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2019-2020学年高一物理下学期期末考试试题（含解析） (IV)一、单选题 1. 下列物理量中是矢量的是()A. 质量 B. 路程 C. 位移 D. 时间【答案】C【解析】试题分析：矢量是既有大小又有方向的物理量，而标量是只有大小没有方向的物理量根据有无方向进行判断解：位移是既有大小又有方向的矢量，而质量、路程和时间都是只有大小没有方向的标量，故C正确，ABD错误故选：C2. 将F沿水平和竖直方向分解，则其竖直方向的分力为()A. Fsin B. Fcos C. F/sin D. F/cos【答案】A【解析】【详解】根据力的作用效果可以将F分解为沿水平方向和竖直方向的两个力，根据平行四边形定则，竖直方向上分力FxFsin.故A正确，B、C、D错误故选：A3. 如图所示，用水平力推静止在水平面上的木箱，没有推动这时，木箱受到的推力()A. 一定小于摩擦力 B. 一定小于重力C. 一定和摩擦力大小相等 D. 一定和摩擦力方向相同【答案】C【解析】因木箱处于静止状态，故木箱受力平衡，即小孩的推力等于地面对木箱的摩擦力，木箱受到的推力方向与摩擦力的方向相反，C正确4. 有关超重和失重的说法，正确的是()A. 物体处于超重状态时，所受重力增大；处于失重状态时，所受重力减小B. 竖直上抛运动的物体处于完全失重状态C. 在沿竖直方向运动的升降机中出现失重现象时，升降机一定处于上升过程D. 在沿竖直方向运动的升降机中出现失重现象时，升降机一定处于下降过程【答案】B【解析】超重是物体对接触面的压力大于物体的重力，物体的重力并没有增加，同理，处于失重状态时，所受重力也没有减小。故A错误。竖直上抛的物体只受到重力的作用，重力提供向下的加速度，物体处于完全失重状态。故B正确；在电梯上出现失重状态时，电梯的加速度的方向向下，可能处于加速下降过程，也可能是减速上升的过程。故CD错误。故选B。点睛：本题主要考查了对超重失重现象的理解，人处于超重或失重状态时，人的重力并没变，只是对支持物的压力变了5. 放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图甲所示，物块速度v与时间t的关系如图乙所示取重力加速度g10 m/s2.由这两个图象可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数分别为()甲乙A. 0.5 kg,0.4 B. 1.5 kg，215C. 0.5 kg,0.2 D. 1 kg,0.2【答案】A【解析】试题分析：根据vt图和Ft图象可知，在46s，物块匀速运动，处于受力平衡状态，所以拉力和摩擦力相等，由此可以求得物体受到的摩擦力的大小，在根据在24s内物块做匀加速运动，由牛顿第二定律可以求得物体的质量的大小解：由vt图可知46s，物块匀速运动，有Ff=F=2N在24s内物块做匀加速运动，加速度a=2m/s2，由牛顿第二定律得 ma=FFf，将F=3N、Ff=2N及a代入解得m=0.5kg由动摩擦力公式得，所以A正确故选A【点评】本题考查学生对于图象的解读能力，根据两个图象对比可以确定物体的运动的状态，再由牛顿第二定律来求解6. 对于公式vv0at，下列说法中正确的是()A. 适用于任何变速运动B. 只适用于匀加速直线运动C. 适用于任何匀变速直线运动D. v0和v只能取正值，不可能为负值【答案】C【解析】试题分析：vt=v0+at是匀变速直线运动的速度公式，只能适用于匀变速直线运动，即匀加速直线运动和匀减速直线运动解：A、B、C，vt=v0+at是匀变速直线运动的速度公式，只能适用于匀变速直线运动，既能适用于匀加速直线运动，也能适用于匀减速直线运动，但不是任何变速运动，若是非匀变速运动，加速度是变化，不适用故AB错误，C正确D、v0和vt可以取正值，也可以取负值故D错误故选C【点评】解决本题关键要掌握公式vt=v0+at的适用条件：匀变速直线运动7. 沿着高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的两个斜面，向上拉同一物体到顶端，下列说法中正确的是()A. 沿坡度大的斜面上升克服重力做的功多B. 沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多C. 沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功少D. 两种情况重力做功同样多【答案】D【解析】【详解】重力做功与物体运动的具体路径无关，只与初、末位置的高度差有关，不论是光滑路径或粗糙路径，也不论是直线运动还是曲线运动，只要初、末位置的高度差相同，重力做功就相同，因此不论坡度大小、粗糙程度如何，只要高度差相同，物体克服重力做的功就同样多，故ABC错误，D正确。故选：D.8. 一个电子钟的秒针角速度为()A. rad/s B. 2 rad/sC. /30 rad/s D. /60 rad/s【答案】C【解析】秒针的周期T=60s，转过的角度为2，则角速度=t=2T=260rad/s=30rad/s；故A、B、D错误，C正确。故选C。【点睛】解决本题的关键知道角速度的定义式，知道角速度与周期的关系9. “嫦娥三号”携带“玉兔号”月球车首次实现月球软着陆和月面巡视勘察，并开展月表形貌与地质构造调查等科学探测“玉兔号”在地球表面的重力为G1，在月球表面的重力为G2；地球与月球均视为球体，其半径分别为R1、R2；地球表面重力加速度为g.则()A. 月球表面的重力加速度为G1gG2B. 月球与地球的质量之比为G2R22G1R12C. 月球卫星与地球卫星分别绕月球表面与地球表面运行的速率之比为G1R1G2R2D. “嫦娥三号”环绕月球表面做匀速圆周运动的周期为2G2R2G1g【答案】B【解析】A、设探测器的质量m=G1g，火星表面的重力加速度：g火=G2m=G2gG1，故A错误；B、根据mg=GMmR2得M=gR2G，火星与地球的质量之比：M火M地=g火R火2g地R地2=G2R22G1R12，故B正确；C、第一宇宙速度：v=GMR=gR，火星与地球的第一宇宙速度之比：v火v地=G2R2G1R1，故C错误；D、根据周期公式T=2R3GM，再根据g=GMR2，“畅想号”火星探测器绕火星表面匀速圆周运动的周期T=2R火g月=2G1R2G2g，故D错误。点睛：本题考查了万有引力定律在天文学上的应用，解题的基本规律是万有引力提供向心力，在任一星球表面重力等于万有引力，记住第一宇宙速度公式。10. “弹弓”一直是孩子们最喜爱的弹射类玩具之一，其构造如图所示，橡皮筋两端点A、B固定在把手上，橡皮筋ACB恰好处于原长状态，在C处(AB连线的中垂线上)放一固体弹丸，一手执把，另一手将弹丸拉至D点放手，弹丸就会在橡皮筋的作用下迅速发射出去，打击目标，现将弹丸竖直向上发射，已知E是CD中点，则()A. 从D到C，弹丸的机械能守恒B. 从D到C，弹丸的动能一直在增大C. 从D到C，弹丸的机械能先增大后减小D. 从D到E弹丸增加的机械能大于从E到C弹丸增加的机械能【答案】D【解析】【详解】A从D到C，橡皮筋的弹力对弹丸做功，弹丸的机械能增大，故A错误；B橡皮筋ACB恰好处于原长状态，在C处橡皮筋的拉力为0，在CD连线中的某一处，弹丸受力平衡，所以从D到C，弹丸受的合力先向上后向下，速度先增大后减小，则弹丸的动能先增大后减小，故B错误；C从D到C，橡皮筋对弹丸一直做正功，弹丸的机械能一直在增加，故C错误；D从D到E橡皮筋作用在弹丸上的合力大于从E到C橡皮筋作用在弹丸上的合力，两段位移相等，所以DE段橡皮筋对弹丸做功较多，机械能增加也多，故D正确故选：D11. 在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动，同时人顶着直杆以速度v0水平匀速移动，经过时间t，猴子沿杆向上移动的高度为h，人顶杆沿水平地面移动的距离为x，如图所示关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是()A. 相对地面的运动轨迹为直线B. 相对地面做变加速曲线运动C. t时刻猴子对地的速度大小为v0atD. t时间内猴子对地的位移大小为x2+h2【答案】D【解析】A项：猴子在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做初速度为0的匀加速直线运动，根据运动的合成，知合速度与合加速度不在同一条直线上，所以猴子运动的轨迹为曲线故A错误；B项：猴子在水平方向上的加速度为0，在竖直方向上有恒定的加速度，根据运动的合成，知猴子做曲线运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，故B错误；C项：t时刻猴子在水平方向上的速度为v0，和竖直方向上的分速度为at，所以合速度v=v02+(at)2，故C错误；D项：在t时间内猴子在水平方向和竖直方向上的位移分别为x和h，根据运动的合成，知合位移s=x2+h2，故D正确。点晴：解决本题的关键知道猴子参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀加速直线运动，会运用运动的合成分析物体的运动轨迹和运动情况。12. 一汽车在平直公路上行驶从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图所示假定汽车所受阻力的大小Ff恒定不变下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中，可能正确的是()A. B. C. D. 【答案】A【解析】试题分析：在0t1时间内，如果匀速，则vt图象是与时间轴平行的直线，如果是加速，根据P=Fv，牵引力减小；根据Ff=ma，加速度减小，是加速度减小的加速运动，当加速度为0时，即F1=f，汽车开始做匀速直线运动，此时速度v1=P1F1=P1f；所以0t1时间内，vt图象先是平滑的曲线，后是平行于横轴的直线；在t1t2时间内，功率突然增加，故牵引力突然增加，是加速运动，根据P=Fv，牵引力减小；再根据Ff=ma，加速度减小，是加速度减小的加速运动，当加速度为0时，即F2=f，汽车开始做匀速直线运动，此时速度v2=P2F2=P2f所以在t1t2时间内，即vt图象也先是平滑的曲线，后是平行于横轴的直线，B正确；考点：考查了机车启动【名师点睛】本题关键是明确汽车恒定功率的加速过程是加速度减小的加速运动，注意速度不能突变，基础题目视频二、多选题 13. 下列物理量是矢量的是（）A. 位移 B. 加速度C. 平均速率 D. 时间【答案】AB【解析】矢量是既有大小又有方向的物理量，位移、加速度都是矢量，AB正确标量是只有大小没有方向的物理量平均速率和时间都是标量，故CD错误14. 玩具汽车停在模型桥面上，如图所示，下列说法正确的是()A. 桥面受向下的弹力，是因为汽车发生了形变B. 汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力C. 汽车受向上的弹力，是因为桥发生了弹性形变D. 汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变【答案】AC【解析】桥受到向下的弹力是因为汽车发生了弹性形变，故A、B错误；汽车受到向上的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变，故C正确，D错误。15. 质量为m的物体置于倾角为的斜面上，物体和斜面间的动摩擦因数为，在外力作用下斜面以加速度a向左做匀加速直线运动，如图所示，运动过程中物体与斜面之间保持相对静止，则下列说法正确的是()A. 斜面对物体m的支持力一定做正功B. 斜面对物体m的摩擦力一定做正功C. 斜面对物体m的摩擦力可能不做功D. 斜面对物体m的摩擦力可能做负功【答案】ACD【解析】由功的计算公式W=FScos可知，支持力方向垂直斜面向上，与位移的方向夹角小于90，支持力一定做正功，故A正确；摩擦力是否存在需要讨论：当加速度较小时，摩擦力Ff沿斜面向上，即agtan，摩擦力沿斜面向下，做正功。当a=gtan时，摩擦力不存在，不做功，故AC正确，B错误；故选ACD。【点睛】使物体A和斜面体B一起向左做加速运动，加速度水平向左，支持力FN垂直斜面向上，而摩擦力Ff方向需要讨论，然后结合功的计算公式W=FScos进行分析判断正负功16. 如图所示，A、B两球穿过光滑水平杆，两球间用一细绳连接，当该装置绕竖直轴OO匀速转动时，两球在杆上恰好不发生滑动.若两球质量之比mAmB21，那么关于A、B两球的下列说法中正确的是()A. A、B两球受到的向心力之比为21B. A、B两球角速度之比为11C. A、B两球运动半径之比为12D. A、B两球向心加速度之比为12【答案】BCD【解析】由绳子的拉力提供向心力，绳子的拉力相等，所以向心力相等，向心力大小之比为1：1，故A错误；同轴转动角速度相同，由绳子的拉力提供向心力，则有：mA2rA=mB2rB，解得：rArB=mBmA=12，故BC正确；根据a=2r得：aAaB=rArB=12，故D正确；故选BCD。17. (多选)如图所示水平放置的两个用相同材料制成的轮P和Q靠摩擦传动，两轮的半径Rr21.当主动轮Q匀速转动时，在P轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在P轮边缘上，此时P轮转动的角速度为1，木块的向心加速度为a1；若改变转速，把小木块放在Q轮边缘也恰能相对Q轮静止，此时Q轮转动的角速度为2，木块的向心加速度为a2，则( )A. 12=22 B. 12=21C. a1a2=11 D. a1a2=12【答案】AC【解析】在P轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在P轮边缘上则有最大静摩擦力提供向心力即为mgm12R，当木块放在Q轮也静止，则有mgm22r，解得：12=22.因为a112R，a222r，所以a1a2=11，故选AC.点睛：本题要抓住恰好静止这个隐含条件，即最大静摩擦力提供向心力；同时要知道同缘转动线速度相等，同轴转动角速度相等18. 如图所示，细绳跨过定滑轮悬挂两物体M和m，且Mm，不计摩擦，系统由静止开始运动的过程中()A. M、m各自的机械能分别守恒B. M减少的机械能等于m增加的机械能C. M减少的重力势能等于m增加的重力势能D. M和m组成的系统机械能守恒【答案】BD【解析】【详解】AM下落过程中，绳的拉力对M做负功，M的机械能减少；m上升过程中，绳的拉力对m做正功，m的机械能增加，故A错误；BD对M、m组成的系统，机械能守恒，M减少的机械能等于m增加的机械能，故B正确，D正确；CM减少的重力势能并没有全部用于m重力势能的增加，还有一部分转变成M、m的动能，故C错误故选：BD【点睛】对于单个物体机械能不守恒，但两个物体系统中只有动能和势能相互转化，机械能守恒根据功能关系和机械能守恒的意义进行分析三、实验题 19. 某探究学习小组的同学们要探究加速度与力、质量的关系，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘实验时，调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力(图中未画出)(1)该实验中小车所受的合力_(选填“等于”或“不等于”)力传感器的示数，该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？_(选填“需要”或“不需要”)(2)实验获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，挡光板的宽度l，光电门1和光电门2的中心距离为x.某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和光电门2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后，砝码盘才落地)，已知重力加速度为g，则该实验要验证的关系式是_【答案】 (1). (1)等于 (2). 不需要 (3). (2)FMl22x(1t221t12) 【解析】(1) 实验时，已调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力，所以实验中小车所受的合力等于力传感器的示数；该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量。(2) 由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度，滑块通过光电门1速度为：v1=lt1滑块通过光电门2速度为：v2=lt2 根据功能关系需要验证的关系式为：Fx=12Mv2212Mv12即F=Ml22x(1t221t12)20. 在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m1.00 kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，当地的重力加速度为g9.80 m/s2，那么：(1)根据图上所得的数据，应取图中O点到_点来验证机械能守恒定律；(2)从O点到(1)问中所取的点，重物重力势能的减少量Ep_J，动能增加量Ek_J(结果保留三位有效数字)；(3)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h，则以v2/2为纵轴，以h为横轴画出的图象是下图中的_A. B. C.D.【答案】 (1). (1)B (2). (2)1.88 (3). 1.84 (4). (3)A【解析】（1）因为通过某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可以求出B点的速度，所以取图中O点到B点来验证机械能守恒定律（2）重物重力势能的减少量Ep=mgh=9.800.192=1.88JB点的速度vB=xAC2T=0.23230.155520.02m/s=1.92m/s，则B点的动能EKB=12mvB2=1211.922=1.84J所以动能的增加量Ek=1.84J（3）根据mgh=12mv2得，12v2=gh，即12v2与h成正比故A正确点睛：正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所测数据，如何测量计算，会起到事半功倍的效果运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题，要注意单位的换算和有效数字的保留，解决本题的关键知道验证机械能守恒定律的实验原理，掌握重力势能减小量和动能增加量的求法四、计算题 21. 在倾角37的斜面上有一块竖直放置的挡板，在挡板和斜面之间放有一个重为G20 N的光滑圆球，如图所示，试求这个球对斜面的压力和对挡板的压力(sin 370.6，cos 370.8)【答案】25 N，方向垂直斜面向下15 N，方向垂直挡板向左【解析】【详解】球受到竖直向下的重力作用，该重力总是使球向下运动，但由于斜面和挡板的限制，球才保持静止状态因此，球的重力产生了两个效果：使球垂直压紧斜面和使球垂直压紧挡板如图所示，将球的重力G分解为垂直于斜面的分力F1和垂直于挡板的分力F2，则F1Gcos，F2Gtan.因此，球对斜面的压力FN1和对挡板的压力FN2大小分别为FN1F125 N，方向垂直斜面向下；FN2F2Gtan15 N，方向垂直挡板向左22. 将质量为0.5 kg的小球，以30 m/s的速度竖直上抛，经过2.5 s小球到达最高点(取g10 m/s2)求：(1)小球在上升过程中受到的空气的平均阻力；(2)小球在最高点时的加速度大小；(3)若空气阻力不变，小球下落时的加速度为多大？【答案】(1)1 N(2)10 m/s2(3)8 m/s2【解析】【详解】(1)设小球上升时，加速度为a，空气的平均阻力为F则vat，mgFma把v30 m/s，t2.5 s，m0.5 kg代入得F1 N(2)小球到达最高点时，因速度为零，故不受空气阻力，故加速度大小为g，即10 m/s2(3)当小球下落时，空气阻力的方向与重力方向相反，设加速度为a，则mgFma，得a8 m/s2【点睛】（1）根据匀变速直线运动的速度时间公式求出小球上升过程中的加速度大小，结合牛顿第二定律求出上升过程中的空气的平均阻力；（2）由于空气阻力与速度有关，所以在最高点速度为零，阻力为零，结合牛顿第二定律求出小球在最高点的加速度大小；（3）根据牛顿第二定律求出小球下落时的加速度大小23. 如图所示，一小轿车从高为10 m、倾角为37的斜坡顶端从静止开始向下行驶，当小轿车到达底端时进入一水平面，在距斜坡底端115 m的地方有一池塘，发动机在斜坡上产生的牵引力为2103N，在水平地面上调节油门后，发动机产生的牵引力为1.4104N，小轿车的质量为2 t, 小轿车与斜坡及水平地面间的动摩擦因数均为0.5(g取10 m/s2)求：(1)小轿车行驶至斜坡底端时的速度；(2)为使小轿车在水平地面上行驶而不掉入池塘，在水平地面上加速的时间不能超过多少？(轿车在行驶过程中不采用刹车装置)【答案】(1)10 m/s(2)5 s【解析】试题分析：(1)小轿车在斜坡上行驶时，由牛顿第二定律得F1mgsin37mgcos37ma1代入数据得a13 m/s2由v122a1x12a1hsin37得行驶至斜坡底端时的速度(2)在水平地面上加速时，由牛顿第二定律得代入数据得关闭油门后减速代入数据得关闭油门时轿车的速度为得即在水平地面上加速的时间不能超过5 s.考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与位移的关系点评：本题运用牛顿第二定律和运动学公式结合处理多过程问题，关键是求解加速度第（1）问也可以根据动能定理求解