安徽省阜阳市2019-2020高一物理上学期期中试题（带解析Word版）

2019〜2020 学年度高一上学期期中考试物理试卷 一、选择题 1.关于位移和路程，下列说法错误的是 A. 位移可能随路程的增大而减小 B. 物体通过的路程不相等，但位移可能相同 C. 位移可能随时间的增大而减小 D. 只要物体通过了一段路程，其位移就不可能为零 【答案】D 【解析】 【详解】A、位移是矢量，大小等于首末位置的距离，路程是标量，大小等于运动轨迹的长度， 则质点运动的路程一直增大，位移可以随路程的增大而减小，故 A 正确； B、物体沿着不同路径从一位置运动到达另一位置，它们的路程不同，但位移是相同，故 B 正 确； C、位移可能随时间的增大而减小，例如物体做圆周运动时，从出位置出发，经过一段时间又 回到出位置，即随时间的增大而减小，即物体通过一段路程，但是位移可以为零，故 C 正确， D 错误。 2.一轻质弹簧原长为 8 cm，在 4 N 的拉力作用下伸长了 2 cm，弹簧未超出弹性限度，则该弹 簧的劲度系数为(　　) A. 40 m/N B. 40 N/m C. 200 m/N D. 200 N/m 【答案】D 【解析】 试题分析：由题意知，弹簧的弹力为 4N 时，弹簧伸长 2cm，根据胡克定律 F=kx，代入数据可 得弹簧的劲度系数 k="200" N/m，所以 A、B、C 错误；D 正确． 【考点定位】考查胡可定律 【方法技巧】本题主要是掌握胡克定律的公式 F=kx，并注意各物理量的单位。 3.一质点沿 x 轴做直线运动，其 v—t 图象如图所示，质点在 时位于 x=8 m 处，开始沿 x 轴正方向运动.当 t=8 s 时，质点在 x 轴上的位置为 0t =A. x=4 m B. x=14 m C. x=24 m D. x= 34 m 【答案】B 【解析】 【详解】根据 图象的“面积”大小等于位移大小，图象在时间轴上方“面积”表示的位 移为正，图象在时间轴下方“面积”表示的位移为负，可得，在 内质点通过的位移为： 由于质点在 时位于 处，故当 时，质点在 x 轴上的位置为 ，故 ACD 错误， B 正确。 4.足球运动员已将足球踢向空中，如图所示，下列描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的 受力图中，正确的是（G 为重力，F 为脚对球的作用力，Ff 为空气阻力）（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 对物体受力分析，明确物体和周围几个物体相接触，即每个力应找到施力物体。 【详解】足球飞在空中时，一定受重力，且竖直向下；同时由于空气的作用，受到空气阻力； v t− 0 8s− 2 4 2 44m 2 m2 2 6mx + +∆ = × − × = 0t = 8mx = 8st = 14m方向与运动方向相反；故选 B。 【点睛】本题解答时学生易错选 D 答案，原因是没有真正惯性的意义，同时应注意在受力分 析时养成找施力物体的习惯。 5.如图所示，质量为 m 的木块 P 在质量为 M 的长木板 ab 上滑行，长木板放在水平地面上一直 处于静止状态．若长木板 ab 与地面间的动摩擦因数为 μ1，木块 P 与长木板 ab 间的动摩擦因 数为 μ2，则长木板 ab 受到地面的摩擦力大小为 (　　) A. μ1Mg B. μ1(m＋M)g C. μ2mg D. μ1Mg＋μ2mg 【答案】A 【解析】 【详解】据题意，由于木块 P 在长木板 M 上滑行，木块 P 受到的滑动摩擦力为： ； 此时对长木板 M 受力分析，受到重力 G、支持力 N、压力 FN、P 提供的向右的摩擦力 f 和地面 提供的摩擦力 f’，在这几个作用下长木板处于静止状态，则有： ，故选项 A 正确。 6.一质点做匀加速直线运动时，速度变化∆v 时发生位移 x1，紧接着速度变化同样的∆v时发生 位移 x2，则该质点的加速度为（ ）。 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 1f Mgµ= 1f f Mgµ= =′ ( )2 1 2 1 1v x x  ∆ +    ( )2 2 1 2 v x x ∆ − ( )2 1 2 1 1v x x  ∆ −    ( )2 2 1 v x x ∆ −【详解】设匀加速的加速度 a，物体的速度分别为 v1、v2 和 v3，据运动学公式可以知道： 且： 联立以上三式计算得出： A．描述与分析不符，故 A 错误. B．描述与分析不符，故 B 错误 C．描述与分析不符，故 C 错误. D．描述与分析相符，故 D 正确. 7.在离地高 x0 处，沿竖直方向同时向上和向下拋出两个小球，它们的初速度大小均为 v0，不 计空气阻力，重力加速度为 g，两球落地的时间差为 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由于不计空气阻力，两球运动过程中机械能都守恒，设落地时速度为 ，则由机械能 守恒定律得： 则得： 所以落地时两球的速度大小相等，对于竖直上抛的小球，将其运动看成一种匀减速直线运动， 取竖直向上为正方向，加速度为 ，则运动时间为： 2 2 2 1 12v v ax− = 2 2 3 2 22v v ax− = 2 1 3 2v v v v v− = − = ∆ 2 2 1 ( )va x x ∆= − 0 0 x v 0 0 2x v 0v g 02v g v 2 0 21 1 2 2mgh m mvv+ = 2 0 2v ghv= + g− 对于竖直下抛的小球，运动时间为： 故两球落地的时间差为： 故选项 D 正确，ABC 错误。 8.汽车在平直公路上做初速度为零 匀加速直线运动，途中用了 50 s 的时间通过一座长 600m 的桥，过桥后汽车的速度为 16 m/s，汽车自身长度忽略不计，则 A. 汽车的加速度为 0. 16 m/s2 B. 汽车过桥头时的速度为 0. 8 m/s C. 汽车从出发到过完桥所用时间为 150 s D. 汽车从出发点到桥头的距离为 20 m 【答案】A 【解析】 【详解】A、车通过桥的平均速度为： 又 ， ，故上桥头的速度 ，车的加速度为： 故 A 正确，B 错误； C、汽车从出发到过完桥所用时间为： 总用时为 ，故 C 错误； D、汽车从出发点到桥头的距离为： 的 0 0 1t v g v g vv− − − += = 0 2t g v v−= 1 2 02t t t g v∆ = − = 600 50 12m/sxv t = == 0 2v v v= + 16m/sv = 0 8m/sv = 20 16 8 50 0.16m/sv va t − −= == ' 100s0. 16 s16a vt = == 100s故 D 错误 9.如图所示，在粗糙的水平面上，物体向着弹簧运动，且使弹簧发生压缩，则物体 A 的受力 情况是（ ） A. 重力、支持力、动力、摩擦力和弹簧的弹力 B. 重力、支持力、摩擦力和弹簧的弹力 C. 弹簧的弹力是动力，而摩擦力是阻力 D. 弹簧的弹力和摩擦力均与物体运动方向相反 【答案】BD 【解析】 【详解】A、B：选取 A 为研究 对象，对它进行受力分析可知，物体受到重力、弹簧的弹力、 摩擦力和支持力．故 A 错误，B 正确； C：弹簧处于压缩状态，A 受到的弹力向右．与运动的方向相反，所以是阻力；以地面为参考 系，滑动摩擦力的方向与物体 A 运动的方向相反，是阻力．故 C 错误； D：根据 C 的分析可知，弹力与摩擦力的方向是一致，都是水平向右的，与物体运动方向相 反．故 D 正确． 10.—人以 3 m/s 的速度跑去追赶被红灯阻停的公交车，在跑到距汽车 9 m 处时，绿灯亮了， 汽 车以 1.0 m/s2 的加速度匀加速启动前进，则 A. 人能追上公共汽车，追赶过程中人跑了 28 m B. 人不能追上公共汽车，人与车最近距离为 4.5 m C. 人能追上公共汽车，追上车前人跑了 10 s D. 人不能追上公车，且车开动后，人与车距离先减小后增大 【答案】BD 【解析】 【详解】汽车速度达到 所需的时间为： 。 的 2 2 0 8 200m2 0.162 mx a v= = =× 3m/s在 内，人的位移为： 车的位移为： 因为 ，知人不能追上汽车，此时最小距离为： 则人在追车的过程中，距离先减小后增大，故 BD 正确，AC 错误。 11.如图所示，直线 a 和曲线 b 分别是在平直公路上行驶的汽车甲和乙的 x—t 图线.由图可知 A. 在 t2 时刻，甲、乙两车运动方向相反 B. 在 t1 时刻，甲车追上乙车 C. 在 t1 到 t2 这段时间内，乙车的速率一直比甲车的小 D. 在 t1 到 t2 段时间内，乙车的速率先减小后增大 【答案】AD 【解析】 【详解】A、图线切线的斜率表示速度，斜率的正负表示速度的方向，则在时刻 ，两车运动 方向相反，故 A 正确； B、在时刻 ，a、b两车的位置坐标相同，开始时甲的位移大于乙的位移，知乙从后面追上甲， 故 B 错误； C、图线切线的斜率表示速度，在 t1 到 t2 段时间内，b 图线的斜率不是一直小于图线的斜率， 所以乙车的速率不是一直比甲车小，故 C 错误； D、图线切线的斜率表示速度，在 到 这段时间内，乙车图线斜率先减小后增大，则乙车的 3 1 s 3sat v= = = 3s 1 9mx vt= = 22 2 1 1 1 m 4.5m2 2 3x at × ×= = = 1 2 9mx x +＜ 2 19m 4.5mx x x∆ = + − = 2t 1t 1t 2t速率先减小后增加，故 D 正确。 12.如图所示，一小球沿足够长的固定斜面以初速度 v 向上做匀减速直线运动，依次通过 A、 B、C、D 到达最高点 E，已知 AB=BD=6 m，BC=1 m，小球从 A 到 C 和从 C 到 D 所用时间均为 4 s，设小球经过 A 点时的速度为 vA，则 A. 小球向上运动过程中加速度大小为 m/s2 B. vA=2 m/s C. 小球在 AE 段的平均速度为 3m/s D. 小球从 D 到 E 的时间为 4s 【答案】AB 【解析】 【详解】A、由题意知， ， ，根据 得加速度为： 故 A 正确； B、C 点的速度等于 AD 段的平均速度，则有： 故 B 正确； C、小球在 AE 段的平均速度为： 故 C 错误； D、采用逆向思维，总时间为： A 到 D 为 8s，则 D 到 E 为 8s，故 D 错误。 1 8 7mAC = 5mCD = 2x aT∆ = 2 2 16 7 5 1/ /8a m s m s −= = − 7 5 m/s 1.5m/8 s2 AC CD C x xv T + += = = 11.5m/s 4 m/s 2m/s8A cv v aT= − = − − × =（ ） 1 /2 A Ev v m sv += = 2 s1 8 16sAvt a = = =二、实验题 13.某同学在做“测定木板与木块间动摩擦因数”的实验时，设计了两种实验方案. 方案一:木板固定，用弹簧测力计拉动木块，如图（a）所示. 方案二:用弹簧测力计钩住木块，用力拉动木板，如图（b）所示. 除了实验必需的弹簧测力计、木块、木板、细线外，该同学还准备了若干重量均为 2.00 N 的 砝码. （1）上述两种方案中，你认为更合理的是__________，理由是____________。 （2）该同学在木块上加放砝码，改变木块对木板的压力，记录了 5 组实验数据，如表所示: 实验次数 1 2 3 4 5 砝码/个数 0 1 2 3 4 砝码对木块压力/N 0 2.00 4.00 6.00 8.00 测力计读数/N 1.50 2.00 2.50 2.90 3.50 请根据上述数据在图（c）坐标纸上作出摩擦力 f 和砝码对木块的压力 F 的关系图象（以 F 为 横坐标）_______________，图象不过原点的原因是_____________。 【答案】 (1). 方案二 (2). 木板向左运动的快慢不会引起弹簧测力计的示数发生变化 (3). (4). 压力中漏掉了木块的重力 【解析】 【详解】（1）[1]方案二更合理： [2]理由是：图（b）中固定弹簧测力计，拉动木板做相对运动，更容易控制拉动的速度，即 木板向左运动的快慢不会引起弹簧测力计的示数发生变化，从而使示数更稳定，测量更准确； （2）[3]采用描点法画出的图象如下： [4]当砝码对木块的压力 时，摩擦力 ，即压力 N 中漏掉了木块的重力，所以图象 不过原点。 14.某同学利用光电传感器设计了测定重力加速度的实验，实验装置如图甲所示，实验器材有 铁架台、光电计时器、小球等.铁架台上端固定一个电磁铁，通电时，小球被吸在电磁铁上， 断电时，小球自由下落. （1）先将光电门固定在 A 处，光电计时器记录下小球经过光电门的时间△t，测量出小球释 0F = 0f ≠放点距 A 的距离为 h，测出小球的直径 d（d 远小于 h）.则小球运动到光电门处的瞬时速度 v=____________，当地的重力加速度为 g=____________.（用题中所给字母表示） （2）若某次实验时光电计时器记录下小球经过光电门的时间为 ，此时光电门距小球释放 点的距离△h=____________.（用 h 表示） （3）由于直尺的长度限制，该同学改测光电门位置与其正上方固定点 M（图中未画出）之间 的距离 h，并记录小球通过光电门的时间△t.移动光电门在竖直杆上的位置，进行多次实验. 利用实验数据绘制出如图乙所示的图象，已知图象斜率为 k，纵轴截距为 b，根据图象可知重 力加速度 g=____________. 【答案】 (1). (2). (3). 9h (4). 【解析】 【详解】（1）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度得球通过光电门时的速度为： 。 根据 解得： ； （2）若某次实验时光电门计时器记录下小钢球经过光电门的时间为 ，则通过光电门的速 度为： 根据 得，知下落的高度变为： ； （3）根据速度位移公式可知： 解得： 3 t∆ d t∆ 2 22 d h t∆ 2 2 kd dv t = ∆ 2 2v gh= 2 2 2 2 ( ) 222 v dg h th d t h = = ∆ ∆= 1 3 t∆ 3 33d d t tv v= = ∆ =∆′ '2 2v g h= ⋅∆ 2 2 23 9 92 2 2 ( )v v vh hg g g ′∆ ⋅= = = = 2 2 02 d tgh v∆= −（ ） 2 0 2 2 2 1 2 vg ht d d ⋅ +∆ =几何图象解得： 解得： 。 三、计算题 15.如图所示，用细绳拴住木棒的 A 端，使木棒在竖直方向上静止不动，在悬点正下方有一点 C 距 A 端 3.2 m.若把细绳轻轻剪断，测得 A、B 两端通过 C 点的时间差是 0.4s，重力加速度 g 取 10m/s2，不计空气阻力.试求木棒 AB 的长度. 【答案】2.4m 【解析】 【详解】设木棒的长度为 L，绳子剪断后木棒自由下落，故可将 A、B 两端分别看做自由下落 的质点，它们下落到 C 点所用时间分别为 ，依题意有： A 到 C 根据自由落体规律可知: B 到 C 根据自由落体规律可知: 由题可知： 联立以上方程可以得到： 。 16.如图所示，原长分别为 L1 和 L2、劲度系数分别为 k1 和 k2 的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上， 两弹簧之间有一质量为 m1 的物体，最下端挂着质量为 m2 的另一物体，整个装置处于静止状态， 2 2gk d = 2 2 kdg = 1 2t t、 2 1 13.2m= 2 gt 2 2 13.2m 2L gt− = 1 2 0.4st t− = 2.4mL =重力加速度为 g，求： （1）这时两弹簧的总长； （2）若用一个质量为 M 的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起，直到两弹簧的总长度等于 两弹簧的原长之和，求这时平板对下面物体 m2 的弹力。 【答案】（1）L1+L2+ + ；（2）m2g+ m1g 【解析】 【详解】（1）劲度系数为 轻质弹簧受到的向下拉力 ，设它的伸长量为 ，根据胡 克定律有： 解得： 劲度系数为 轻质弹簧受到的向下拉力 ，设它的伸长量为 ，根据胡克定律有： 解得： 这时两个弹簧的总长度为： ； （2）用一个平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起，直到两个弹簧的总长度等于两弹簧的原 长之和时，下面的弹簧应被压缩 ，上面的弹簧被拉伸 ，以 为对象，根据平衡关系有： 1 2 1 m m g k +（ ） 2 2 m g k 2 1 2 k k k+ 1k 1 2( )m m g+ 1x 1 2 1 1( )m m g k x+ = 1 2 1 1 ( )m m gx k = + 2k 2m g 2x 2 2 2m g k x= 2 2 2 m gx k = 1 2 2 1 2 1 2 1 2 1 2 ( )m m g m gL L L x x L L k k ++= + + + = + + x x 1m解得： 以 为对象，设平板对 的支持力为 ，根据平衡关系有： 17.一滑块沿斜面由静止滑下，做匀变速直线运动，依次通过斜面上 A、B、C 三点，如图所 示，已知 AB=15m，BC=30 m，滑块经过 AB、BC 两段位移的时间都是 5s，求： （1）滑块运动 加速度大小， （2）滑块在 B 点的瞬时速度大小， （3）滑块在 A 点时离初始位置的距离. 【答案】（1）0.6 m/s2 ；（2）4.5 m/s ；（3）1. 875 m 【解析】 【详解】（1）滑块加速度为 ，根据 代入数据解得： ； （2）B 点速度为 ，根据平均速度推论知： ； （3）由 得： 则滑块在 A 点时离初始位置的距离为： 的 的 1 2 1( )k k x m g+ = 1 1 2 m gx k k = + 2m 2m NF 1 2 1 1 2 2 1 2 2 2 2 2 2 1 2 1 2 1 2 ( ) N m g k m g k m g k m m gF k x m g k m g m gk k k k k k + += + = × + = + =+ + + a 2 BC AB aTx x− = 2 2 2 2 30 15 m/s 0.6m/s5 BC ABa T x x− −= = = Bv 15 30 m/s 4.5m/s2 52 AB B B C Tv x x += =× += = +B Av v at 4.5m/s 0.6 5m/s 1.5m/sAv = − × =。 18.在某公路同一直线车道上同向匀速行驶的轿车和货车，其速度大小分别为 v1= 40 m/s，v2 =25 m/s，轿车在与货车距离 x0=22 m 时才发现前方有货车，若此时轿车只是立即刹车，则轿车 要经过 x=160m 才能停下来，两车可视为质点； （1）如果轿车刹车时货车以速度 v2 匀速行驶，通过计算分析两车是否会相撞； （2）如果轿车在刹车的同时给货车发信号，货车司机经 t0=2s 收到信号并立即以大小为 a2=3m/s2 的加速度加速行驶，通过计算分析两车是否会相撞。 【答案】（1）两车会相撞.（2）两车不会相撞. 【解析】 【详解】（1）轿车经过 才停下来的过程，由 得： 轿车刹车过程的加速度大小： 假设恰好不相撞时两车的速度相等，即： 得： 轿车前进的距离： 货车前进的距离： 因为： 即：两车会相撞； （2）假设两车经过 的速度相等，即： 22 15 m 1.875m2 62 0. A ax v= = =× ． 160mx = 2 1 12v a x= 2 2 1 2 1 240 m/s 5m/s2 1602a x v= = =× 1 1 1 2v a t v− = 1 2 1 1 40 s25 3s5 v vt a − −= = = 1 2 1 1 40 25 2 2 3m 97.5mv vx t + += = × = 2 2 1 25 3m 75mx v t= = × = 1 2 022.5mx x x− = ＞ t 1 1 2 2 0v a t v a t t− = + −（ ）轿车前进的距离： 货车前进的距离： 解得： ， 因为 ，两车不会相撞。 2 1 1 1 1 2x v t a t′ = − 2 2 2 0 2 0 2 0 1 2x v t v t t a t t′ = + − + −（ ） （ ） 1 8 9 m00x ′ = 2 6 9 05 mx ′ = 1 2 021.7mx x x′− ′ ≈ ＜