湖南省师范大学附属中学高一上学期期末考试物理试题

湖南省师范大学附属中学20172018学年高一上学期期末考试物理试题一、单项选择题1.在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程．在对以下几位物理学家所做科学贡献或者研究方法的叙述中，正确的说法是A.在对自由落体运动的研究中，伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证B.伽利略是伟大的物理学家，他最先建立了速度、加速度等概念，并创造了一套科学研究方法C.在推导匀变速直线运动的位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，物理学中把这种研究方法叫做“理想模型法”D.亚里士多德认为两个物体从同一高度自由落下，重物体与轻物体下落一样快【答案】B【解析】伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并未直接进行验证，而是验证了位移与时间的平方成正比，故A错误；伽利略是伟大的物理学家，他最先建立了速度、加速度等概念，并创造了一套科学研究方法，故选项B正确；在推导匀变速直线运动的位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，物理学中把这种研究方法叫做“微元法”，选项C错误；伽利略认为两个物体从同一高度自由落下，重物体与轻物体下落一样快，选项D错误；故选B.2.金丽温高铁开通后，从铁路售票网查询到G7330次列车从缙云西到杭州东的信息如图甲所示，如图乙是用电子地图测距工具测得缙云西站到杭州东站的直线距离约为179.8km，下列说法正确的是A.在研究动车过一桥梁所花的时间与动车从缙云西站到杭州东站所花的时间时，动车均可看成质点B.图甲中07：31表示一段时间C.动车高速行驶时，可以取1m位移的平均速度近似看作这1m起点位置的瞬时速度D.结合图甲、乙，可知G7330列车行驶时的最高速度约为128km/h【答案】C【解析】在研究动车过一桥梁所花的时间与动车从缙云西站到杭州东站所花的时间时动车的长度不能忽略，不能看成质点，故A错误；07：31指的是列车出发的时刻，故B错误；高速行驶时速度很快，通过1m的时间很短，可以取1m位移的平均速度近似看作这1m起点位置的瞬时速度，故C正确；由于不明确具体的运动过程，所以无法求出最高速度，故D错误；故选C.3.体育课上一学生将足球踢向斜台，如图所示．下列关于斜台给足球的弹力方向的说法正确的是A.沿v1的方向B.先沿v1的方向后沿v2的方向C.沿v2的方向D.沿垂直于斜台斜向左上方的方向【答案】D【解析】支持力是弹力，方向总是垂直于接触面，并指向被支持物，所以斜台给篮球的弹力的方向为垂直斜台向左上方方向．故D正确，ABC错误；故选D。4.运动员从地面跳起时，下列判断正确的是A.地面对运动员的支持力大于运动员对地的压力B.运动员对地的压力等于运动员的重力C.地面对运动员的支持力大于运动员的重力D.地面对运动员的支持力跟运动员对地面的压力的合力大于运动员的重力【答案】C【解析】运动员对地面的压力与地面对运动员的支持力互为作用力与反作用力，则运动员对地面的压力等于地面对运动员的支持力，选项A错误；运动员之所以能起跳，是因为地面对运动员的支持力大于运动员的重力，产生向上的加速度，而地面对运动员的支持力等于运动员对地的压力，所以运动员对地面的压力大于运动员的重力．故B错误，C正确；地面对运动员的支持力跟运动员对地面的压力是相互作用力，作用在不同的物体上，效果不能抵消，不能合成，故D错误．故选C.点睛：解决本题的关键知道作用力和反作用力大小相等，方向相反．人之所以能起跳，是因为地面对运动员的支持力大于运动员的重力，产生向上的加速度．5.如图甲、乙所示，物体A、B在力F作用下一起沿F方向匀速运动，关于物体A所受的摩擦力，下列说法正确的是A.两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相同B.两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相反C.两图中物体A均不受摩擦力D.图甲中物体A不受摩擦力，图乙中物体A受摩擦力且方向和F相同【答案】D【解析】甲中A做匀速直线运动，合外力为零，水平方向不受外力，故甲中A没有相对于B的运动趋势，故甲中A不受摩擦力；乙中A也是平衡状态，但A的重力使A有一沿斜面下滑的趋势，故B对A有向上摩擦力，故A受与F

方向相同的摩擦力。故选：D。点睛：因两物体均做匀速直线运动，故受力平衡，根据共点力平衡条件可判断摩擦力的有无及方向。6.小球做匀速圆周运动，半径为R，向心加速度为a，则A.小球的角速度为ω＝B.小球的运动周期T＝πC.小球在时间t内通过的路程s＝·tD.小球在时间t内通过的路程s＝·t【答案】D【解析】由a=ω2R，得到，故A错误；由得：T＝2π，故B错误；由得：，S=vt=t，故D正确，C错误；故选D.7.当火车在某个弯道按规定运行速度40m/s转弯时，内、外轨对车轮皆无侧压力，若火车在该弯道实际运行速度为30m/s，则下列说法中正确的是A.仅外轨对车轮有侧压力B.仅内轨对车轮有侧压力C.内、外轨对车轮都有侧压力D.内、外轨对车轮均无侧压力【答案】B【解析】若火车按40m/s转弯时，内外轨与车轮之间均没有侧压力，此时火车拐弯所需要的向心力由其重力和铁轨的支持力的合力提供，若火车的速度为30m/s，小于规定速度，重力和支持力的合力大于火车转弯所需要的向心力，所以此时内轨对车轮有侧压力，故B正确，ACD错误。8.关于自由落体运动，下列说法中正确的是A.它是竖直向下、v0＝0、a＝g的匀加速直线运动B.在开始连续三个1s内通过的位移之比是1∶2∶3C.在开始连续三个1s末的速度大小之比是1∶3∶5D.从开始运动起至下落4.9m、9.8m、14.7m所经历的时间之比为1∶2∶3【答案】A【解析】A、自由落体运动是只在重力作用下，加速度为g的匀加速直线运动，故A正确；B、自由落体运动在开始连续相等时间内通过的位移之比1:3:5:7…，故B错误；C、根据v=gt，自由落体运动在开始连续相等时间末的速度之比1:2:3:4…，故C错误；D、根据，可知从开始运动起至下落4.9m，9.8m，14.7m所经历的时间之比为，故D错误；故选A。9.一质点在连续的6s内做匀加速直线运动，在第一个2s内位移为12m，最后一个2s内位移为36m，下面说法正确的是A.质点的加速度大小是3m/s2B.质点的加速度大小是2m/s2C.第2s末的速度大小是12m/sD.第1s内的位移大小是6m【答案】A【解析】设第一个2s内的位移为x1，第三个2s内，即最后1个2s内的位移为x3，根据x3﹣x1=2aT2得：．故A正确，B错误．第1s末的速度等于第一个2s内的平均速度，则：，则第2s末速度为v=v1+at=6+3×1m/s=9m/s．故C错误．在第1s内反向看为匀减速运动则，故D错误；故选A．10.如图所示，在水平地面上做匀速直线运动的小车，通过定滑轮用绳子吊起一个物体，若小车和被吊的物体在同一时刻的速度分别为v1和v2，绳子对物体的拉力为T，物体所受重力为G，则下列说法正确的是A.物体做匀速运动，且v1＝v2B.物体做加速运动，且T＞GC.物体做加速运动，且v2＞v1D.物体做匀速运动，且T＝G【答案】B【解析】小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动，设滑轮两边两段绳子夹角为θ，由几何关系可得：v2=v1sinθ，所以v1＞v2，而θ逐渐变大，故v2逐渐变大，物体有向上的加速度，处于超重状态，T＞G，故ACD错误，B正确；故选B．11.如图所示，质量分别为m1、m2的A、B两小球分别连在弹簧两端，B小球用细绳固定在倾角为30°的光滑斜面上，若不计弹簧质量且细绳和弹簧与斜面平行，在细绳被剪断的瞬间，A、B两小球的加速度分别为A.都等于B.0和C.和0D.0和【答案】B【解析】在剪断绳子之前，A处于平衡状态，所以弹簧的拉力等于A的重力沿斜面的分力相等．在剪断上端的绳子的瞬间，绳子上的拉力立即减为零，而弹簧的伸长量没有来得及发生改变，故弹力不变仍为A的重力沿斜面上的分力．故A球的加速度为零；在剪断绳子之前，对B球进行受力分析，B受到重力、弹簧对它斜向下的拉力、支持力及绳子的拉力，在剪断上端的绳子的瞬间，绳子上的拉力立即减为零，对B球进行受力分析，则B受到到重力、弹簧的向下拉力、支持力．所以根据牛顿第二定律得：；故B正确，ACD错误．故选B．点睛：该题考查瞬时加速度问题，要注意明确在剪断绳子的瞬间，绳子上的力立即减为0，而弹簧的弹力不发生改变，再结合牛顿第二定律进行分析求解即可．12.两个质量均为m的物块叠放压在一个轻弹簧上面，处于静止状态，弹簧的劲度系数为k，t＝0时刻，给A物体一个竖直向上的作用力F，使得物体以0.5g的加速度匀加速上升A.A、B分离前系统合外力大小与时间的平方成线性关系B.分离时弹簧处于原长状态C.在t＝时刻A、B分离D.分离时B的速度为g【答案】C【解析】A、B分离前物体做匀加速运动，合外力不变，选项A错误；开始时弹簧被压缩x1，则；当两物体分离时，加速度相同且两物体之间的弹力为零，则对物体B：，且，解得，此时刻弹簧仍处于压缩状态，选项B错误，C正确；分离时B的速度为，选项D错误；故选C.点睛：此题关键哟啊搞清两物体的运动情况以及两物体分离的条件：两物体之间的压力为零；两物体的加速度相等.二、多项选择题13.下列说法不正确的是A.重力就是地球对物体的引力B.重力的方向竖直向下，故地球上一切物体所受的重力方向都相同C.物体的重心可以不在物体上D.弹簧测力计可以测出物体的重力，但读数时必须保持弹簧测力计和物体都是静止或匀速直线运动【答案】AB14.关于曲线运动下列叙述正确的是A.物体受到恒定外力作用时，就一定不能做曲线运动B.物体只有受到一个方向不断改变的力，才可能做曲线运动C.物体受到不平行于初速度方向的外力作用时，就做曲线运动D.平抛运动是一种匀变速曲线运动【答案】CD【解析】物体受到恒定外力作用时，就可能做曲线运动，例如平抛运动，选项A错误；物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，加速度的大小和方向不一定变化，比如平抛运动．故B错误；物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，即物体受到不平行于初速度方向的外力作用时，物体做曲线运动，选项C正确；平抛运动的加速度恒定为g,则平抛运动是一种匀变速曲线运动，选项D正确；故选CD.点睛：本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住．15.有四个物体A、B、C、D，物体A、B运动的x－t图象如图甲所示；物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v－t图象如图乙所示．根据图象做出的以下判断中正确的是A.物体A和B均做匀变速直线运动B.在0～3s的时间内，物体A、B的间距逐渐增大C.t＝3s时，物体C、D的速度相同D.在0～3s的时间内，物体C与D的间距逐渐减小【答案】BC【解析】由甲图看出：物体A和B位移图象都是倾斜的直线，斜率都不变，速度都不变，说明两物体都做匀速直线运动，故A错误；由甲图看出，在0～3s的时间内，物体A的位移都大于B的位移，所以物体A、B的间距逐渐增大，故B正确；由乙图可以看出C、D两物体的图线交于一点，所以速度一定相同，故C正确；由乙图看出：前3s内，D的速度较大，C、D间距离增大，3s后C的速度较大，两者距离减小，t=3s时，物体C与物体D之间有最大间距，故D正确。所以BC正确，AD错误。16.如图所示，一条细线一端与地板上的物体B相连，另一端绕过质量不计的定滑轮与小球A相连，定滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的O′点，细线与竖直方向所成角度为α，则A.如果将物体B在地板上向右移动一小段距离，α角保持不变B.如果将物体B在地板上向右移动一小段距离，地面对B的支持力将变大C.减小小球A的质量，α角一定增加D.悬挂定滑轮的细线的拉力一定大于小球A的重力【答案】BD点睛：本题考查共点力平衡的应用，应用涉及多个物体的平衡，在解答中关键是灵活选择研究对象，根据平衡条件列式分析．三、实验题17.将两根自然长度相同、劲度系数不同、粗细也不同的弹簧套在一起，看做一根新弹簧，设原粗弹簧(记为A)的劲度系数为k1，原细弹簧(记为B)的劲度系数为k2，套成的新弹簧(记为C)的劲度系数为k3.关于k1、k2、k3的大小关系，同学们做出了如下猜想：甲同学：可能是；乙同学：可能是k3＝k1＋k2；丙同学：可能是k3＝；为了验证猜想，同学们设计了相应的实验(装置甲图甲)．(1)简要实验步骤如下，请完成相应的填空．a．将弹簧A悬挂在铁架台上，用刻度尺测量弹簧A的自然长度L0；b．在弹簧A的下端挂上钩码，记下钩码的个数N、每个钩码的质量m和当地的重力加速度大小g，并用刻度尺测量弹簧的长度L1；c．由F＝________计算弹簧的弹力，由x＝L1－L0计算弹簧的伸长量，由k＝计算弹簧的劲度系数；d．改变钩码个数，重复实验步骤b、c，并求出弹簧A的劲度系数的平均值k1；e．仅将弹簧分别换为B、C，重复上述操作步骤，求出弹簧B、C的劲度系数的平均值k2、k3.比较k1、k2、k3并得出结论．(2)图乙是实验得到的图线，由此可以判断______同学的猜想正确．【答案】(1).(1)Nmg(2).(2)乙【解析】（1）c.根据共点力平衡可知：F=Nmg（2）有图可知：故满足k3=k1+k2，故乙正确.18.(1)图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图．砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小．①实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板上滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是______．A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动．②实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是______．A．M＝200g，m＝10g、15g、20g、25g、30g、40gB．M＝200g，m＝20g、40g、60g、80g、100g、120gC．M＝400g，m＝10g、15g、20g、25g、30g、40gD．M＝400g，m＝20g、40g、60g、80g、100g、120g(2)如图2是研究匀变速直线运动实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出．量出相邻的计数点之间的距离分别为sAB＝4.22cm、sBC＝4.65cm、sCD＝5.08cm、sDE＝5.49cm、sEF＝5.91cm、sFG＝6.34cm.已知打点计时器的工作频率为50Hz，则打点计时器打C点时小车的速度为vC＝________m/s，小车的加速度a＝________m/s2.(结果均保留2位有效数字)【答案】(1).(1)①B(2).②C(3).(2)0.49(4).0.42【解析】（1）为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动，即平衡摩擦力．故B正确、AC错误．故选B．（2）当m＜＜M时，即当沙和沙桶总质量远远小于小车和砝码的总质量，绳子的拉力近似等于沙和沙桶的总重力．因此最合理的一组是C．故选C．（3）相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，相邻的计数点时间间隔为T=0.1s，打点计时器打C点时小车的速度为vC＝；利用匀变速直线运动的推论△x=at2，得：sDEsAB=3a1T2sEFsBC=3a2T2sFGsCD=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得：a=（a1+a2+a3）=m/s2=0.42m/s2

点睛：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，只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目，而实验步骤，实验数据的处理都与实验原理有关，故要加强对实验原理的学习和掌握．四、计算题19.如图所示，置于水平面上的木箱的质量为m＝3.8kg，它与水平面间的动摩擦因数μ＝0.25，在与水平方向成37°角的拉力F的恒力作用下做匀速直线运动．(cos37°＝0.8，sin37°＝0.6，g取10m/s2)求拉力F的大小．【答案】10N【解析】由平衡知识：对木箱水平方向：Fcosθ＝f竖直方向：Fsinθ＋FN＝mg且f＝μFN联立代入数据可得：F＝10N20.如图所示，在平直的道路上，依次有编号为A、B、C、D、E五根标志杆，相邻两杆之间的距离是相等的．一辆汽车以v0＝20m/s的速度匀速向标志杆驶来，当司机经过O点时开始刹车，由于司机有反应时间，汽车先匀速运动一段距离再做匀减速运动，直到停止．开始刹车后的0～7.5s内汽车的v－t图象如图所示，其中tB＝5.5s、tC＝7.5s分别是司机经过B、C杆的时刻．求：(1)司机的反应时间t1；(2)相邻两根标志杆的距离L；(3)A杆距O点的距离xOA.【答案】（1）0.5s（2）16m（2）69m【解析】（1）由汽车的vt图象可得，刹车后汽车的加速度大小tB=5.5s时，汽车的速度vB=v0a（5.5t1），代入数据解得t1=0.5s．（2）设相邻两杆之间的距离为L，司机由B到C的过程中，vB2−vC2＝2aL，代入数据解得L=16m．（3）汽车在0～5.5s内的位移xOB＝v0t1+v0(tB−t1)−a(tB−t1)2，代入数据xOB=85m，A杆距O点的距离xOA=xOBL=8516m=69m．21.距离水平地面h＝20m高处以20m/s的初速度水平抛出—个小球，(空气阻力不计，g取10m/s2)则：(1)小球在空中飞行的时间t为多少？(2)小球落地时速度v方向与水平方向的夹角θ为多少？(3)小球落地时的位移s的大小为多少？(答案可以用根号表示)【答案】（1）2s（2）θ＝45°（3）20m【解析】(1)根据h＝gt2小球在空中飞行的时间(2)竖直的分速度vy＝gt＝10×2m/s＝20m/s小球落地时速度方向与水平方向的夹角θ＝45°(3)水平位移x＝v0t＝40m小球落地时的位移大小为点睛：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向做匀速运动和竖直方向上做自由落体运动，结合运动学公式灵活求解．22.如图所示，质量M＝8kg