2014-2015学年北京市重点中学高一（上）期中物理试卷（教师版）

2014-2015学年北京市重点中学高一（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（每小题3分，共30分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的选对的得3分，错选或多选的不得分）1（3分）（2013秋武陵区校级期末）以下各物理量属于矢量的是（）A路程B时间C动摩擦因数D力考点：矢量和标量菁优网版权所有分析：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：A、B、C路程、时间和动摩擦因数都只有大小没有方向，是标量，故ABC错误D、力既有大小又有方向，是矢量，故D正确故选：D点评：对于矢量和标量，要抓住它们的两大区别：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）（2010开福区校级模拟）一小球从4m高处落下，被地面弹回，在1m高处被接住，则小球通过的路程和位移大小分别为（）A5m，3mB4m，1mC4m，3mD5m，5m考点：位移与路程菁优网版权所有专题：直线运动规律专题分析：路程是物体通过的轨迹的长度；位移是从初始位置指向末位置的有向线段，其大小等于初末位置之间的直线距离解答：解：路程是物体通过的轨迹的长度，小球从4m高处下落的过程中通过的路程为4m，而反弹到1m高处通过的路程是1m，故整个过程中通过的路程是5m位移是从初始位置指向末位置的有向线段，其大小等于初末位置之间的直线距离，故位移大小为41=3m故A正确故选A点评：一定要真正理解位移是从初始位置指向末位置的有向线段，这是我们学习运动学公式时常用的物理量，是一个重点知识3（3分）（2014秋北京校级期中）某物体做直线运动，物体的速度时间图象如图所示若初速度的大小为v0，末速度的大小为vt，则在时间t1内物体的平均速度（）A等于B小于C大于D条件不足，无法比较考点：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：若物体做初速度大小为v0，末速度的大小为v的匀加速直线运动，则平均速度=，通过比较变加速直线运动和匀变速直线运动的位移，比较平均速度大小与的大小解答：解：从图象可以看出，图线与时间轴围成的面积表示位移，知道变加速直线运动的位移大于匀加速直线运动的位移，则变加速直线运动平均速度大于匀加速直线运动的平均速度，匀加速直线运动的平均速度为：=，故ABD错误，C正确故选：C点评：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的推论平均速度度=，以及会运用图象法中面积比较位移从而比较平均速度的大小4（3分）（2014秋北京校级期中）关于重力下列说法中正确的是（）A向上抛出的石块在上升过程中速度越来越小，是因为它受到的重力越来越大B在空中飞舞的羽毛也受重力作用C浮在水面上的木块由于受到水的浮力，重力变小D同一物体在世界各处所受重力相同考点：重力菁优网版权所有分析：任何物体都要受到重力作用，重力与物体的运动状态无关不同的地理位置g不同，同一物体的重力不同解答：解：A、向上抛出的石块在上升过程中做减速运动，但其重力并没有变化，故A错误B、任何物体都要受到重力作用，所以在空中飞舞的羽毛也受重力作用，故B正确C、浮在水面上的木块由于受到水的浮力作用，但重力不变，故C错误D、同一物体在世界各处质量相同，但g不同，由G=mg知，重力不同，故D错误故选：B点评：本题关键知道任何物体都要受到重力作用，重力与物体的运动状态无关及g与位置有关等知识5（3分）（2013秋武陵区校级期末）如图，用水平力F将铁块压在竖直墙面上，铁块恰能保持静止现增大水平力F，则关于铁块对墙面的压力N与铁块受墙面的摩擦力f，下列判断正确的是（）AN增大，f不变BN增大，f增大CN变小，f不变DN不变，f不变考点：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：摩擦力专题分析：木块处于静止，在竖直方向上受两个力，即重力和墙对木块的静摩擦力平衡力作用在同一物体上，作用力和反作用力作用在不同的物体上木块在水平方向上受外力F和墙对木块的支持力，两个力是一对平衡力解答：解：木块对墙压力N与水平外力F时作用力与反作用力关系，N=F；木块受到的重力与墙对木块的静摩擦力f是一对平衡力：mg=f；故选：A点评：解决本题的关键知道作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上与平衡力的区别在于，作用力和反作用力作用在不同的物体上，平衡力作用在同一物体上6（3分）（2014秋北京校级期中）一物体从离地H高处自由下落，经过时间t 落地则当它下落时，离地的高度为（）AHBHCHDH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：物体做的是自由落体运动，根据自由落体的位移公式可以求得解答：解：下落H所需时间为t，则 H=当下落时 h=联立解得：h=则离地高度为 h=Hh=故选：C点评：本题是对自由落体运动公式的直接应用，题目比较简单7（3分）（2013秋武陵区校级期末）一根上端固定竖直放置的弹簧，原长10cm，当在它下端挂重2N的砝码时，伸长1cm；当在这根弹簧下端挂重8N的物体时，这时弹簧总共的长度为（）cm？（弹簧始终处在弹性限度内）A4cmB14cmC16cmD44cm考点：胡克定律菁优网版权所有分析：当弹簧下端挂2.0N的重物时，弹簧的拉力等于重物的重力根据胡克定律求出弹簧的劲度系数当弹簧下端挂8.0N的重物时，弹簧的拉力等于8N，由胡克定律求出弹簧伸长的长度，加上原长即为弹簧的长度解答：解：当弹簧下端挂2.0N的重物时，弹簧的拉力F1=2N，弹簧伸长的长度x1=0.01m，根据胡克定律F=kx，得弹簧的劲度系数：k=N/m=200N/m；当弹簧下端挂8.0N的重物时，弹簧的拉力F2=8N，则弹簧伸长的长度为：x2=m=0.04m，所以弹簧的长度为：l=l0+x2=0.10m+0.04m=0.14m=14cm故选：B点评：弹簧的弹力与形变量的关系遵守胡克定律，公式F=kx中，x是弹簧伸长的或压缩的长度，不是弹簧的长度此题也可以运用比例法求解8（3分）（2014秋北京校级期中）甲乙两个质点同时同地点向同一方向做直线运动，它们的vt图象如图所示，则（）A甲乙的运动方向相反B在2s末乙追上甲C前4s内甲的平均速度大于乙的平均速度D乙追上甲时距出发点40m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图象中每点的坐标表示物体的速度；图象的斜率表示物体的加速度；图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移解答：解：A、甲乙的速度均为正，即都向正方向运动，运动方向相同，A错误；B、2s末甲乙速度相等，由与坐标轴所围图形的面积表示位移知甲的位移大于乙的位移，二者没有相遇，B错误；C、前4s内甲、乙与时间轴围成的面积相等，故说明二者位移相等，则平均速度相等，C错误；D、4s末乙追上甲，距离出发点：x=104=40m，故D正确；故选：D点评：本题考查图象的基本性质，掌握vt图象中点线面的含义即可求解9（3分）（2009山东）如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止P点设滑块所受支持力为FNOP与水平方向的夹角为下列关系正确的是（）AF=BF=mgtanCFN=DFN=mgtan考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用菁优网版权所有分析：物体处于平衡状态，对物体受力分析，根据共点力平衡条件，可求出支持力和水平推力解答：解：对小滑块受力分析，受水平推力F、重力G、支持力FN、根据三力平衡条件，将受水平推力F和重力G合成，如图所示，由几何关系可得，所以A正确，B、C、D错误故选A点评：本题受力分析时应该注意，支持力的方向垂直于接触面，即指向圆心本题也可用正交分解列式求解！10（3分）（2014秋北京校级期中）物体以20m/s的速度由坡底冲上一足够长的斜坡，当它返回坡底时的速度大小为16m/s已知上坡和下坡两个阶段物体均沿同一直线做匀变速直线运动，但上坡和下坡的加速度不同则物体上坡和下坡所用的时间之比为（）A2：3B3：2C4：5D5：4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：上坡和下坡都为匀变速直线运动，可以由s=t求解解答：解：由s=t知上坡时间为t1=s同理下坡时间为t2=s故时间之比为：=4：5故选：C点评：此题考查匀变速直线运动的推论，在不知道加速度的情况下可以利用s=t求解二、多项选择题（每小题4分，共20分，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题意的全选对的得4分，选对但选不全的得2分，多选或错选的不得分）11（4分）（2014秋北京校级期中）如图所示，物块M静止于倾斜放置的木板上，使倾斜角缓慢增大，在M沿木板滑动之前，受力情况是（）A物块对木板的压力逐渐减小B物块所受支持力和摩擦力都减小C物块所受支持力与摩擦力的合力不变D物块所受重力、支持力、摩擦力的合力逐渐变大考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用菁优网版权所有专题：共点力作用下物体平衡专题分析：要求支持力和摩擦力如何变化，需要对物体进行受力分析，然后通过正交分解求出重力的沿木板方向和垂直木板方向的分力，再根据物体处于平衡状态求出支持力和摩擦力的表达式，最后根据倾角的变化判断出支持力和摩擦力的变化情况解答：解：设木板与水平面的倾角为，对物体进行受力分析可知物体受竖直向下的重力mg，垂直木板向上的支持力N，沿木板向上的静摩擦力F，由于物体始终处于静止状态，故垂直木板方向合力为零，则物块所受支持力与摩擦力的合力与重力相平衡，故合力不变因此，N=mgcos在沿斜面方向有F=mgsin，由题意可知逐渐增大，故N逐渐减小，F逐渐增大故选：AC点评：本类题目的解题步骤：确定研究对象，对研究对象进行受力分析，再进行正交分解，最后根据受力平衡写出所求力的数学表达式，从而可以根据角度的变化情况判断出力的变化情况12（4分）（2014秋北京校级期中）关于合力与分力的大小关系，下列叙述正确的是（）A合力必定大于分力B合力至少大于某个分力C合力可以比任意一个分力都小；当分力都不为零时，合力却可能为零D合力可以和两个分力的大小都相等考点：力的合成菁优网版权所有分析：如果几个力的共同作用效果与一个力的作用效果相同，就把这几个力叫做那一个力的分力，而把那一个力叫做那几个力的合力，合力与分力是等效替代关系，不是重复受力；两个不共线的力合成时，遵循平行四边形定则解答：解：A、B、不在同一条直线上的两个力合成时，遵循平行四边形定则，故合力可能大于、小于或等于任意一个分力，故AB错误，C正确；D、当两个大小相等的分力，且夹角120时，其合力可以和两个分力的大小都相等，故D正确；故选：CD点评：本题关键要明确合力与分力的概念，知道合力与分力遵循平行四边形定则，是等效替代关系13（4分）（2011秋天门期末）甲、乙两物体在同一直线上运动的xt图象如图所示，以甲的出发点为原点，出发时刻为计时起点，则从图象可以看出（）A甲、乙同时出发B乙比甲先出发C甲开始运动时，乙在甲前面x0处D甲在中途停了一会儿，但最后还是追上了乙考点：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：根据图象可知两物体同时出发，甲开始运动时，乙在甲前面x0处甲物体在t1t2时间内在中途停了一会儿，在t3时刻甲追上了乙解答：解：A、由图象可知甲乙两物体同时出发故A正确，B错误C、由图象可知开始运动时甲的出发点在坐标原点，而乙物体在出发时离坐标原点的距离为x0，故甲开始运动时，乙在甲前面x0处，故C正确D、由于甲物体在t1t2时间内甲物体的位移未变，即甲在中途停了一会儿，在t3时刻甲乙两物体的位置相同，即甲追上了乙，故D正确故选：A、C、D点评：只要掌握了位移图象的基本性质：横坐标代表时刻，而纵坐标代表物体所在的位置，纵坐标不变即物体保持静止状态14（4分）（2014秋北京校级期中）对于做变速直线运动的物体，下列说法中正确的是（）A若加速度逐渐增加，物体的速度就逐渐增大B若加速度不变，物体的速度不变C若加速度方向和速度方向相同，则物体的速度必然增大D若加速度方向和速度方向相反，即使加速度增大，物体的速度也要减小考点：加速度菁优网版权所有专题：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，当加速度方向与速度方向相同，物体做加速运动，当加速度方向与速度方向相反，物体做减速运动解答：解：A、当加速度方向与速度方向相反，加速度增加，速度减小，故A错误B、物体具有加速度，速度一定变化，故B错误C、若加速度方向与速度方向相同，物体做加速运动，若加速度方向与速度方向相反，物体做减速运动，故C、D正确故选：CD点评：解决本题的关键掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法，关键看加速度方向与速度方向的关系15（4分）（2014秋北京校级期中）空间探测器从某一星球表面垂直升空，在探测器升空一段时间后发动机突然关闭探测器的运动图象如图所示已知图中A点坐标为（9，64），B点坐标为（25，0），则由图可知（）A探测器上升的最大高度为800mB探测器的发动机在9秒末关闭C探测器在25秒末落地D探测器在25秒末加速度方向发生变化考点：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：在速度时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，时间轴上方速度是正数，时间轴下方速度是负数；切线代表该位置的加速度，向右上方倾斜，加速度为正，向右下方倾斜加速度为负；图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负由此可以计算宇宙探测器在行星表面能达到的最大高度解答：解：A、在vt图象中，图线与时间轴所围的面积表示了物体的位移，在时间轴的上方，面积为正，在时间轴的下方，面积为负，由vt图象可知，宇宙探测器在该行星表面能达到的最大高度为：Hm=2564m=800m，故A正确；B、9s末后探测器做匀减速直线运动，故9秒末发动机关闭，B正确；C、探测器在25秒末到达最高，C错误；D、探测器在25秒末图线的斜率没变，故加速度方向没变化；故选：AB点评：学会从图象中寻找信息，速度与时间图象：斜率大小即为加速度大小，斜率正负表示加速度的方向，是匀加速还是匀减速，哪部分面积表示位移的大小三、填空题（共16分）16（4分）（2014秋资阳期末）某同学在做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验时，将一轻弹簧竖直悬挂并让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示（实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的）由图可知该弹簧的自然长度为10cm；该弹簧的劲度系数为50N/m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：该题考察了应用弹力与弹簧长度关系的图象分析问题，由图线和坐标轴交点的横坐标表示弹簧的原长可知弹簧的原长再由胡克定律可求出弹簧的劲度系数解答：解：由图线和坐标轴交点的横坐标表示弹簧的原长可知弹簧的原长为10cm；当拉力为10N时，弹簧的形变量为x=3010=20cm=0.2m由胡克定律F=kx得：k=50N/m故答案为：10，50点评：该题要求要会从图象中正确的找出弹簧的原长及在各外力作用下弹簧的长，并会求出弹簧的形变量，在应用胡克定律时，要首先转化单位，要知道图线与坐标轴的交点的横坐标是弹簧的原长知道图线的斜率即为弹簧的劲度系数17（6分）（2014秋北京校级期中）如图为某同学在测定匀变速直线运动的加速度的实验中，用打点计时器打出的一条纸带，纸带上标出的A、B、C、D、E都是选中的计数点，每两个计数点间都有四个原始点没有画出已知交流电频率为50赫兹（1）AB间的长度为1.00cm；（2）打D点时纸带（或小车）的运动速度大小为v=0.225m/s；（3）小车运动过程中的加速度大小为a=0.5m/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：（1）刻度尺读数时要进行估读，估读到毫米的下一位；（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C点时小车的瞬时速度大小；（3）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解答：解：（1）根据刻度尺的读数可知，AB之间的长度为1.00cm（2）每两个计数点间都有四个原始点没有画出，因此其时间间隔为T=0.1s；由图可知，从左到右纸带上计数点之间的距离为：x1=1.00cm，x2=1.50cm，x3=2.00cm，x4=2.50cm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有：（2）相邻计数点之间的位移差为x=0.50cm，代入公式x=aT2可得：故答案为：（1）1.00；（2）0.225；（2）0.5点评：在纸带法实验中，经常用到匀变速直线运动规律来求解瞬时速度或者加速度大小，对于这点在平时要注意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，在练习中要加强基础知识的理解与应用18（6分）（2014秋北京校级期中）如图所示，为某同学一次“探究共点力合成的规律”实验操作后得到的数据记录，图中的小圆点分别用来记录的是O点的位置以及每次细线的方向（1）请你选择合适的标度，在方框中用力的图示法，作图完成该同学未完成的实验数据处理（2）操作中，撤去F1、F2后，用一个力F把橡皮筋的结点再次拉到相同的点（O），这样操作的目的是使F与F1、F2作用效果相同考点：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：由图可知，该同学已分别得出了合力与两分力，则根据平行四边形定则得出F1、F2的合力，与F比较即可解答：解：（1）如图所示，选1.5cm表示1N，则以F1、F2为邻边作平行四边形，得出合力F（2）操作中，撤去F1、F2后，用一个力F把橡皮筋的结点再次拉到相同的点（O），这样操作的目的是使F与F1、F2作用效果相同故答案为：（1）如图（2）使F与F1、F2作用效果相同点评：对于中学中的实验，学生尽量要到实验室进行实际操作，只有这样才能体会具体操作细节的意义，解答实验问题时才能更加有把握四、计算题（要求有必要的解题步骤及文字说明，本题共34分）19（8分）（2014秋北京校级期中）已知汽车刹车前以20m/s的速度行驶，刹车获得的加速度大小为4m/s2，求：（1）刹车后4s末汽车的速度和汽车在4s内通过的位移（2）刹车后7s末汽车的速度和汽车在7s内通过的位移考点：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时间公式求出速度减为零的时间，判断汽车是否停止，再结合速度时间公式和位移公式求出刹车后的速度和位移解答：解：（1）汽车速度减为零的时间为：t0=5s所以4s末的速度为：v4=v0+at=2044m/s=4m/s汽车在4s内通过的位移：x4=48m（2）由（1）可知汽车速度减为零的时间t0=5s，即汽车5s已经停下故刹车后7s末汽车速度 v7=0汽车在7s内通过的位移即为汽车运动5s的位移，x7=x5=50m答：（1）刹车后4s末汽车的速度为4m/s，汽车在4s内通过的位移为48m（2）刹车后7s末汽车的速度为0，汽车在7s内通过的位移50m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20（8分）（2014秋北京校级期中）质量为3kg的木块放到水平地板上，用F=6N的力水平拉力拉该木块时，木块恰能做匀速直线运动（g取10N/kg）求：（1）木块与地板间的动摩擦因数（2）若将F的大小不变而方向改为竖直向上作用于该木块上，则此时应加一个多大的水平力拉力，才能使该木块保持匀速直线运动状态？考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用菁优网版权所有专题：共点力作用下物体平衡专题分析：物体在水平拉力作用下在水平面上运动时，物体对地面的压力大小等于物体的重力大小，根据摩擦力公式f=N求解动摩擦力因数，并用平衡条件方程，结合受力分析，即可求解解答：解：（1）物体在水平的拉力作用在水平面上运动，物体对地面的压力大小N=mg，滑动摩擦力大小为：f=N=mg；解得：=0.2；（2）若F大小不变、方向改为竖直向上的作用在木块上，则对木块受力分析，重力、支持力、竖直拉力、水平拉力，滑动摩擦力；根据平衡条件可知，水平方向：F=N；竖直方向：N+F=mg；联立解得：F=0.2（3106）=4.8N；答：（1）木块与地板间的动摩擦因数0.2；（2）则应加4.8N的水平力点评：考查滑动摩擦力f=N的应用，注意N的含义，理解最大静摩擦力与滑动摩擦力的联系与区别，同时掌握平衡条件方程，及正确的受力分