【全国百强校】湖南省长沙市雅礼中学2020-2021学年高一上学期期中考试物理试题

【全国百强校】湖南省长沙市雅礼中学2020-2021学年高一

上学期期中考试物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．在物理学的发展过程中，有一位科学家开创了以实验和逻辑推理相结合的科学研究方法，研究了落体运动的规律，这位科学家是（）

A．伽利略B．牛顿C．库伦D．焦耳

2．物体做匀变速直线运动的位移﹣时间图象如图所示，由图中数据可求出的物理量是（）

A．物体的初速度B．物体的加速度

C．物体的平均速度D．物体通过的路程

3．下列说法正确的是

A．木块放在桌面上受到向上的弹力是由于木块发生微小的形变产生的

B．相对运动的物体间一定有滑动摩擦力存在

C．相互压紧的粗糙物体之间总有摩擦力存在

D．线能织成布，靠的是纱线之间的静摩擦力作用

4．有下列几种情形，正确的是（）

A．点火后即将升空的火箭，因为火箭还没运动，所以加速度一定为零

B．高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车，因紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大

C．高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度一定很大

D．100米比赛中，甲比乙跑的快，说明甲的加速度大于乙的加速度

5．如图所示,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,所挂的砝码和托盘的总质量为0.6kg,弹簧测力计读数为2N,滑轮摩擦不计.若轻轻取走盘中的部分砝码,使总质量减少到0.3kg时,g取10m/s2，将会出现的情况是( )

A．A向左运动

B．A向右运动

C．弹簧测力计的读数将变化

D．A对桌面的摩擦力变小

6．如图所示，粗糙的A、B长方体木块叠放在一起，放在水平桌面上，B木块受到一个水平方向的牵引力，但仍然保持静止，则B木块受力个数为

A．4 B．5 C．6 D．3

7．质点做直线运动的速度—时间图象如图所示，该质点（）

A．在第2秒末加速度方向发生了改变

B．在第2秒内发生的位移为零

C．在前3秒内和前5秒内位移相同

D．第2秒末和第4秒末的位置相同

二、多选题

8．甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动，其速度—时间图象分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t2时刻并排行驶。下列说法正确的是（）。

A．两车在t1时刻也并排行驶B．在t1时刻甲车在后，乙车在前

C．甲车的加速度大小先增大后减小D．乙车的加速度大小先减小后增大9．一个物体做匀加速直线运动，它在第3s内的位移为5m，则下列说法正确的是（）A．物体在第2.5s末的速度一定为5m/s B．物体的加速度一定是2m/s2

C ．物体在第5s 内的位移一定为9m

D ．物体在前5s 的位移一定为25m 10．如图所示,质量为m 的木块在质量为M 的长木板上受到向右的拉力F 的作用向右滑行,长木板处于静止状态,已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2.下列说法正确的是( )

A ．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1(m+M)g

B ．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg

C ．当F>μ2(m+M)g 时,木板便会开始运动

D ．无论怎样改变F 的大小,木板都不可能运动

11．如图所示,甲、乙两车同时由静止从A 点出发,沿直线AC 运动.甲先以加速度a1做初速度为零的匀加速运动,到达B 点后做加速度为a2的匀加速运动,到达C 点时的速度为v.乙以加速度a3做初速度为零的匀加速运动,到达C 点时的速度亦为v.若123a a a ≠≠,则( )

A ．甲一定先由A 达到C

B ．甲、乙不可能同时由A 达到C

C ．乙一定先由A 达到C

D ．若a1>a3，则甲一定先由A 达到C

12．在足够高的空中某点竖直上抛一物体，抛出后第3s 内物体的位移大小为3m ，以竖直向上为正方向，忽略空气阻力的影响，g 取10m/s 2，则下列说法正确的是（ ） A ．物体的向上运动时间可能为2.8s

B ．第3s 内的平均速度一定是-3m/s

C ．4s 末的瞬时速度可能为-18m/s

D ．前4s 内的位移可能为8m

三、实验题

13．某同学研究“弹簧弹力和弹簧伸长的关系”时，安装实验装置，让刻度尺零刻度线与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码时，静止时弹簧的长度为l 1，如图所示，l 1=____cm .在弹簧下端分别挂2，3，4，5个钩码时，弹簧的长度为l 2，l 3，l 4，l 5。已知每个钩码的质量为50g ，挂2个钩码时弹簧弹力F 2=_____N （g 取9.8m/s 2）.要测出弹簧

的伸长量x ，还需要测量的是______.从而作出F -x 曲线，得到弹力与伸长量的关系.

14．某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）．从纸带上便于测量的点开始，每5个计时点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的频率为50 Hz ．（计算结果均保留三位有效数字）

(1)通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点____和____之间某时刻开始减速．

(2)物块减速运动过程中加速度的大小为=a ______2m/s ．

(3)计数点5对应的速度大小为______m/s ，计数点6对应的速度大小为_______m/s ．

四、解答题

15．从离地面45m 的空中落下一个小球（不计空气阻力），g 取10m/s 2，求小球：

(1)经过多长时间落到地面；

(2)下落的第1s 内和最后1s 内的位移分别是多少；

(3)下落时间为总时间一半时的位移.

16．如图所示，质量分别为1kg 和2kg 的木块A 和B ，用一个劲度系数为k =200N/m 轻质弹簧连接，最初系统静止，现在用力缓慢拉A 直到B 刚好离开地面.

（1）最初静止时弹簧的形变量；

（2）B刚要离开地面时弹簧的形变量；

（3）整个过程中A上升的高度.

17．珠海航空展“空军八一飞行表演队”两架“歼-10”飞机表演剪刀对冲。质量为m的“歼-10”飞机表演后返回某机场，降落在跑道上的减速过程可以简化为两个匀减速直线运动。飞机以v0着陆后立即打开减速阻力伞，加速度大小为a1，运动时间为t1；随后在无阻力伞情况下减速直至停下。在平直跑道减速滑行总位移为x，求减速阶段的加速度大小和时间.

18．A车在直线公路上以20m/s的速度匀速行驶，因大雾天气能见度低，当司机发现正前方有一辆静止的B车时，两车的距离为84m，A车司机立即刹车（不计反应时间）做匀减速直线运动，加速度大小为2m/s2，（两车均为质点）。求：

（1）通过计算判定两车能否相撞？若能，求A车从刹车到撞上B车的时间（假设B车一直静止）；

（2）为了避免碰撞，A车在刹车时，如果向B车发出信号，B车收到信号经?t=2.0s的反应时间才开始匀加速向前运动。B车加速度a2至少为多大才能避免事故。（这段公路很窄，无法靠边避让）

参考答案

1．A

【详解】

伽利略通过逻辑推理证明亚里士多德理论内部存在矛盾，通过铜球从斜面滚下的实验，运用数学演算，得到自由落体运动是匀加速直线运动，开创了把实验和逻辑推理相结合的科学研究方法和科学思维方式．故A正确，BCD错误

2．C

【详解】

A、位移﹣时间图象中，斜率表示物体运动的速度，图象是曲线，无法算物体的出初速度，故A错误；

B、斜率表示物体运动的速度，斜率无法求出，速度就无法求出，加速度也无法求解，故B 错误；

C、12s内的位移为△x=6m﹣2m=4m，则12s内的平均速度为===m/s，故C正确；

D、物体先沿正方向运动，后沿负方向运动，只知道初末位移的坐标，不知道具体过程，只能求位移，不能求出路程，故D错误．

故选C

3．D

【详解】

A. 弹力的是由施力物体的形变产生，故木块放在桌面上受到向上的支持力是由于桌面的微小形变产生的，故A错误；

BC. 摩擦力产生的条件是：相互接触、产生弹性形变、接触面粗糙、有相对运动或相对运动的趋势；故可知有相对运动的物体间、相互压紧的粗糙物体间并一定有摩擦力，故B错误，C错误；

D. 线能织成布，靠的是纱线之间的静摩擦力的作用，故D正确。

4．B

【详解】

A、点火的瞬间，火箭获得向上的推力后立即获得加速度，而速度仍为0，故A错误；

B、加速度反应物体速度变化快慢的物理量，轿车紧急刹车时速度变化快，所以加速度很大，故B正确；

C、磁悬浮列车高速行驶时速度很大但不一定变化，故加速度很小或为零，故C错误；

D、甲比乙跑的快只能说明100m的位移甲用时较短，即甲的速度大，无法比较加速度的大小；故D错误.

故选B.

5．D

【详解】

A、B、初态时，对A受力分析，可得摩擦力f1=F1-F2=6-2N=4N，方向向左，说明最大静摩擦力f max≥4N;当将总质量减小到0.3kg时，拉力变为3N，因3-2N=1N

C、物体一直处于静止状态，则弹簧测力计的示数不变为2N；故C错误.

D、摩擦力变为21N

f=，方向向左，相对于f1=4N，可得摩擦力的大小变小了；故D正确. 故选D.

6．B

【详解】

先以A为研究对象受力分析，处于静止即平衡状态，根据平衡条件所受合力为零，则A水平方向不受摩擦力，否则合力将不为零，即AB之间没有摩擦力；

与物体B发生相互作用的有地球、水平桌面及A物体，则B物体受重力、桌面的支持力、A对B的压力及水平力F，因在拉力作用下，物体B相对于地面有相对运动的趋势，所以B 受地面对物体B的摩擦力，故B受五个力，故B正确，A、C、D错误；

故选B．

7．C

【解析】

【详解】

A、速度—时间图象的斜率表示加速度，由图可知1~3s图象斜率不变，加速度不变，方向没有发生改变，故A错误；

B、根据图象的“面积”表示位移可知，0~2s内的位移为

21

12m1m0 2

x=??=≠；故B错误.

C、物体在前3s的位移为

311

22121m 22

x=??-??=，前5s的位移

5111

2222121m 222

x=??-??+??=，故位移相同；故C正确.

D、根据图象的“面积”表示位移可知，0~2s内的位移为：

21

22m2m 2

x=??=，

0~4s 内的位移为：41122m 22m 0m 22

x =

??-??=，所以第2秒末和第4秒末的位置不相同；故D 错误.

故选C.

8．BD

【详解】 AB ．两车在t 2时刻并排行驶，t 1~t 2时间内，由图象与坐标轴所围的面积可知，甲车的位移大于乙车的位移，所以在t 1时刻，两车不是并排行驶，而是甲在乙的后面，故A 错误B 正确；

CD ．由图象的斜率知，甲、乙两车的加速度均先减小后增大，故C 错误D 正确。 故选BD 。

9．AD

【解析】

【详解】

B 、由于匀加速直线运动的初速度未知，仅知道第3s 内的位移，无法求出物体的加速度、3s 末的速度；故B 错误.

A 、根据匀变速直线运动的推论：平均速度等于中间时刻的瞬时速度，即第3s 内的平均速度等于其中间时刻2.5s 时的瞬时速度，有 2.55m/s 5m/s 1

v v ===；故A 正确. C 、由于匀加速直线运动的初速度未知，仅知道第3s 内的位移，无法求出物体在第5s 内的位移；故C 错误.

D 、令物体的初速度为v 0，加速度为a ，则根据匀变速直线运动的位移时间关系有：

物体在第3s 内的位移22300011533(22)()222

x v a v a v a =+

?-+?=+； 物体在前5s 内的位移250015555()22x v a v a =+?=+；因35m x =，所以53525m x x ==；故D 正确.

故选AD.

10．BD

【解析】

【详解】

A 、由于木板相对于地面是否刚要滑动不清楚，地面的静摩擦力不一定达到最大，则木板受

到地面的摩擦力的大小不一定是μ2(m +M )g ;故A 错误.

B 、对木板：水平方向受到木块向右的滑动摩擦力f 1和地面的向左的静摩擦力f 2，而f 1=μ1mg ，由平衡条件得：f 2=f 1=μ1mg ；故B 正确.

C 、

D 、由题分析可知，木块对木板的摩擦力f 1不大于地面对木板的最大静摩擦力，当F 改变时，f 1不变，则木板不可能运动；故C 错误，D 正确.

故选BD.

11．BD

【解析】

【详解】

D 、若a 1＞a 3，作出速度—时间图线如图所示：

因为末速度相等，位移相等，即图线与时间轴所围成的面积相等，则t 甲＜t 乙；故D 正确. A 、B 、C 、若a 3＞a 1，如图所示的速度—时间图象：

因为末速度相等，位移相等，即图线与时间轴所围成的面积相等，则t 甲＞t 乙．通过图线作不出位移相等，速度由相等，时间相等的图线，所以甲乙不能同时到达;故B 正确，A 、C 错误.

故选BD.

12．ACD

【详解】

A 、竖直上抛在第3s 内的位移为+3m.若3s 末的速度向上，则由匀变速直线运动的推论可知

1.53m/s 3m/s 1

v ==，由速度公式 1.50 1.5v v g =-?，可得018m/s v =，则上升时间为0= 1.8s<3s v t g

=上，故不成立；若3s 末的速度向下，设上升时间为1t ，则下降时间为1(1)t -，由对称性可知221111(1)322

gt g t --=，解得10.8s t =，则上升时间为1=2 2.8s t t +=上；

若竖直上抛在第3s 内的位移为-3m ，若1s 内的一直下降最小位移为5m>3m,则只可能为先上升后下降，设上升时间为t 1,则下降时间为1(1)t -，而221111(1)322

g t gt --=，可得10.2s t =，可得上升的总时间为1=2 2.2s t t +=上；综上分析可知上升的时间可以为2.8s 或2.2s ；故A 正确.

B 、根据平均速度的定义可知3m/s h v t ?==+?或3m/s h v t

?==-?；故B 错误. C 、经讨论可知，物体在2.8s 到达最高点，则4s 末的瞬时速度为(4 2.8)12m/s v g '=?-=，方向向下；物体在2.2s 到达最高点，则4s 末的瞬时速度为(4 2.2)18m/s v g '=?-=，方向向下；故C 正确.

D 、若第3s 的位移为+3m,可得初速度为0 2.828m/s v g =?=，由位移公式

2201128410432m 22

h v t gt =-=?-??=；若第3s 的位移为-3m,可得初速度为0 2.222m/s v g =?=，由位移公式220112241048m 22

h v t gt =-=?-??=；故D 正确. 故选ACD.

13．25.85 0.98 弹簧的原长

【解析】

【详解】

(1)由毫米刻度尺的精确度为1mm ，需要估读到0.1mm ，可知图乙中的读数为：

258.5mm=25.85cm ；

(2)挂2个钩码时，重力为：G =2mg =2×0.05×9.8=0.98N ；

(3)由平衡关系0()mg kx k L L ==-，故本实验中需要测出弹簧的形变量，故还应测量弹簧的原长.

14．6 7 2.00 1.00 1.20

【解析】

【详解】

（1）[1][2]从纸带上的数据分析得知：在点计数点6之前，两点之间的位移逐渐增大，是加速运动，在计数点7之后，两点之间的位移逐渐减小，是减速运动，所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速；

（2）[3]每5个点取1个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔0.1s T =，由纸带可知，

计数点7往后做减速运动，根据逐差法得：得：

22291179224.60 6.608.6110.6010m/s 2.0m/s 440.1

x x a T ----+--==?=-?。 所以物块减速运动过程中加速度的大小为22.0m/s

（3）[4] 计数点5对应的速度大小为

24659.0011.0110m/s 1.00m/s 220.1

x v T -+==?=?， [5] 计数点6对应的速度大小为 257612.2811.0110m/s 1.20m/s 220.1x v T -+=

=?=? 15．（1）3s （2）5m ，25m （3）11.25m

【详解】

(1)由自由落体的位移公式212

h gt =

解得：3s t = (2)下落的第1s 的位移为221111101m 5m 22

h gt =

=??=. 下落的最后1s 即为第3s ，位移为2221145102m 25m 22

h h gt ?=-=-??=. (3)总时间为3s ，则一半的时间为1.5s ，位移为2211110 1.5m 11.25m 22h gt ''==??=. 16．（1）0.49m ；（2）0.98m ；（3）0.147m

【详解】

（1）由胡克定律有：

1A 1F m g kx ==

代入数据解得：x 1=0.49m ；

（2）由胡克定律有：

2B 2F m g kx ==

代入数据解得：x 2=0.98m ；

（3）上升的高度：

120.49m 0.98m 0.147m h x x =+=+=

17．减速阶段的加速度大小为2

011221101

()22v a t a x a t v t -=+-，减速阶段的时间为

211012011

22x a t v t t v a t +-=- 【解析】

【详解】

飞机的运动示意图如图所示，A 为飞机着路点，AB 、BC 分别为两个匀减速运动过程，C 点停下.

A 到

B 过程，依据运动学公式：21011112

s v t a t =- 01B v v a t =-

B 到

C 的过程，有2222212

B s v t a t =- 0220v a t =-

而A 到C 过程，有：12x s s =+

联立解得：()2011221101

22v a t a x a t v t -=+-，21101201122x a t v t t v a t +-=- 18．（1）相撞，t =6s （2）222m/s 3

a ≥

【解析】

【详解】

(1)设A 车从刹车到停止的位移为x

由22012t v v a x -= 解得：2

020100m>84m 2(2)

x -==?-，故A 车要撞上B 车. 设A 车撞上B 车的时间为t 由200112

x v t a t =+ 即：28420t t =-

解得：6s t =, 或2014s>s 10s 2

t ==(舍去

)

(2)设B 车运动t 1时，两车的速度相等，即：01121(2)v a t a t -+= 可得：12162

t a =+ 两车不碰撞的条件是两车的位移满足84A B x x ≤+ 即：22111211120(2)(2)8422t a t a t +-

?+≤+ 解得：222m/s 3

a ≥ 即B 车加速度a 2至少为22m/s 3才能避免事故.