高中物理期中测验样卷及解析

高中物理期中测验样卷及解析考试时间：90分钟满分：100分一、选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，第1-5题只有一项符合题目要求，第6-8题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。)1.关于质点和参考系，下列说法正确的是（）A.研究地球绕太阳公转时，不能将地球看作质点B.研究花样滑冰运动员的动作时，可以将运动员看作质点C.参考系必须选择静止不动的物体D.选择不同的参考系观察同一物体的运动，其结果可能不同2.某物体做直线运动的v-t图像如图所示，则下列说法正确的是（）A.0~t1时间内和t1~t2时间内的加速度大小相等，方向相同B.0~t1时间内的位移大于t1~t2时间内的位移C.物体在0~t2时间内的平均速度等于(v1+v2)/2D.物体在0~t2时间内做匀变速直线运动3.关于摩擦力，下列说法正确的是（）A.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反B.摩擦力的大小总是与物体间的正压力成正比C.静止的物体不可能受到滑动摩擦力的作用D.滑动摩擦力可以对物体做正功，也可以做负功，还可以不做功4.如图所示，在光滑水平面上，用水平恒力F拉着质量为m的物体从静止开始运动，经过时间t，物体的位移为x，速度为v，动能为Ek。若要使物体的动能变为2Ek，可采用的方法是（）A.将F增大为原来的2倍，其他条件不变B.将m减小为原来的1/2，其他条件不变C.将t增大为原来的2倍，其他条件不变D.将x增大为原来的2倍，其他条件不变5.一颗人造地球卫星在圆轨道上绕地球运行，若卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做圆周运动，则（）A.卫星的线速度增大到原来的√2倍B.卫星的角速度减小到原来的1/(2√2)倍C.卫星的向心加速度增大到原来的2倍D.卫星的周期减小到原来的1/2倍6.关于曲线运动，下列说法正确的是（）A.做曲线运动的物体，其速度方向一定时刻改变B.做曲线运动的物体，其加速度一定不为零C.做曲线运动的物体，所受合外力方向一定指向轨迹的凹侧D.物体只有受到变力作用时，才能做曲线运动7.质量为m的物体，在竖直平面内沿半径为R的光滑圆形轨道内侧运动，通过最高点时物体对轨道的压力为mg（g为重力加速度），则下列说法正确的是（）A.物体通过最高点时的速度大小为√(2gR)B.物体通过最低点时对轨道的压力为7mgC.物体从最高点运动到最低点的过程中，重力势能减少了2mgRD.物体从最高点运动到最低点的过程中，机械能守恒8.一物体从高处自由落下，不计空气阻力，取g=10m/s²。则（）A.物体在第1s内的位移为5mB.物体在第2s末的速度为20m/sC.物体在第3s内的平均速度为25m/sD.物体在前3s内的位移为45m二、填空题(本题共4小题，每空3分，共24分)9.一辆汽车在平直公路上以10m/s的速度匀速行驶，前方司机发现在同一车道前方50m处有一辆自行车同向匀速行驶，其速度为4m/s。汽车司机立即以大小为0.5m/s²的加速度刹车，为避免相撞，自行车至少还需要向前行驶______m的距离。（假设汽车刹车后做匀减速直线运动，且不考虑司机的反应时间）10.质量为2kg的物体，在水平拉力F的作用下沿粗糙水平面由静止开始运动，已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.2。若拉力F做了100J的功，物体克服摩擦力做了40J的功，则物体的动能增加了______J，此时物体的速度大小为______m/s。（g取10m/s²）11.如图所示，轻绳一端固定于O点，另一端系一质量为m的小球，将小球拉至与O点等高的A点由静止释放。不计空气阻力，小球摆至最低点B时，轻绳的拉力大小为______。若在O点正下方钉一个钉子C，OC=OB/2，小球仍从A点由静止释放，当小球摆到最低点时，轻绳的拉力大小变为______。12.某同学在做“研究平抛运动”的实验时，让小球从斜槽的某一固定位置由静止滚下，通过描点画出小球做平抛运动的轨迹。若他想使小球的平抛初速度增大，可采用的方法是______（选填“增大”或“减小”）小球在斜槽上的释放位置与斜槽末端的高度差。若根据轨迹测出小球在平抛运动中经过某一点P时的水平位移为x，竖直位移为y，重力加速度用g表示，则小球经过P点时的竖直分速度大小为______。三、实验题(本题共1小题，共10分)13.某实验小组利用如图甲所示的装置探究“加速度与力、质量的关系”。图中打点计时器所用电源的频率为50Hz。（1）（2分）实验中，为了使细线对小车的拉力近似等于砂和砂桶的总重力，应满足的条件是砂和砂桶的总质量______（选填“远大于”、“远小于”或“等于”）小车的质量。（2）（4分）如图乙所示为实验中打出的一条纸带，A、B、C、D、E为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出。则相邻两计数点间的时间间隔T=______s。若测得x1=1.50cm，x2=3.90cm，x3=6.30cm，x4=8.70cm，则小车运动的加速度a=______m/s²。（结果保留两位有效数字）（3）（4分）在探究加速度与质量的关系时，该小组同学保持砂和砂桶的总质量不变，改变小车的质量m，测出相应的加速度a。为了直观地得出a与m的关系，应作a-______（选填“m”或“1/m”）图像。若该图像是一条过原点的倾斜直线，则说明在合力一定时，加速度与质量成______关系。四、计算题(本题共3小题，共34分。解答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。)14.（10分）质量为2kg的物体静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.5。现对物体施加一个与水平方向成37°角斜向上的拉力F，如图所示。若F=20N，物体沿地面运动了5m。求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²）（1）拉力F对物体做的功；（2）摩擦力对物体做的功；（3）物体末速度的大小。15.（12分）如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，有一质量为m的物体，在沿斜面向上的恒力F作用下，从静止开始向上运动，经过时间t，物体沿斜面上升的距离为L。已知重力加速度为g。求：（1）物体的加速度大小；（2）恒力F的大小；（3）若在物体运动到距离为L时撤去恒力F，则物体还能沿斜面向上滑行的距离是多少？16.（12分）如图所示，半径R=0.4m的光滑半圆形轨道固定在竖直平面内，轨道的最高点为C，最低点为A。一质量m=0.1kg的小球（可视为质点）从轨道右侧与圆心等高的B点以一定的初速度v0水平向左抛出，恰好从A点沿切线方向进入半圆形轨道。已知重力加速度g=10m/s²。求：（1）小球的初速度v0的大小；（2）小球经过A点时对轨道的压力大小；（3）小球能否通过轨道的最高点C？若能，求出小球经过C点时对轨道的压力大小；若不能，请说明理由。---高中物理期中测验样卷解析一、选择题1.答案：D解析：A项，研究地球绕太阳公转时，地球的大小和形状对研究结果的影响可以忽略不计，能将地球看作质点，A错误；B项，研究花样滑冰运动员的动作时，运动员的形状和姿态是研究的关键，不能将运动员看作质点，B错误；C项，参考系的选择是任意的，可以选择运动的物体作为参考系，C错误；D项，选择不同的参考系观察同一物体的运动，其结果可能不同，例如路边的树木，以地面为参考系是静止的，以行驶的汽车为参考系是运动的，D正确。2.答案：B解析：v-t图像的斜率表示加速度。0~t1时间内图像斜率为正，t1~t2时间内图像斜率为负，加速度方向相反，A错误；v-t图像与时间轴围成的面积表示位移，由图可知0~t1时间内的面积大于t1~t2时间内的面积，B正确；0~t2时间内物体做的是非匀变速直线运动，平均速度不等于(v1+v2)/2（此式仅适用于匀变速直线运动），C错误；物体在0~t2时间内加速度发生了改变，不是匀变速直线运动，D错误。3.答案：D解析：A项，摩擦力的方向总是与物体的相对运动或相对运动趋势方向相反，与物体的运动方向不一定相反，例如人走路时，地面对脚的静摩擦力方向与人的运动方向相同，A错误；B项，只有滑动摩擦力的大小才与物体间的正压力成正比，静摩擦力的大小与正压力无关，取决于物体的受力情况和运动状态，B错误；C项，静止的物体也可能受到滑动摩擦力的作用，例如，当用黑板擦擦黑板时，黑板静止，但受到黑板擦对它的滑动摩擦力，C错误；D项，滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，但与物体的运动方向可能相同、相反或垂直。当方向相同时做正功，相反时做负功，垂直时不做功，D正确。4.答案：D解析：物体在水平恒力F作用下做匀加速直线运动，加速度a=F/m。经过时间t，速度v=at=Ft/m，位移x=½at²=Ft²/(2m)，动能Ek=½mv²=F²t²/(2m)或Ek=Fx（由动能定理，合外力做功等于动能变化，此处合外力即F）。A项，F增大为原来2倍，Ek变为4倍，A错误；B项，m减小为原来1/2，Ek变为2倍，但题目是“其他条件不变”，若仅m变化，t或x会变化，此处用Ek=Fx更直接，F、x不变，m变化不影响Ek，故B错误（若用Ek=F²t²/(2m)，m减半，t不变，则Ek加倍，但“其他条件不变”通常指F、m、t、x中，改变一个，保持其他不变。若仅改变m，t会因a变化而变化，故该思路不适用）；C项，t增大为原来2倍，由Ek=F²t²/(2m)，Ek变为4倍，C错误；D项，x增大为原来2倍，由Ek=Fx，Ek变为2倍，D正确。此处用动能定理判断更简洁明了。5.答案：B解析：人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，即GMm/r²=mv²/r=mω²r=ma=m(2π/T)²r。可得：v=√(GM/r)，ω=√(GM/r³)，a=GM/r²，T=2π√(r³/GM)。轨道半径r增大到原来2倍：A项，v变为原来的1/√2，A错误；B项，ω变为原来的1/(√(2³))=1/(2√2)，B正确；C项，a变为原来的1/4，C错误；D项，T变为原来的√(2³)=2√2倍，D错误。6.答案：ABC解析：A项，曲线运动的轨迹是曲线，所以物体的速度方向时刻在改变（速度方向为轨迹切线方向），A正确；B项，速度是矢量，速度方向改变，速度就变化，加速度一定不为零，B正确；C项，做曲线运动的物体，所受合外力方向一定指向轨迹的凹侧，这是曲线运动的受力特点，C正确；D项，物体受到恒力作用时，若力的方向与速度方向不在同一直线上，也能做曲线运动，例如平抛运动，只受重力（恒力），D错误。7.答案：BCD解析：A项，在最高点，物体对轨道压力为mg，方向向下，故轨道对物体的支持力N=mg，方向向上。最高点，重力与支持力的合力提供向心力：mg-N=mv²/R（注意：若物体速度较大，轨道对物体的力向下；速度较小，力向上。此处压力向下，故支持力向上）。即mg-mg=mv²/R→v=0。A错误；B项，从最高点到最低点，由机械能守恒（光滑轨道，只有重力做功）：mg·2R=½mv'²-½mv²，因v=0，故v'=√(4gR)=2√(gR)。在最低点，支持力N'与重力的合力提供向心力：N'-mg=mv'²/R→N'=mg+m·4gR/R=5mg。物体对轨道压力与N'等大反向，为5mg，B错误（原解析B选项为7mg，此处计算为5mg，说明原选项B可能设定最高点压力方向向上，即物体对轨道有向上的压力，轨道对物体的力向下。则有mg+N=mv²/R，N=mg，故mv²/R=2mg，v=√(2gR)。再由机械能守恒：mg·2R+½mv²=½mv'²→2mgR+½m·2gR=½mv'²→3mgR=½mv'²→v'=√(6gR)。最低点：N'-mg=mv'²/R→N'=mg+6mg=7mg。此时A选项v=√(2gR)正确。故原题目A选项正确，B选项正确。可能我最初对“压力为mg”的方向判断有误，通常