高一物理上学期期中-北京市人大附中2014-2015学年高一上学期期中物理试题及答案

北京市人大附中2014-2015学年高一上学期期中物理试卷参考答案与试题解析一、本题共10小题，每小题3分，共30分1．（3分）下面的物理量中有一个不是矢量是（）A．质量B．速度C．加速度D．力考点：矢量和标量．分析：矢量是既有大小又有方向的物理量，标量是只有大小没有方向的物理量．解答：解：质量是只有大小没有方向的标量，不是矢量，而速度、加速度和力都是既有大小又有方向的矢量．本题选不是矢量的，故选：A．点评：矢量与标量有两大区别：一是矢量有方向，标量没有方向；二是运算法则不同，矢量运算遵守平行四边形定则，标量运算遵守代数加减法则．2．（3分）关于物体运动的速度和加速度的关系，下列说法中正确的是（）A．速度变化量越大，加速度就越大B．速度变化率越大，加速度就越大C．加速度方向为正，速度变化量的方向可以为负D．加速度方向不变，速度方向也不变考点：加速度；速度．专题：直线运动规律专题．分析：加速度等于单位时间内的速度变化量，反映速度变化快慢的物理量．解答：解：A、速度变化量越大，速度变化不一定快，加速度不一定大，故A错误．B、加速度等于速度的变化率，速度变化率越大，加速度越大，故B正确．C、加速度的方向与速度变化量的方向相同，加速度方向为正，速度变化量的方向也为正．故C错误．D、加速度方向不变，速度方向可能改变，比如平抛运动．故D错误．故选：B．点评：解决本题的关键掌握加速度的物理意义，知道加速度的大小与速度的大小、速度变化量的大小无关．3．（3分）某质点的位移随时间而变化的关系式为s=4t﹣2t2（m），则质点的初速度与加速度分别是（）A．0m/s与4m/s2B．4m/s与4m/s2C．4m/s与﹣4m/s2D．4m/s与﹣2m/s2考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：直线运动规律专题．分析：根据匀变速直线运动的位移时间公式得出质点的初速度和加速度．解答：解：根据=4t﹣2t2得质点的初速度为：v0=4m/s，加速度为：a=﹣4m/s2，故D正确，A、B、D错误．故选：C．点评：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式，并能灵活运用，基础题．4．（3分）关于重心下列说法中正确的是（）A．重心就是物体上最重的一点B．形状规则的物体的重心，在它的几何中心C．重心是物体所受重力的作用点，故重心一定在物体上D．用细软线将物体悬挂起来，静止时重心一定在悬线所在直线上考点：重心．分析：重心就是物体所受的重力集中的作用于一点；重心分布于质量、几何形状有关．1、形状规则的质量分布均匀的物体的重心一定在物体的几何中心上；2、质量分布不均匀的物体重心随质量分布变化；重心的位置可在物体上，也可不再物体上．解答：答：A、根据重心的概念，故A错误B、形状规则的物体的重心，还与质量分布有关，故B错误C、重心是物体所受重力的作用点，但重心不一定在物体上，故C错误D、用细软线将物体悬挂起来，静止时重心一定在悬线所在直线，这是悬挂法求中的原理，故D正确故选：D点评：本题考查了重心的概念，解释常见的现象，难度一般．5．（3分）关于弹力和摩擦力，下列正确的是（）A．弹簧不受力时，它的劲度系数为零B．两个接触的物体间一定有压力C．由μ=可知，动摩擦因数与滑动摩擦力成正比，与压力成反比D．要产生摩擦力，两物体必须相互接触，挤压，接触面粗糙，具有相对运动趋势或发生相对运动考点：物体的弹性和弹力；摩擦力的判断与计算．专题：受力分析方法专题．分析：弹力产生的条件：相互接触挤压；摩擦力产生的条件：接触面粗糙；相互接触挤压；有相对运动或相对运动趋势．弹力的方向垂直于接触面，摩擦力的方向与接触面相切，与相对运动或相对运动趋势的方向相反．解答：解：A、它的劲度系数与弹簧的弹力有无无关；故A错误；B、两个接触的物体间，不一定有压力；故B错误；C、动摩擦因数与滑动摩擦力用及压力均无关；故C错误；D、根据摩擦力产生的条件可知，相互接触，挤压，接触面粗糙，具有相对运动趋势或发生相对运动；故D正确；故选：D．点评：本题要注意摩擦力的方向、产生；并且还要会区分静摩擦力与滑动摩擦力；同时注意滑动摩擦力与静摩擦力的计算方法的不同．6．（3分）气球正在加速上升，上升某一高度，从气球上脱落一个物体，在物体刚离开气球的瞬间，正确的说法是（）A．物体立即向下做自由落体运动B．物体的速度为零，但具有向下的加速度C．物体具有向上的速度和向上的加速度D．物体具有向上的速度和向下的加速度考点：竖直上抛运动．分析：掉下的物体由于具有惯性，与气球具有相同的速度，根据物体的受力判断其加速度的方向．解答：解：上升的气球掉下一物体，由于具有惯性，物体离开气球时的初速度与气球的速度相同，方向竖直向上，由于物体仅受重力，根据牛顿第二定律知，加速度方向向下，大小为g．故D正确，A、B、C错误．故选：D．点评：解决本题的关键知道物体具有惯性，离开气球时的速度与气球速度相同．会根据物体的受力判断物体的加速度，不能凭空想象．7．（3分）如图所示，质量为10kg的物体在水平面上向左运动，此时受到水平向右外力作用F=20N物体与平面之间的动摩擦因数为0.2，则该物体受到的合力是（g取10m/s2）（）A．0N B．40N，水平向右C．20N，水平向左D．22N，水平向右考点：牛顿第二定律．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：正确对物体进行受力分析，先根据滑动摩擦力的公式求滑动摩擦力，求出其合力解答：解：在水平地面上向左运动，竖直方向受重力、支持力，水平方向受水平向右的推力、水平向右的摩擦力．水平向右的推力F=20N，摩擦力f=μN=μmg=0.2×10×10=20N，方向：水平向右，所以合力大小为F合=N=40N，方向水平向右，故ACD错误，B正确．故选：B．点评：本题中容易出错的是滑动摩擦力方向的判断，很多同学易受外力方向的影响而判断错误．8．（3分）在2004年的雅典奥运会上，古巴女排18号选手巴洛斯的发球给中国女排造成了很大的威胁，在她发球时一位摄影爱好者从侧面给他拍了张全身照，相机的曝光时间秒，在相片上巴洛斯身高5.00cm，她的实际身高为1.98m，排球在照片上留下了0.50cm的径迹，根据以上数据可估算出她的发球时速为（Km/h）（）（）A．24 B．72 C．86 D．120考点：平均速度．专题：直线运动规律专题．分析：当时间很短时，可以用平均速度表示该时间内某个时刻的瞬时速度；先根据比例估算出排球的位移大小，然后根据平均速度的定义列式求解平均速度，得到发球时速．解答：解：在相片上巴洛斯身高5.00cm，她的实际身高为1.98m，排球在照片上留下了0.50cm的径迹，故位移约为0.198m；相机的曝光时间秒，故发球时速：v===23.76m/s≈86km/h故选：C．点评：本题关键是明确估算瞬时速度的方法，是用极短时间内的平均速度表示，基础题目．9．（3分）在弹簧弹性限度内，用轻弹簧将质量为2m的小物体吊起来，当物体静止时轻弹簧伸长量为L，在该弹簧两端通过光滑的定滑轮各系上质量为的小物体，如图所示，这时弹簧的伸长量为（）A．L B．C．D．0考点：胡克定律．分析：胡克定律是力学基本定律之一．是适用于一切固体材料的弹性定律，它指出：在弹性限度内，物体的形变跟引起形变的外力成正比．这个定律是英国科学家胡克发现的，所以叫做胡克定律．本题先对物体受力分析，受重力和弹簧的拉力，由于物体保持静止，故重力等于拉力；由牛顿第三定律可知物体对弹簧的拉力与弹簧对物体的拉力相等；再由胡克定律可知，弹力F=k△l，最终可以求出弹簧的伸长量．解答：解：弹簧伸长x，根据胡克定律有：F=kx物体保持静止，故物体对弹簧的拉力等于物体的重力，有：F=2mg=kl当F′=mg=kl′时，联立解得：l′=，故C确故选：C点评：本题胡克定律的基本应用问题，关键要记住胡克定律．10．（3分）如图所示，圆柱体的A点放有一质量为M的小物体P，使圆柱体缓慢匀速转动，带动P从A点转到A′点，在这个过程中P始终与圆柱体保持相对静止．那么P所受静摩擦力f的大小随时间t的变化规律是（）A．B．C．D．考点：牛顿第二定律；滑动摩擦力；带电粒子在匀强磁场中的运动．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：对物块P进行受力分析，求出摩擦力的表达式即可求解．解答：解：物块P受三个力的作用，竖直向下的重力G，沿半径指向外的支持力F N，沿切线方向的静摩擦力F f，因圆柱体缓慢移动，所以物块P在任意位置所受合力为零，对三力正交分解，设重力G与支持力F N方向所夹锐角为θ，则F f=mgsin θ，从A转至A′的过程中，θ先减小后增大，F f先减小后增大，且按照正弦规律变化，故A正确．故选A．点评：该题主要考查了同学们受力分析的能力，要想求解一个物理量的变化情况，就要求出该物理量的表达式，难度适中．二、本题共4小题，每小题4分，共计16分，每小题的选项中有一个或多个是符合提议的，全部选对的得4分，选不全的得2分11．（4分）对于自由落体运动，取g=9.8m/s2，则下列说法正确的是（）A．从开始下落起，下落1m，2m，3m所用的时间之比是1：：B．从开始下落起，在1s末，2s末，3s末的速度之比是1：3：5C．从开始下落起，在第1s内，第2s内，第3s内的平均速度之比是1：3：：5D．在相邻两个1s内的位移之差都是9.8m考点：自由落体运动．专题：自由落体运动专题．分析：自由落体运动是初速度为0，加速度为g的匀加速直线运动，根据匀变速直线运动基本公式即可解题．解答：解：A、根据位移公式h=知，下落1m，2m，3m所用的时间之比是1：：，A正确；B、根据速度公式v=gt得知，在1s末、2s末、3s末的速度之比是1：2：3，故B错误，C、根据位移公式得知，物体在第1s内、第2s内、第3s内的位移之比是1：3：5，故第1 s 内，根据平均速度定义式可知：在第1s内，第2s内，第3s内的平均速度比是1：3：5，故C正确；D、根据匀变速直线运动的特征公式△x=aT2，相邻两个1 s 内的位移之差为△x=gT2=9.8×12=9.8m，故D正确；故选：ACD点评：记住自由落体运动的基本公式，难度不大，属于基础题．12．（4分）如图所示，C是水平地面，A、B是两个长方形物块，F是作用在物块B上沿水平方向的力，物块A和B以相同的速度做匀速直线运动．由此可知，A、B间的动摩擦因数μ1和B与地面之间的动摩擦因数μ2有可能对的是（）A．μ1=0，μ2=0 B．μ1=0，μ2≠0C．μ1≠0，μ2=0 D．μ1≠0，μ2≠0考点：滑动摩擦力；静摩擦力和最大静摩擦力．专题：摩擦力专题．分析：物块A和B以相同的速度做匀速直线运动，合力均为零，分别以A和整体为研究对象，研究A与B间、B与地间的摩擦力，若两物体间无摩擦力，物体间的动摩擦因数可能为零，也可能不为零；若物体间有摩擦力，物体间的动摩擦因数一定不为零．解答：解：先以A为研究对象，A做匀速运动，合力为零，由平衡条件分析可知，A不受摩擦力，否则水平方向上A的合力不为零，不可能做匀速直线运动，则知A、B间的动摩擦因数μ1可能为零，也可能不为零；再以整体为研究对象，由平衡条件分析可知，地面对B一定有摩擦力，则B与地面之间的动摩擦因数μ2一定不为零．故选BD点评：本题关键要抓住物体的运动状态：匀速直线运动，根据平衡条件分析物体的受力．常常有学生认为物体从静止开始运动，AB间一定有摩擦力，μ1一定不等于零．要培养根据状态分析受力的习惯．13．（4分）一个物体在8个共点力的作用下处于静止状态，现在撤去其中的两个力，这两个力的大小分别是25N和30N，其余6个力保持不变，则高物体所受合力大小可能是（）A．40N B．20N C．4N D．零考点：力的合成．专题：平行四边形法则图解法专题．分析：由共点力平衡的条件可以知道，当撤消25N和20N的两个力后，其它力的合力与这两个力的合力大小相等方向相反，所以与直接求25N和20N的两个力的合力大小一样，根据力的合成可以求得合力的大小．解答：解：由题意可知，撤去其中两个力的合力与其余6个力的合力，大小相等，方向相反；由平行四边形定则可知，25N和30N的两个力的合力的大小范围应该是5N≤F合≤55N，所以可能的是AB．故选：AB．点评：解答本题关键是要知道撤消25N和20N的两个力后，其它力的合力与这两个力的合力大小相等方向相反，与直接求25N和20N的两个力的合力大小一样，本题比较简单．14．（4分）从地面竖直上抛一物体A，同时在离地面某一高度处有一物体B自由下落，两物体在空中相遇时速率为v，则下列说法中正确的是（）A．物体A，B各自在空中运动的总时间相等B．物体A上抛的初速度和物体B落地时的速度大小相等，都是2vC．两物体在空中相遇时的位置一定是物体B开始下落时高度的中点D．物体A能上升的最大高度和物体B开始下落时的高度相同考点：竖直上抛运动；自由落体运动．分析：竖直上抛运动看成向上的加速度为﹣g的匀减速直线运动处理，根据两物体在空中同时到达同一高度求出运动经过的时间，由运动学公式和竖直上抛运动的对称性分析求解．解答：解：A、根据竖直上抛运动的对称性可知，B自由落下到地面的速度为2v，在空中运动时间为t B=，A竖直上抛物体在空中运动时间t A=2×=．故A错误．B、设两物体从下落到相遇的时间为t，则对于自由下落物体有：gt=v；竖直上抛物体的初速度为v0，则由题v=v0﹣gt 解得v0=2v，故B正确．C、D、物体A能上升的最大高度h A==，B开始下落的高度h B=g（）2=，显然两者相等．B下落的时间为t=，下落的高度为h=gt2==h B．则知不是B物体开始下落时高度的中点．故C错误，D正确．故选：BD点评：本题涉及两个物体运动的问题，关键要分析两物体运动的关系，也可以根据竖直上抛运动的对称性理解．三.本题共3小题，每小题6分，共计18分，请将答案填写在答题纸上．15．（6分）在“两个共点的力的合成”实验中，两弹簧秤的拉力的图示已在如图中作出（图中单元个长度代表1牛），O点是橡皮条的一个端点．用作图法作出合力F的图示，且由此求出合力F的大小为5牛．考点：验证力的平行四边形定则．专题：实验题；平行四边形法则图解法专题．分析：力的合成遵循平行四边形定则，根据平行四边形定则作出合力，从而得出合力的大小．解答：解：（1）根据平行四边形画出合力如图：（2）由图看以数出合力的长度是5个小格，所以合力大小为：F合=5×1=5N故答案为：（1）如图；（2）5N点评：考查力的合成时平行四边形的画法，画出后求合力时按照选定的标度求解即可．16．（6分）如图甲所示，在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学进行实验的主要步骤是：将橡皮筋的一端固定在木板上的A点，另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计．沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将此位置标记为O点，读取此时弹簧测力计的示数，分别记录两个拉力F1、F2的大小．再用笔在两绳的拉力方向上分别标记a、b两点，并分别将其与O点连接，表示两力的方向．再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，记录其拉力F的大小并用上述方法记录其方向．（1）用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，这样做的目的是：保证前后两次作用力的效果相同．（2）这位同学在实验中确定分力方向时，图甲所示的a点标记得不妥，其原因是：oa两点的距离太近，画力的方向时容易产生误差．．（3）图乙是在白纸上根据实验结果作出的力的图示，其中F′是F1和F2合力的实际测量值．考点：验证力的平行四边形定则．专题：实验题．分析：（1）验证力的平行四边形定则的实验中需要我们让两次拉时的效果相同，且需要记录下拉力的大小及方向；（2）在找出力的方向时，应使两点距离大一些，这样可以减小误差．（3）分析两个合力的来源可知实验值及真实值；解答：解：（1）两次拉到同一位置可以保证前后两次作用力的效果相同；（2）由图可知，o、a两点距离太近，画力的方向时容易产生误差，应使a离o远一些；（3）实际测量值一定与AO在同一直线上，而另一合力是由平行四边形得出的，一定为平行四边形的对角线，故F为实际测量值，F′为理论值；故答案为：（1）保证前后两次作用力的效果相同；（2）oa两点的距离太近，画力的方向时容易产生误差．（3）F′点评：本题第一、三问为对基础内容的考查，应注意分析实验的原理及数据处理方法；第二问为误差分析，可以根据实验中的要求进行分析．17．（6分）用接在f=50Hz（周期与频率互为倒数）交流低压电源上的打点计时器，小车作匀加速直线运动的加速度，某次实验中得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起取计数点，并分别标明0，1，2，3，4，相邻两个计数点之间还有4个点未标出，测得0与1两计数点间的距离s1=30mm，3与4间距离s4=48cm．则计算小车的加速度的表达式为（用图中所给量表示）其大小为6.0m/s2，小车在计数点3的瞬时速度为5.0m/s（保留两位有效数字）考点：测定匀变速直线运动的加速度．专题：实验题．分析：根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出计数点3的瞬时速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度的大小．解答：解：根据，，加速度的表达式a=，代入数据解得a=．因为，则m=0.42m．小车在计数点3的瞬时速度=．故答案为：，6.0，5.0点评：解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，关键是匀变速直线运动的两个重要推论的运用．四、本题共4小题，共36分18．（9分）一物体从静止开始作匀加速直线运动，测得经过8m距离用了4s的时间，则该物体在4s末的瞬时速度为多大？第4s内的平均速度为多大？考点：平均速度；匀变速直线运动的速度与时间的关系．专题：直线运动规律专题．分析：物体从静止开始作匀加速直线运动，先根据平均速度定义公式求解平均速度，再根据求解末速度．解答：解：物体从静止开始作匀加速直线运动，测得经过8m距离用了4s的时间，故4s 内的平均速度：根据，有：4=解得：v4=8m/s加速度为：a=3s末速度：v3=v0+at3=0+2×3=6m/s第4s内的平均速度：答：该物体在4s末的瞬时速度为8m/s，第4s内的平均速度为7m/s．点评：本题关键是明确物体的运动性质，然后根据平均速度公式列式求解，基础题目．19．（9分）如图所示，质量m=4.9kg的木块放在水平地面上，现在用大小为15N，方向与水平地面成θ=37°斜向上的拉力F拉动木块，使木块沿水平地面匀速滑行取（g=10m/s2sin37°=0.6，cos37°=0.8，）求：（1）木块所受滑动摩擦力f多大？（2）木块所受支持力N多大？（3）木块与地面间的动摩擦力因数μ多大？考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：首先以物体为研究对象，受力分析，利用平衡态列方程即可求解，注意利用正交分解法．解答：解：以物体为研究对象，受重力、弹力、摩擦力和拉力，由于物体匀速，所以合外力为零．受力如图，根据正交分解得，f=Fcos37°=15×0.8N=12NN=mg﹣Fsin37°=49N﹣15×0.6N=40N所以=0.3答：（1）木块所受滑动摩擦力f为12N．（2）木块所受支持力N为40N．（3）木块与地面间的动摩擦力因数μ为0.3．点评：解决本题的关键能够正确地进行受力分析，运用正交分解，抓住合力等于零进行求解．20．（9分）在某游乐场中，有一台大型游戏机叫“跳楼机”．参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40m高处，然后由静止释放．座椅沿轨道自由下落一段时间后，开始受到压缩空气提供的恒定阻力而紧接着做匀减速运动，下落到离地面4.0m高处速度刚好减小到零，这一下落全过程经历的时间是6s．求：（1）座椅被释放后自由下落的高度有多高？（2）在匀减速运动阶段，座椅和游客的加速度大小是多少？（取g=10m/s2）考点：自由落体运动；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：自由落体运动专题．分析：（1）分析座椅的运动情况，先做自由落体运动，然后做匀减速直线运动直到静止，画出速度﹣时间图象，根据图象与时间轴围成的面积表示位移求出最大速度v，再根据位移﹣速度公式即可求得自由下落的高度h；（2）先求座椅和游客做匀减速运动的位移，再根据匀减速直线运动位移﹣速度公式即可解题．解答：解：（1）画出v﹣t图，由图象知，“面积”s=vt，得：v==m/s=12 m/s根据自由落体运动规律，座椅被释放后自由下落的高度：h==m=7.2 m．（2）物体做匀减速运动的位移：s′=（36﹣7.2）m=28.8 m，由公式v2=2as′可知在匀减速运动阶段，游客的加速度大小：a==m/s2=2.5 m/s2．答：（1）座椅被释放后做自由下落的高度h为7.2 m；（2）在匀减速运动阶段，座椅和人的加速度大小是2.5 m/s2．点评：该题主要考查了自由落体运动和匀减速直线运动位移﹣时间公式的直接应用，有时利用图象等其它方法解题比较简单，难度不大．21．（9分）一辆载重卡车在平直公路上以v=72m/h的速度匀速行驶，它的载货平板上放置一个没有捆扎的货柜，其前沿距驾驶室后壁l1=2.30m，行进中司机突然发现有紧急情况，立即制动，制动后卡车和货柜的运动都可看做是做匀减速直线运动，制动后汽车经t1=2.3s停车，司机下车检查发现货柜已向前移位，柜的前沿在距驾驶室后壁仅有l2=30cm的地方，取g=10m/s2（1）卡车的位移s1多大？（2）货柜的加速度a2多大？考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）先分析小车和货物的运动情况，利用加速度公式和匀变速直线运动公式即可求解．（2）先据货物和车的位移关系，再利用小车河货物的位移公式联立即可求解．解答：解：（1）据题意可知，v=72Km/h=20m/s车匀减速时的加速度：a=…①据匀变速直线运动的规律可知：s=…②联立①②解得：s=23m（2）设货柜经t静止，货柜的平均速度：v平==10m/s所以货柜的位移：s2=10t…③据题意可知，货柜与车的位移关系：s2=s+（L1﹣L2）…④货柜的加速度：a2=…⑤联立②③④⑤解之得：a2=﹣8m/s2答：（1）卡车的位移s1为23m．（2）货柜的加速度a2为8m/s2点评：善于利用匀变速直线运动的平均速度公式是解题的捷径，灵活应用货柜和小车的位移关系是解题的核心．。