2019-2020高一物理上学期期中试题（带解析Word版）

福建师大附中 2019-2020 学年第一学期高一年段期中考试试卷 物理 试卷说明： （1）本卷共四大题,17 小题，所有的题目都解答在答案卷上，考试结束，只要将答案卷交上 来。 （2）考试过程中不得使用计算器或具有计算功能的电子设备 一、单项选择题：（本大题共 8 小题，每小题 4 分，共 32 分。每题所给的选项中只有一个是 正确的，选对的得 4 分，错选或不选的得 0 分） 1.伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的沿斜面运动的实验，当时利用 斜面做实验主要是考虑到（　　） A. 实验时便于测量小球运动的速度 B. 实验时便于测量小球运动的路程 C. 实验时便于测量小球运动的时间 D. 实验时便于测量小球运动的加速度 【答案】C 【解析】 试题分析：伽利略最初假设自由落体运动的速度是随着时间均匀增大，但是他所在的那个时 代还无法直接测定物体的瞬时速度，所以不能直接得到速度随时间的变化规律．伽利略通过 数学运算得到结论：如果物体的初速度为零，而且速度随时间的变化是均匀的，那么它通过 的位移与所用的时间的二次方成正比，这样，只要测出物体通过通过不同位移所用的时间， 就可以检验这个物体的速度是否随时间均匀变化．但是物体下落很快，当时只能靠滴水计时， 这样的计时工具还不能测量自由落体运动所用的较短的时间．伽利略采用了一个巧妙的方法， 用来“冲淡”重力．他让铜球沿阻力很小的斜面滚下，二小球在斜面上运动的加速度要比它 竖直下落的加速度小得多，所以时间长，所以容易测量．故 ABD 错误，C 正确；故选 C． 考点：伽利略试验 【名师点睛】伽利略对自由落体规律的研究为我们提供正确的研究物理的方法、思路、理论，他创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法。 2. 头顶球是足球比赛中常用到的一种技术，如图所示，关于运动员在顶球时头顶受到压力产 生的直接原因是（ ） A. 球的形变 B. 头的形变 C. 球受到的重力 D. 人受到的重力 【答案】A 【解析】 试题分析：头顶受到的压力是由于球产生形变，对与之接触的头产生力的作用，选项 A 正确， BCD 错误． 故选 A． 考点：弹力 【名师点睛】除了知道弹力产生的条件：一是接触，二是发生形变，还要会判断弹力的方向， 即与接触面垂直，指向被压或被支持的物体。 3.如图所示的装置中，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计， 平衡时各弹簧的弹力分别为 F1、F2、F3，其大小关系是（ ） A. F1=F2=F3 B. F1=F2＜F3 C. F1=F3＞F2 D. F3＞F1＞F2 【答案】A 【解析】 【详解】第一幅图：以下面 小球为研究对象，由平衡条件得知， ；第二幅图：以 小球为研究对象，由平衡条件得知， ，对绳与弹簧的连接点分析知 ，故 ；第三幅图：以任意一个小球为研究对象，由平衡条件得知， ；所以平衡 时各弹簧的弹力大小相等，即有 F1＝F2＝F3，故 A 正确，BCD 错误。. 的 1F mg= TF mg= 2TF F= 2F = mg 3F mg=4.如图所示，木块与皮带接触面粗糙，关于木块所受的力下列说法正确的是（ ） A. 木块只受重力和支持力 B. 木块受重力、支持力和静摩擦力 C. 木块受重力、支持力和向右的滑动摩擦力 D. 木块受重力、支持力和向左的滑动摩擦力 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，皮带的速度大于物体的速度，物体相对皮带向左运动，物体受向右的滑 动摩擦力，物体还受重力和支持力，故 C 正确，ABD 错误。 5.三个质量均为 2 kg 的相同木块 a、b、c 和两个劲度系数均为 500 N/m 的相同轻弹簧 p、q 用 轻绳连接如图，其中 a 放在光滑水平桌面上．开始时 p 弹簧处于原长，木块都处于静止．现 用水平力缓慢地向左拉 p 弹簧的左端，直到 c 木块刚好离开水平地面为止，g 取 10 m/s2.该过 程 p 弹簧的左端向左移动的距离是( ) A. 8 cm B. 10cm C. 12 cm D. 16 cm 【答案】D 【解析】 【详解】开始未用水平力拉 p 弹簧时，弹簧 q 处于压缩状态，受到的压力等于 b 物体的重力， 由胡克定律得到，弹簧 q 压缩的长度为 当 c 木块刚好离开水平地面时，弹簧 q 处于伸长状态，受到的拉力为等于 c 物体的重力，根 据胡克定律得，弹簧 q 伸长的长度 1 mgx k =此时，弹簧 p 处于伸长状态，受到的拉力等于 b、c 的总重力，则弹簧 p 伸长的长度为： 根据几何关系得到，该过程 p 弹簧的左端向左移动的距离为 代入解得 故 D 正确。 6.一辆警车在平直的公路上以 40 m/s 的速度巡逻，突然接到报警，在前方不远处有歹徒抢劫， 该警车要尽快赶到出事地点且到达出事地点时的速度也为 40 m/s，有三种行进方式：a.一直 匀速直线运动；b.先减速再加速；c.先加速再减速，则(　 　) A. a 种方式先到达 B. b 种方式先到达 C. c 种方式先到达 D. 条件不足，无法确定 【答案】C 【解析】 画出速度时间图像，图线所围成的面积表示位移大小，三种运动情况围成的面积相等，所以 C 中方式先到达，C 对； 7.如图所示，放在水平桌面上的木块 A 处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量为 0.6kg， 弹簧测力计读数为 2N，滑轮摩擦不计．若轻轻取走盘中的部分砝码，使总质量减少到 0.3kg， 将会出现的情况是（g=10m/s2）（ ） A. 弹簧测力计的读数将变小 B. A 对桌面的摩擦力不变 C. A 仍静止不动 D. A 所受的合力将要变大 【答案】C 【解析】 2 mgx k = 3 2mgx k = 1 2 3 4s x gx x m k = + + = 0.16m 16cms = =试题分析：当砝码盘总质量为 0.6kg 时，绳对 A 的拉力大小为 6N 方向水平向右，弹簧弹力 2N 方向水平向左，根据 A 的平衡知 A 受地面摩擦力的大小为 4N，方向水平向左，同时得到水平 面对 A 的最大静摩擦力大于等于 4N；当盘中砝码的质量为 0.3kg 时，绳对 A 的拉力为 3N 方向 水平向右，绳拉力与弹簧对 A 的拉力合力为 1N＜最大静摩擦力 4N，故不能拉动物体 A，选项 C 正确，所以弹簧弹力 2N 保持不变，此时 A 选项错误；根据平衡知此时 A 受摩擦力大小为 1N 方向水平向左，故 B 错误，因为 A 仍静止，所受合力为 0，所以 D 错误．故选 C. 考点：物体的平衡；摩擦力. 8.如图所示，某学习小组利用直尺测反应时间：甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直，直 尺零刻度线位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开直尺时，立即用手捏住直尺，根据乙手 指所在位置计算反应时间。为简化计算，某同学将直尺刻度进行了改进，先把直尺零刻度线 朝向下，以相等时间间隔在直尺的反面标记相对应时间(单位为 s)刻度线，制作成了“反应时 间测量仪”，下列四幅图中反应时间刻度线标度正确的是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 直尺下降的时间就是人的反应时间，根据自由落体运动的位移公式分析反应时间与位移的关 系即可。 【详解】由题可知，手的位置在开始时应放在 0 刻度处，所以 0 刻度要在下边。 物体做自由落体运动的位移： ，位移与时间的平方成正比，所以随时间的增大，刻 度尺上的间距增大。 由以上的分析可知，只有图 B 是正确的。 21 2h gt=故选：B。 【点睛】该题结合自由落体运动与日常的生活进行考查，解决本题的关键理解自由落体运动， 以及会利用自由落体运动求运动时间。 二、多项选择题：（本大题共 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，选对但不完整的得 2 分，选错或不选的得 0 分） 9.某年广州春节焰火晚会农历正月初一在珠江河段琶洲会展中心的主会场和白鹅潭江面的分 会场精彩上演。在焰火运动的过程中，以下说法中正确的是 ( ) A. 焰火的速度越大，加速度也一定越大 B. 焰火的速度变化越快，加速度一定越大 C. 焰火的加速度不断减小，速度一定越来越小 D. 某时刻速度 零，其加速度不一定为零 【答案】BD 【解析】 【详解】A．加速度是描述速度变化快慢的物理量，加速度越大，说明速度变化越快；速度大 时加速度不一定大；故 A 错误； B．加速度是描述速度变化快慢的物理量，焰火的速度变化越快，说明加速度越大，故 B 正确； C．焰火的加速度不断减小时，速度变化变慢，但不一定减小，如下降过程，故 C 错误； D．在最高点时刻速度为零，其加速度一定不为零，故 D 正确。 10.一质点在连续的 6s 内做匀加速直线运动，在第一个 2s 内位移为 12m，最后一个 2s 内位移 为 36m，下面说法正确的是( ) A. 质点的加速度大小是 3m/s2 B.质点在第 2 个 2s 内的平均速度大小是 12m/s C. 质点第 2s 末的速度大小是 12m/s D. 质点在第 1s 内的位移大小是 6m 【答案】AB 【解析】 【详解】A．设第一个 2s 内的位移为 x1，第三个 2s 内，即最后 1 个 2s 内的位移为 x3，根据 得 为 2 3 1 2x x aT− = 23 1 2 3m/s2 x xa T −= =故 A 正确； B．根据 得 解得： 则第 2 个 2s 内的平均速度大小为 故 B 正确； C．质点在第 2s 末的速度即为前 4s 的平均速度大小，则有 故 C 错误； D．在第 2s 内反向看为匀减速运动则 故 D 错误。 11.如图所示为甲物体和乙物体在平直地面上同向运动的 v﹣t 图象，已知 t＝0 时甲在乙前方 x0＝70m 处。下列说法正确的是（　　） A. 2s 时，甲物体的速度方向发生改变 B. 在 0～4s 内，甲和乙之间的最大距离为 78m C. 3s 时，甲、乙物体相遇 D. 在 0～3s 内，甲物体在乙物体前面，3s～4s 内乙物体在甲物体前面 【答案】B 【解析】 【详解】A、根据图象可知，0﹣4s 内甲的速度都为正，方向没有发生变化，故 A 错误； B、C、t＝3s 时甲和乙两物的速度相等，两者之间的距离最大，最大距离为 S＝x 甲+x0﹣x 乙＝ 2x aT∆ = 2 1 3 2x x x x− = − 2 24mx = 12m/sxv t = = 2 12 24 m/s=9m/s4v += 2 2 1 2 1 1( ) 12 (9 1 3 1 ) m 4.5m2 2s x v t at  = − + = − × − × × =  ，故 B 正确，C 错误； D、t＝3s 两者之间的距离最大，则 3s 之后的一段时间内，甲仍在乙的前面，故 D 错误。 12.如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图，在这个系统中 B 为一个能发射超声波的固定 小盒子，工作时小盒子 B 向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动的物体反射后又被 B 盒接收，从 B 盒发射超声波开始计时，经时间 t0 再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发 射的超声波的位移-时间图象，则下列说法正确的是（ ） A. 超声波的速度为 B. 超声波的速度为 C. 物体的平均速度为 D. 物体的平均速度为 【答案】C 【解析】 【详解】A.由图可知：超声波通过位移为 x2 时，所用时间为 ，则超声波的速度为 ， A 错误； B.由乙图可知，超声波在 时间内通过位移为 x1，则超声波的速度为 ， 故 B 错误； 2 8 8 4 4 3( 1 70 )m 78m2 2 2 × + ×+ × + − = 2 2 2= xv t声 1 2 2= xv t声 2 1 2 1 0 ( )2 x x t t tv − − + ∆= 2 1 2 1 0 2 2 ( )x x t t tv − − + ∆= 2 0 2 t t− 2 2 2xv t声＞ 1 2 t 1 1 1 1 2 2 x xv t t = =声CD.由题：物体通过的位移为 x2-x1 时，所用时间为 物体的平均速度为 ． 故 D 错误，C 正确。 三、实验题（本大题共 2 题，共 16 分） 13.在《探究弹簧伸长量与弹力关系》 实验中，下列说法中错误的是 A. 测量弹簧原长时应将弹簧平放于水平桌面 B. 弹簧竖直悬挂于铁架台的横梁上，刻度尺应竖直固定在弹簧附近 C. 在弹簧下端挂钩码时，不能挂太多钩码，以保证弹簧处于弹性限度内 D.若误将弹簧总长为横坐标，弹力为纵坐标，得到的 F—l 图象，则根据该图象无法得出弹簧 的劲度系数 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由于弹簧有自重，所以弹簧在竖直方向时测弹簧的原长，故 A 错误； B．弹簧竖直悬挂于铁架台的横梁上，刻度尺应竖直固定在弹簧附近，故 B 正确； C．在弹簧下端挂钩码时，不能挂太多钩码，以保证弹簧处于弹性限度内，故 C 正确； D．把弹簧总长做横坐标，弹簧弹力作纵坐标作图象，图象在横轴上有截距，图象斜率等于弹 簧劲度系数，故 D 错误。 14.（1）在研究匀变速直线运动的实验中，小车拖着纸带通过计时器记录下的运动情况如图 所示，图中 A、B、C、D、E 为连续选定的计数点，相邻计数点间的时间间隔是 0.10s，标出的 数据单位是厘米，则在打 C 点时小车的速度是______m/s，小车运动的加速度是______m/s2．(结 果均保留两位有效数字) 的 2 0 1 0 2 1 0 1 (2 2 )2 t t t t t t t − − + = − +   ( )2 12 1 2 1 0 2 1 0 2 ( )1 2 x xx xv t t tt t t −−= = − +− + （2）小文利用打点计时器研究甲和乙两个物体的运动，分别得到 2 条纸带．对毎条纸带，均 选择合适的点作为第一个计数点，再依次每 5 个点取 1 个计数点，并在各计数点处将其剪断， 然后将这些剪断的纸条粘贴在相同的坐标纸上，最后将纸条上端中心连起来，如图甲、乙所 示．由图可判断（____） A．乙物体的加速度比甲大 B．两物体均做匀速直线运动 C．打第三个计数点时，甲物体的速度比乙大 D．打第一个计数点时，物体的速度有可能为零 【答案】 (1). 0.19；0.20； (2). A 【解析】 【详解】（1）打 C 点时小车的速度是 ，小车 运动的加速度是 ； 2(5.40 1.60) 10 / 0.19 /2 0.2 BD C xv m s m sT −− ×= = = 2 2 2 2 (7.60 2 3.40) 10 / 0.20 /4 4 0.01 CE ACx xa m s m sT −− − × ×= = =×（2）．如果将将纸条上端中心连起来，得到的直线是纸带的 v-t 图象，该图象斜率表示加速 度，所以乙物体的加速度比甲大，故 A 正确；相等的时间间隔内位移增大，所以两物体均做 加速直线运动，故 B 错误；根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度， 所以打第三个计数点时，甲物体的速度比乙小，故 C 错误；根据图象在纵轴上的截距不为零， 所以打第一个计数点时，物体的速度不可能为零，故 D 错误；故选 A。 四、计算题（本大题 3 题，共 36 分） 15.用轻弹簧测力计测定木块 A 和木块 B 间的动摩擦因数 μ，有如图所示的两种装置。 （1）为了能够用弹簧测力计读数表示滑动摩擦力，图示装置的甲、乙两种情况中，木块 A 是 否都要做匀速运动？ （2）若 A、B 的重力分别为 75N 和 60N，甲图中当 A 物体被拉动时，弹簧测力计的读数为 F=6N，拉力 Fa=10N，乙图中当 A 物体被加速拉动时，弹簧测力计的读数为 10N，请你选择合适 的数据求出 A、B 间的动摩擦因数 μ． 【答案】(1)甲不要，乙要 （2）0.1 【解析】 【详解】(1)求摩擦力也就是看弹簧的读数，甲中 B 静止，B 受到的摩擦力始终等于弹簧测力 计示数，所以 A 不一定要匀速运动，而乙图中，A 是运动的，要使 A 受到的摩擦力始终等于弹 簧测力计示数，A 一定要匀速运动 (2)甲图对 B：二力平衡得 F=f=6N 由于 f=μN 且 N= mg=60N 解得 μ=0.1 16.如图所示，木杆长 5 m，上端固定在某一点，由静止放开后让它自由落下（不计空气阻 力），木杆通过悬点正下方 20 m 处圆筒 AB，圆筒 AB 高为 5 m，g 取 ，求：210m / s（1）木杆通过圆筒的上端 A 所用的时间 ； （2）木杆通过圆筒所用的时间 。 【答案】（1） （2） 【解析】 【详解】解：(1)木杆由静止开始做自由落体运动，木杆的下端到达圆筒上端 用时： 木杆的上端到达圆筒上端 用时： 则木杆通过圆筒上端 所用的时间： (2)木杆的下端到达圆筒上端 用时： 木杆 上端离开圆筒下端 用时： 则木杆通过圆筒所用 时间： 17.小轿车以 20m/s 的速度在平直公路上匀速行驶，司机突然发现正前方有个收费站，经 10s 后司机才刹车，使车匀减速运动 10s 恰停在收费窗口。司机缴费后匀加速到 20m/s 后继续匀 速前行．已知小轿车刹车时的加速度为 2m/s2，停车缴费所用时间为 30s，启动时加速度为 1m/s2． （1）司机是在离收费窗口多远处发现收费站的，司机缴费后匀加速多远距离？ （2）因国庆放假期间，全国高速路免费通行，小轿车可以不停车通过收费站，但要求轿车通 过收费窗口前 9m 区间速度不超过 6m/s，则国庆期间该小轿车应离收费窗口至少多远处开始刹 车？因不停车通过最多可以节约多少时间？ 的 的 1t 2t ( )2 3 s− ( )5 3 s− A 1 1 2 2 15 310 A A ht s sg ×= = = A 2 2 2 2 20 210 A A ht s sg ×= = = A 1 2 1 )3(2A At t t s= − = − A 1 3At s= B 2 2 25 510 B B ht s sg ×= = = ( )12 5 3ABt t t s= − = −【答案】（1）300m，200m （2）100m，36.6s 【解析】 【详解】(1)根据题意，设司机匀速运动位移为 s1；减速运动时间为 t2，位移为 s2 s1=vt1=20×10m=200m 减速的位移 司机是在离收费窗口的距离 x=(200+100)m=300m 设停车收费后加速时间为 t3，位移为 s3，则有： 司机缴费后匀加速的距离 (2)根据题意轿车应该在收费窗口前 9m 处速度减为 6m/s，设车减速位移为 s1′，由 得 所以，轿车应离收费窗口 91m+9m=100m 处开始刹车 若不停车收费也是窗前 100m 开始刹车，时间为： 窗口前匀速时间： 窗口后加速到 20m/s 所用时间为： 加速运动的位移由： 得， 2 2 100m2 vs t= = 3 ' 20svt a = = ' 2 3 3 1 200m2s a t= = ' 2 2 12 tas v v= − 2 2 2 2 ' 1 6 20 m 91m2 2 2 tv vs a − −= = =− × 4 6 20 s 7s2 tv vt a − −= = =− 5 1.5s t st v = = 6 ' 14stv vt a −= = 2 0 1 2s v t at= +窗口后还有 (200-182)m=18m 匀速运动，其时间为： 若不停车经过窗口前 100m 到窗口后 200m 的总时间为： 若停车收费经过窗口前 100m 到窗后 200m 的总时间为： 所以不停车通过可以节约时间为 60s-23.4s=36.6s ' 2 3 1(6 14 1 14 )m 182m2s = × + × × = 7 18 s 0.9s20t = = 4 5 6 7 23.4st t t t+ + + = 2 0 3 60st t t+ + =