿斜面向上
B. 垂直斜面向上
C. 竖直向上
D. 以上说法都不对
【答案】C
【解析】
【分析】
根据斜面对物体作用力可知本题考查力的合成，根据力的合成与平衡的规律，利用平衡条件进行分析求解；
【详解】因为物体受重力、支持力和摩擦力处于平衡，则知支持力和摩擦力的合力与重力等值反向，即方向竖直向上，支持力和摩擦力的合力就是斜面对物体作用力，所以斜面对物体作用力的方向竖直向上，故C正确，ABD错误。

【点睛】解决本题的关键能够正确地进行受力分析，根据共点力平衡进行分析，知道共点力平衡的特点。

4.一个物体做匀加速直线运动，它在第3s内的位移为12m，则下列说法正确的是（）
A. 物体在第3秒末的速度一定是9m/s
B. 物体的加速度一定是4.8m/s2
C. 物体在前5s内的位移一定是60m
D. 物体在3s内的位移一定是17m
【答案】C
【解析】
【分析】
根据物体做匀加速运动，可知本题考查匀变速运动的规律，根据匀变速直线运动的推论和平均速度公式，运动中间时刻瞬时速度等于这段时间内的平均速度进行分析求解；
【详解】由于匀加速直线运动的初速度未知，知道第内的位移，无法求出物体的加速度、前内的位移及第内的位移，但是可以求出前5s内的平均速度；
由于第3s内的平均速度等于第时的瞬时速度为：，而时刻为内的中间时刻，故前内的平均速度为，故前内的位移一定是，故C正确，故ABD错误。

【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的推论和平均速度公式，并能熟练运用，要注意本题中初速度没有给出。

5.若有A、B、C三辆汽车同时同地出发沿笔直公路行驶，它们运动的情况在x-t图象中如图所示，则在20s内，它们的平均速率关系为（）
A. v
A >v
B
=v
C
B. v
A =v
B
=v
C
C. v
A >v
B
>v
C
D. v
A =v
B
<v
C
【答案】A
【解析】
【分析】
根据x-t图象，平均速率可知，本题考查平均速率，根据求解平均速率的方法，利
用路程与时间的比值进行分析求解；
【详解】由图，在内，三辆车运动的时间相同，根据坐标判断三者路程的关系是：，由平均速率为路程与时间的比值，根据公式，分析得知：，故选项A正确，BCD错误。

【点睛】本题是x-t图象，其坐标表示物体的位置，利用图像找出路程，利用路程与时间的比值表示平均速率，不要与平均速度混淆。

6.同一平面内的三个力，大小分别为4N、6N、8N，若三力同时作用于6kg某一物体，则该物体加速度的最大值和最小值分别为（）
A. 3N/kg 0
B. 5N/kg 3N/kg
C. 9N /kg 0
D. 18N/kg 2N/kg 【答案】A
【解析】
【分析】
根据三个力作用在一个物体上，求解加速度可知，本题考查力的合成和牛顿第二定律，根据力的合力与牛顿第二定律规律，运用三个力的合力范围和进行分析求解；
【详解】当三个力作用在同一直线、同方向时，三个力的合力最大，即为：
若先把与的力合成，则合力的范围是，而8N在这一个范围内，所以它们三个力合力的最小值为
根据牛顿第二定律可得加速度的范围为：；
该物体加速度的最大值和最小值分别为、0，故A正确，BCD错误。

【点睛】当多个力合成时，它们作用在同一直线上、同方向时，合力最大；求最小合力时，先考虑合力为零的情况。

7. 如图所示，测力计上固定有一个倾角为30°的光滑斜面，用一根细线将一个质量为0.4kg的小球挂在斜面上，测力计有一定的示数。

当细线被剪断物体正下滑时，测力计的示数将
A. 增加4N
B. 增加3N
C. 减少2N
D. 减少1N
【答案】D
【解析】
物体静止时，绳子上的拉力大小为，当绳子剪断，物体下滑，绳子上没有拉力，拉力竖直向下的分力为，所以可知测力计的示数
将减少1 N，故D错误
故选D
，8.如下图甲所示，质量为lkg的物体在恒定外力作用下做减速运动，其初速度v
随时间变化的该滑块与水平面间的动摩擦因数为0.64。

则下列该滑块所受摩擦力F
f
图象可能正确的是（取初速度方向为正方向）（g=10m/s2）
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
物体速度减速为零时，可能静止也可能反向运动，符合条件的为BD两个选项。

9. 如图是A、B两物体同时由同一地点向同一方向做直线运动的v-t图象,从图象上可知（）
A. A做匀速运动, B做匀加速运动
B. 20s末A、B相遇
C. 20s末A、B相距最远
D. 40s末A、B相遇
【答案】ACD
【解析】
【分析】
速度时间图象的斜率代表物体的加速度，倾斜的直线表示匀变速直线运动．速度图象与时间轴围成的面积代表物体通过的位移，面积差越大代表距离越远，面积相等代表相遇．
【详解】A、由速度—时间图象可知：物体A的速度保持不变，故A做匀速直线运动，物体B的斜率保持不变，故B做匀加速直线运动；故A正确.
B、C、在0～20s内物体A的速度始终大于物体B的速度，并且A的速度图象与时间轴围成的面积代表A的位移，而B的速度图象与时间轴围成的面积代表B的位移，两个面积的差代表两者之间的距离.由图可知在相遇之前20s末A、B相距最远；故B错误，C正确.
=5×40=200m，B的位移，可D、由图可知：40s末，A的位移x
1
知40s末两个物体的位移相等，故40s末A、B相遇；故D正确.
本题选不正确的故选B.
【点睛】解决追击相遇问题可以利用运动学公式，也可以利用速度时间图象，但利用速度时间图象更简洁，计算量更小．
10.如图所示，物块a、b和c的质量相同，a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧
S 1和S
2
相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O；整个系统处于静止状态；现将
细绳剪断，将物块a的加速度记为a
1，S
1
和S
2
相对原长的伸长分别为△l
1
和△l
2
，
重力加速度大小为g，在剪断瞬间
A. a
1=3g B. a
1
=0 C. △l
1
=2△l
2
D. △l
1
=△l
2
【答案】AC
【解析】
设物体的质量为m，剪断细绳的瞬间，绳子的拉力消失，弹簧还没有来得及改变，所以剪断细绳的瞬间a受到重力和弹簧的拉力，剪断前对bc和弹簧组成的整体分析可知，故a受到的合力，故加速度，A 正确，B错误；设弹簧的拉力为，则，根据胡克定律可得，C正确，D错误。

【考点定位】牛顿第二定律的瞬时性
【方法技巧】做本类型题目时，需要知道剪断细线的瞬间，弹簧来不及发生变化，即细线的拉力变为零，弹簧的弹力吧不变，然后根据整体和隔离法分析。

【此处有视频，请去附件查看】
11.如图（a），一物块在t=0时刻滑上一固定斜面，其运动的v—t图线如图（b）所示。

若重力加速度及图中的、、均为已知量，则可求出
A. 斜面的倾角
B. 物块的质量
C. 物块与斜面间的动摩擦因数
D. 物块沿斜面向上滑行的最大高度
【答案】ACD
【解析】
小球滑上斜面的初速度已知，向上滑行过程为匀变速直线运动，末速度0，那么平均速度即，所以沿斜面向上滑行的最远距离，根据牛顿第二定律，向上滑行过程，向下滑行，整理可得，从而可计算出斜面的倾斜角度以及动摩擦因数，选项AC对。

根据斜面的倾斜角度可计算出向上滑行的最大高度，选项D对。

仅根据速度时间图像，无法找到物块质量，选项B错。

【考点定位】牛顿运动定律
【方法技巧】速度时间图像的斜率找到不同阶段的加速度，结合受力分析和运动学规律是解答此类题目的不二法门。

【此处有视频，请去附件查看】
12.如图所示，将粗糙的斜面体M放在粗糙水平地面上，物块m放在斜面上，恰能沿斜面匀速下滑，斜面体静止不动．若用平行斜面向下的推力，使物块加速下滑，则斜面体（）
A. 受地面的摩擦力大小为零
B. 受地面的摩擦力方向水平向左
C. 在F的作用下可能沿水平面向右运动
D. 对地面的压力不变为（M +m）g
【答案】AD
【解析】
【分析】
根据物块开始匀速运动，后加速下滑可知，本题考查物体受力问题，根据平衡条件和摩擦力公式等方法，运用平衡条件和摩擦力公式进行分析求解；
【详解】在未加推力F时，物块m沿斜面匀速下滑，而斜面体静止不动，两者都处于平衡状态，以整体为研究对象，分析可知，竖直方向上受到总重力和地面的支持力，由平衡条件得知，地面的支持力大小等于总重力，水平方向上地面对斜面体没有摩擦力；
施加推力F后，物块对斜面体的压力和摩擦力没有变化，则斜面体的受力情况没有改变，所以斜面体受到的地面的摩擦力仍然为零，地面对斜面体的支持力仍然等于总重力，保持不变，则斜面体对地面的压力也保持不变，故选项AD正确，BC错误。

【点睛】本题解题有两个关键：一、是先整体为研究对象，确定出地面的支持力和摩擦力，二是抓住F平行于斜面，物块对斜面体的作用没有变化，从而斜面体的受力情况也不发生改变。

二、实验题
13.该同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f＝50 Hz，在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，如图所示，A、B、C、D是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计
数点到零点的距离：x
A ＝16.6 mm、x
B
＝126.5 mm、x
D
＝624.5 mm.若无法再做实验，
可由以上信息推知：
（1）相邻两计数点的时间间隔为____ s；
（2）打C点时物体的速度大小为________ m/s(取2位有效数字)；
（3）物体的加速度大小为__________________________(用x
A 、x
B
、x
D
和f表示)．
【答案】 (1). (2). (3).
【解析】
【分析】
根据打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度可知，本题考查实验测定物体做匀变速运动的加速度，根据匀变速运动的规律，运用中间时刻的瞬时速度等于某段时间的平均速度和进行分析求解；
【详解】（1）电源的频率为，知每隔打一个点，每隔4个点取1个计数点，可知相邻两计数点的时间间隔为；
（2）C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，则：；（3）根据，整理可以得到：
由于，，
则。

【点睛】解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，关键是匀变速直线运动两个重要推论的运用。

14.用如图所示的装置探究加速度与力和质量的关系，带滑轮的长木板和弹簧测力计均水平固定．
（1）实验时，一定要进行的操作是________(填选项前的字母)．
A．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数
B．改变沙和沙桶的总质量，打出几条纸带
C．用天平测出沙和沙桶的总质量
D．为减小误差，实验中一定要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量
（2）以弹簧测力计的示数F为横坐标，以加速度a为纵坐标，画出的a­F图像可能正确的是图中的____(填选项字母)．
（3）若测出的a­F图像的斜率为k，则小车的质量为______．
【答案】（1）ab；（2）a；（3）
【解析】
试题分析：（1）打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，故A正确；改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，故B正确；本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故CD错误．本题选不必要的步骤，故选AB．
（2）小车质量不变时，加速度与拉力成正比，所以a-F图象是一条倾斜的直线，由实验装置可知，实验前没有平衡摩擦力，则画出的a-F图象在F轴上有截距，故A 正确．图线没有过坐标原点的原因是实验前没有平衡摩擦力．
（3）对a-F图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数，此题，弹簧测力计的示数，则小车的质量m=．
F=F
合
考点：探究加速度与力和质量的关系
【名师点睛】本题考查的比较综合，需要学生对这一实验掌握的非常熟，理解的比较深刻才不会出错，知道a-F图的斜率等于小车质量的倒数，难度适中．
三．计算题
15.一汽车以20m/s的初速度，4m/s2的加速度做匀减速直线运动。

求：
（1）汽车在第4s末的速度的大小?
（2）在前4s的平均速度的大小?
（3）汽车在开始减速后6秒内的位移是多少?
【答案】（1）（2）（3）
【解析】
【分析】
根据物体做匀减速度运动，初速度和加速度已知，则本题考查匀变速运动，根据匀变速运动规律，运用速度与时间关系、平均速度、位移与时间关系进行分析求解；【详解】（1）规定初速度方向为正方向，则，由公式：
；
（2）由平均速度公式得内的平均速度为：；
（3）设时间停下，由得：
所以，内的位移即内的位移为：。

【点睛】熟练掌握匀变速运动的规律，注意速度和加速度的矢量性，注意物理问题与现实情境的联系，不能死板硬套公式。

16. 屋檐上每隔相同的时间间隔滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴已刚好到达地面，而第3滴与第2滴分别位于高为1m的窗户的上、下沿，如图所示，问：
（1）此屋檐离地面多高？
（2）滴水的时间间隔是多少？（g取10m/s2）
【答案】（1）3.2m （2）0.2s
【解析】
设屋檐离地面高为x，滴水间隔为T
由h＝gt2得：
第2滴水的位移x
2
＝g(3T)2①
第3滴水的位移x
3
＝g(2T)2②
又因为x
2－x
3
＝1 m③
所以联立①②③三式，解得T＝0.2 s
则屋檐高x＝g(4T)2＝×10 m/s2×(4×0.2 s)2＝3.2 m。

17.如图所示，倾角为37°，长为l＝16m的传送带，转动速度为v＝10m/s，动摩擦
因数μ＝0.5，在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为m＝0.5kg的物体．已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.g＝10m/s2.求：
(1)传送带顺时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间；
(2)传送带逆时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间．
【答案】(1)t＝4s (2) t
总
＝2s
【解析】
试题分析：（1）传送带顺时针转动时，物体相对传送带向下运动，则物体所受滑动摩擦力沿斜面向上，相对传送带向下匀加速运动，根据牛顿第二定律有
mg（sin37°－μcos37°）＝ma
则a＝gsin37°－μgcos37°＝2 m/s2，
根据l＝at2得t＝4s．
（2）传送带逆时针转动，当物体下滑速度小于传送带转动速度时，物体相对传送带
向上运动，则物体所受滑动摩擦力沿传送带向下，设物体的加速度大小为a
1
，由牛
顿第二定律得，mgsin37°＋μmgcos37°＝ma
1
则有a
1
＝10 m/s2
设当物体运动速度等于传送带转动速度时经历的时间为t
1，位移为x
1
，则有
，
x 1＝a
1
t2＝5 m
l＝16 m
当物体运动速度等于传送带速度瞬间，有mgsin37°>μmgcos 37°，则下一时刻物体相对传送带向下运动，受到传送带向上的滑动摩擦力——摩擦力发生突变．设当物体下滑速度大于传送带转动速度时物体的加速度为a
2
，则
x 2＝l－x
1
＝11 m
又因为x
2＝vt
2
＋a
2
t
2
2，则有10t
2
＋t
2
2＝11，
解得：t
2＝1 s （t
2
＝－11 s舍去）
所以t
总＝t
1
＋t
2
＝2 s．
考点：牛顿第二定律的综合应用
【名师点睛】解决本题的关键理清物体的运动规律，知道物体运动，明确速度和加速度的变化，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．从此题看出出，皮带传送物体所受摩擦力可能发生突变，不论是其大小的突变，还是其方向的突变，都发生在物体的速度与传送带速度相等的时刻。

18.2020年元月开始实施的最严交规规定：黄灯亮时车头已越过停车线的车辆可以继续通行，车头未越过停车线的若继续前行则视为闯黄灯，属于交通违章行为．我国一般城市路口红灯变亮之前绿灯和黄灯各有3 s的闪烁时间．国家汽车检测标准中有关汽车制动初速度与刹车距离的规定是这样的：小客车在制动初速度为14 m/s 的情况下，制动距离不得大于20 m.
（1）若要确保小客车在3 s内停下来，汽车刹车前的行驶速度不能超过多少？
＝8 m/s的速度驶向路口，绿灯开始闪时车头距离停车线L＝（2）某小客车正以v
36.5 m，小客车至少以多大的加速度匀加速行驶才能不闯黄灯？已知驾驶员从眼睛看到灯闪到脚下采取动作的反应时间是0.5 s。

【答案】（1）14．7 m/s（2）4．0 m/s2
【解析】
试题分析：（1）设小客车刹车时的最小加速度为a，
根据得
要确保小客车在 3 s内停下来，小客车刹车前的最大行驶速度为
．
（2）在反应时间内小客车匀速运动的距离为
小客车匀加速运动的距离为
从绿灯闪到黄灯亮起这3 s内小客车加速运动的时间
设小客车加速时的加速度为，则
解得．
考点：考查了匀变速直线运动规律的应用
【名师点睛】在分析匀变速直线运动问题时，由于这一块的公式较多，涉及的物理量较多，并且有时候涉及的过程也非常多，所以一定要注意对所研究的过程的运动性质清晰，对给出的物理量所表示的含义明确，然后选择正确的公式分析解题。