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2020-2021学年上学期高一物理期末寒假作业1
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．某中学举行游泳运动会，泳池长度25 m，高一小明同学在50 m自由泳比赛中游出了18.98 s的成绩；高二小陈同学在100 m 蛙泳比赛中游出了37.84 s的成绩，都获得了第一名。下列说法错误的是(　　)
A．小明的平均速度等于小陈的平均速度
B．“18.98 s”和“37.84 s”均指时间间隔
C．在研究小陈和小明泳姿的时候，不能将他们俩当质点
D．比赛过程中，以小明为参考系，他的对手一定向后运动
2．某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球，一手拿着球筒的中部，另一手用力击打羽毛球筒的上端，则(　　)
A．此同学无法取出羽毛球
B．该同学是在利用羽毛球的惯性
C．羽毛球筒向下运动过程中，羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来
D．羽毛球会从筒的下端出来
3．如图所示，在粗糙的水平地面上有质量为m的物体，连接在一劲度系数为k的轻弹簧上，物体与地面之间的动摩擦因数为μ，现用一水平力F向右拉弹簧，使物体做匀速直线运动，则弹簧伸长的长度为(重力加速度为g)(　　)
A． B． C． D．
4．有两个大小相等的共点力F1和F2，当它们的夹角为90°时合力的大小为F，则当它们的夹角为120°时，合力的大小为(　　)
A．2F B．F C．F D．F
5．小球由静止开始沿斜面滑下，2 s后进入水平面，又经3 s小球静止，则小球在斜面上和水平面上的位移大小之比为(物体在斜面上和水平面上均做匀变速直线运动，且由斜面进入水平面瞬间，速度大小的不变) (　　)
A．1∶2 B．1∶3 C．2∶3 D．3∶2
6．物体做竖直上抛运动，若取物体抛出点为起点，则下列可表示物体路程随时间变化的图象是(　　)
7．如图所示为某跳高运动员用背越式跳过某一高度时的照片，若不计空气阻力，则(　　)
A．起跳时地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力
B．起跳时地面对运动员的支持力一定等于运动员的重力
C．起跳离地后上升过程中，运动员处于超重状态
D．起跳离地后下降过程中，运动员处于失重状态
8．一轻绳一端系在竖直墙M上，另一端系一质量为m的物体A，用一轻质光滑圆环O穿过轻绳，并用力F拉住轻环上一点，如图所示。现使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置。则在这一过程中，力F、绳中张力FT及力F与水平方向夹角θ的变化情况是(　　)
A．F保持不变，FT逐渐增大，夹角θ逐渐减小
B．F逐渐减小，FT保持不变，夹角θ逐渐减小
C．F逐渐减小，FT保持不变，夹角θ逐渐增大
D．F逐渐增大，FT逐渐减小，夹角θ逐渐增大
二、多项选择题：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，有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．关于牛顿运动定律，下列说法正确的有(　　)
A．米、千克、牛顿都属于国际单位制中的基本单位
B．牛顿第一定律是牛顿第二定律在合外力为零的情况下的一个特例
C．在“嫦娥三号”卫星中的物体处于完全失重状态，但仍然有惯性
D．作用力和反作用力总是大小相等、方向相反，所以作用效果不可以抵消
10．如图所示，物体P静止在倾角为α的斜面上，质量为m，其所受的重力可分解成平行于斜面的F1和垂直于斜面的F2，则下列说法正确的是(　　)
A．P受到重力、F1、F2、支持力和摩擦力的作用
B．P受到重力、支持力和摩擦力的作用
C．F1＝mgsin α，F2＝mgcos α
D．当α减小时，F2逐渐增大
11．物体沿一条东西方向的水平线做直线运动，取向东为运动的正方向，其速度－时间图象如图所示，下列说法中正确的是(　　)
A．在1 s末，物体速度为9 m/s
B．0～2 s内，物体加速度为6 m/s2
C．6～7 s内，物体做速度方向向西的加速运动
D．10～12 s内，物体做速度方向向东的加速运动
12．新交通法规定“车让人”，否则驾驶员将受到处罚。若以8 m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，驾驶员发现有行人正在过人行横道，此时汽车的前端距停车线8 m，该车减速时的加速度大小为5 m/s2。下列说法中正确的是(　　)
A．驾驶员立即刹车制动，则至少需1.6 s汽车才能停止
B．在距停车线6 m处才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处
C．若经0.2 s后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处
D．若经0.4 s后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处
三、非选择题：本题共6小题，共60分。按题目要求作答。解答题应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得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13．(6分)某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图(a)所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图(b)记录了桌面上连续6个水滴的位置。(已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴)

(1)由图(b)可知，小车在桌面上是________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的。
(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为________ m/s，加速度大小为________ m/s2。(结果均保留两位有效数字)
14．(8分)在做“探究加速度与力、质量的关系”实验时，计算出各纸带的加速度后，将测得的反映加速度a和力F关系的有关资料记录在表1中，将测得的反映加速度a和质量M关系的资料列在表2中。
表1
a/(m·s－2) 1.98 4.06 5.95 8.12
F/N 1.00 2.00 3.00 4.00
表2
a/(m·s－2) 2.04 2.66 3.23 3.98
1/M(kg－1) 0.50 0.67 0.80 1.00
根据表中所列数据，分别画出了a－F、a－图象，如图甲、乙所示。
(1)从图象可以判定：当M一定时，a与F的关系为________；当F一定时，a与M的关系为________；(用文字描述)
(2)由a－F图象可知M＝________kg；
(3)由a－图象可知F＝________N。
15．(10分)如图所示，静止在水平地面上的小黄鸭质量m＝20 kg，受到与水平面夹角为53°的斜向上的拉力，小黄鸭开始沿水平地面运动。若拉力F＝100 N，小黄鸭与地面的动摩擦因数为0.2，求：
(1)小黄鸭对地面的压力；
(2)小黄鸭运动的加速度的大小。(sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，g＝10 m/s2)
16．(10分)如图所示，位于水平桌面上的物块A质量为2m，由跨过定滑轮的轻绳与质量为m的物块B相连，从滑轮到A和到B的两段绳都是水平的，已知B与A之间的动摩擦因数是μ，A与桌面之间的动摩擦因数是2μ，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，重力加速度为g。若用一水平向右的力F拉A使它做匀速运动。求：
(1)绳对B物体的拉力大小；
(2)F的大小。
17．(12分)在一种新的“子母球”表演中，让同一竖直线上的小球A和小球B，从距水平地面高度为kh（k＞1）和h的地方同时由静止释放，如图所示。球A的质量为m，球B的质量为4m。设所有碰撞都是弹性碰撞，重力加速度大小为g，忽略球的直径、空气阻力及碰撞时间。
(1)求球B第一次落地时球A的速度大小；
(2)若球B在第一次上升过程中就能与球A相碰，求k的取值范围。
18．(14分)如图所示，某客机的气囊ACD竖直高度AB＝3 m，斜面长度AC＝5 m，一质量m＝60 kg的乘客从A处由静止开始滑下，最后停在水平部分的E处。已知乘客与气囊之间的动摩擦因数μ＝0.5，忽略乘客在C处速度大小的变化，不计空气阻力，g＝10 m/s2。求：
(1)乘客在斜面AC下滑时加速度a1 的大小；
(2)乘客从A处开始到滑至E处的时间t。
物 理 答 案
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．【答案】D
【解析】由于泳池长度25 m，所以小明和小陈比赛中的位移都为零，平均速度也都为零，故A正确；“18.98 s"和“37.84 s”都是指比赛过程所用的时间长度，即为时间间隔，故B正确；如果将小陈和小明看成质点，则无法研究其泳姿，所以不能看成质点，故C正确；由于小明获得第一名，即小明的平均速率最大，以小明为参考系，如果小明比对手快出25 m时，他的对手向着他运动，故D错误。本题选错误的，故选D。
2．【答案】B
【解析】一手拿着球筒的中部，另一手用力击打羽毛球筒的上端，羽毛球筒在力的作用下向下运动，而羽毛球由于惯性而保持静止，所以羽毛球会从筒的上端出来，是在利用羽毛球的惯性，故B正确。
3．【答案】B
【解析】A受力平衡，则F弹＝F＝μmg，根据胡克定律得F弹＝kx，解得弹簧的伸长量x＝F/k，或x＝μmg/k，故B正确，ACD错误。
4．【答案】D
【解析】当两个力的夹角90°时，合力，所以F1＝F2＝F。当两个力的夹角为120°时，根据平行四边形定则，可知合力F合′＝2F1cos 60°＝F，故D正确。
5．【答案】C
【解析】设物体运动的最大速度为v，匀加速运动的平均速度，位移x1＝v1t1；匀减速运动的平均速度，位移x2＝v2t2，所以，选项C正确。
6．【答案】A
【解析】竖直上抛的上升过程为匀减速直线运动，，则上升的过程路程随时间不均匀的增大，函数为开口向下的抛物线；到达最高点时，下降过程为自由落体运动，，则下降过程的路程随时间不均匀增大，为开口向上的部分抛物线，故选A。
7．【答案】D
【解析】起跳时地面对运动员的支持力与运动员对地面的压力是一对作用与反作用力，则地面对运动员的支持力等于运动员对地面的压力，选项A错误；起跳时运动员的加速度向上，则地面对运动员的支持力大于运动员的重力，选项B错误；起跳离地后，不管上升还是下降过程，加速度均为向下的g，则运动员处于失重状态，选项C错误，D正确。
8．【答案】B
【解析】由于绳子AOM直接连着重物，所以绳子的张力FT与重物的重力相等，即大小保持不变；在向下移动的过程中，∠AOM逐渐增大，绳子两边AO、OM的合力逐渐减小，所以F减小，由于力F的方向是∠AOM的角平分线方向，所以得到夹角θ逐渐减小，故选B。
二、多项选择题：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，有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．【答案】CD
【解析】米、千克是国际单位制中的力学基本单位，牛顿为导出单位，故A错误；牛顿第一定律揭示了力和运动的关系，即力是改变物体运动状态的原因或产生加速度的原因，同时指出了物体具有保持原来运动状态的属性，即惯性。因为不受力的物体是不存在的，从这里可以看出牛顿第一定律是理想情况下的定律，牛顿第二定律指出了加速度与力和质量的关系，即F＝ma，当加速度a＝0时并不能说明物体不受力，只能说明作用于物体的几个力的合力为零。因此，牛顿第一定律不是牛顿第二定律在物体的加速度a＝0条件下的特例，故B错误；有质量就有惯性，宇宙飞船中的物体处于完全失重状态，也有惯性，故C正确；作用力与反作用力作用在不同的物体上，不是平衡力，作用效果不能抵消，故D正确。
10．【答案】BCD
【解析】物体静止在斜面上，受重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力三个力作用，F1、F2是重力的分力，不是物体实际受到的力，故A错误，B正确；由几何知识得，F1＝mgsin α，F2＝mgcos α。当α减小时，F1减小，F2逐渐增大，故C正确，D正确。
11．【答案】AC
【解析】由所给图象知，物体1 s末的速度为9 m/s，A正确；0～2 s内，物体的加速度a＝＝3 m/s2，B错误；6～7 s内，物体的速度、加速度为负值，表明它向西做加速直线运动，C正确；10～12 s内，物体的速度为负值，加速度为正值，表明它向西做减速直线运动，D错误。
12．【答案】AC
【解析】车从开始刹车到停止所需时间t＝＝ s＝1.6 s，A正确；对车的刹车过程有0－v＝－2ax0，解得刹车距离x0＝6.4 m，即在距停车线6.4 m处开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处，B错误；由上述结论可得，汽车还能匀速行驶的时间Δt＝＝0.2 s，即经0.2 s后开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处，C正确，D错误。
三、非选择题：本题共6小题，共60分。按题目要求作答。解答题应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得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13．(6分)
【答案】(1)从右向左 (2)0.25 0.67
【解析】(1)由于小车在水平桌面上运动时必然受到阻力作用，做匀减速直线运动，相邻水滴(时间间隔相同)的位置间的距离逐渐减小，所以由题图(b)可知，小车在桌面上是从右向左运动的。
(2)滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴，其滴水的时间间隔为T＝＝ s。根据匀变速直线运动的规律，可得小车运动到题图(b)中A点位置时的速度大小为vA＝(m/s)≈0.19 m/s。由Δx＝aT2和逐差法可得，小车运动的加速度大小为a＝(m/s2)≈0.037 m/s2。
14．(8分)
【答案】(1)成正比　 成反比　 (2)0.50　 (3)4.00
【解析】(1)从图象可以判定：当M一定时，a与F成正比；当F一定时，a与M成反比。
(2)根据牛顿第二定律a＝，结合数学知识知a－F图象的斜率表示研究对象的质量M的倒数，由a－F图象可知，k＝2.00，则M＝0.50 kg。
(3)根据牛顿第二定律a＝，结合数学知识知a－图象的斜率表示研究对象的合外力F，由a－图象可知，k＝4.00，则F＝4.00 N。
15．(10分)
【解析】(1)小黄鸭受力如图所示。根据平衡条件可得：
Fsin 53°＋N＝mg 　 (2分)
解得N＝120 N，方向竖直向上
根据牛顿第三定律得小黄鸭对地面的压力N′＝N＝120 N，竖直向下。 (2分)
(2)受到的摩擦力为滑动摩擦力，所以f＝μN 　 (2分)
根据牛顿第二定律得：Fcos 53°－f＝ma 　 (2分)
联立解得：a＝1.8 m/s2。　 (2分)
16．(10分)
【解析】(1)对B物块，设跨过定滑轮的轻绳拉力为T，木块B与A间的滑动摩擦力
f＝μmg 　 (2分)
根据共点力平衡条件得：T＝f＝μmg。　 (2分)
(2)对木块A受力分析，A受拉力F，B对A向左的摩擦力f，地面对P物体向左的摩擦力f′，根据共点力平衡条件，有F＝f＋f′＋T 　 (2分)
地面对P物体向左的摩擦力f′＝2μ(3m)g 　 (2分)
解得：F＝8μmg。　 (2分)
17．(12分)
【解析】(1)由于两球同时释放，所以球B第一次落地时A球下落的高度为h，设此时A球的速度大小为v0，由v02＝2gh 　 (2分)
可得v0＝。　 (2分)
(2)设B反弹后经时间t后与A碰，A、B碰撞时
A球自由下落的高度hA′＝h＋v0t＋gt2 　 (2分)
B球竖直上升的高度hB′＝v0t－gt2 　 (2分)
则kh＝hA′＋hB′＝h＋2v0t 　 (2分)
其中v0＝，在B上升过程有0＜t＜
解得：1＜k＜5。　 (2分)
18．(14分)
【解析】(1)乘客在斜面上的受力如图所示，设斜面的倾角为θ，由数学知识得：
cos θ＝0.8，sin θ＝0.6
由牛顿第二定律得：mgsin θ－μN＝ma1　 (2分)
N－mgcos θ＝0　 (2分)
联立解得：a1＝2 m/s2。　 (2分)
(2)设下滑时间为t1，在CE段滑行时间为t2，由xAC＝a1t12得t1＝ s　 (2分)
经过C点的速度大小v＝a1t1＝2 m/s　 (1分)
乘客在水平部分滑行时的加速度：　 (1分)
则　 (2分)
故乘客从A处开始到滑至E处的时间：。　 (2分)

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