1、河北衡水中学2013-2014学年高一上学期期中考试 物理试题及答案解析 2013?2014学年度第一学期高一年级期中考试物理试卷 本试卷分第卷(选择题)和第卷非选择题两部分。共110分。考试时间110分钟。第卷(选择题 共64分)注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。2.答卷时,每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。一、选择题(每小题4分,部分得分2分,共64分。每小题所给选项至少有一项符合题意)1.下列说法中正确的是 A.出租车是按位移的大小来计费的B.3秒时指的是第3秒末时C.任意相等时间内通过的位移都相同的运动一定是匀速
2、直线运动D.初速度为零的匀加速直线运动,第一个s、第二个s、第三个s所用的时间之比为t、t、t:tN1:【答案】BCD【解析】A、出租车中里程表记录的是车通过的路程,因此是按路程收费的,故A错误B、3秒时是指第3秒这一时间的末状态C、匀速直线运动的定义D、由得:、.,所以【考点】位移、路程、时间与时刻、匀变速直线运动规律2.在中国海军护航编队“巢湖”舰、“千岛湖”舰护送下,“河北锦绣”、“银河”等13艘货轮历时36小时顺利抵达亚丁湾西部预定海域。此次护航总航程4500 海里,已知1海里1852米。假设所有船只运动速度都相同,则下列说法正确的是A.研究舰队的行驶路程时可将“千岛湖”舰看作质点B.
3、以“千岛湖”舰为参考系,“巢湖”舰一定是运动的C.根据本题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速度D.根据本题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速率【答案】AD【解析】A、本题中路程长度远远大于“千岛湖”舰的尺寸,所以研究舰队平均速率时可将“千岛湖”舰看作质点,故A正确;B、所有船只运动速度都相同,所以巢湖舰是静止的,故B错误;C、由于不知运动位移,不能求出此次航行的平均速度,故C错误;D、物体的路程和通过这段路程所用时间的比,叫做这段路程的平均速率,故可以求出平均速率,D正确。【考点】位移与路程;参考系;质点;平均速度3.物体做直线运动时,有关物体加速度和速度的说法中正确的是 A.物体
4、的加速度方向不变,速度的方向可能改变B.在匀减速直线运动中,物体的加速度必定为负值C.物体的速度等于0,其加速度也一定等于0D.只有在确定初速度方向为正方向的条件下,匀加速直线运动中的加速度才为正值【答案】AD【解析】A、当加速度与速度反向时,时间足够长就会使速度反向发生改变,比如上抛运动;B、匀减速直线运动说明速度方向与加速度方向相反,至于加速度是不是负值,要看正方向怎样规定;C、速度与加速度不存在直接的联系,速度为零时,加速度完全可能不为零,例如汽车启动;D、匀加速直线运动说明速度方向与加速度同向,再确定初速度方向为正方向,则加速度一定为正值。【考点】速度;加速度4.一个运动的物体,若其加
5、速度逐渐减小到零,则物体的运动速度可能A.逐渐减小B.逐渐增大 C.先减小后增大D.先增大后减小【答案】ABC【解析】题设中没有阐述物体的初速度,所以初速度方向和加速度方向存在两种可能:(1)若同向,则做加速;(2)若反向,则先做减速,然后可能反向做加速;故选ABC。【考点】加速度5物体甲的x-t图象和物体乙的v-t图象分别如下图所示,则这两个物体的运动情况是( )A.甲在整个t6s时间内有来回运动,它通过的总位移为零B.甲在整个t6s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4 mC.乙在整个t6s时间内有来回运动,它通过的总位移为零D.乙在整个t6s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移
6、大小为4 m【答案】BC【解析】A、甲在0时刻由负方向上距原点2m处向正方向运动,6s时达到正向的2m处,故总位移为4m,故A错误,B正确;C、乙开始时速度为沿负向的匀减速直线运动,3s后做正向的匀加速直线运动,图象与时间轴围成的面积为物体通过的位移,故总位移为零,故C正确,D错误;【考点】匀变速直线运动的图像6.一物体由静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化的规律如图所示,取物体开始运动的方向为正方向,则下列关于物体运动的v-t图象正确的是【答案】C【解析】在01s内,a11m/s2,物体从静止开始正向匀加速运动,速度图象是一条直线,1s末速度v1a1t1 m/s;在1s2 s内,a2-1m
7、/s2,物体将仍沿正方向运动,但要减速;2s末时速度v2v1+a2t0;2 s3 s内重复01s内运动情况;3s4s内重复1s2 s内运动情况。故选C【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的图像7.做匀加速直线运动的质点在第一个3s内的平均速度比它在第一个5s内的平均速度小3m/s,则质点的加速度大小为A.1m/s2B.2m/s2?C.3m/s2 D.4m/s2【答案】C【解析】设在第一个3s内的平均速度为v1根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于这段过程的平均速度可得,在1.5s时刻的瞬时速度为v1.5v1设在第一个5s内的平均速度为v2同理可得,在2.5s时刻的瞬时速度的大
8、小为v2.5v2根据;所以C正确。【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系8.关于伽利略对自由落体运动的研究,下列叙述错误的是( ) A.伽利略用实验直接把实验和逻辑推理和谐地结合起来B.伽利略把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法C.伽利略认为,如果没有空气阻力,重物与轻物应该下落得同样快D.伽利略采用了斜面实验,“冲淡”了重力的作用,便于运动时间的测量【答案】A【解析】伽利略研究自由落体运动经历的如下过程:1、发现问题2、提出假设3、数学推理4、合理外推,把实验和逻辑推理和谐地结合起来把实验和逻辑推理和谐地结合起来。【考点】伽利略研究自由落体运动的实验和
9、推理方法9.如图是甲和乙两物体的速度时间图像,其中三角形OPQ的面积为s1,三角形OQT的面积为s2,已知0时刻甲在前,乙在后,二者相距s0,下列说法正确的是()A.若s0 s1,两物体相遇1次B. 若s0 s2,两物体相遇1次C. 若s0 s2,两物体相遇2次D. 若s0 s1 +s2,两物体相遇2次【答案】AC【解析】若s0 s1,表示两物体速度相等时恰好相遇,故只能相遇一次;若s0 s2,因为所以在两物体速度相等前,乙就超过了甲,共速之后甲的速度超过乙,甲会再次追上乙,所以相遇两次;若s0 s1 +s2,则在共速时,乙还没追上甲,以后都不可能追上甲。【考点】匀变速直线运动的图像;匀变速直
10、线运动10.从地面竖直上抛物体A,同时,在某高度处有一物体B自由落下,两物体在空中相遇时的速率都是v不计空气阻力,则 A.物体A的上抛初速率是两物体相遇时速率的2倍B.相遇时物体A已上升的高度小于物体B已下落的高度C.物体A和物体B落地时间相等D.物体A落地速度大于B落地的速度【答案】A【解析】A、B、设物体A:初速度V0,则:末速度:V,用时:t,加速度大小:g物体B:初速度0,末速度:V,用时:t,加速度大小:g对A:上升高度,初速度对B:下降高度,末速度解得:v02v,故A正确。继续求解,即:相遇时物体A已上升的高度是物体B已下落的高度的3倍,故B错误;C、相遇后:A还要继续上升,而B直
11、接下落,所以物体B先落地,故C错误;D、相遇时A、B速率相等,即动能相同,落地过程中只有重力做功,做功相同,由动能定理可得落地时末动能也相等,故落地时速度相同,故D错误。【考点】竖直上抛运动、自由落体运动11. 下列说法中正确的是( )A.重力就是地球对物体的吸引力,重力的方向总是竖直向下的B. 物体落向地面时,它受到的重力大小小于它静止时受到的重力大小C. 力的三要素不同,力的作用效果可能不同D. 如果物体有几何中心,则该几何中心就是重心位置【答案】C【解析】地球对物体的吸引力是万有引力,重力是他的分力,故A错;重力的大小由质量和重力加速度决定,和他的运动状态无关,故B错误;只有质量均匀分布
12、,物体的重心才和其几何中心重合,故D错。【考点】重力、重心12.下列说法正确的是( )A.马拉车前进,马先对车施力,车后对马施力,否则车就不能前进B.射出枪口的子弹,能打到很远的距离,是因为子弹离开枪口后受到一个推力作用C.根据效果命名的同一名称的力,性质可能不同D.力的作用效果可以改变物体的运动状态【答案】CD【解析】马拉车和车拉马的力是作用力与反作用力,是同时产生的,故A错误;子弹能打到很远的距离,是由于子弹的惯性的作用,故B错误;按效果和性质命名是两种不同的命名方式,例如动力可以是弹力,也可以是摩擦力,故C正确;力的作用效果有两个:产生形变、改变物体的运动状态,故D正确。【考点】力的物质
13、性、相互性、力的分类、力的作用效果13.如图所示,对静止于水平地面上的重为G的木块,施加一竖直向上的逐渐增大的力F,若F总小于G,下列说法正确的是A. 木块对地面的压力随F增大而减小 B. 木块受到地面的支持力是由于木块发生微小形变而产生的C.木块对地面的压力就是木块的重力D.地面对物体的支持力N G-F【答案】AD【解析】A、对物体受力分析:物体受竖直向下的重力G,竖直向上的F和支持力N:F总小于G,所以物体一直处于平衡状态,所以:N+FG,即:NG-F,当F逐渐增大时,N逐渐减小,即:木块对地面的压力和地面对木块的支持力均减小,故A正确;B、木块是受力物体,他受到的支持力是地面产生的,故B
14、错误;C、压力和重力不是同一性质的力,不能说压力就是重力,故C错误;D、同A分析,故D正确。【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用14.匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球,如图所示,小球下方与一光滑斜面接触.关于小球的受力,说法正确的是 A.重力和细线对它的拉力B.重力、细线对它的拉力和斜面对它的弹力C.重力和斜面对它的支持力D.细线对它的拉力和斜面对它的支持力【答案】A【解析】小球必定受到重力和绳的拉力。小球和光滑斜面接触,斜面对小球没有弹力,假设有弹力,小球将受到三个力作用,重力和绳的拉力在竖直方向上,弹力垂直于斜面向上,三个力的合力不可能为零,小球将向右上方运动,与题
15、设条件矛盾.故斜面对小球没有弹力。故小球只受到重力和细线对它的拉力两个力,故A正确,BCD错误。故选A【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用15. 如图所示,固定在小车上支架的斜杆与竖直杆的夹角为,在斜杆下端固定有质量为m的小球,小车静止,下列关于杆对球的弹力的判断中,正确的是 A.大小为mg,方向沿杆向上 B.大小为mg,方向垂直杆向上C.大小为mg,方向竖直向上 D.以上说法都不对【答案】C【解析】系统静止,小球受力平衡,其重力与弹力必然等大反向,故选C。【考点】共点力平衡16.下列图中,所有的球都是相同的,且形状规则,质量分布均匀.甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间,乙球与
16、其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上,丙球与其右侧的球放在另一个大的光滑球壳内部并相互接触,丁球是一足球,一学生将足球踢向斜台的示意图如图。关于这四个球的受力情况,下列说法正确的是 A.甲球受到两个弹力的作用B.乙球受到两个弹力的作用C.丙球受到两个弹力的作用D.丁球(足球)与斜台作用时斜台给足球的弹力方向先沿v1的方向后沿v2的方向【答案】C【解析】判断弹力的有无,可采用移除法:把接触面撤去,看小球的运动状态是否发生改变,若改变,则肯定有弹力存在,故AB错误,C正确;弹力的方向是和接触面垂直,丁图中弹力应该垂直于斜面,故D错误。【考点】弹力卷(非选择题 共46分)注意事项:1.答卷前考生务
17、必将自己的姓名、考号、座位号填在答卷纸密封线内规定的地方。2.答卷时用兰黑色钢笔或中性笔直接填写在答卷纸规定的地方。二、实验题(共12分,每空2分)17.如图所示,是某同学打下的一条匀加速直线运动的纸带,相邻的两个计数点间还有4个点未画出,打点计时器使用的是50 Hz的交流电.计数点间的距离依次为S12.60cm、S24.10cm、S35.60cm、S47.10cm、S58.60cm、S610.0cm.(1)计数点“1”处的速度为V1_m/s(2)若计数点间的距离依次用S1 ,S2 ,S3 ,S4 ,S5 ,S6 表示,相邻两个计数点间的时间间隔用t表示,用逐差法求加速度的表达式为:a ,代入
18、数据后,加速度大小为_m/s2(3)计数点“0”处的速度为V0_m/s(保留三位有效数字)【答案】(1)0.335 2 1.49 30.186【解析】1的速度等于02的平均速度,即;对S1的过程由得【考点】测定匀变速直线运动的加速度18.某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候,测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图所示,则由图线可知:1弹簧的劲度系数为_N/m.2当弹簧被压缩,弹力大小为5 N,弹簧的长度为_cm.【答案】1200 2 7.5【解析】(1)由图读出,弹簧的弹力F0时,弹簧的长度为L010cm,即弹簧的原长为10cm,由图读出弹力为F110N,弹簧的长度为L15cm,弹簧压缩的
19、长度x1L0-L15cm0.05m,由胡克定律得弹簧的劲度系数为(3)弹簧的弹力为5N,弹簧的形变量,弹簧的原长为10cm,弹簧处于压缩状态,所以弹簧的长度为7.5cm。【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系三、计算题:(写出与题目有关的方程及文字说明,只有结果不得分)19.6分如图所示,一同学从一高为H10m高的平台上竖直向上抛出一个可以看成质点的小球,小球的抛出点距离平台的高度为 h00.8m,小球抛出后升高了h0.45m达到最高点,最终小球落在地面上。g10 m/s2 求:(1)小球抛出时的初速度大小v0(2)小球从抛出到接触地面的过程中经历的时间t【答案】t1.8s【解析】1上升阶段-v02
20、-2gh得:2上升阶段:0v0-gt1自由落体过程:ho+h+ 故tt1+t2得t1.8s【考点】上抛运动、自由落体运动20. 8分 在正常情况下,火车以v054km/h 的速度匀速开过一个小站。现因需要,必须在这个小站停留。火车将到小站时,以0.5m/s2的加速度做匀减速直线运动,停留2min后,又以0.3m/s2的加速度做匀加速直线运动开出小站,一直到恢复原来的速度。求因列车停靠小站而延误的时间?【答案】160 s【解析】规定火车运动方向为正,则:v054km/h15m/s,a1 - 0.5m/s2 , a2 0.3m/ s2物体在匀减速运动过程中时间为t1; t1 x1 t1 代入数据得
21、:t1 30 s x1225 m停留2min: t0120 s物体在匀加速的过程中时间为t2: 由公式 x2a2t22 得t2 50 sx2 375 m正常行驶时间:t 40 s 延误的时间:t t1+ t2+ t0 ? t 代入数据得:t 160 s【考点】匀变速直线运动21. 10分A、B两列火车,在同一轨道上同向行驶,A车在前,其速度v110 m/s,B车在后,速度v230 m/s,因大雾能见度很低,B车在距A车x075 m时才发现前方有A车,这时B车立即刹车,但B车要经过S180 m才能停下来.1B车刹车时A仍按原速率行驶,两车是否会相撞?2若相撞,求相撞用时多少?若不会相撞,求两车相
22、距的最小距离?【答案】会相撞 6s【解析】1设B车加速度大小为,刹车至停下来的过程中,根据 解得 B车在t时刻的速度为:B车的位移 A车的位移当两车速度相等时,得t8s将时间t8s代入到,得将时间t8s代入到,得80m因xBx0+xA155 m故两车会相撞 2设两车经历时间t相撞,则满足xBx0+xA 联立,代入数据求得:故6s时就相撞了。【考点】匀变速直线运动、追及问题22.10分如图22所示,原长分别为L10.1m和L20.2m、劲度系数分别为k1100N/m和k2200N/m的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上。两弹簧之间有一质量为m10.2kg的物体,最下端挂着质量为m20.1kg的另一物体,
23、整个装置处于静止状态。g10N/kg(1)这时两个弹簧的总长度为多大?(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,直到两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和,求这时平板施加给下面物体m2的支持力多大?【答案】0.335m 2.33N【解析】(1)劲度系数为k1轻质弹簧设它的伸长量为x1,根据胡克定律有:(m1+m2)g=k1 x1劲度系数为k2轻质弹簧设它的伸长量为x2,根据胡克定律有:m2g=k2 x2这时两个弹簧的总长度为:L=L1+L2+x1+x2代入数据得:L0.335m(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
24、应被压缩x,上面的弹簧被拉伸x。以m1为对象,根据平衡关系有(k1+k2)x=m1g 以m2为对象,设平板对m2的支持力为FN,根据平衡关系有FN=k2x+m2g代入数据得:FN=2.33N或者7/3 【考点】胡克定律、共点力平衡2013?2014学年度第一学期高一年级期中考试物理参考答案1.BCD2.AD3.AD4.ABC5.BC6.C7.C8. A9. AC10.A11.C12.CD13.AD14.A15.C16.C17.【答案】(1)0.335 (2分)2 (2分)1.49 (2分)30.186(2分)18. 1200(2分)2 7.5 (2分)19. 解:1上升阶段-v02-2gh1分
25、得:1分2上升阶段:0v0-gt1 1分自由落体过程:ho+h+ 1分故tt1+t2 1分得t1.8s 1分2或者:以竖直向下为正方形,根据匀变速运动公式:ho+ - v0 t+ 3分得t1.8s 1分20. 解:解:规定火车运动方向为正,则:v054km/h15m/s,a1 - 0.5m/s2 , a2 0.3m/ s2物体在匀减速运动过程中时间为t1; t1 1分 x1 t11分代入数据得:t1 30 s x1225 m停留2min: t0120 s物体在匀加速的过程中时间为t2: 由公式 1分 x2a2t22 1分 得t2 50 sx2 375 m正常行驶时间:t 40 s 1分延误的时
26、间:t t1+ t2+ t0 ? t 1分代入数据得:t 160 s 2分21. 解:1设B车加速度大小为,刹车至停下来的过程中,根据 解得B车在t时刻的速度为:B车的位移 A车的位移当两车速度相等时,得t8s将时间t8s代入到,得将时间t8s代入到,得80m因xBx0+xA155 m故两车会相撞2设两车经历时间t相撞,则满足xBx0+xA 联立,代入数据求得:故6s时就相撞了。-每个式子1分22.解:(1)劲度系数为k1轻质弹簧设它的伸长量为x1,根据胡克定律有:(m1+m2)g=k1 x11分劲度系数为k2轻质弹簧设它的伸长量为x2,根据胡克定律有:m2g=k2 x2 1分这时两个弹簧的总长度为:L=L1+L2+x1+x2 1分代入数据得:L0.335m1分(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x,上面的弹簧被拉伸x。以m1为对象,根据平衡关系有(k1+k2)x=m1g2分以m2为对象,设平板对m2的支持力为FN,根据平衡关系有FN=k2x+m2g 2分代入数据得:FN=2.33N或者7/3 2分
