北京市海淀区2020届物理高一上期末考试试题

一、选择题

1．下列单位属于国际单位制基本单位的是（   ）

A．牛顿    B．焦耳    C．秒    D．克

2．如图所示，一根轻质弹簧上端固定，下端挂一质量为的平盘，盘中有一质量为的物块，盘静止时弹簧长度比自然长度伸长了。现向下拉盘使弹簧再伸长后停止，然后松手放开，设弹簧总处在弹性限度内，则刚松手时盘对物体的支持力大小应为（    ）

A．

B．

C．

D．

3．电动自行车不排放污染空气的有害气体，是当今重要的交通工具。某辆电动自行车在一次测试中，由静止开始，经过3s自行车速度达到。若将该过程视为匀加速直线运动，则这段时间内电动自行车加速度的大小为　　

A．    B．    C．    D．

4．如图所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为ab的中点．a、b电势分别为φa＝5 V，φb＝3 V，下列叙述正确的是(　　)

A．该电场在c点处的电势一定为4 V

B．a点处的场强Ea一定大于b点处的场强Eb

C．一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少

D．一正电荷运动到c点时受到的电场力由c指向a

5．如图所示，a、b、c、d、e五点在一直线上，b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离。在a点固定放置一个点电荷，带电量为+Q，已知在+Q的电场中b、c两点间的电势差为U。将另一个点电荷+q从d点移动到e点的过程中

A．克服电场力做功qU

B．电场力做功大于qU

C．电场力做功等于qU

D．电场力做功小于qU

6．做匀加速直线运动的物体，速度由v增加到2v的过程中位移为S，则当速度由2v增加到4v的过程中位移是

A．4S    B．3S    C．2S    D．S

7．关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（  ）

A．所有行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆的中心

B．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的中心

C．所有行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积

D．所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等

8．在发射人造卫星时，利用地球的自转，可以减少发射人造卫星时火箭所需提供的能量。由此可知，在发射人造卫星时，应

A．在赤道附近发射，发射方向自西向东

B．在赤道附近发射，发射方向自东向西

C．靠近南极发射，发射方向自南向北

D．靠近北极发射，发射方向自北向南

9．如图所示，在风力推动下，风叶带动发电机发电，M、N为同一个叶片上的两点，下列说法中正确的是

A．M点的线速度等于N点的线速度

B．M点的角速度小于N点的角速度

C．M点的向心加速度小于N点的向心加速度

D．M点的周期大于N点的周期

10．关于经典力学，下列说法错误的是

A．由于相对论、量子力学的提出，经典力学已经被完全否定

B．经典力学可看作相对论、量子力学在一定条件下的特殊情形

C．经典力学在宏观物体、低速运动、引力不太大时适用

D．经典力学对高速运动的微观粒子不适用

11．质量为10kg的物体置于一个倾角为θ=30°的斜面上，它与斜面间的动摩擦因数μ=，从t=0开始，物体以一定的初速度沿斜面向上滑行，经过时间t1时滑动到最大位移处。则下列图中反映物体受到的摩擦力Ff随时间t变化规律的是（取沿斜面向上为正方向，g=10m/s2（     ）

A．    B．

C．    D．

12．某人坐在甲船上看到乙船在运动，那么相对河岸不可能的是（  ）

A．甲船不动，乙船在运动

B．甲、乙两船以相同的速度运动

C．甲、乙两船都在运动

D．甲船运动，乙船不动

二、填空题

13．“在经典力学发展史上，亚里士多德、伽利略和牛顿作出了重要的贡献。以下所列为三者其中观点之一，请对号入座，填上相应代表人物的名字。观点：物体运动不需要力来维持，静止不是物体的自然本性,代表人物_________。

14．如图，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上半径为R有光滑圆柱，A的质量为B的3倍，当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高，将A由静止释放，B上升的最大高度是___________

15．是物体分子热运动的平均动能的标志．

16．某质点的位移s随时间t而变化的关系式为s=4t+2t2，s与t的单位分别为m和s，则质点的初速度v0=________m/s，加速度a=________m/s2.

17．一质量为2kg的物体沿倾角为300的斜面从底端以初速度3m/s沿斜面向上滑去，滑至最高点后又返回，返回到底端时速度是1m/s，取重力加速度g=10m/s2，则物体上滑的最大高度为_______m；物体与斜面间的摩擦因数μ为_________，上升过程产生的内能为__________J；返回低端瞬间的热功率为____________W。

三、实验题

18．某同学用如图所示的实验装置来“验证力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定  点P，下端用细线挂一重物M，弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。

(1)为了完成实验，需要记录下来的是结点O的位置以及 弹簧测力计中力的大小和方向、OC的方向，如果作图得到AB的合力方向近似___．且大小近似等于____，则平行四边形定则得以验证。

(2)下列不必要的实验要求是____（请填写选项前对应的字母）

A．木板平面要保持竖直

B．两弹簧测力计必须相同

C．连接结点的三根绳子要适当的长些

D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置

19．某同学利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。

（1）该同学开始实验时情形如图甲所示，接通电源释放纸带．请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方：

①___________________；②___________________。

（2）该同学经修改错误并正确操作，让质量为1 kg的重锤下落，通过打点计时器在纸带上记录运动过程，打点计时器所接电源为频率是50 Hz的交变电源，纸带打点如图乙所示。

纸带上O点为重锤自由下落时的打点起点（O、A间有点未画出），选取的计数点A、B、C、D依次间隔一个点（图中未画出），各计数点与O点距离如图乙所示，单位为mm，重力加速度为9.8 m/s2，则：（结果保留三位有效数字）

根据纸带，打点计时器打下B点时，重锤速度vB=________，重锤动能EkB=________，从开始下落算起，打点计时器记录B点时，重锤势能减少量为________。由此可以得到的实验结论是：________________。

20．如右图所示，在做“探究合力的方法”的实验中，两个弹簧测力计分别钩住两细绳套，互成角度地拉橡皮条使之伸长，结点到达某一位置O时，需记下______的位置、两弹簧测力计的示数、描下______；再用一个弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条拉长，使结点达到位置______，再记下弹簧测力计的示数，描下__________．

四、解答题

21．小明用台秤研究人在升降电梯中的超重与失重现象。他在地面上用台秤称得其体重为500 N，再将台秤移至电梯内称其体重，电梯从t＝0时由静止开始运动到t＝11 s时停止，得到台秤的示数F随时间t变化的图象如图所示，取g＝10 m/s2。求：

(1)小明在0～2 s内的加速度大小a1，并判断在这段时间内小明处于超重还是失重状态；

(2)在10～11 s内，台秤的示数F3；

22．质量为2 t的汽车，以30 kW的恒定功率在平直公路上行驶，运动过程受到的阻力恒为2000N。求： 

（1）10s内汽车牵引力做的功；

（2）汽车的最大行驶速度；

（3）当汽车速度为36 km/h时，汽车的加速度。

23．如图所示，在倾角为α=37°的光滑斜面上放一质量为m=2kg的小球，球被竖直挡板挡住，若斜面足够长，g取10m/s2，求：

（1）球对挡板的压力N1；  

（2）撤去挡板后，斜面对小球的支持力N2的大小； 

（3）撤去挡板起3s末小球的速度v的大小。

24．如图所示，质量M=3kg的滑块套在水平固定的轨道上并可在轨道上无摩擦地滑动。质量m=2kg的小球（可视为质点）通过长L=0.75m的轻杆与滑块上的光滑轴O相连，开始时滑块静止，且轻杆处于水平状态。现给小球一个v0=3m/s的竖直向下的初速度，取g=10m/s2

求：

(1)在以后的运动过程中，小球相对于初位置可以上升的最大高度h，

(2)小球从初位置到第一次到达最大高度的过程中，滑块在水平轨道上移动的位移s

25．如图所示，一轨道由半径为 R=2m 的四分之一竖直圆弧轨道AB和水平直轨道BC在B点平滑连接而成。现将质量为m=0.2kg的小物块(可视为质点)从A点无初速度释放，经过圆弧轨道 上的B点时对轨道的压力大小为 FN=3.6N，然后从C点水平飞离轨道，落在水平地面上的P点。物块与BC段的滑动摩擦因数为μ=0.2，P到B的水平距离为1=4.m，P、C两点间的高度差为h=3.2m.不计空气阻力，重力加速度g取10m/s².求：

(1)小物块在圆弧轨道上克服摩擦力做的功；

(2)水平直轨道BC段的长度。

【参】***

一、选择题

13．伽利略

14．

15．温度

16．  (1)4  (2)4

17．25m；； 4J； 8W

三、实验题

18．在CO连线上或与CO共线或在竖直方向；    重物M的重力或Mg；    BD    

19．打点计时器接了直流电    重物离打点计时器太远    1.18 m/s        0.690 J    0.692 J    在误差允许的范围内重锤下落过程机械能守恒    

20．O点    两细绳的方向    O    细绳的方向    

四、解答题

21．(1) 失重状态(2) 600 N

【解析】（1）由图象可知，在内，台秤对小明的支持力为：  

由牛顿第二定律定律有：  

解得：，加速度方向竖直向下，故小明处于失重状态；

（2）设在内小明的加速度为，时间为，的时间为，则： 

解得：，方向竖直向上，由牛顿第二定律定律有：  

解得：。

点睛：本题关键是明确电梯的运动规律，然后根据牛顿第二定律和运动学公式多次列方程后联立求解。

22．（1）3×105J    （2）   （3）0.5m/s2

【解析】（1）由功率公式：   

 W=Pt= 30×103×10J=3×105J     

（2）当汽车a=0时，行驶速度最大，

即此时：F牵= f = 2000N

由功率公式：P=F牵·v

最大速度： 

（3）由牛顿第二定律：F-f = ma

当速度=36km/h=10m/s时，牵引力   

本题答案是：（1）3×105J    （2）   （3）0.5m/s2

点睛：本题属于机车启动类的问题，在此类问题处理时要把握加速度为零时速度最大，所以利用来求速度的最大值。

23．（1）15N方向水平向左  （2）16N    （3）18m/s

【解析】（1）以小球为研究对象，受力如图所示：

根据平衡条件，得：

F1=mgtan 

F1=15N 

由牛顿第三定律： N1=F1=15N     方向水平向左

（2）N 2=mgcos

N 2=16N 

（3） mgsin=ma

v=at

联立解得：v =18m/s 

24．h=0.45m；s=0.54m

【解析】设小球m相对于初始位置可以上升的最大高度为h，此时m与M的共同速度为v.

根据水平动量守恒得：0=(m+M)v

根据系统的机械能守恒得.解得h=0.45m

小球m从初始位置到第一次到达最大高度的过程中，设滑块M在水平轨道上向右移动的距离为y.

由几何关系可得，m相对于M移动的水平距离为S=L+ =0.75+ =1.35m

根据水平动量守恒得：0=m −M，解得y=0.54m。

点睛：根据系统水平方向动量守恒和机械能守恒求m上升的最大高度．由几何关系可得m相对于M移动的水平距离，结合水平方向动量守恒求滑块M在水平轨道上向右的距离．

25．(1) =2.4J (2) =3.36m

【解析】【分析】根据能量守恒，在AB段，小球的重力势能转化为动能和克服摩擦力做的功消耗的能量，求出小物块在圆弧轨道上克服摩擦力做的功；从B到C的过程中由动能定理和平抛运动规律求出水平直轨道BC段的长度；

解：（1）根据能量守恒，在AB段，小球的重力势能转化为动能和克服摩擦力做的功消耗的能量，所以有： 

解得： =2.4J

(2)从B到C的过程中由动能定理得： 

设物块从C点到落地点时间为t，水平位移为x，则有：

解得： =3.36m