【精准解析】天津市和平区2020-2021学年高一上学期期末考试物理试卷

物理试题

温馨提示∶本试卷包括第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试时间60分钟。

第I卷选择题（共40分）

一、单选题（本大题共6小题，每小题4分，每小题给出的四个答案中，只有一个是正确的，选对的得4分，有选错或不作答的得0分）

1. 本学期，同学们学习了很多物理的概念、规律和方法，对下面的说法你认为正确的是（ ） A. 当△t→0时，

v称作物体在时刻t的瞬时速度，这应用了极限思想的分析方法 tB. 力的单位牛顿是国际单位制中的基本单位

C. 汽车超速时刹车距离会增长，这说明超速时汽车惯性变大了 D. 伽利略通过理想斜面实验得出力是维持物体运动的原因 【答案】A 【解析】 【分析】

【详解】A．当△t→0时，A正确；

B．力的单位牛顿是国际单位制中的导出单位，不是基本单位，B错误； C．惯性的大小与物体的质量有关，与速度没有关系，汽车的惯性没变，C错误； D．伽利略通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因，D错误。 故选A。

2. 观察下列四幅图，对图中各运动物体的描述正确的是（ ）

v称作物体在时刻t的瞬时速度，这应用了极限思想的分析方法，t

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A. 图①中研究投出的篮球运动路径时不能将篮球看成质点 B. 图②中观众欣赏体操表演时不能将运动员看成质点 C. 图③中研究地球绕太阳公转时不能将地球看成质点 D. 图④中研究如何才能踢出弧线球时可将足球看成质点 【答案】B 【解析】 【分析】

【详解】A. 图①中研究投出的篮球运动路径时，篮球的大小远远小于路径的大小，篮球的大小可以忽略，能将篮球看成质点，A错误；

B. 图②中观众欣赏体操表演时，涉及运动员的动作和姿势，不能将运动员看成质点，B正确； C. 图③中研究地球绕太阳公转时，地球的大小远远小于地球公转轨道的大小，能将地球看成质点，C错误；

D. 图④中研究如何才能踢出弧线球时涉及到踢球的位置，不能将足球看成质点，D错误。 3. 一架无人机执行航拍任务时正沿直线朝斜向下方向匀速运动。若用G表示无人机重力，F表示空气对它的作用力，下列四幅图中能表示此过程中无人机受力情况的是（ ）

A. B.

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C. D.

【答案】A 【解析】 【分析】

【详解】无人机做匀速直线运动，处于平衡状态，合力等于零，根据二力平衡条件，F的方向竖直向上，与重力是平衡力。 故选A。

4. 从悬崖顶自由落下一小石块，测得它在落地前最后1s内的位移是25m，若不计空气阻力，重力速度g=10m/s2，则小石块整个下落过程的平均速度为（ ） A. 30m/s C. 15m/s 【答案】C 【解析】 【分析】

【详解】设物体从悬崖顶落到地面所经历时间为t ，通过位移为

B. 25m/s D. 10m/s

HH解得

12gt 21g(t1)225 2H45m

t3s

小石块整个下落过程的平均速度

v故选C。

H15m/s t5. 如图所示，一个质量为m的均匀光滑球放在倾角为θ的固定斜面上，并被斜面上一挡板档

住，处于静止状态。已知重力加速度为g，设球对挡板的压力大小为F1。球对斜面的压力大小

的- 3 -

F2，则（ ）

A. F1=mgsinθ C. F1:F2=sinθ：1 【答案】C 【解析】 【分析】

B. F2=mgcosθ

D. 撤去挡板瞬间球的加速度为gtanθ

【详解】A．球对挡板的压力F1大小为F1mgtan ，A错误； B．球对斜面的压力F2大小为F2C．二力的比值为

mg ，B错误； cosF1:F2mgtan:C正确；

D．撤去挡板瞬间球的加速度为

mgsin:1 cosmgsinma

解得agsin ，D错误。 故选C。

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6. 一物体在以xoy为直角坐标系的平面上运动，其运动位置坐标与时间t的规律为

2。关于物体的运动，下列说x3t26t，y4t8t（式中的物理量单位均为国际单位）

法正确的是（ ）

A. 物体在x轴方向上做匀减速直线运动 B. 物体在y轴方向上的加速度为2m/s2 C. t=0时刻，物体的速度为5m/s D. 物体运动的轨迹是一条直线 【答案】D 【解析】 【分析】

【详解】A．把x3t26t和xv0t12at 对比得v0x6m/s ，ax6m/s2 ，加速2度与初速度同向，所以物体在x轴方向上做匀加速直线运动，A错误； B．把y4t28t和yv0tC．t=0时刻，物体的速度为

22v0v0vx0y10m/s

12at 对比得v0y8m/s ，ay8m/s2 ，B错误； 2C错误；

D．初速度与水平方向的夹角为

tan加速度与水平方向的夹角为

v0yv0x4 3tanay4 ax3解得 ，则加速度与初速度方向相同，轨迹是一条直线，D正确。 故选D。

二、多选题（本大题共4小题，每小题4分，每小题给出的四个答案中，都有多个是正确的，完全正确的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不作答的得0分）

7. 物体A在水平外力F的作用下，静止在水平面上，保持F不变，将另一质量与A相同的物

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体B轻放在A上，如图所示，则物体B放上后（ ）

A. 物体A对地面的压力增大 B. 物体A对地面的摩擦力增大 C. 物体B只受重力和支持力两个力 D. 物体B受到水平向右的静摩擦力 【答案】AC 【解析】 【分析】

【详解】A．A受拉力F而静止，对其受力分析如图

由平衡条件可知

Ff，N1mg

而放上B物体后，A和B一起平衡，有

Ff，N22mg

即地面对A的支持力变大，由牛顿第三定律可知A对地面的压力变大，故A正确； B．地面对A的静摩擦力为F不变，则A对地面的静摩擦力不变，故B错误；

CD．B在A上面无相对运动趋势，故A对B无摩擦力，即物体B只受重力和支持力两个力，由牛顿第三定律可知B对A无摩擦力，故C正确，D错误； 故选AC。

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8. 在精选谷种时，常用一种叫风车农具进行分选，在同一风力作用下，谷种（饱满）和瘪谷（空壳）都从洞口水平飞出，结果谷种和瘪谷落地点不同，自然分开，如图所示。若不计空气阻力和浮力，对这一现象，下列分析正确的是（ ）

A. 谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度大些 B. 谷种和谷从飞出洞口到落地的时间相同

C. 谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动 D. M处瘪谷，N处为谷种 【答案】BCD 【解析】 【分析】

【详解】A．在同一风力作用下，因为谷种的质量较大，惯性较大，其飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度小，故A错误；

B．谷种和瘪谷竖直方向作自由落体运动，由

得

则知运动时间相等，故B正确；

C．谷种和瘪谷从洞口水平飞出后都做平抛运动，不计空气阻力，都只受重力，加速度为g保持不变，所以谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动，故C正确；

的是

h12gt 2t2h gD．速度越大，则水平位移越大，所以M处是瘪谷，N处为谷种，故D正确； 故选BCD。

【点睛】谷种和瘪谷从洞口水平飞出后都做平抛运动,可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,运动时间由下落的高度决定,根据水平位移与时间结合可分析初速度关系。

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9. 甲、乙两车在同一直车道上运动，一前一后，因为前方红灯它们同时开始做匀减速直线运动，并安全停车。两车的v-t图像如图所示，则下列判断正确的是（ ）

A. 甲、乙两车加速度大小之比为3∶2 B. 甲、乙两车加速度大小之比为2∶1 C. 甲车的刹车位移大小为40m

D. 如果甲车在前，乙车在后，t=4s时两车相距最远 【答案】BD 【解析】 【分析】

【详解】AB．根据vt图像的斜率表示加速度，有

v155m/s2m/s2 t62v105a乙=m/s2m/s2

t84a甲=故甲、乙两车加速度大小之比为2∶1，故A错误，B正确； C．根据甲车匀减速直线运动的速度位移关系可得甲的刹车位移为

2v0152x甲=m45m 2a甲252故C错误；

D．如果甲车在前，乙车在后，在t=4s前，甲的速度总是大于乙的速度，两车的距离增大，t=4s后，甲的速度小于乙的速度，两车的距离减小，故t=4s时两车相距最远，故D正确； 故选BD

。

10. “蹦极”是一项刺激的极限运动，重力为G运动员将一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，从几十米高处跳下。在某次蹦极的某段时间内，弹性绳弹力F的大小随时间t的变化图像如图所示，其中t2、t4时刻弹性绳弹力大小等于运动员重力大小。将蹦极过程近似为在竖直方向的

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运动，弹性绳中弹力与伸长量的关系遵循胡克定律，空气阻力不计。则这段时间内，下列说法中正确的是（ ）

A. t1时刻运动员的速度最大 B. t2时刻运动员具有向下的最大速度 C. t2~t4时间内运动员处于超重状态 D. t3时刻运动员的加速度为零 【答案】BC 【解析】 【分析】

【详解】AB．t1时刻，弹性绳刚有弹力作用，t1~t2时间内，重力大于弹力，向下加速，t2时刻弹性绳弹力大小等于运动员重力大小，加速度为零，速度达到最大，A错误B正确； C． t2~t4时间内弹力大于重力，合力向上，加速度向上，是超重，C正确；

D．由图像可知，t3时刻弹力最大，运动员受到的合力最大，由牛顿第二定律可知，此时运动员的加速度最大，不为零，D错误。 故选BC。

第Ⅱ卷非选择题（共60分）

三、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分）

11. 如图是利用橡皮条、弹簧测力计、轻质小圆环、细绳套等仪器完成的“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验示意图，该实验将橡皮条的一端固定于G点，另一端挂上轻质小圆环。图甲表示橡皮条处于原长；图乙表示通过细绳套在两个弹簧测力计互成角度拉力F1、F2的共同作用下，使小圆环处于O点；图丙表示通过细绳套用一个弹簧测力计施加拉力F使小圆环处于O点；图丁是在白纸上根据实验记录进行猜想后画出的力的合成图示。

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(1)关于此实验，下列叙述正确的是___________。 A．在进行图乙的实验操作时，F1、F2的夹角越大越好

B．用两个测力计互成角度拉橡皮条，拉力大小一定都小于只用一个测力计时拉力大小 C．重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同 D．本实验采用的科学方法为等效替代法

(2)图丁中F′是以F1、F2为邻边构成的平行四边形的对角线，一定沿GO方向的是___________（填“F”或者“F′”）。

(3)若在图乙中，F1、F2夹角小于90°，现保持O点位置不变，拉力F2方向不变，增大F1与F2的夹角，将F1缓慢转至水平方向的过程中，两弹簧秤示数大小变化为__________。 A．F1一直减小 F2一直增大 B．F1先减小后增大 F2一直增大 C．F1一直增大 F2一直减小 D．F1一直增大 F2先减小后增大 【答案】 (1). CD (2). F (3). B 【解析】 【分析】

【详解】(1)[1] A．在进行图乙的实验操作时，F1、F2的夹角要适当，不是越大越好，A错误； B．因为分力不一定小于合力，所以用两个测力计互成角度拉橡皮条，拉力大小不一定都小于只用一个测力计时拉力大小，B错误；

C．重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同，C正确； D．本实验采用科学方法为等效替代法，D正确。 故选CD。

(2)[2]F是用一个弹簧测力计时的拉力，根据二力平衡条件，F一定与GO在一条直线上； (3)[3]保持O点位置不变，则合力不变；拉力F2方向不变，增大F1与F2

夹角，将F1缓慢转

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至水平方向的过程中，两弹簧秤示数大小变化为F1先减小后增大 F2一直增大，如图所示。 故选B。

12. 用如图甲所示的实验装置，探究小车的加速度与力的关系。将一端带有定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，实验小车在平衡摩擦力后，通过轻细绳跨过定滑轮与槽码（包含槽码盘）相连，小车后方与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为f=50Hz。接通打点计时器的电源，放开小车，小车加速运动。在保持实验小车质量M不变的情况下，改变槽码的质量m，重复实验多次。

(1)实验过程中打出的一条理想纸带如图乙所示，图中O、A、B、C、D、E、F为相邻的计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出，对纸带运用逐差法求出小车运动的加速度

a=_________m/s2（结果保留3位有效数字）；也可求出纸带各计数点的瞬时速度运用v-t图像法得到加速度，那么vA=_______m/s（结果保留3位有效数字）。

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(2)某学生把槽码的重力当作小车的合力F，根据实验数据作出了如图丙所示的a-F图像，其中图线不过原点并在末端发生了弯曲现象，产生这两种现象的原因可能有______。

A.木板右端垫起的高度过小（即平衡摩擦力不足） B.木板右端垫起的高度过大（即平衡摩擦力过度） C.槽码质量m始终满足远小于小车质量M（即m<(3)如图丁为该同学根据正确实验操作的实验数据描绘出的小车加速度a与槽码质量m之间的

11关系图像，则小车的质量M=______kg，（g=10m/s2） am

【答案】 (1). 2.00 (2). 0.30 (3). BD (4). 0.8 【解析】 【分析】

【详解】(1)[1]相邻两计数点间还有4个点未画出，则相邻计数点的时间间隔为T0.1s，纸带上共有连续相等时间内的六段位移，由逐差法可得

xCFxOC[(7.9810.0111.99)(2.003.966.02)]10222 am/s2.00m/s229T90.1[2]A点是O点和B点的中间时刻点，由匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，有

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xOB(3.962.00)102vAm/s0.30m/s

2T20.1(2)[3]图线不过原点且力为零时小车加速度不为零；所以木板右端垫起的高度过大（即平衡摩擦力过度），图线末端发生了弯曲现象，是因为当砂桶和沙子的总质量m未远小于小车和砝码的总质量M后，故选BD；

(3)[4]设绳子拉力为T，对砂桶和沙子受力分析，由牛顿第二定律可得

mg-T=ma

对小车和砝码受力分析，由牛顿第二定律可得

T=Ma

联立解得

a整理得

mg

Mm11M1 agmm由

11关系图象可得 amM0.50.1 g5解得

M=0.8kg

四、计算题（本题共3小题，共46分，要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位）

13. 小明同学在一只质量为0.5kg的杯子里加0.5kg的水，放在水平桌面上，将一根劲度系数为50N/kg的均匀橡皮筋绕过把手(杯子的把手可视为光滑的)。两手同时沿同一水平面拉橡皮筋的两端，直到把杯子拉动并做匀速直线运动。测得此时两橡皮筋成60角且伸长量均为4cm，且未超过弹性限度。重力加速度g取10m/s2，求： （1）橡皮筋的拉力大小； （2）杯子与桌面间的动摩擦因数。

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【答案】（1）2N（2）0.35 【解析】 【分析】

【详解】(1)由胡克定律得橡皮筋的拉力

T＝kx＝2 N

(2)橡皮筋对杯子的拉力

F＝2Tcos30＝23N

对杯子有

F＝f＝μ(m0＋m)g

解得：

μ＝0.23＝0.35

14. 如图所示，长为L的水平传送带始终水平向右以恒定速率v运行，一小物块（可视为质点）无初速地放在传送带左端A处，一段时间后小物块相对于传送带静止，最终在传送带右端B处水平飞出。若还知小物块与传送带间的动摩擦因数为μ，落到地面时速度与水平面的夹角为θ，重力加速度为g，不计空气阻力。求∶ (1)小物块在传送带上运动的总时间t； (2)B点离地的高度h。

Lv2(vtan)2【答案】（1）；（2）

v2g2g【解析】

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【分析】

【详解】（1）物体在传送带上的加速度

maμmg

解得

ag

物体加速到和传送带速度相同的时间

t1物体加速的位移

vv ag12v2xat

22g物体匀速运动位移

x1Lx

物体匀速运动 的时间

LxLv2t2

vv2g则物块在传送带上运动的总时间

Lv2tt1t2

v2g（2）小物块从B点做平抛运动，落到地面时速度与水平面的夹角为θ

tan在竖直方向上

vyv

2ghvy2

解得

(vtan)2h

2g15. 如图所示，一固定光滑斜面倾角为θ=30°，长L=1.5m，底端与水平面在P点处平滑连接。物块A、B（忽略大小）通过足够长的轻细绳连接，细绳跨过斜面顶端的小滑轮（忽略滑轮的

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质量及滑轮与绳间摩擦）。物块A从斜面顶端由静止释放，沿斜面下滑x=1m时，绳子突然断裂，此时物块A的速度大小v=2m/s。物块A继续下滑后进入粗糙的水平面，已知物块A与水平面间的动摩擦因数μ=0.3，物块A的质量mA=0.4kg，g=10m/s2，求∶ (1)物块A在水平面上滑动的位移大小s； (2)物块B的质量mB。

【答案】（1）1.5m；（）0.1kg 【解析】 【分析】

【详解】（1）物块A下滑1m后距离底端P点为

x1Lx0.5m

根据动能定理

mm12Agx1sinAgs02mAv

解得

s1.5m

（2）以A、B整体为对象，机械能守恒

mm1AgxsinBgx2(mAmB)v2

解得

mB0.1kg

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