江苏省南京市南师附中2020-2021学年高一上学期期中考试物理试题

南京师大附中2020~2021学年第一学期

高一年级期中物理试题

一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）

1.通过学习牛顿运动定律知识，我们可以知道（ ） A ．力是物体运动状态改变的原因 B ．物体的运动需要力来维持

C ．惯性的大小与质量有关，与速度大小也有关

D ．物体之间的作用力与反作用力，总是同时产生但不一定同时消失的

2.在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思维法、类比法、科学假说法和建立物理模型法等。以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（ ） A ．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法

B ．根据速度定义式/=??v x t ，当△t 非常小时，/??x t 就可以表示物体在t 时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思维法

C ．伽利略在研究自由落体运动的实验时把斜面的倾角外推到90，得到自由落体运动的规律，采用的是建立模型法

D ．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了控制变量法

3.港珠澳跨海大桥的九洲航道桥采用的是双塔中央索面钢混组合梁结构，主索塔采用“风帆”型的钢混结构，斜拉索采用单面平行钢丝索（所有钢丝索均处在同一竖直面内），其索塔与钢索结构如图所示，下列说法正确的是（ ）

A ．增加钢丝索的数量可减小索塔受到的向下的压力

B ．钢索越长，钢索中的拉力越大。

C ．为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低索塔的高度

D．索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下

4.小张和小王分别驾车沿平直公路同向行驶，在某段时间内两车的v-t图像如图所示，初始时，小张在小王前方x0处，则（）

A．若x0=l8m，两车相遇0次

B、若x0=36m，两车相遇I次

C．若x0<18m，两车相遇2次

D．若x0=54m，两车相遇1次

5.长为L的软项链两端拴着甲乙两球，某同学用手拿着甲球站在三楼阳台上，由静止释放甲球让项链下落，如果站在四楼阳台上重复上述实验，不计空气阻力，则两次实验中两球相继落地的（）

A．速度之差变大B．速度之差不变

C．时间之差变小D．时间之差不变

6.如图所示，质量均为m的两小球A、B用轻绳相连并悬挂在天花板上O点，现用一水平力缓慢拉小球B，当轻绳OA与水平天花板的夹角为45°时，水平力F的大小为（已知重力加速度为g）（）

mg B．mg

A．

2

C mg D．2mg

7.甲图中，轻杆AB一端与墙上的光滑的铰链连接，另一端用轻绳系住，绳、杆之间夹角为30°，在B点下方悬挂质量为m的重物。乙图中，轻杆CD一端插入墙内，另一端装有小滑轮，现用轻绳绕过滑轮挂住质量为m的重物，绳、杆之间夹角也为30°。甲、乙中杆都垂直于墙，则下列说法中正确的是（）

A．两根杆中弹力一样的大

B．甲图中杆的弹力更大

C．两根杆中弹力方向均沿杆向

D．若甲、乙中轻绳能承受最大拉力相同，则物体加重时，乙中轻绳更容易断裂

8.如图所示，光滑匀质球放置在两木板P、Q之间，两木板夹角为θ（θ<90°），则

A．其他条件不变，仅换一个等大但更重的球时，球对P的压力保持不变

B．其他条件不变，将木板Q缓慢旋转至水平，球对P、Q两板的压力均变大

C．其他条件不变，将-。等重但半径更大的球放入两板间，球对Q板的压力变小

D．其他条件不变，缓慢将P、Q两板同时顺时针旋转至Q板水平，过程中θ大小保持不变，P、Q两板压力将逐渐减小

二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共计16分。每小题有两个或三个选项符合题意。全部选对的得4分，漏选的得2分，错选或不答的得0分。）

9.关于速度、速度的变化量、加速度，下列说法中正确的是（）

A．加速度大，说明速度变化量大

B．初速度为正值，加速度为负值，说明速度朝负向增大

C．加速度的方向总是和速度变化量的方向相同

D．加速度大小与速度、速度的变化量的大小没有必然关系

10.2020年9月，某校举行了秋季运动会，同学们展现了良好的精神面貌，下列说法正确的是（）A．某同学参加百米赛跑，当他撞线时可以简化为质点

B．高一女子400米年级纪录为59.5s，其中59.5s为时间间隔

C．在高一男子200米比赛中，某同学用25秒的时间跑完，则他的平均速度大小小于8m/s

D．某同学在高一男子实心球比赛中成绩为12.8m，其中12.8m 为实心球出手后的位移大小

11.如图所示，一个质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端连接在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°，则（）

A．滑块可能只受到三个力作用

B．弹簧一定处于压缩状态

C．斜面对滑块的支持力可能为零

mg

D．斜面对滑块的摩擦力大小一定等于

2

12.某质点先做初速度为零的匀加速直线运动，后做同方向的匀减速直线运动，直到速度减为零，则下列关于该过程的运动学图像正确的是（）

13.如图所示，将一个半球体置于水平地面上，半球的中央有一光滑小孔，上端有一光滑的小滑轮，柔软光滑的轻绳绕过滑轮，两端分别系有质量为m1、m2的物体（两物体均可看成质点，m2悬于空中），整个装置处于静止状态。己知此时m1与半球体的球心O的连线与水平方向成θ=53°角（sin53°=0.8，cos53°=0.6 ），m1与半球面的动摩擦因数为0.5，并假设m1所受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是（）

A ．当m 1、m 2静止时，地面对半球体的摩擦力为零

B ．当

125

3

=m m 时，半球体对m 1的摩擦力垂直于图中的虚线向上 C ．当

1

2

3=m m 时，半球体对m 1的摩擦力的方向垂直于图中的虚线向下 D ．当

12

443≤≤m m 时，m 1、m 2均可以保持静止 三、实验题：本题共2小题，共计14分。请将解答填写在答题卡相应的位置。 14. （6分）在探究小车速度随时间变化规律实验中： (1)操作步骤中释放小车和接通电源的先后顺序应该是（） A ．先释放小车后接通电源 B ．先接通电源后释放小车

(2)某同学获得一条点迹清楚的纸带，如图所示，已知打点计时器每隔0.02s 打一个点，该同学选择了A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 七个计数点，每相邻两个计数点间还有四个点图中没有画出，测得相邻计数点间距离为s 1=3.59cm ，s 2=4.41cm ， s 3=5.22cm ， s 4=6.04cm ， s 5=6.85cm ， s 6=7.68cm （a ）根据 （填公式）可判断小车做 运动。

（b ）打点计时器在打C 点时小车的速度为______ m/s （保留2位有效数字） （c ）小车的加速度为 _m/s （保留2位有效数字）

15. （8分）某同学进行“验证力的平行四边形定则”实验，试完成主要步骤：

(1)如图甲，将木板水平放好，用两只弹簧测力计B、C分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，记下结点的位置O点、两弹簧测力计的读数F1=4.00N和F2=5.40N以及_ 。

(2)用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条与细绳套的结点拉到，记下弹簧测力计的示数F （如图乙所示）=______ _N，记下细绳套的方向。

(3)图丙中记录了F1、F2、F的方向，请选定合适的标度，以O为作用点，画出力F1、F2的图示，然后按平行四边形定则画出它们的合力F合，并量出F合=_ N；

(4)比较F与F合的一致程度，若有较大差异，对其原因进行分析，并作出相应的改进后再次进行实验。

(5)关于该实验的注意事项，下列说法中正确的是（）

A．对弹簧测力计调零时应将测力计竖直放置

B．F1、F2弹簧测力计的示数最好接近满量程

C．弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行

D．每次实验中两个分力间的夹角必须大于90°

四、计算题：本题共4小题，共计42分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后的答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

16. （9分）某一物体做直线运动，其速度时间图像如图所示，求：

(1) 哪一时刻物体距出发点最远？最远距离是多少？

(2) 4s 内物体运动的路程？

(3) 4s内物体运动的平均速度大小？

17. （10分）用劲度系数k = 500N/m的轻弹簧连接的滑块A静止在水平桌面上，弹簧没有形变，如图所示，已知，G A= 500N，A与桌面的动摩擦因数为μ=0.50，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，用水平力F作用于弹簧右侧端点O，让F从零逐渐增大，当A动起来后，使A向右缓慢匀速前进0.4m，求：

(1) 当O点向右运动的位移x 1=0.4m时，A受到的摩擦力大小：

(2)当O点向右运动的位移x2为多少时，A开始运动；

(3)以A所受摩擦力f为纵坐标，0移动的位移大小x为横坐标，作出f随x变化的图像。

18. （11 分）如图所示，有一本质量为m= 0.5kg的书放在一倾角θ= 37°的斜面上，书与斜面间的动摩擦因数为μ1=0.5，设f静max=f动，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g = l0Nkg 。

(1)若对书施加沿斜面向上的力F1，则求满足书本不打滑的F1的大小范围；

(2)若对书施加沿水平向右的力F2，使书匀速向上运动，则求F2的大小；

(3)用光滑、轻质的挡板PQ将若干本相同的书（与题干中相同）夹在墙壁之间，施加的水平力为F3 = 65N，若书本之间的动摩擦因数为μ2 =0.35，书本与墙壁之间动摩擦因数为μ3=0.5，在保证所有书本都不会打滑的前提下，最多能夹住多少本书？

19. （12 分）如图所示，在同一竖直线上有一个小球和管子AB，小球可以穿过管子而不受影响，已知：h1=20m，h2=5m，l=5m，g = 10m/s2

(1)将管子固定，小球由静止释放，求小球通过管子过程中由A运动到B的时间Δt：

(2)当小球由静止释放时，管子以初速度v0竖直上抛，为确保管子第1次落地前小球能穿过管子，求v0的大小范围：

(3)同时将管子和小球由静止释放，且管子和小球与地面碰撞后均能立即原速率向上反弹，则求经过t=18s 时小球通过管子的次数。

南京师大附中2020-2021学年第一学期

高一年级期中物理试题参考答案

1. [答案] A

[解析] AB、力是改变物体运动状态的原因，物体的运动不需要力来维持，故A正确，B错误；

C、惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的速度无关，故C错误：

D、作用力与反作用力总是同时产生，同时消失，故D错误：

故选A．

2

[答案] B 。

[解析] A、质点采用的物理方法是理想模型法，故A错误：

C、伽利略的实验采用的物理方法是理想实验法，故C错误：

D、把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，采用的物理方法是极限思维法，故D错误；

故选B．

3.[答案] D

[解析] A、增加钢丝索的数量会增大索塔受到的压力，故A错误：

BC、如图所示，钢索中的拉力仅与钢索和竖直方向的夹角有关，与竖直方向的夹角越大，则拉力越大：因为钢索与水平面的夹角都一样，所以各个钢索上所受拉力相同，故B错误：降低索塔的高度，会使得钢索和竖直方向的夹角变大，钢索承受拉力变大，故C错误：

D、正交分解，水平方向的分力相互抵消，合力竖直向下，故D正确：

故选D．

4.[答案] C

[解析]在6s 之前小王的速度比小张大，6s 共速时，小王比小张多行驶了18m 。 若x 0<18m ， 则此时小王超过了小张，已经相遇了一次，6s 之后小张的速度比小王大，小张会反超回来，故两车相遇2次：若x 0=18m ，小王和小张仅在6s 时相遇一次：若x 0>18m ，6s 时，小王没有追上小张，故两车相遇0次，综上选择C ． 5.[答案] C

[解析]因为项链长不变，两次实验，落地时两球的速度增加，所以当乙球落地时，甲球通过同样的距离，所需要的时间变短，两球相继落地的时间之差变小，因为两球同时释放，?=?v g t ，所以两球相继落地的速度之差也变小，故选C ．

6.[答案] D

[解析]整体分析AB ，仅受三个力，整体重力2mg ， OA 绳上拉力，水平拉力F ，三力平衡易得F=2mg 。

7.[答案] B

[解析]甲图中由于杆可以自由转动，因此仅能给沿杆的力，即水平向右的力，而绳为死结，可以看作两段绳，拉力不同。乙图中的杆则可以给各个方向的力，因此因先判断绳上拉力，由于滑轮的存在，为同一段绳，拉力相同。根据上述判断简单的三力平衡即可求解。 [答案] D

[解析] A 、由三力平衡易得P 板压力tan θ

=

P mg

N ，与重力正相关，故A 错误： B 、同理根据θ判断P 板压力即可，而Q 板压力为sin θ

=Q mg

N ，故B 错误：

C 、换一个等重的球，不影响重力，半径增大但不会改变角度，所以压力不变，故C 错误：

D 、如图所示，球受三个力作用处于平衡状态，将三个力平移到首尾相连构成矢量三角形，因为不管怎么旋转，重力G 的大小和方向均不变，虽然两个弹力的方向变化，但是两木板的夹角不变，所以两个弹力的夹角也不变，重力G 相当于三角形外接圆的一根弦，顺时针旋转木板使得Q 板水平，则移动N Q 与N P 两个力相交的顶点，使得N Q 竖直向上，在这个过程中，两个弹力大小均减小，故D 正确： 故选D ．

9. [答案] CD

[解析] A ．加速度大说明速度变化的快，变化的多少还受时间的影响，故A 错误： B 、初速度与加速度反向，正向减速，故B 错误： 故选CD ．

10. [答案] BC

[解析] A ．撞线的时候一般需要看有效部位，躯干部分过线来计时，因而不能作为质点，故A 错误： B 、59.5s 表示跑完400米所用的总时间，是时间间隔，故B 正确；

C 、选项由于200米是弯道加上直线的距离，即位移大小会小于200m ，故C 正确：

D 、12.8m 应该是水平位移的大小，实际位移还要加。上身高的影响，故D 错误： 故选BC ． 11. [答案] AD

[解析] ABC 、对物体受力分析，一定有的力是重力，而因为需要有指向左上方的力来保证可以平衡，因此一定有摩擦，而有摩擦力必须要有弹力，因而这三个力是一定有的，由于不清楚斜面的粗糙程度，因此这三个力是否能够平衡不清楚，弹簧可以有力也可以没力。因此A 正确，BC 错误： D 、滑块静止，根据受力平衡可得f = mgsin θ一定成立，故D 正确： 故选AD ．

12.[答案] BC

[解析] A 、v=at ，因此v 一t 图应为直线。 B 、2

12

=

x at ，因此是二次函数正确。 C 、22=v ax ，v 2与x 也是直线关系成立。

D 、=v ， 应该是开口左右的抛物线，因此错误。

13. [答案] AD

[解析] A 、由整体法易知摩擦力为零，故A 正确： B 、m 2g=m 1gcos53°， 恰好没有摩擦力，故B 错误： C 、m 2g

211sin 53cos53μ??

+=m g m g m g 和

211sin 53cos53μ??=+m g m g m g ，故D 正确：

故选AD ．

14. [答案](1) B (2) （a ）2?=x aT 匀变速直线运动 （b ） 0.48 （c ） 0.82 [解析] (1)略

(2) C 点的瞬时速度可以用BD 段的平均速度表示，故有

21 4.41 5.220.4815/220.1++==

==?c BD s s cm cm

V v m s T s

， 保留两位有效数字，故答案为0.48m/s ； (3)加速度计算采用逐差法，故有

2

432122()()(7.68 6.85 6.04)(5.2 4.4 3.59)

0.817/(3)(30.1)

++-++++-++=

==?b s s s s s s s cm cm cm cm lcm cm a ms s T s ，保留两位有效数字，故答案为0.82m/s 2.

15.[答案](1)两细绳套的方向 (2) O 点 3.90 (3) 如下图 4.30 [此空允许一定误差] (5) C

[解析] (1)略(2) 略(3) 注意画出来的合力与AO 不在一条直线上，合力长度的测量结果遵循刻度尺读数的估读规则，结果允许有误差，但注意保留的位数。(5)略 16. [答案](1) t=3s ， x=9m (2) s=10.5m (3)v=1.875m/s

[解析] (1)由图可知，当1= 3s 时图像所围正面积最大，此时位移x= 9m 。 (2)由图可知，物体前3s 向前运动s ，最后Is 向后运动s 2， 4s 内通过的总路程为两者面积之和s=s 1+s 2=9+1.5= 10.5m (3) 129 1.5

1.875/4

--=

==D s s v m s t 17. [答案] (1) f = 200N(2) 0.5'?=x m (3) 见解析 [解析] (1) max 5000.4200250静μμΛ=?=?=<===f k x N f N G N

。

(2) 由

max 250静μμ'Λ====?f N G N k x 可知0.5'?=x m

(3)

18. [答案](1) 1N ≤F 1≤5N(2) F 2=10N(3) 5本

[解析](1)依题意有mg sin θ- μ1mg cos θ≤F 1≤mgsin θ+ u1mgcos θ，可得1N ≤F1≤5N (2)由受力平衡可得：

2221cos sin cos sin 10θθθθμ=+?

?

=+?=??=?

N mg F F mg f F N f N (3)设一共有n 本书，每本书重G=5N ，通过整体法可知， 保证所有书本都不会打滑，需要同时满足：

332332.55(1)22.75μμ≤=??=?

-≤=?

nG F N

n n G F N

19. [答案

](1)

=?t s (2) v 0≥7.5m/s(3) 9次

[解析] (1) 21212

12

1212?

--=????-=??

h h l gt h I gt 可得

1212?=???=-=?

=??t t t t s t (2)当小球落地时，管子也恰好落地，此时v 0最小。

小球落地时，运动时间32===t s 管子落地时，2204412

-=-h v t gt 又3

4=t t ，解得v 0=7.5m/s ， 故v 0≥7.5m/s

(3) 由于管子和小球由静止释放，且管子和小球与地面碰撞后均能立即原速率向上反弹，则反弹后，管子和小球都能恰好回到释放时的高度，所以这里求小球通过管子的次数，实际上只需要考虑在规定时间内，小球会往返几次。

小球自由落体后，经过2s 与地面碰撞，再经过2s 回到原来的高度，因此在1=16s 时，小球已经穿过圆筒8次。再经过2s 小球恰好落地，会再一次穿过圆筒，故一共通过管子9次。