北京市昌平区学年高一上学期期末考试物理试题及答案.docx
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北京市昌平区学年高一上学期期末考试物理试题及答案
昌平区2014～2015学年第一学期高一年级期末质量抽测
物理试卷
（满分100分，考试时间90分钟） 2015.1
考
生
须
知
1．考生要认真填写学校、班级、姓名、考试编号。
2．本试卷共6页，分两部分。
第一部分选择题，包括两道大题，14个小题；第二部分非选择题，包括三道大题，8个小题。
3．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。
第一部分（选择题）必须用2B铅笔作答；第二部分（非选择题）必须用黑色字迹的签字笔作答，作图时可以使用2B铅笔。
4．考试结束后，考生应将试卷答题卡放在桌面上，待监考老师收回。
第一部分（选择题共46分）
一．单项选择题。
本题共10小题，每小题3分，共30分。
在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意，选对得3分，选错或不答的得0分。
1.下列物理量中，不属于矢量的是（A）
A．路程B．位移C．速度D．加速度
2.
如图所示为某列车车厢内可实时显示相关信息的显示屏的照片，甲处显示为“9：
28”，乙处显示为“201km/h”，图中甲、乙两处的数据分别表示了两个物理量。
下列说法中正确的是（D）
A．甲处表示时间，乙处表示平均速度
B．甲处表示时间，乙处表示瞬时速度
C．甲处表示时刻，乙处表示平均速度
D．甲处表示时刻，乙处表示瞬时速度
3.下面列举了四个物理量的单位，其中属于国际单位制（SI）的基本单位的是（B）
A．牛顿（N） B．千克（kg）
C．速度（m/s） D．加速度（m/s2）
4.一根轻弹簧，在弹性限度内，当它的伸长量为4.0cm时，弹簧的弹力大小为8.0N；当它的压缩量为1.0cm时，该弹簧的弹力大小为（A）
A．2.0N B．4.0N C．6.0N D．8.0N
5.
如图所示，汽车向右沿直线运动，原来的速度是v1，经过一小段时间之后，速度变为v2，Δv表示速度的变化量。
由图中所示信息可知（C）
A．汽车在做加速直线运动
B．汽车的加速度方向与v1的方向相同
C．汽车的加速度方向与Δv的方向相同
D．汽车的加速度方向与Δv的方向相反
6.甲、乙两物体在同一水平面上做匀变速直线运动，甲做加速运动，经过1s速度由5m/s增加到 10m/s；乙做减速运动，经过4s速度由20m/s减小到0。
用Δv甲和Δv乙表示甲、乙两物体的速度变化量大小，用a甲和a乙表示甲、乙两物体的加速度大小，则有（B）
A． Δv甲＞Δv乙，a甲＝a乙
B．Δv甲＜Δv乙 ，a甲＝a乙
C． Δv甲＜Δv乙 ，a甲＜a乙
D． Δv甲＞Δv乙，a甲＞a乙
7.如图所示
为某物体做直线运动的v－t图像，关于物体在前4s的运动情况，下列说法中错误的是（A）
A．物体始终向同一方向运动
B．物体加速度始终不变
C．物体在4s内的位移为零
D．物体在4s内的平均速度为零
8.下列情景中，关于力的大小关系，说法正确的是（B）
A．跳高运动员起跳，地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力
B．火箭加速上升时，火箭发动机的推力大于火箭的重力
C．鸡蛋撞击石头，鸡蛋破碎，石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力
D．钢丝绳吊起货物加速上升时，钢丝绳对货物的拉力大于货物对钢丝绳的拉力
9.
如图所示，一倾斜木板上放一质量为m物体，当板的倾角θ逐渐增大时，物体始终保持静止状态，则物体所受（C）
A．重力变大 B．支持力变大
C．摩擦力变大 D．合外力变大
10.已知两个共点力的合力为50N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30N。
则（C）
A．F1的大小是唯一的 B．F2的方向是唯一的
C．F2有两个可能的方向 D．F2可取任意方向
二．不定项选择题。
本题共4小题，每小题4分，共16分。
在每小题给出的四个选项中，可能有一个或多个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。
11.做下列运动的物体，能当作质点处理的是（AB）
A．绕太阳公转的地球
B． 从北京往上海运动的火车
C． 旋转中的风力发电机叶片
D．在冰面上旋转的花样滑冰运动员
12.
如图所示，一个人用与水平方向成θ角斜向上的力F拉放在粗糙水平面上质量为m的箱子，箱子沿水平面做匀速运动。
若箱子与水平面间的动摩擦因数为μ，则箱子所受的摩擦力大小可表示为（AD）
A．Fcosθ B．Fsinθ
C．μmg D．μ（mg-Fsinθ）
13.设想能够创造一个没有摩擦的环境，用一个人的力量去推一万吨巨轮，则从理论上可以说（BD）
A．巨轮惯性太大，所以完全无法启动
B．一旦施力于巨轮，巨轮立即产生一个加速度
C．由于巨轮惯性很大，施力于巨轮后，要经过一段很长时间，才会产生一个明显的加速度
D．由于巨轮惯性很大，施力于巨轮后，要经过一段很长时间，才会产生一个明显的速度
14.
如图所示，在倾角θ＝30°的固定斜面上放一质量m＝1kg的物块，物块与斜面间的动摩擦因数μ＝
，现在用一沿斜面向上的推力F作用于物块上，设物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，下列判断正确的是（ACD）
A．当F＝5N时，物块与斜面间的摩擦力为0
B．当F＝5N时，物块与斜面间发生相互滑动
C．当F＝15N时，物块与斜面间的摩擦力大小为10N
D．当F＞20N时，物块与斜面间发生相互滑动
第二部分（非选择题，共54分）
三．填空题。
本题共3小题，每小题4分，共12分。
15.物体自楼顶处自由落下（不计空气阻力），落到地面的速度为v。
则下落时间为 ，楼的高度为 。
（已知重力加速度为g）
16.
如图所示，物体A和B叠放在一起并放在水平地面上。
用F＝5N的水平力作用在物体B上，A、B两物体均处于静止状态。
若各接触面与水平地面平行，则A与B之间摩擦力大小为 N，B与地面之间摩擦力大小为 N。
17.
在车厢的天花板上，用不计质量的细绳悬挂一个质量是m的小球。
当车厢沿平直轨道做匀速运动时，小球与车厢保持相对静止，细绳对小球的拉力大小为 。
当车厢以加速度a沿平直轨道做匀加速运动时，小球与车厢保持相对静止，细绳对小球的拉力大小为 。
（已知重力加速度为g）
四．实验题。
本题共1小题，共12分。
18.（12分）某同学用如图1所示的实验装置验证牛顿第二定律。
（1）该同学在实验前准备了图1中所示的实验装置及下列辅助器材：
A．交流电源、导线 B．天平（含配套砝码）
C．秒表 D．刻度尺
其中不必要的器材是（填代号）。
（2）设盘和重物的总质量为m，小车和砝码的总质量为M。
实验中用盘和重物总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。
实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端定滑轮的高度，使细线与长木板平行。
接下来还需要进行的一项操作是（填写所选选项的序号）。
B
A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在盘和重物的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。
B．将长木板的右端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去盘和重物，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。
C．将长木板的右端垫起适当的高度，撤去纸带以及盘和重物，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动。
（3）实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是。
A．M=20g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
（4）图2是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，量出相邻的计数点之间的距离分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6。
已知相邻的计数点之间的时间间隔为T，关于小车的加速度a的计算方法，产生误差较小的算法是 。
A．
B．
C．
D．
（5）用图2所表示的数据，表示打下D点时小车的瞬时速度，表示错误的是 。
A．
B．
C．
D．
（6）在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图3所示的a－F图像，其中图线不过原点并在末端发生了弯曲，产生这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．盘和重物的总质量m远小于车和砝码的总质量M（即m<D．盘和重物的总质量m不远小于车和砝码的总质量M
五．论述计算题。
本题共4小题，共30分，解答时写出必要的文字说明、公式或表达式。
有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。
19.
（7分）如图所示，质量为m的物体A用轻质细绳与圆环B连接，圆环固定在竖直杆MN上。
现用一水平力F作用在绳上的O点，将O点缓慢向左拉动，当细绳与竖直方向的夹角为θ时，求：
（1）画出O点的受力示意图。
（2）OA、OB绳上的弹力
、
各为多大？
（重力加速度用g表示）
（3）如果让θ继续缓慢增大，拉力F如何变化？
20.（7分）如图所示，质量m=0.5kg的物体放在水平面上，在F=3.0N的水平恒定拉力作用下由静止开始运动，物体发生位移x=4.0m时撤去力F，物体在水平面上继续滑动一段距离后停止运动。
已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4，重力加速度g取10m/s2。
求:
（1）物体在力F作用过程中加速度的大小；
（2）撤去力F的瞬间，物体速度的大小；
（3）撤去力F后物体继续滑动的时间。
21.
（8分）2012年10月，奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约33.5km的高空后跳下，经过一段时间到达距地面约1.5km高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录。
重力加速度的大小g取10m/s2。
（1）若忽略空气阻力，该运动员从静止开始下落至1.5km高度处速度的大小约为多少？
（2）实际上，物体在高空中下落时，由于空气阻力的影响，最终会以恒定的速度匀速下降，我们把这个速度叫做收尾速度。
高速运动时所受阻力的大小可近似表示为f＝kv2，其中v为速率，k为阻力系数，其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关。
已知该运动员在某段时间内高速下落的vt图像如图所示。
若该运动员和所带装备的总质量m＝100kg，则该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数k约为多少？
22.（8分）公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离。
当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰。
通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s，当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时，安全距离为120m。
设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的
，若要求安全距离仍为120m，求汽车在雨天安全行驶的最大速度。
昌平区2014～2015学年第一学期高一年级期末质量抽测
物理试卷参考答案
第一部分 （选择题 共46分）
一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
B
A
C
B
A
B
C
C
二、不定项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分）
题号
11
12
13
14
答案
AB
AD
BD
ACD
第二部分（非选择题，共54分）
三、填空题（本题共3小题，每小题4分，共12分）
15．
，
16．0，5 17． mg，
四、实验题（每小问2分，共12分）
18．
（1）C
（2）B （3）C （4）D （5）A （6）BD
五．论述计算题（本题共4小题，共30分）
19．（7分）
（1）（2分）略
（2）（3分）
＝mg；
（3）（2分）因为
，所以θ增大，F增大。
20．（7分）
（1）（2分）物体水平方向受到拉力F和滑动摩擦力的共同作用，由牛顿第二定律有：
F-μmg=ma1
得a1=2m/s2
（2）（2分）设撤去力F时物块的速度为v，由运动学公式v2=2a1x
得v=4.0m/s
（3）（3分）设撤去力F后物体的加速度为a2，根据牛顿第二定律，有Ff=ma2
由匀变速直线运动公式得
解得t=1s
21．（8分）
（1）（4分）设该运动员从开始自由下落至1.5km高度处，下落的高度为
h=h1－h2=33.5－1.5=32km
在1.5km高度处的速度大小为v，根据运动学公式有
得v＝800m/s
（2）（4分）该运动员达到最大速度vmax时，加速度为零，根据牛顿第二定律有
mg＝kv
由所给的vt图像可读出vmax＝350m/s
求得k＝0.008kg/m
22．（8分）
设路面干燥时，汽车与地面的动摩擦因数为μ0，刹车时汽车的加速度大小为a0，安全距离为x，反应时间为t0，由牛顿第二定律和运动学公式得
μ0mg＝ma0①
x＝v0t0＋
②
式中，m和v0分别为汽车的质量和刹车前的速度。
设在雨天行驶时，汽车与地面的动摩擦因数为μ，依题意有
μ＝
μ0③
设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a，安全行驶的最大速度为v，由牛顿第二定律和运动学公式得
μmg＝ma④
x＝vt0＋
⑤
联立①②③④⑤式并代入题给数据得
v＝20m/s （72km/h）⑥
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