北京市朝阳区2014-2015学年高一物理上学期期末考试试题(含解析).doc

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北京市朝阳区2014-2015学年上学期期末考试高一物理试卷一、本题共13小题，每小题3分，共39分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的．1．（3分）下列物理量中，属于矢量的是（　　）　A．质量B．速率C．加速度D．动摩擦因数考点：矢量和标量．.分析：标量是只有大小没有方向的物理量，而矢量是既有大小又有方向的物理量．解答：解：A、B、D、质量、速率和动摩擦因数都是只有大小没有方向的物理量，是标量，故ABD错误．C、加速度是矢量，其方向与物体所受的合外力方向相同，故C正确．故选：C点评：矢量与标量有两大区别：一是矢量有方向，标量没有方向；二是运算法则不同，矢量运算遵守平行四边形定则，标量运算遵守代数加减法则．　2．（3分）在研究下列问题时，能把物体看成质点的是（　　）　A．研究地球的公转　B．研究蜜蜂翅膀的振动　C．研究汽车轮胎的转动　D．研究飞行中直升飞机上螺旋桨的转动考点：质点的认识．.分析：物体能看成质点的条件是：当物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响不计时，物体可以看作质点处理．解答：解：A、地球的直径很大，还有一定的形状，但地球的大小相对于地球和太阳的距离小得很多，所以研究地球绕太阳公转时可以把地球看成质点．故A正确．B、研究蜜蜂翅膀的振动时，由于不同位置的速度不同，故不能看成质点．故B错误．C、研究汽车轮胎的转动时，不能把轮胎看成质点，否则无法分辨它的运动了．故C错误．D、研究飞行中直升飞机上螺旋桨的转动时，不能忽略其大小，否则没有速度大小可言，所以不能看成质点．故D错误．故选A点评：质点是理想化的物理模型，物体能否看成质点，取决物体的大小和形状对所研究的问题的影响能否忽略，要具体问题具体分析．　3．（3分）关于惯性的下列说法正确的是（　　）　A．空间站中的物体由于处于失重状态会失去惯性　B．乒乓球容易被迅速抽杀，是因为乒乓球惯性小　C．静止的火车起动十分缓慢，说明火车静止时惯性较大　D．从高处下落的玻璃杯比从低处下落的玻璃杯容易碎，是因为前者惯性比较大考点：惯性．.-12- 分析：惯性是物体的固有属性，它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质，惯性大小与物体的质量有关，质量越大，惯性越大．解答：解：A、惯性是物体的固有属性，在任何情况下都有惯性，失重也有关系，故A错误；B、物体的惯性只与物体的质量有关，乒乓球的质量小，惯性小，容易抽杀，故B正确；C、惯性与速度无关，故C错误；D、惯性与所处的位置高度无关，故D错误故选B点评：惯性是物理学中的一个性质，它描述的是物体能够保持原来的运动状态的性质，不能和生活中的习惯等混在一起．解答此题要注意：一切物体任何情况下都具有惯性．惯性只有在受力将要改变运动状态时才体现出来．　4．（3分）关于作用力和反作用力，下列说法正确的是（　　）　A．作用力和反作用力作用在不同物体上　B．作用力和反作用力的大小有时相等，有时不相等　C．只有两物体处于平衡状态时，作用力和反作用力才大小相等　D．只有两个物体质量相同时，作用力和反作用力才大小相等考点：作用力和反作用力．.分析：由牛顿第三定律可知，作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在两个物体上，力的性质相同，它们同时产生，同时变化，同时消失．解答：解：A、作用力和反作用力作用在不同的物体上，作用效果不能抵消，不能合成，故A正确，C错误；B、由牛顿第三定律可知，作用力与反作用力大小相等，故BD错误；故选A．点评：考查牛顿第三定律及其理解．理解牛顿第三定律与平衡力的区别．　5．（3分）有两个大小分别为3N和4N的共点力，它们合力的大小可能是（　　）　A．0B．4NC．8ND．12N考点：力的合成．.分析：两力合成时，合力随夹角的增大而减小，当夹角为零时合力最大，夹角180°时合力最小，并且|F1﹣F2|≤F≤F1+F2解答：解：两力合成时，合力范围为：|F1﹣F2|≤F≤F1+F2；故1N≤F≤7N；故选B．点评：本题关键根据平行四边形定则得出合力的范围：|F1﹣F2|≤F≤F1+F2．　6．（3分）一轻弹簧上端固定在天花板上，下端悬挂一个质量为m的木块，木块处于静止状态．测得此时弹簧的伸长量为△l（弹簧的形变在弹性限度内），则此弹簧的劲度系数为（　　）　A．B．mg△lC．D．考点：胡克定律．.分析：本题比较简单，可以直接利用胡克定律公式F=kx列式求解．-12- 解答：解：根据二力平衡可知：弹簧弹力和重力大小相等，故有：mg=kx=k△l，所以劲度系数为：k=，故ABC错误，D正确．故选：D．点评：本题是胡克定律公式F=kx的直接运用，记住公式即可．　7．（3分）两个物体A和B，质量分别为M和m，用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止于水平地面上，如图所示．不计摩擦，A对绳的作用力的大小与地面对A的作用力的大小分别为（　　）　A．mg，（M﹣m）gB．mg，MgC．（M﹣m）g，MgD．（M+m）g，（M﹣m）g考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．.专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：由物体B静止，求出绳子的拉力．以A为研究对象，根据平衡条件求出地面对A的作用力的大小．解答：解：以B为研究对象，绳子的拉力F=mg．再以A为研究对象，得到F+FN=Mg，得到FN=Mg﹣F=（M﹣m）g故选A点评：本题采用的是隔离法．当物体处于平衡状态时，采用隔离都可以求解．当几个物体都处于平衡状态时，也可以采用整体法．　8．（3分）在电梯内的水平地板上有一体重计，人站在体重计上，电梯静止时，体重计的示数为65kg，则下列说法正确的是（　　）　A．当电梯匀速上升时，体重计的示数大于65kg　B．当电梯匀速下降时，体重计的示数大于65kg　C．当电梯加速上升时，体重计的示数大于65kg　D．当电梯加速下降时，体重计的示数大于65kg考点：超重和失重．.分析：人对体重计的压力小于人的重力，说明人处于失重状态，加速度向下，运动方向可能向上也可能向下．人对体重计的压力大于人的重力，说明人处于超重状态，加速度向上，运动方向可能向上也可能向下．解答：解：A、当电梯匀速上升和下降时，体重计的示数等于65kg，AB选项错误；C、当电梯加速上升时，具有向上的加速度，处于超重状态，体重计的示数大于65kg，C正确；D、当电梯加速下降时，具有向下的加速度，处于失重状态，体重计的示数小于65kg，D错误；-12- 故选C点评：做超重和失重的题目要抓住关键：有向下的加速度，失重；有向上的加速度，超重．　9．（3分）如图所示，一个质量为m的均匀光滑球放在倾角为θ的斜面上，并被斜面上一个竖直挡板挡住，处于平衡状态，则（　　）　A．球对斜面的压力大小为mgcosθB．球对斜面的压力大小为　C．球对档板的压力大小为mgsinθD．球对档板的压力大小为mgtanθ考点：共点力平衡的条件及其应用．.专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：对球的重力用平行四边形定则进行力的分解，然后用几何知识即可求解解答：解：将球的重力进行分解，根据力的作用效果，分解为一个垂直于竖直挡板的分力N1，一个垂直斜面的分力N2，然后做平行四边形，如下图：根据三角函数知识可求得：N1=mgtanθ，N2=所以D是正确的，故选：D．点评：本题属于基础题目，考查力的分解，作图时正确画平行四边形是关键　10．（3分）四个质点从原点出发在一直线上运动，它们的v﹣t图象分别如下图所示，则在2s末的位置距原点最远的质点是（　　）　A．B．C．D．考点：匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．.专题：直线运动规律专题；运动学中的图像专题．分析：v﹣t图象中图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移；第一象限的面积表示正向位移，第四象限的面积表示反向位移．解答：解：由图象的面积可知，A图中图象与时间轴围成的面积为0；B图中2s内的位移为×2×3=3m；C图中2s内的位移为0；D图中位移为3×2=6m；-12- 故2s末距原点最远的质点为D；故选D．点评：本题考查v﹣t图象的意义，注意v﹣t图象中图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移．　11．（3分）物体从距地面H高处开始做自由落体运动，经过时间t，它下落的高度为，则物体从起点下落到地面所用的时间是（　　）　A．B．2tC．D．4t考点：自由落体运动．.专题：自由落体运动专题．分析：物体做自由落体运动，根据自由落体运动的位移时间关系公式列式分析．解答：解：物体做自由落体运动，设运动的总时间为T，根据自由落体运动的位移时间关系公式，有：H=联立解得：T=2t；故选B．点评：本题关键明确物体的运动性质，然后根据位移时间关系公式列式求解，基础题．　12．（3分）在探究摩擦力的实验中，用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的小物块．小物块的运动状态和弹簧测力计的示数如下表所示．下列说法正确的是（　　）实验次数小物块的运动状态弹簧测力计的示数（N）1静止1.502静止2.503加速直线运动2.554匀速直线运动2.455加速直线运动3.00　A．通过实验数据只能确定小物块所受滑动摩擦力的大小　B．通过实验数据只能确定小物块所受最大静摩擦力的大小　C．通过实验数据可以确定小物块所受滑动摩擦力和最大静摩擦力的大小　D．通过实验数据既不能确定小物块所受滑动摩擦力的大小，也不能确定小物块所受最大静摩擦力的大小考点：探究影响摩擦力的大小的因素．.专题：实验题．分析：弹簧测力计拉动木块运动时，弹簧测力计显示拉力大小，要使滑动摩擦力大小等于拉力大小，两个力应该是平衡力，物体要进行匀速直线运动；-12- 解答：解：弹簧测力计显示的是拉力的大小，木块匀速直线运动时，摩擦力和拉力是平衡力，大小相等；木块加速和加速时，运动状态不断改变，一定受非平衡力的作用，摩擦力和拉力不是平衡力，大小不等．所以滑动摩擦力是2.45N．故A正确，BCD错误故选A．点评：滑动摩擦力的大小不能直接测量，而是通过二力平衡进行间接测量，这是本实验中经常考查的知识点，一定要掌握　13．（3分）一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断．例如从解的物理量单位，解随某些已知量变化的趋势，解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或正确性．举例如下：声音在空气中的传播速度v与空气的密度ρ、压强P有关．下列速度表达式中，k为比例系数，无单位，则这四个表达式中可能正确的是（　　）　A．B．C．D．考点：力学单位制．.专题：常规题型．分析：根据传播速度υ与空气的密度ρ以及压强p的单位，结合“力学制单位”来求解．解答：解：传播速度v的单位m/s，密度ρ的单位kg/m3，P的单位kg/m•s2，所以的单位是m2/s2，的单位是m/s，k无单位，所以的单位与v的单位相同．故选B．点评：物理表达式的产生同时也产生了表达式中各个物理量的单位的关系．　二、本题共3小题，共21分．把答案填在答题纸相应的横线上．14．（6分）理想实验是科学研究中的一种重要方法，如图所示是伽利略根据可靠事实进行的理想实验和推论的示意图，它将可靠事实和抽象思维结合起来，能更深刻地反映自然规律．有关实验步骤如下：①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度．②将两个斜面对接，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面．③如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度．④继续减小第二个斜面的倾角，使它成为水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动．请按合理顺序排列实验步骤（填序号）：　②③①④　．以上步骤中，属于可靠事实的是　②　（填序号）．-12- 考点：伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法．.专题：直线运动规律专题．分析：本题考查了伽利略“理想斜面实验”的思维过程，只要明确了伽利略“理想斜面实验”的实验过程即可正确解答．解答：解：根据实验事实（2）得出实验结果：如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度，即（3），进一步假设若减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度，即得出（1），继续减小角度，最后使它成水平面，小球将沿水平面做持续匀速运动，即（4），在现实生活中我们看到，如果小球从一端滚下，一定会滚到另一侧，故②是事实；故答案为：②③①④，②．点评：伽利略理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来，以实验事实为基础，开辟了崭新的研究物理的方法道路．　15．（9分）在做“研究匀变速直线运动”的实验中：（1）实验室提供了以下器材：打点计时器、一端装有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、交流电源、弹簧测力计．其中在本实验中不需要的器材是　弹簧测力计　．（2）已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz．如图所示为实验所打出的一段纸带，在顺次打出的点中，从O点开始每5个打点间隔取1个计数点，分别记为A、B、C、D．相邻计数点间的距离已在图中标出，则打点计时器打下计数点C时，小车的瞬时速度v=　0.23　m/s；小车的加速度a=　0.40　m/s2．考点：探究小车速度随时间变化的规律．.专题：实验题．分析：（1）根据实验目的明确实验步骤和所要测量的物理量，即可知道实验所需要的实验器材；（2）在匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度，利用逐差法△x=aT2可以求出加速度大小．解答：解：（1）在本实验中不需要测量力的大小，因此不需要弹簧测力计．故答案为：弹簧测力计．（2））在匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度，因此有：-12- 根据逐差法△x=aT2将△x=0.4cm，T=0.1s代入解得：a=0.40m/s．故答案为：0.23，0.40．点评：考查了有关纸带处理的基本知识，平时要加强基础实验的实际操作，提高操作技能和数据处理能力．要注意单位的换算和有效数字的保留．　16．（6分）某同学用如图1所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验．他先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺的刻度，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，分别测出指针所指刻度尺的刻度，所得数据列表如下（g取10m/s2）：钩码质量m/g0100200300400500600700刻度尺的刻度x/cm11.7013.4015.1016.8518.6020.3022.1024.05（1）根据所测数据，在下面的坐标纸（图2）上画出弹簧指针所指刻度尺的刻度x与钩码质量m的关系图线．（2）根据x﹣m图线可计算出，该弹簧的劲度系数为　58.3　N/m．（结果保留3位有效数字）考点：探究弹力和弹簧伸长的关系．.专题：实验题．分析：（1）根据表格中的数据描点作图．（2）钩码的重力等于弹簧的弹力，根据图线的斜率求出弹簧的劲度系数．解答：解：（1）描点作图，如图所示．（2）图线的斜率的倒数表示弹簧的劲度系数，则k=．故答案为：（1）答案见下图-12- （2）56.5～58.5点评：解决本题的关键掌握描点作图的方法，知道图线的斜率倒数表示弹簧的劲度系数．　三、本题共4小题，共40分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．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，g取10m/s2．把答案填在答题纸相应的空白处．17．（8分）一个做匀加速直线运动的小球，其加速度a=0.5m/s2．某时刻的速度v0=2m/s，从这一时刻开始计时，求：（1）t=2s时小球速度v的大小；（2）2s内小球通过的距离．考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．.专题：直线运动规律专题．分析：根据匀变速直线运动的速度时间公式和位移时间公式求出小球的速度和位移．解答：解：（1）根据匀变速直线运动的速度时间公式得，v=v0+at=2m/s+0.5×2m/s=3m/s（2）根据位移时间公式得，．答：（1）t=2s时小球速度v的大小为3m/s．（2）2s内小球通过的距离为5m．点评：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度时间公式和位移时间公式，并能灵活运用．　18．（8分）如图所示，光滑水平面上有一个质量m=7.0kg的物体，在F=14N的水平力作用下，由静止开始沿水平面做匀加速直线运动．求：（1）物体加速度的大小；（2）5.0s内物体通过的距离．考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．.专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）由牛顿第二定律可求得加速度大小；-12- （2）初速度为零，由x=可求得物体通过的距离．解答：解：（1）物体在水平方向只受拉力；由牛顿第二定律可知：（2）由位移公式可得：；答：（1）物体的加速度为2.0m/s2；（2）5.0s内物体通过的距离为25m．点评：本题考查牛顿第二定律及运动学公式的综合应用，属基本公式的考查．　19．（12分）如图所示，倾角θ=37°的粗糙斜面固定在水平面上，质量m=2.0kg的物块（可视为质点），在沿斜面向上的拉力F作用下，由静止开始从斜面底端沿斜面向上运动．已知拉力F=32N，物块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.25，sin37°=0.6，cos37°=0.8，且斜面足够长．求：（1）物块加速度的大小；（2）若在第2.0s末撤去拉力F，物块离斜面底端的最大距离；（3）物块重新回到斜面底端时速度的大小．考点：牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动的速度与时间的关系．.专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）对物块进行受力分析，由牛顿第二定律列式即可求解；（2）根据第一问的表达式求出匀加速上升和匀减速上升的加速度，根据运动学基本公式求出上升的总位移；（3）对物块下滑时进行受力分析，由牛顿第二定律求出加速度，根据位移﹣速度公式即可求解；解答：解：（1）物块的受力情况如图1所示．由牛顿第二定律有：F﹣mgsinθ﹣f=ma1…①N﹣mgcosθ=0…②又因为f=μN…③由①②③式可求得：（2）物块做初速度为零的匀加速直线运动，第2.0s末时物块的速度v1=a1t1=16m/s这2.0s内物块的位移：撤去拉力F后，物块的受力情况如图2所示．由牛顿第二定律有：mgsinθ+f=ma2…④由②③④式可求得：-12- 物块做匀减速直线运动，到达最高点时，速度为零，则有解得：x2=16m所以物块到斜面底端的距离：x=x1+x2=32m（3）物块到达最高点后，物块的受力情况如图3所示．由牛顿第二定律有：mgsinθ﹣f=ma3…⑤由②③⑤可求得：物块做初速度为零的匀加速直线运动，则有解得：v3=16m/s答：（1）物块加速度的大小为8.0m/s2；（2）若在第2.0s末撤去拉力F，物块离斜面底端的最大距离为32m；（3）物块重新回到斜面底端时速度的大小为16m/s点评：本题主要考察了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用，抓住匀加速运动的末速度即为匀减速运动的初速度列式，难度适中．　20．（12分）利用图象可以描述两个物理量之间的关系，图象除了能直接表明这两个物理量之间的变化特点外，图线与横轴所围的面积还可以表示第三个物理量．例如：在v﹣t图象中，图线与横轴所围的面积为物体在这段时间内的位移x．如图（a）所示，质量为1kg的物块，在水平向右、大小为5N的恒力F作用下，沿粗糙水平面由静止开始运动．在运动过程中，物块受到水平向左的空气阻力，其大小随着物块速度的增大而增大，且当物块速度为零时，空气阻力也为零．物块加速度a与时间t的关系图线如图（b）所示，求：（1）物块与水平面间的动摩擦因数μ；（2）t=5s时物块速度的大小；（3）t=6s时空气阻力的大小．考点：牛顿第二定律；加速度．.专题：牛顿运动定律综合专题．分析：-12- （1）初始时刻，速度为零，空气阻力为零，根据牛顿第二定律求出物块与水平面间的动摩擦因数．（2）加速度a与时间t的关系图线围成的面积表示速度的变化量，根据图象求出t=5s时物块速度的大小．（3）t=5s后，物块做匀速直线运动，物体所受的空气阻力不变，根据平衡求出空气阻力的大小．解答：解：（1）当t=0时，由题意可知，物体所受空气阻力为零，此时物块的受力情况如图所示．由牛顿第二定律有：F﹣f=ma0①N﹣mg=0②又因为f=μN③由①②③可求得：μ=0.3（2）由题意可知，在a﹣t图中，图线与t轴所围的面积为速度的增加量，所以t=5s时物块的速度（3）由图象可知，t=5s后，物块做匀速直线运动，物体所受的空气阻力不变，设此过程中物块所受空气阻力为F空，由牛顿第二定律有：F﹣f﹣F空=0④由②③④式可求得：F空=2N答：（1）物块与水平面间的动摩擦因数为0.3．（2）t=5s时物块速度的大小为5m/s．（3）t=6s时空气阻力的大小为2N．点评：解决本题的关键能够正确地受力分析，运用牛顿第二定律和共点力平衡求解．-12-