【全国市级联考】河南省郑州市2020-2021学年高一上学期期末考试物理试题

【全国市级联考】河南省郑州市2020-2021学年高一上学期

期末考试物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．下列说法中正确的是

A．形状规则的物体的重心在其几何中心

B．速度大的物体不容易停下来，是因为物体的惯性大

C．伽利略的理想斜面实验证明了物体的运动不需要力来维持

D．质量、长度和力的单位都是基本单位

2．汽车由静止开始匀加速前进，经过10s速度达到5m/s，则在这10s内汽车的( ) A．平均速度是0.5m/s

B．平均速度是2m/s

C．加速度是2

m s

5/

D．位移是25m

3．如图所示是人们短途出行、购物的简便双轮小车，若小车在匀速行驶的过程中支架与水平方向的夹角保持不变，不计货物与小车间的摩擦力，则货物对杆A、B的压力大小之比F A∶F B为

A．B．C．2∶1 D．1∶2

4．一辆汽车从车站以初速度为零匀加速直线开出一段时间之后，司机发现一乘客未上车，便紧急刹车做匀减速运动．从开始启动到停止一共经历了10s，前进了15m，则在此过程中，汽车的最大速度为：

A．1.5m/s B．4m/s C．3m/s D．无法确定5．为了测量A、B两物体之间的滑动摩擦力，某同学设计了如图所示四个实验方案，在实验操作过程中，认为测力计读数即为滑动摩擦力的大小，则最准确的方案是

A．B．

C．D．

6．如图所示，用网兜把一个足球挂在光滑墙壁上的A点处，足球质量为m，网兜质量不计，现保持悬点A的位置不变，缓慢地使悬绳AB变短一些，关于悬绳的拉力T和墙壁的弹力N，下列说法中正确的是

A．T增大，N减小B．T减小，N不变

C．T减小，N增大D．T增大，N增大

7．一物做匀变速直线运动，初速度为2m/s，加速度大小为1m/s2，则经1s 后，

其末速度

A．一定为3m/s B．一定为1m/s C．可能为1m/s D．不可能为1m/s 8．物体A、B均静止在同一水平面上，它们的质量分别为m A、m B，与水平面的动摩擦因数分别为μA、μB，用水平拉力F分别拉物体A、B，得到加速度a与拉力F的关系可用图中直线甲、乙表示，则以下说法正确的是（）

A．μA=μB m A﹤m B

B．μA﹤μB m A=m B

C．μA﹥μB m A﹥m B

D．μA﹥μB m A=m B

二、多选题

9．小球从空中自由下落，与水平地面第一次相碰后弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如图所示，则

A．小球是从5m高处自由下落的

B．小球反弹起的最大高度为0.45m

C．小球第一次反弹后的速度大小为3m/s

D．小球与地面碰撞的速度改变量为2m/s

10．如图，在学校秋季运动会上，小明同学以背越式成功地跳过了1.70米的高度．若空气阻力作用可忽略，则下列说法正确的是

A．小明上升过程中处于失重状态

B．研究小明在空中姿态时可把小明视为质点

C．起跳时小明对地面的压力与地面对他的支持力大小相等

D．小明起跳以后在下降过程中重力消失了，只有惯性

11．甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标．在描述两车运动的v-t图象中，直线a、b分别描述了甲、乙两车在0～20s 的运动情况．关于两车之间的位移关系，下列说法正确的是（）

A．在0～10 s内两车逐渐靠近

B．在t=10 s时两车在公路上相遇

C．在5～15 s内两车的位移相等

D．在10～20 s时两车在公路上相遇

12．如图所示，两个质量分别为m1＝1 kg、m2＝4 kg的物体置于光滑的水平面上，中间

用轻质弹簧秤连接．两个大小分别为F1＝30 N、F2＝20 N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则达到稳定状态后，下列说法正确的是() ．

A．弹簧秤的示数是28 N

B．弹簧秤的示数是50 N

C．在突然撤去F2的瞬间，m2的加速度大小为7 m/s2

D．在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为13 m/s2

三、实验题

13．在“探究求合力的方法”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，两根细绳的另一端都有绳套。实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O。

（1）某同学在做该实验时认为：

A．两根细绳套必须等长

B．用两个弹簧测力计拉橡皮条时，结点位置必须与用一个弹簧测力计拉橡皮条时的结点位置重合

C．若F1、F2方向不变，而大小各增加1N，则合力的方向也不变，大小也增加1N D．拉力F1和F2的夹角越大越好

E．在不超过弹簧测力计计量程的条件下，应该使弹簧测力计的拉力适当大一些，其中正确的是______（填入相应的字母）。

（2）若两个弹簧测力计的读数均为4N，且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，则

______（选填“能”或“不能”）用一个量程为5N的弹簧测力计测出它们的合力。14．某实验小组用如图甲所示装置探究加速度与力的关系。

（1）实验时，为平衡摩擦力，以下操作正确的是__________

A ．平衡摩擦力时，应将空沙桶用细线跨过定滑轮系在小车上，让细线与长木板平行

B ．平衡摩擦力时，应将纸带连接在小车上并穿过打点计时器

C ．每次改变沙桶的质量时，需要重新平衡摩擦力

D ．实验时，应先释放小车，再接通电源

（2）实验中得到一条如图所示的纸带，图中相邻两计数点间还有4个点未画出，打点计时器所用电源的频率为50Hz 。由图中实验数据可知，打点计时器打下B 点时小车的速度v B =_____m/s ，小车的加速度Q=_________m/s 2。（结果保留两位有效数字）

（3）某同学根据测量数据作出的a-F 图像如图所示。该直线不过坐标原点的原因可能是______________。

四、解答题

15．一颗小石头从某一高度处由静止自由下落，经过A 点时的速度是10m/s ，到达地面B 点时的速度是30m/s 。（不计空气阻力，g 取10m/s 2）。求：

（1）小石头下落时的高度；

（2）小石头从A 点运动到B 点的时间和A 、B 间的距离。

16．滑板运动是一项非常刺激的水上运动（如图所示），研究表明，在进行滑板运动时，水对滑板的作用力N 垂直于板面，大小为2kv ，其中v 为滑板速率（水可视为静止）。某次运动中，在水平牵引力F 作用下，当滑板和水面的夹角θ=37°时，滑板做匀速直线运动，相应的k=40kg/m ，人和滑板的总质量为80kg ，（重力加速度2

10/g m s =，sin37°=0.6，忽略空气阻力）。试求：

（1）水平牵引力F 的大小；

（2）滑板的速率v=？

17．如图所示，一质量为m=1kg 的小滑块放在一倾角θ=30°的斜面上，滑块与斜面间

．现滑块受到沿斜面的拉力F=10N的作用，从A点由静止出发沿的动摩擦因数μ=

5

斜面向上运动．取g=10m/s2，试求：

（1）小滑块运动的加速度a1；

（2）2s后撤去拉力F，小滑块上滑过程中距A点的最大距离s m

．

18．如图所示，质量M=l kg，长l=4 m的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，在木板的左端放置一个质量m=l kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4，某时刻起在铁块上加一个水平向右的恒力F=8 N，取g=10 m/s2，试求：

（1）恒力F作用时木板和铁块的加速度；

（2）当铁块运动到木板右端时，把铁块拿走，木板还能继续滑行的距离．

参考答案

1．C

【解析】A项：重心的位置不仅与物体的形状有关，还与物体的质量的分布有关，只有形状规则，质量分布均匀的物体的重心才在物体的几何中心，所以A错误；

B项：惯性只与质量有关，与运动与否、速度大小无关，故B错误；

C项：伽利略的理想斜面实验证明了物体的运动不需要力来维持,也就是说力不是使物体运动的原因，故C正确；

D项：质量、长度和时间的单位都是基本单位，故D错误。

2．D

【解析】

解：A、根据匀变速直线运动的推论，知汽车的平均速度．故A、B错误．

C、根据速度时间公式知，汽车的加速度a=．故C错误．

D、位移x=．故D正确．

故选D．

【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，有时运用推论求解会使问题更加简捷．

3．B

【详解】

对桶进行受力分析，如图所示：

根据共点力平衡条件，有：

N A=mgsin60°

N B=mgsin30°

N N ，故B正确．

所以:

A B

【点晴】

对货物进行受力分析，受到重力、A 、B 侧面对货物的支持力作用，根据共点力平衡条件并结合合成法列式求解即可．

4．C

【详解】

设汽车的最大速度为v m ．在匀加速阶段初速度为0，末速度为v m ，则匀加速阶段的平均速度为：10

22

m m v v v +＝＝；位移为：x 1=1v t 1；在匀减速阶段初速度为v m ，末速度为0，则匀减速阶段的平均速度为：20 22

m m v v v +＝＝；位移为：x 2=2v t 2；在整个运动过程中，总位移为：x=x 1+x 2=2m v （t 1+t 2）=2m v t ；所以汽车的最大速度为：2215/3/10m x v m s m s t ⨯===，故选C.

【点睛】

本题巧用匀变速直线运动的平均速度公式可以简化解题过程．也可以作出v-t 图象，根据“面积”等于位移求解．

5．C

【解析】试题分析：实验时，如果木块不保持匀速直线运动，摩擦力不等于拉力，只有当弹簧测力计拉动木块匀速运动时，拉力才与摩擦力成为一对平衡力，它们大小相等，但是不容易保持匀速直线运动，理论上可行，但是实验操作不可知，故不是最佳方案，故ABD 错误；拉动木板时，木块受到向左的摩擦力，则于木块相对地面静止，则摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力，压力不变，接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力不变，实验时不必保持匀速直线运动，弹簧测力计示数稳定，便于读数，使读数更准确，故为最佳方案，故C 正确．故选C 。

考点：探究影响滑动摩擦力大小的因素

【名师点睛】一个实验设计，必须遵循科学性原则，简便性原则，可操作性原则以及准确性原则．这一考题正是考查考生在四个实验方案中，就可操作以及准确性方面做出正确判断的能力。

6．D

【解析】

试题分析：足球受重力、拉力和支持力平衡，受力如图：

由平衡知识可得绳子对球的拉力：T =mg cosθ；N="mgtanθ," 悬绳变短的过程中，角θ不断增

大，故拉力T 逐渐增大，支持力也增大．故选D.

考点：共点力的平衡.

7．C

【解析】

一物体做匀变速直线运动，初速度2/m s ，加速度大小21/m s ，则加速度与初速度可能同向，也可能反向，即可能是加速，也可能是减速，

以初速度的方向为正方向，则02/v m s =，21/a m s =或21/a m s =-

所以，10211/3/v v at m s m s =+=+⨯=

也可能，2

0211/1/v v at m s m s =+=-⨯=，所以AC 正确，BD 错误． 点睛：此题要注意只告诉速度和加速度的大小，物体可能加速度，也可能减速．此题虽然不然，但是很容易出错，运动学问题一定要注意矢量的方向．

8．A

【详解】

根据牛顿第二定律得

F -μmg =ma

得

F a g m

μ=

- 根据数学知识得知，a -F 图象的斜率 1k m

=，由图象可知，A B m m < 从图象可以看出纵轴截距用表示-μg 表示，则根据图象看出纵轴截距相同，故A B μμ=，综上所述，故A 正确。

9．BC

【解析】A 项：由图象可知：前0.5s 内物体自由下落，后0.3s 物体反弹，根据v-t 图象中速度图象与时间轴围成的面积表示位移可得：小球下落的高度为： 10.55 1.252

h m m =

⨯⨯=，故A 错误；

B 项：小球能弹起的最大高度对应图中0.5s-0.8s 内速度图象的面积，所以10.330.452

h m m =⨯⨯=，故B 正确； C 项：由图象可知：0.5s 末物体反弹，此时速度的大小为3m/s ，故C 正确；

D 项：碰撞时速度的改变量为△v=-3m/s-5m/s=-8m/s ，则速度的改变量大小为8m/s ，故D 错误。

点晴：解决本题要明确v-t 图象的含义：在v-t 图象中每时刻对应于速度的大小，速度的正负表示其运动方向，图象的斜率表示物体运动的加速度，图象与时间轴围成的面积为物体的位移，时间轴上方面积表示位移为正，下方表示为负。

10．AC

【解析】

试题分析：小明上升过程中加速度向下处于失重状态，选项A 正确；研究小明在空中姿态时小明的大小不能忽略，故不可把小明视为质点，选项B 错误；起跳时小明对地面的压力与地面对他的支持力是作用力与反作用力，故大小相等，选项C 正确；小明起跳以后在下降过程中是失重，但不是重力消失了，选项D 错误，故选AC.

考点：失重和超重；牛顿第三定律．

11．CD

【解析】

A 、

B 项：0时刻两车同时经过公路旁的同一个路标，在0-10s 内a 车速度大于b 车的速度，两车逐渐远离，故A 错误，B 错误；

C 项：根据速度图象的“面积”表示位移，由几何知识看出，5-15s 内两车的位移相等．故C 正确；

D 项：根据速度图象的“面积”表示位移，由几何知识看出，20 s 末两车的位移相等，故D 正确．

12．AC

【解析】

【详解】

AB 、以m 1、m 2以及弹簧秤为研究对象，则整体向右的加速度1212

2/F F a m s m m -==+；再以m 1为研究对象，设弹簧的弹力为F ，则11F F m a =－，得28?F N =，故A 错误，B 正确；

C 、突然撤去F 2的瞬间，弹簧的弹力不变，此时m 2的加速度222

7/F a m s m ==，故C 正确； D 、突然撤去F 1的瞬间，弹簧的弹力也不变，此时m 1的加速度21128/F a m s m =

=，故D 错误；

故选BC ．

13． BE 不能

【解析】(1) A 项：通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条时，并非要求两细绳等长，故A 错误；

B 项：在实验中必须确保橡皮筋拉到同一位置，即一力的作用效果与两个力作用效果相同，故B 正确；

C 项：合力与分力的关系遵循平行四边形定则，由几何关系可知C 错误；

D 项：两个拉力的夹角过大，合力会过小，量取理论值时相对误差变大，夹角太小，会导致作图困难，也会增大偶然误差，故D 错误。

E 项：在不超过弹簧测力计计量程的条件下，弹簧测力计的拉力大读数误差更小，故E 正确；

(2) 两力均为4N ，且相互垂直，则其合力大小为 5.6565N N ≈>，合力超过了弹簧秤的量程，故弹簧秤无法测出物体所受的合力，故不能使用。

14． B 0.16 0.50 平衡摩擦力时斜面倾角过大

【解析】(1)

A 项：平衡摩擦力时，不需沙桶，但为了保证拉力沿水平方向，拉小车的细线要与木板平行，故A 错误；

B 项：平衡摩擦力时，不需砝码和小桶，但小车后面必须与纸带相连，因为运动过程中纸带受到阻力，故B 正确；

C 项：平衡摩擦力的结果是mgsinθ=μmgcos θ，显然与质量无关，故改变质量时不必重新平衡，故C 错误；

D 项：实验时先接通打点计时器电源，再放开小车，故D 错误；

(2) 相邻两计数点间还有4个点未画出，故两计数点间的时间间隔为0.1s ；

B 点的速度等A

C 段的平均速度，由图可知，

AB=1.40cm=0.0140m ；BC=1.89cm=0.0189m ，CD=2.41cm=0.0241m ，DE=2.89cm=0.0289m ；

则B 点的速度0.01400.01800.16220.1

AB B x m m v s s T +=

==⨯， 根据2x aT ∆=可得： 220.504CE

AC x x m a s T -==， (3) 由图象可知，a-F 图象在a 轴上有截距，这是由于平衡摩擦力过度造成的．即在实际操作中，平衡摩擦力时斜面倾角过大。

点晴：本题考查探究加速度与拉力的关系的实验，对于实验我们要明确实验原理、具体实验操作以及数据处理等，同时要清楚每一项操作存在的理由，比如为什么要平衡摩擦力，以及如何正确分析误差，同时掌握数据处理的基本方法。

15．（1）45m （2）2s 40m

【解析】

【分析】

根据速度时间公式即可求出小石头运动到B 点的时间；根据速度位移公式求高度和AB 之间的距离。

【详解】

（1）根据速度时间公式：v B =gt

可得小石头运动到B 点的时间为：t =

v B g =3010s =3s

（2）根据速度位移公式：v B 2=2gℎ 代入数据解得：h =45m

（3）根据速度位移公式：v B 2−v A 2=2gℎ1

代入数据解得：ℎ1=40m

【点睛】

熟练掌握自由落体运动的速度时间关系、速度位移关系是解决本题的关键。

16．（1）600N F =（2）5/m s

【解析】试题分析：（1）以滑板和运动员为研究对象，其受力如图所示，由共点力平衡条件可得：

Ncosθ=mg…①

Nsinθ=F…②

联立以上两式，代入数据解得：F=600N ．

（2）依题意有N=kv 2…③

联立①③代入数据解得：V=5m/s

考点：共点力平衡

【名师点睛】本题关键是对物体受力分析，运用共点力平衡条件求出各个力后，再根据题意求解速度，此题属于中档题。

17．（1）2m/s 2

（2）5m ．

【解析】

试题分析：（1）在力F 作用时有：13030F mgsin mgcos ma μ--=

a 1="2" m/s 2

（2）刚撤去F 时，小球的速度v 1= a 1t 1=4m/s

小球的位移s 1 =1v 2

t 1=4m 撤去力F 后，小球上滑时有：23030mgsin mgcos ma μ+=

a 2=8m/s 2

因此小球上滑时间t 2=12

v a =0.5s 上滑位移s 2=1v 2

t 2=1m 则小球上滑的最大距离为s m = s 1+ s 2 =5m

考点：牛顿第二定律的应用

18．（1）22/m s ;24/m s （2）8m

【解析】

试题分析：（1）F 作用时，对铁块：21F mg ma μ-=

解得：a 1=4m/s 2

对木板：212()mg M m g Ma μμ-+=

解得：a 2=2m/s 2

（2）对铁块：21112x a t =

对木板：22212

x a t =

又：x 1-x 2=L

解得：t=2s

铁块拿走时，木板的速度v=a 2t=4m/s

随后，木板做匀减速运动的加速度a 3=μ1g=1m/s 2 则木板的位移2

33

82v x m a == 考点：牛顿第二定律的应用

【名师点睛】此题是牛顿第二定律的综合应用习题；关键是首先求解两物体的加速度；弄清两物体的运动特征，结合位移关系列式求解．