2013-2014学年北京师大附中高一（上）期中物理试卷（教师版）

2013-2014学年北京师大附中高一（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（下列各题至少有一个选项正确，每题3分，少选扣1分，错选不得分，共48分）1（3分）（2013秋宣武区校级期中）小球从3m高处自由落下，被地面弹回，在1m高处被接住在整个过程中小球的路程和位移的大小分别是（）A4m，3mB3m，1mC3m，2mD4m，2m考点：位移与路程菁优网版权所有分析：路程等于物体运动轨迹的长度，位移的大小等于由初位置指向末位置的有向线段的长度解答：解：小球从3m高处自由落下，被地面弹回，在1m高处被接住由于路程等于运动轨迹的长度，所以s=3+1m=4m位移的大小等于首末位置的距离，大小为2m故D正确，A、B、C错误故选：D点评：解决本题的关键知道路程等于物体运动轨迹的长度，位移的大小等于由初位置指向末位置的有向线段的长度2（3分）（2013春海淀区校级期中）大小分别为15N和20N的两个力，同时作用在一个物体上，对于合力F大小的估计，正确的说法是（）A15NF20NB0NF35NC5NF35ND15NF35N考点：力的合成菁优网版权所有分析：根据力的合成的合力范围求解：即|F1F2|F合F1+F2解答：解：由题意知F1=15N，F2=20N，所以两个力合成时的合力范围：|1520N|F合15+20N即5NF35N故选：C点评：解决问题的关键是熟悉两个力合成时的合力范围，两个力方向一致时合力最大，方向相反时最小3（3分）（2014秋绥化期末）下列关于重力、弹力和摩擦力的说法，正确的是（）A物体的重心一定在物体的几何中心上B劲度系数越大的弹簧，产生的弹力越大C动摩擦因数与物体之间的压力成反比，与滑动摩擦力成正比D静摩擦力的大小是在零和最大静摩擦力之间发生变化考点：重力；滑动摩擦力；物体的弹性和弹力菁优网版权所有专题：受力分析方法专题分析：（1）重心不一定在物体的几何中心上，只有质量分布均匀，形状规则的物体，重心才在其几何重心；（2）在弹性限度范围内，F=kx，其中F为弹力大小，x为伸长量或压缩量，k为弹簧的劲度系数；（3）动摩擦因数与接触面的粗糙程度有关，与物体之间的压力、滑动摩擦力无关；（4）静摩擦力的大小是在零和最大静摩擦力之间发生变化的，当超过最大静摩擦力之后就开始相对运动了，此后就是滑动摩擦力了解答：解：A重心不一定在物体的几何中心上，只有质量分布均匀，形状规则的物体，重心才在其几何重心，故A错误；B根据弹簧弹力的表达式F=kx，x为伸长量或压缩量，k为弹簧的劲度系数，可知：弹力不仅跟劲度系数有关，还跟伸长量或压缩量有关，故B错误；C动摩擦因数与接触面的粗糙程度有关，与物体之间的压力、滑动摩擦力无关，故C错误；D静摩擦力的大小是在零和最大静摩擦力之间发生变化的，当超过最大静摩擦力之后就开始相对运动了，此后就是滑动摩擦力了，故D正确故选：D点评：本题考查了重心、弹簧弹力、动摩擦因素、静摩擦力的影响因素，难度不大，属于基础题4（3分）（2013秋宣武区校级期中）要使木块在水平桌面上滑动时受到的滑动摩擦力尽可能小些，有效的是（）A将木块和木桌的接触面刨光滑些，使动摩擦因数减小B在木桌表面上垫上其它的物体C使木块的滑动速度增大D取木块面积最小的那个面向下放在桌面上，减小与桌面的接触面积考点：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：滑动摩擦力的公式f=N，要减小滑动摩擦力，可减小动摩擦因数或压力Nf与物体的速度、接触面积大小无关解答：解：A、将木块和木桌的接触面刨光滑些，减小了动摩擦因数，压力N不变，由公式f=N知，能减小滑动摩擦力故A正确B、在木桌表面上垫上其它物体，由于不明确摩擦因数的大小，故无法确定摩擦力是否减小；故B错误；C、D因动摩擦因数与物体的速度、两物体的接触面积大小无关，故CD错误故选：A点评：本题的解题关键是掌握滑动摩擦力公式f=N，知道决定滑动摩擦力大小的因素5（3分）（2013秋宣武区校级期中）运动小球在第1s内的位移为lm，在第2s内的位移为2m，在第3s内的位移为3m，在第4s内的位移为4m，下面有关小球运动的描述，正确的是（）A小球在这4s内的平均速度是2.5m/sB小球在第2s内的平均速度是2m/sC小球在第3s初至第4s末的平均速度是3.5m/sD小球在这4s内做的一定是匀加速直线运动考点：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：根据位移和时间，利用=求出小球在不同时间段的平均速度根据题目的条件无法判断小球是否做匀加速运动解答：解：A、小球在这4s内的平均速度=m/s=2.5m/s，故A正确； B、小球在第2s内的平均速度=m/s=2m/s，故B正确； C、小球在第3s初至第4s末的平均速度=m/s=3.5m/s，故C正确； D、由于只知道1s内的位移，无法确定其运动方向及瞬时速度的变化，故所给的条件无法判断小球是做匀加速直线运动，故D错误故选：A、B、C点评：解决本题的关键知道平均速度等于位移与时间的比值，即定义式为=同时注意平均速度只能粗略地描述物体的运动6（3分）（2013秋宣武区校级期中）重力为G的物体放在倾角为的斜面上，静止不动下面说法正确的是（）A物体受到重力及斜面支持力和静摩擦力的作用B物体受到重力，斜面的支持力，下滑力和静摩擦力作用C物体对斜面的压力就是重力在垂直于斜面方向上的分力D物体一定受到静摩擦力作用，其方向可能沿斜面向下考点：物体的弹性和弹力菁优网版权所有专题：受力分析方法专题分析：物体处于静止状态，故根据共点力的平衡平衡条件可知其受重力、支持力和静摩擦力平衡解答：解：A、物体受重力、支持力和静摩擦力平衡，静摩擦力的方向沿斜面向上故A正确；BD错误；C、物体对斜面的压力等于重力垂直于斜面方向上的分力，但是这两个力不是同一个力故C错误故选：A点评：解决本题的关键知道下滑力是重力的分力，受力分析，不能多力也不能少力，对于每一个力，都有对应的施力物体7（3分）（2013秋和平区校级期中）如图所示，物体的质量M=20kg，在=0.10的水平面上向右运动在运动过程中它还受到一个水平向左大小为10N的力F，则物体受到的摩擦力是（g取10m/s2）（）A10N，向右B10N，向左C20N，向右D20N，向左考点：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：滑动摩擦力的大小可以根据f=FN去求，方向与相对运动方向相反解答：解：f=FN=0.1200N=20N，方向与相对运动方向相反，所以为水平向左故选：D点评：本题要注意滑动摩擦力的性质，掌握滑动摩擦力的大小公式和方向的判定8（3分）（2014秋南阳期中）如图，甲、乙、丙、丁是以时间为横轴的匀变速直线运动图象，下列说法正确的是（）A甲是at图象B乙是xt图象C丙是at图象D丁是vt图象考点：匀变速直线运动的图像菁优网版权所有专题：运动学中的图像专题分析：根据匀变速直线运动的性质可分别得出速度时间图象、加速度时间图象、位移时间图象及力时间图象；结合题意可分析各项是否正确解答：解：A、匀变速直线运动的速度随时间均匀变化，故vt图象中匀变速直线运动为倾斜的直线，故甲、乙均为vt图象，故AB错误；C、匀变速直线运动，加速度恒定不变，故at图象为一条平行于时间轴的直线，即丙是at图象，故C正确； D、匀变速直线运动的位移x=，故其图象为抛物线，故丙应为xt图象，故D错误；故选C点评：匀变速直线运动为高中所研究的重要运动形式之一，要求我们熟练掌握其运动中的物理量的计算方法9（3分）（2013秋宣武区校级期中）以下各种运动的速度和加速度的关系可能存在的是（）A速度向东，正在减小，加速度向西，正在增大B速度向东，正在增大，加速度向西，正在减小C速度向东，正在增大，加速度向东，正在减小D速度向东，正在减小，加速度向东，正在增大考点：加速度；速度菁优网版权所有专题：直线运动规律专题分析：加速度反应物体速度变化快慢的物理量，加速度与速度方向相同时做加速运动相反时做减速运动解答：解：A、速度向东，加速度向西，物体肯定做减速运动，加速度增加说明物体速度减小得变快了，故A可能存在；B、速度向东，加速度向西，两者方向相反，物体肯定做减速运动，故B不可能存在；C、速度向东，加速度向东，两者方向相同，物体肯定做加速运动，加速度减小说明物体速度增加得变慢了，故C可能存在；D、速度向东，加速度向东，两者方向相同，物体肯定做加速运动，故D不可能存在故选：AC点评：掌握加速度的概念，知道加速运动减速运动由加速度方向与速度方向决定，加速度的大小变化只能反应物体速度变化快慢的变化10（3分）（2013秋宣武区校级期中）如图所示，甲乙两物体同时同地出发，若运动方向也相同，则经过多长时间两物体相遇（）A1sB2sC3sD4s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：甲乙两物体同时同地出发，再次相遇时位移相同速度时间图象与坐标轴所围的“面积”大小等于位移，由几何知识求解解答：解：速度时间图象与坐标轴所围的“面积”大小等于位移，由几何知识得知，t=4s时甲乙的位移相同故选：D点评：解决本题的关键是掌握速度时间图象的“面积”表示位移，基础题11（3分）（2013秋宣武区校级期中）一物体从3.2m高处自由下落到地面的过程中，平均速度的大小是（取g=10m/s2）（）A2m/sB4m/sC6m/sD8m/s考点：自由落体运动；平均速度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下落的时间，结合平均速度的定义式求出物体下落过程中的平均速度解答：解：根据h=得，t=，则平均速度故B正确，A、C、D错误故选：B点评：解决本题的关键知道自由落体运动的运动规律，结合运动学公式灵活求解，基础题12（3分）（2007秋徐州期末）下面关于合力和它的两个分力的叙述中，正确的是（）A两个力的合力，一定大于其中任意的一个力B两个力的合力，有可能小于其中任意一个力C两个力的夹角在0180之间，夹角越大，其合力也越大D两个力的夹角在0180之间，夹角越大，其合力越小考点：力的合成菁优网版权所有分析：两个力的合力与分力是等效替代的关系，合力不一定大于其中任意的一个力，也可能小于其中任意一个力两个力的夹角在0180之间，夹角越大，其合力也越小解答：解：A、B合力与分力是等效的关系，合力在两个分力之差与两个分力之和之间，合力不一定大于其中任意的一个力，也可能小于其中任意一个力故A错误，B正确C、D设两个分力大小分别为F1和F2，它们之间的夹角为，则由数学知识得到，合力F=，当增大时，cos减小，则F减小，即两个力的夹角在0180之间，夹角越大，其合力越小故C错误，D正确故选BD点评：本题要抓住合力与分力之间的关系：等效替代的关系，它们之间大小可以根据平行四边形定则，由数学知识分析理解13（3分）（2013四川）甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运动，其vt图象如图所示，则（）A甲、乙在t=0到t=ls之间沿同一方向运动B乙在t=0到t=7s之间的位移为零C甲在t=0到t=4s之间做往复运动D甲、乙在t=6s时的加速度方向相同考点：匀变速直线运动的图像菁优网版权所有专题：压轴题；运动学中的图像专题分析：本题应抓住速度时间图象中速度的正负表示速度的方向，图象与坐标轴所围的“面积”表示物体的位移，斜率等于物体的加速度进行分析解答：解：A、在t=0到t=ls之间，甲始终沿正方向运动，而乙先沿负方向运动后沿正方向运动，故A错误；B、根据速度图象与坐标轴所围的“面积”表示物体的位移，t轴上方的“面积”表示位移是正值，t轴下方的“面积”表示位移是负值，则知在t=0到t=7s之间乙的位移为零故B正确；C、在t=0到t=4s之间，甲的速度始终为正值，说明甲一直沿正方向做单向直线运动故C错误；D、根据斜率等于物体的加速度知，甲、乙在t=6s时的加速度方向都沿负方向，方向相同故D正确故选：BD点评：本题关键要掌握速度图象的数学意义：图象与坐标轴所围的“面积”表示物体的位移，斜率等于物体的加速度进行分析14（3分）（2013秋宣武区校级期中）一个物体做初速度为零的匀变速直线运动，比较它在开始运动后第1s内、第2s内、第3s内的运动，下列说法中正确的是（）A经历的位移大小之比是1：4：9B中间时刻的速度之比是1：3：5C最大速度之比是1：2：3D平均速度之比是1：2：3考点：匀变速直线运动规律的综合运用菁优网版权所有专题：直线运动规律专题分析：由于物体做初速度为零的匀变速直线运动，因此可根据位移与时间关系可确定第1s内、第2s内、第3s内位移之比；由速度与时间关系可求出第1s内、第2s内、第3s内平均速度、中间时刻速度之比解答：解：A、由公式，得第1s内、前2s内、前3s内位移之比1：4：9，则第1s内、第2s内、第3s内的位移之比1：3：5，故A错误；B、由公式，得第1s内、前2s内、前3s内位移之比1：4：9，则第1s内、第2s内、第3s内的位移之比1：3：5，再由位移与时间的比值表示平均速度，也表示中间时刻速度，由于时间相等，所以中间时刻的速度之比等于各自位移之比，故B正确；C、由公式v=at，得第1s内、第2s内、第3s内的最大速度，就是第1s末、第2s末、第3s末的瞬时速度，即最大速度之比为1：2：3，故C正确；D、由公式，得第1s内、前2s内、前3s内位移之比1：4：9，则第1s内、第2s内、第3s内的位移之比1：3：5，再由位移与时间的比值表示平均速度，由于时间相等，所以平均速度之比为1：3：5，故D错误；故选：BC点评：本题考查的是匀变速直线运动基本公式的直接应用，难度不大，属于基础题15（3分）（2013秋宣武区校级期中）如图所示，竖直放置的箱子里，用轻弹簧支撑着一个重G的物块静止时箱顶P对物块的压力是0.3G若将箱子倒转，使箱顶向下（物块和箱顶P间始终没有发生相对滑动），静止时箱顶P对物块的压力大小将是（）AGB1.3GC1.7GD2.3G考点：牛顿第二定律菁优网版权所有专题：牛顿运动定律综合专题分析：对物块进行受力分析，求出弹簧弹力的大小，当箱子倒置时，弹簧长度没有发生变化，弹力大小不变，据此分析物体的受力根据平衡求解即可解答：解：图示状态对物块进行受力分析有：物块受到向下的重力G、箱顶对物体向下的压力0.3G，弹簧对物块的支持力F，根据平衡可知F=1.3G当箱子倒置时，再对物体进行受力分析，物块受到向下的重力G，弹簧对物块向下的弹力1.3G，箱顶对物块向上的弹力N，根据平衡可知，N=2.3G故选：D点评：本题关键是抓住箱子倒置时，弹簧长度不变，弹力大小不变，方向竖直向上变为竖直向下，通过受力分析由平衡求解16（3分）（2006甘肃）如图，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是，两物块的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为（）A4mgB3mgC2mgDmg考点：共点力平衡的条件及其应用菁优网版权所有专题：计算题分析：先对物块Q受力分析，根据平衡条件求出细线的拉力，然后对物块P受力分析，再次根据平衡条件求出力F解答：解：对Q物块，设跨过定滑轮的轻绳拉力为T木块Q与P间的滑动摩擦力f=mg 根据共点力平衡条件T=f 对木块P受力分析，受拉力F，Q对P向左的摩擦力f，地面对P物体向左的摩擦力f，根据共点力平衡条件，有F=f+f+T 地面对Q物体向左的摩擦力f=（2m）g由式可以解得F=4mg故选A点评：本题关键在于分别对两个木块进行受力分析，根据共点力平衡条件列式求解二、填空题（17、18题每题5分，19、20题4分，共18分）17（5分）（2013秋宣武区校级期中）在验证力的平行四边形定则的实验中，某同学做此实验时，橡皮条固定在A点，用两只弹簧秤拉细绳套，橡皮条与细绳套的结点拉到了O点，如图所示此时，一只弹簧秤的读数为F1=5.0N，方向沿OP方向，另一只弹簧秤的读数为F2=6.0N，方向沿OQ方向当用一只弹簧秤拉细绳套，仍将橡皮条与细绳套的结点拉到了O点时，弹簧秤的读数为F=8.0N请你在答卷上按实验要求作出所有必须的力的图示考点：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：验证力的平行四边形定则实验的实验原理为两拉力F1、F2与一拉力F产生相同的形变效果，用平行四边形定则作出合力的理论值F合，再通过实验得出合力的实际值F，比较F合与F，得出结论；先定标度，再作图，用有向线段的长度表示力的大小，用有向线段的方向表示力的方向解答：解：根据力的图示作出所有必须的力，如图：通过研究F1F2与F关系，我们发现在误差允许范围内，两分力与合力满足平行四边形定则故答案为：如图点评：本题考查应用平行四边形定则对力进行分解的能力和作图能力，作图要规范，力求准确，减小误差18（5分）（2013秋宣武区校级期中）“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，选用的螺旋弹簧如图甲所示弹簧的上端O点固定悬吊在铁架台上，旁边置一刻度尺，刻度尺的零刻线跟O点对齐，在弹簧的下部A处做一标记，如固定一个指针在弹簧下端的挂钩上挂上钩码（每个钩码的质量都是50g），指针在刻度尺上指示的刻度x逐个增加所挂钩码的个数，刻度x随挂钩上的钩码的重量F而变化，几次实验测得相应的F、x各点描绘在图中请在图乙中描绘出x 随F变化的图象（1）由图象得出弹簧的原长cm，弹簧的劲度系数kA=44N/m（两空的结果均取2位有效数字）（2）此弹簧的弹力大小F弹跟弹簧伸长x的关系式是F弹=44x（3）如果将指针固定在A点的上方Q处，再做x随F变化图象，得出弹簧的劲度系数与kA相比，可能是大于kA（选填“大于”“等于”或“小于”）考点：探究弹力和弹簧伸长的关系菁优网版权所有专题：实验题分析：（1）根据坐标系内描出的点作出图象，然后根据图象图象求出弹簧的原长与进度系数（2）根据图示图象与胡克定律求出表达式（3）如果将指针固定在A点的上方Q处，显然测得的弹簧形变量变小了解答：解：（1）根据坐标系内描出的点作出图象如图所示：由于图示图象可知，F=0N时，x=20cm，则弹簧原长为20cm；由图示图象可知，弹簧的进度系数：k=44N/m（2）由胡克定律可知，弹力大小F弹跟弹簧伸长x的关系式是：F弹=kx=44x，F弹=44x；（3）如果将指针固定在A点的上方Q处，显然测得的弹簧形变量变小了，故得出的弹簧劲度系数将变大，大于kA故答案为：（1）20，44；（2）F弹=44x；（3）大于点评：本题考查了作图象、求弹簧的原长、劲度系数、求力与形变量的关系式等问题，要掌握描点法作图的方法，根据图象、由于胡克定律即可正确解题19（4分）（2013秋宣武区校级期中）已知电磁打点计时器电源的频率是50Hz，某次实验打出的一条纸带如图，其中1、2、3、4为依次选定的计数点根据如图标出的数据，计数点2点对应的速度是1.23m/s，加速度大小是6.00m/s2考点：测定匀变速直线运动的加速度菁优网版权所有专题：实验题分析：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，根据匀变速直线运动中，中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上3点时小车的瞬时速度大小解答：解：由图知时间间隔是0.1s，由匀变速直线运动的推论公式x=aT2解得：a=m/s22点的瞬时速度可以用中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，即：m/s故答案为：6.00，1.23点评：利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，提高解决问题能力20（4分）（2013秋宣武区校级期中）一物体在光滑水平面上沿着x轴作直线运动，其位移与时间的关系是x=0.16t0.02t2，式中x以m为单位，t以s为单位从开始运动到5s末物体所经过的路程为0.34 m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位移时间公式得出物体的初速度和加速度，结合速度时间公式求出速度为零的时间，从而求出速度减为零的位移，以及返回的位移大小，从而得出物体经过的路程解答：解：根据x=得初速度为：v0=0.16m/s，加速度为：a=0.04m/s2则物体速度减为零的时间为：，这段时间内的位移大小为：物体反向做匀加速运动的位移大小为：，则物体的路程为：s=x1+x2=0.32+0.02m=0.34m故答案为：0.34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、速度位移公式和速度时间公式，并能灵活运用，基础题三、计算题（共34分）21（6分）（2013秋宣武区校级期中）一物体沿斜面匀加速下滑，初速度的大小是2m/s，加速度的大小是4m/s2求物体在前3s内的位移和平均速度考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系；平均速度菁优网版权所有专题：直线运动规律专题分析：根据位移时间公式和平均速度公式代入数据可得解答：解：已知V0=2m/s a=4m/s2 t=3s 由 X=V0t+at2 得 X=23+432m=24m 由 = 得=m/s=8m/s答：物体在前3s内的位移为 24m； 平均速度为 8m/s点评：本题考查位移时间公式和平均速度的应用，注意求解平均速度时时间和位移的对应22（6分）（2013秋宣武区校级期中）某弹簧，上端挂在铁架台上，长度是40mm，在下面挂一个重5N的物体，弹簧的长度变为48mm求：（1）弹簧的劲度系数（2）如果给该弹簧两端各施加一个大小等于2N的压力（不超过弹性限度），弹簧的长度是多少？考点：胡克定律菁优网版权所有分析：（1）根据胡克定律F=kx求解弹簧的劲度系数式中x是弹簧伸长的长度（2）给该弹簧两端各施加一个大小等于2N的压力，弹簧的弹力等于2N，由胡克定律求出压缩量，即可得到弹簧的长度解答：解：（1）弹簧伸长的长度为 x1=48mm40mm=8mm=8103m由胡克定律F1=kx1得：k=N/m=625N/m（2）给该弹簧两端各施加一个大小等于2N的压力时，弹簧的压缩量 x2=m=3.2mm则弹簧的长度为 l=l0x2=40mm3.2mm=36.8mm答：（1）弹簧的劲度系数是625N/m（2）如果给该弹簧两端各施加一个大小等于2N的压力（不超过弹性限度），弹簧的长度是36.8mm点评：本题是胡克定律手=的直接应用，要明确公式F=kx中x是弹簧伸长的或压缩的长度，不是弹簧的长度23（6分）（2013秋宣武区