2013-2014学年北京四中高一（上）期中物理试卷（教师版）

2013-2014学年北京四中高一（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分，在每小题给出的四个选项中，有一个选项或多个选项正确，全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1（3分）（2013秋西城区校级期中）下列物理量中，是矢量的是（）A时间B弹力C速度D速度变化率考点：矢量和标量菁优网版权所有分析：既有大小又有方向，相加时遵循平行四边形定则的物理量是矢量，如力、速度、加速度、位移、动量等都是矢量；只有大小，没有方向的物理量是标量，如路程、时间、质量等都是标量解答：解：矢量是既有大小又有方向的物理量，弹力、速度和速度的变化率都是矢量，标量是只有大小，没有方向的物理量，时间是标量，故BCD正确，A错误故选：BCD点评：本题是常规题目，关键要掌握矢量和标量的区别知道矢量的运算要使用平行四边形定则2（3分）（2013秋西城区校级期中）下列关于加速度的说法，正确的是（）A物体的速度越大，加速度也越大B物体的速度变化量越大，加速度也越大C物体单位时间内的速度变化大，加速度就大D物体做匀变速直线运动，加速度的方向和速度的总是相同的考点：加速度菁优网版权所有分析：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、物体的速度越大，速度变化不一定快，加速度不一定大，故A错误B、根据a=知，物体的速度变化量越大，加速度不一定大故B错误C、加速度等于单位时间内的速度变化量，单位时间内的速度变化大，加速度大，故C正确D、物体做匀变速直线运动，加速度方向与速度方向可能相同，可能相反故D错误故选：C点评：解决本题的关键知道加速度的物理意义，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）（2013秋西城区校级期中）小李讲了一个新龟兔赛跑的故事，按照小李讲的故事情节，兔子和乌龟的位移图象如图所示，其中终点的位置为x3，由图可知（）A兔子和乌龟是从同一地点同时出发的B乌龟做的是匀速直线运动，兔子是沿着折线跑的C到达终点前兔子和乌龟相遇两次D全程兔子、乌龟的平均速度相同考点：匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的位移与时间的关系菁优网版权所有专题：运动学中的图像专题分析：由位移图象直接兔子和乌龟出发的时刻与位置根据位移图象的斜率表示速度分析兔子和乌龟的运动情况当两个动物的位移相等时，说明到达同一位置乌龟先通过预定位移到达终点平均速度等于位移与时间之比解答：解：A、由图读出，兔子和乌龟是从同时但不同地出发的，乌龟在兔子前方x1处出发故A错误B、乌龟做的是匀速直线运动，兔子先做匀速直线运动，中途静止一段时间，之后又沿原方向做匀速直线运动，兔子不是沿着折线跑的故B错误C、在t1和t2两个时刻，兔子和乌龟位移相同，两者相遇，说明兔子和乌龟在比赛途中相遇过两次故C正确D、由图看出，乌龟通过的位移比兔子小，所用时间相等，则乌龟的平均速度比兔子的小，故D错误故选：C点评：本题是位移图象问题，图线的斜率等于速度，纵坐标实质表示物体的位置4（3分）（2013秋西城区校级期中）两个共同点作用于一个物体上，力的方向可以任意调节，其中一个力为20N，另一个力是F，它们的合力是50N，则F的大小可能是（）A40NB50NC80ND25N考点：力的合成菁优网版权所有分析：在力的合成中，作用在同一直线上的两个力，当方向相同时其合力最大，合力大小等于两个力的大小之和；当方向相反时其合力最小，合力大小等于两个力的大小之差解答：解：一个物体受到同一直线上两个力的作用，合力的大小F=50N，合力向东，其中一个力大小是：F1=20N；如果两力方向相同，则：F2=F1F=50N20N=30N；如果两力方向相反，则：F2=F1+F=50N+20N=70N；因此则F的大小可能是30N到70N；故选：AB点评：能否根据合力的方向进行分类讨论是本题的解题关键5（3分）（2013秋西城区校级期中）如图所示，各图中的弹簧完全相同，F=1N，若认为弹簧的质量都为零，以x1，x2，x3，x4依次代表四个弹簧的伸长量，则有（）Ax1x2Bx3x4Cx1x3Dx2=x4考点：胡克定律菁优网版权所有分析：弹力是物体发生弹性形变时，对与它接触的物体产生的力；弹簧受到的弹力与其伸长量（弹簧实际长度与原长之间的差值）成正比；测力计的示数代表的是作用在测力计挂钩上的力解答：解：弹簧伸长量由弹簧的弹力（F弹）大小决定由于弹簧质量不计，这四种情况下，F弹都等于弹簧右端拉力F，因而弹簧伸长量均相同，故D正确，A、B、C错误故选：D点评：弹簧的伸长量取决于作用在弹簧上的力的大小，作用在挂钩上的力都是F，则伸长量相同6（3分）（2013秋西城区校级期中）伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，下图可大致表示其实验和思维的过程，对这一过程的分析，下列说法正确的是（）A运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使时间和位移更容易测量B在这些斜面实验中，伽利略用“滴水计时”，检验了小球的速度是否随时间均匀变化C伽利略通过实验直接测量了物体自由下落的位移与时间的平方的关系D甲图是实验现象，丁图的情景是经过合理的外推得到的结论考点：伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法菁优网版权所有分析：本题考查了伽利略对自由落体运动的研究，要了解其研究过程为什么要“冲淡”重力的方法解答：解：伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计算，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力得作用效果，而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，所用时间长的多，所以容易测量伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推所以伽利略用来抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法故AD正确，BC错误故选：AD点评：本题考查的就是学生对于物理常识的理解，这些在平时是需要学生了解并知道的，看的就是学生对课本内容的掌握情况7（3分）（2013秋西城区校级期中）实验者从某砖墙的高处使一个石子自由落下，并且拍摄石子在空中的照片，由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹已知每块砖的厚度（包括砖缝）都大约为6cm，使用的相机曝光时间为0.02s，则可以估算出石子落到A点的速度大约为（）A5.0m/sB6.0m/sC7.0m/sD8.0m/s考点：自由落体运动菁优网版权所有专题：自由落体运动专题分析：根据匀变速直线运动的位移时间公式求出A点的初速度解答：解：根据x=得，6m/s故B正确，A、C、D错误故选：B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8（3分）（2013秋西城区校级期中）北京地下铁道某电气列车，以12m/s的速度行驶，快进站时司机刹车使列车做匀减速运动直至停住，加速度大小为0.5m/s2，那么从刹车开始经30s列车通过的位移大小是（）A135mB144mC180mD360m考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系菁优网版权所有专题：直线运动规律专题分析：根据匀变速直线运动的速度时间公式求出列车速度减为零的时间，判断列车是否停止，再结合位移公式求出列车的位移解答：解：列车速度减为零的时间为：t=，则30s内的位移等于24s内的位移，所以有：x=故B正确，A、C、D错误故选：B点评：本题考查了运动学中的刹车问题，是道易错题，注意汽车速度减为零后不再运动9（3分）（2013秋西城区校级期中）一位同学的家住在一座高楼的顶层，他每天乘电梯上楼，电梯从第一层开始启动，经过不间断地运行，最后停在最高层，经过多次仔细观察和反复测量，他发现电梯启动后的运动速度符合如图所示的规律，根据这一规律，大致可以估算出这位同学家的楼层高度为（）A150米B100米C75米D50米考点：匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系菁优网版权所有专题：运动学中的图像专题分析：vt图象中图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移，由电梯的位移可求得楼层高度解答：解：由图可知，电梯通过的位移为：x=75m；故选：C点评：图象分析是高中物理基本要求之一，要注意掌握图象的分析方法，明确面积与位移的关系10（3分）（2013秋西城区校级期中）在做“互成角度的共点力的合成”的实验中，将橡皮条的一端固定，另一端在力F1，F2的共同作用下被拉至O点，现保持橡皮条被拉至O点不动，力F2的方向不变，改变力F1的方向使角减小，如图所示，则F1的大小将（）A一直减小B一直增大C先增大后减小D先减小后增大考点：验证力的平行四边形定则菁优网版权所有专题：实验题分析：由题意可知O点处于平衡状态，所受力一个大小方向不变，一个方向不变，另一个大小方向变化，因此可以“图解法”来讨论F1的变化解答：解：以O点为研究对象，在F1和F2之间的夹角由钝角逐渐减小为锐角的过程中，各力变化如图所示：由图可知，F1先变小后增大，F2一直减小，故ABC错误，D正确故选：D点评：本题实质上考查了物体的动态平衡，要掌握“图解法”的应用条件，并应用“图解法”熟练解决动态平衡问题11（3分）（2013秋西城区校级期中）将一个物体竖直向上抛出，考虑空气阻力的作用，物体的速度变化快慢与物体只受重力时不同在一次实验中，测得物体的vt图象如图，根据图象所给出的信息，以下说法中正确的是（）A上升阶段的加速度比下落阶段的加速度大B上升的最大高度为0.96米C物体从最高点落回抛出点时比从抛出点上升到最高点的时间短D物体落回抛出点的速度比抛出时的初速度小考点：竖直上抛运动菁优网版权所有分析：根据图象的斜率等于加速度，分析加速度的大小；物体在00.4s内上升，由图象与时间轴所围的面积求解最大高度由图可直接读出上升与下落时间关系，以及物体落回抛出点的速度与抛出时的初速度大小解答：解：A、根据图象的斜率等于加速度，斜率越大，加速度越大，可知上升阶段的加速度比下落阶段的加速度大，故A正确B、物体在00.4s内上升，由图象与时间轴所围的面积表示位移，可得最大高度为 h=4.80.4m=0.96m，故B正确C、物体从最高点落回抛出点时的位移与从抛出点上升到最高点的位移大小相等，由几何知识得出物体从最高点落回抛出点时比从抛出点上升到最高点的时间长，故C错误D、由于空气阻力做负功，物体的机械能减小，则物体落回抛出点的速度比抛出时的初速度小故D正确故选：ABD点评：运动学图象是解决运动学最简单的方法，用好图象可起到事半功倍的效果，在学习中应注意图象的掌握12（3分）（2013秋西城区校级期中）如图所示，斜面体放在墙角附近，一个光滑的小球置于竖直墙和斜面之间，若在小球上施加一个竖直向下的力F，小球处于静止，现稍增大竖直向下的力F，球和斜面体仍然保持静止，则以下说法中正确的是（）A墙对光滑球的弹力大小不变B斜面对光滑球的弹力增大C地面对斜面的静摩擦力大小不变D地面对斜面的支持力增大考点：共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算；物体的弹性和弹力菁优网版权所有专题：共点力作用下物体平衡专题分析：先以小球为研究对象，分析受力，根据平衡条件得到墙对球的弹力的变化再以整体为研究对象，分析受力，根据平衡条件分析地面对木块的支持力和摩擦力的变化，再由牛顿第三定律确定木块对地面的压力N和摩擦力f的变化情况解答：解：以小球为研究对象，分析受力，作出力图如图1所示：小球受到重力G球，力F，墙的弹力F1，三角形的支持力F2，根据平衡条件分析可知，当施加一个竖直向下的力F时，斜面对光滑球的弹力F2增大，墙的弹力F1增大再以三角形和球的整体作为研究对象，分析受力，作出力图如图2所示：整体受到重力G总，力F，墙的弹力F1，地面的支持力N和摩擦力f根据平衡条件分析可知，f=F1，N=G总+F，可见，当施加一个竖直向下的力F时，地面的支持力N增大，则摩擦力f增大，墙的弹力F1增大故选：BD点评：本题涉及两个物体的平衡问题，采用隔离法和整体法交叉使用的方法研究，也可以就用隔离法处理，分析受力是基础二、填空题（本大题共4小题，共28分）13（6分）（2013秋西城区校级期中）物体做自由落体运动在一段时间内下落一段距离若把物体下落的总时间分成相等两段，则在这两段时间里物体下落的高度之比h1：h2=1：3；若把物体下落的总距离分成相等的两段，则物体通过上半段距离是时间与物体通过下半段距离的时间之比为t1：t2=考点：自由落体运动菁优网版权所有专题：自由落体运动专题分析：自由落体运动是初速度为零的匀加速运动，根据运动学基本公式即可求解解答：解：设运动时间为2t，则前一半时间的位移h1=，后半段时间内下落的高度为h2；h2=gtt+=，故h1：h2=1：3根据自由落体的位移公式，前一半高度和全程分别有：h=gt122h=g（t1+t2）2解得：t1：t2=故答案为：1：3，点评：此题考查了自由落体运动的位移公式，难度不大，分析清楚运动情形，代入数据计算即可，属于基础题14（6分）（2013秋西城区校级期中）从地面将物体以15m/s的速度竖直向上抛出，不计空气阻力，g=10m/s2，物体上升的最大高度h=11.25m；物体在抛出后第2秒内的位移0m考点：竖直上抛运动菁优网版权所有分析：竖直向上抛的石块向上做加速度为g的匀减速直线运动，当速度等于0时达到最大高度，根据运动学基本公式即可求解最大高度，由位移公式求解抛出后第2秒内的位移解答：解：根据竖直上抛运动规律，可得物体上升的最大高度为 h=m=11.25m物体在抛出后第2秒内的位移 x=x2x1=v0t（v0g）=1521022（1510）=0故答案为：11.25，0点评：本题主要考查了竖直上抛运动的基本规律，解题时我们可以把运动的整个过程看成匀减速直线运动去求解，因为加速度始终为g15（6分）（2013秋西城区校级期中）在光滑的水平面上放置物体B，B的上方有一物体A，A的左侧系一与竖直方向成角的轻绳，绳的一端系在墙上，如图所示，当在B物体上施加一逐渐增大的水平力F时，A，B始终静止，则绳子拉力将增大，物体A对物体B的摩擦力将增大（填“增大”、“减小”或“不变”）考点：摩擦力的判断与计算菁优网版权所有专题：摩擦力专题分析：物体静止，处于平衡状态，由平衡条件分析答题解答：解：物体B静止，处于平衡状态，拉力F与摩擦力平衡，当在B物体上施加一逐渐增大的水平力F时，A、B间的静摩擦力变大，绳子拉力增大；故答案为：增大；增大点评：本题考查了拉力与摩擦力如何变化，分析清楚图示情景、应用平衡条件即可正确解题16（10分）（2013秋西城区校级期中）用打点计时器研究小车做匀变速直线运动的规律如图1给出了小车拖动的纸带上的某一段，已知打点间隔为T=0.02s，相邻两个计数点之间还有4个点未标出，经测量，各计数点之间的距离为：x1=20.50cm，x2=28.49cm，x3=36.67cm，x4=44.49cm，x5=52.51cm，x6=60.50cm（1）甲同学直接用逐差法求小车加速度，则逐差法求加速度的表达式为a=（用题中所给的字母表示）；（2）乙同学想通过速度时间图象求加速度，于是他算出了一些点的速度，做出下表：计数点12345t/s0.100.200.300.400.50v/（ms1）2.453.264.065.64请你计算打点计时器打4号计数点时小车的速度v4=4.85m/s（保留三位有效数字）；请你在图2速度时间图象中补上未描出的点，并且做出小车的速度时间图象；根据图象可知，小车的加速度大小a=7.98m/s2（保留三位有效数字）考点：探究小车速度随时间变化的规律菁优网版权所有专题：实验题分析：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，可以求出打纸带上个点的瞬时速度大小；根据描点法画出vt图，根据作差法求出加速度解答：解：（1）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔t=5T=0.1s，根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2可以求出加速度的大小，得：x4x1=3a1t2x5x2=3a2t2 x6x3=3a3t2为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值即小车运动的加速度计算表达式为：a=（2）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，可以求出打纸带上4点时小车的瞬时速度大小v4=4.85m/svt图象如图所示：据vt图象中，图线的斜率表示加速度的大小，则加速度：a=7.98m/s2；故答案为：（1）（2）4.85如图7.98点评：要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用三、解答题（本大题共4小题，共36分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）17（9分）（2013秋西城区校级期中）一个滑雪运动员从80m长的山坡上以2m/s的初速度，0.2m/s2的加速度匀加速滑下，进入到一段水平地面上做匀减速运动，经过15m滑行后，最终停在水平面上试求：（1）运动员滑到山坡底端的速度大小；（2）运动员在水平面上滑行的时间考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系菁优网版权所有专题：直线运动规律专题分析：根据匀变速直线运动的速度位移公式求出运动员滑到底端时的速度根据匀变速直线运动的平均速度推论求出运动员在水平面上滑行的时间解答：解：（1）根据匀变速直线运动的速度位移公式得，解得v=，（2）根据平均速度的推论知，解得答：（1）运动员滑到山坡底端的速度大小为6m/s；（2）运动员在水平面上滑行的时间为5s点评：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，有时运用推论求解会使问题更加简捷18（9分）（2013秋西城区校级期中）如图，物体m的质量为1kg，在倾角=37的斜面上恰能匀速下滑g=10m/s2（1）求物体和斜面之间的动摩擦因数；（2）现用沿斜面向上的力F推物体，使物体能沿斜面匀速上滑，则力F=？考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系菁优网版权所有专题：牛顿运动定律综合专题分析：（1）物体匀速下滑时，受到的重力、斜木板的支持力和滑动摩擦力平衡，由平衡条件和滑动摩擦力公式求解动摩擦因数；（2）物体匀速上滑时，物体受到重力、推力、支持力和滑动摩擦力作用而处于平衡状态，滑动摩擦力沿斜面向下，再由平衡条件求出推力解答：解：（1）物体匀速下滑时受力分析如图甲所示，设物体与木板间的动摩擦因数为，木板倾角为，则有：垂直于木板方向，mgcos=Fn平行于木板方向，mgsin=Fn解得，=tan=0.75图甲（2）为使物体可以匀速上滑，受力分析如图乙所示，图乙平行于木板方向，F=mgsin+Fn联立得：F=mgcos+mgsin代入数值得：F=100.6+0.75100.8=12N答：（1）物体与木板间的动摩擦因数为0.75； （2）平行于木板推力为12N点评：本题两次平衡问题，运用平衡条件分析研究两次，实质上滑动摩擦力大小没有变化，但方向相反19（9分）（2013秋西城区校级期中）甲乙两车正沿同一平直马路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为15m/s，当两车快要到十字路口时，绿灯突然变成了黄灯（1）甲车司机立即刹车，此时甲车车头距停车线20m，紧急刹车时的加速度大小为6m/s2，甲车能否在停车线内停住？g=10m/s2（2）乙车司机经历了0.5s的反应时间后才踩刹车已知乙车刹车时的加速度大小为5m/s2，欲使两车不相撞，两车匀速行驶过程中至少应该保持多大的距离？考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系菁优网版权所有专题：直线运动规律专题分析：（1）根据匀变速直线运动的速度位移公式求出汽车刹车后的位移，判断是否能在停车线内停住（2）乙车的加速度小于甲车的加速度，可知甲车先停下来，乙车的速度一直大于甲车，所以之间的