河南省南阳市2016-2017学年高一上学期期末质量评估物理试卷(含答案解析)

河南省南阳市2016-2017学年高一上学期期末质量评估物理试卷（含答案
解析）
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河南省南阳市2016-2017学年高一上学期期末质量评估物理试卷（含答案解析）
1 关于伽利略和牛顿对物理学的贡献，下列说法正确的是
A．伽利略证明了惯性运动，用实验验证了维持物体运动并不需要外力
B．伽利略证明了所有物体在忽略空气阻力时，都以同一加速度下落
C．牛顿建立了平均速度、瞬时速度以及加速度的概念
D．牛顿通过实验总结出了牛顿第一定律
【答案解析】 B
【解题思路】试题分析：伽利通过理想斜面实验，根据合力的逻辑推导，证明了力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动的原因，证明了所有物体在忽空气阻力时，都以同一加速度下落，牛顿将伽利等人的研究总结出了牛顿第一定律，选项B正确。

考点：考查了物理学史
【名师点睛】平时学习应该注意积累对物理学史的了解，知道前辈科学家们为探索物理规律而付出的艰辛努力，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一
2 物体沿一条直线运动，下列说法正确的是
A．物体在某时刻的速度为3m/s，则物体在1s内一定运动了3m
B．物体在1s内的平均速度是3m/s，则物体在这1s内的位移一定是3m
C．物体在某段时间内的平均速度是3m/s，则物体在任1s内的位移一定是3m
D．物体在某段时间内的平均速率是3m/s，则物体在任1s内的路程一定是3m
【答案解析】 B
【解题思路】试题分析：物体在某时刻的速度为3m/s，平均速度不一定等于3m/s，则物体在1s内的位移不一定等于3m，选项A错误；物体在1s内的平均速度是3m/s，根据x = υt = 3×1m = 3m知，物体在1s内的位移一定是3m，选项B正确；物体在某段时间内的平均速度为3m/s，并不代表任意时间内的平均速度为3m/s，所以物体在任意1s内位移不一定等于3m，选项C错误；物体在某段时间内的平均速率是3m/s，并不代表任意时间内的平均速率为3m/s，则任意1s内的路程不一定等于3m，选项D错误。

考点：考查了瞬时速度，平均速度，平均速率
【名师点睛】解决本题的关键知道平均速度和平均速率的区别，平均速度等于位移与时间的比值，平均速率等于路程与时间的比值
3 如图所示，用细绳把小球悬挂起来，当小球静止时，下列说法中正确的是
A．小球受到的重力和细绳对小球的拉力为一对作用力和反作用力
B．小球受到的重力和小球对细绳的拉力为一对作用力和反作用力
C．小球受到的重力和细绳对小球的拉力为一对平衡力
D．小球受到的重力和小球对细绳的拉力为一对平衡力
【答案解析】 C
【解题思路】试题分析：对小球受力分析，受地球对其的重力，细线对其向上的拉力，小球保持静止状态，加速度为零，合力为零，故重力和拉力为一对平衡力；细线对小球的拉力的反作用力为小球对细线的向下的拉力，这两个力为一对相互作用力，选项C正确。

考点：考查了二力平衡，相互作用力
【名师点睛】本题涉及三力，重力、细线对小球的拉力和小球对细线的拉力，其中重力和细线对小球的拉力为平衡力（因为小球处于平衡状态），细线对小球的拉力和小球对细线的拉力为相互作用力；平衡力和相互作用力为很容易混淆的，要注意其最明显的区别在于是否同体。

4 在自由落体运动中，第一个、第二个和第这三段时间内，相对应的三段位移之比为
A．B．C．D．
【答案解析】 A
【解题思路】试题分析：初速度为零的匀加速直线运动在连续相等时间内的位移之比为
1∶3∶5∶7∶9，知第一个2s、第二个2s、和第5s这三段时间内，相对应的三段位移之比为（1 + 3）：（5 + 7）：9 = 4∶12∶9，选项D正确。

考点：考查了自由落体运动规律的应用
【名师点睛】初速度为零的匀加速直线运动在连续相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶7∶9，根据该规律得出第一个2s、第二个2s、和第5s这三段时间内，相对应的三段位移之比。

5 如图所示，在教室里某同学站在体重计上研究超重与失重．她由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程；由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程．关于她的实验现象，下列说法中正确的是
A．只有“起立”过程，才能出现失重的现象
B．只有“下蹲”过程，才能出现超重的现象
C．“下蹲”的过程，先出现超重现象后出现失重现象
D．“起立”、“下蹲”的过程，都能出现超重和失重的现象
【答案解析】 D
【解题思路】试题分析：下蹲过程中，人先向下做加速运动，后向下做减速运动，所以先处于失重状态后处于超重状态；人从下蹲状态站起来的过程中，先向上做加速运动，后向上做减速运动，最后回到静止状态，人先处于超重状态后处于失重状态，选项D正确。

考点：考查了超重失重
【名师点睛】对于超重还是失重的判断，关键取决于加速度的方向：当物体的加速度向上时，处于超重状态；当加速度方向向下时，处于失重状态。

6 设物体运动的加速度为a、速度为υ、位移为x．现有A、B、C、D四个不同物体的运动图象如图所示，物体C和D的初速度均为零，则其中表示物体做单向直线运动的图象是
【答案解析】 C
【解题思路】试题分析：由位移-时间图象可知，位移随时间先增大后减小，2s后反向运动，4s末到达初始位置，选项A错误；由速度-时间图象可知，速度2s内沿正方向运动，2-4s 沿负方向运动，方向改变，选项B错误；由图象可知：物体在第1s内做匀加速运动，第2s 内做匀减速运动，2s末速度减为0，然后重复前面的过程，是单向直线运动，选项C正确；由图象可知：物体在第1s内做匀加速运动，第2-3s内做匀减速运动，2s末速度减为0，第3s内沿负方向运动，不是单向直线运动，选项D错误。

考点：考查了牛顿第二定律与图像
【名师点睛】图象是我们高中物理研究运动的主要途径之一，应熟知其特征，难度不大，属于基础题。

7 如图所示，在动摩擦因数为0．1的水平面上向右运动的物体，质量为20kg，在运动过程中，还受到一个水平向左大小为10N的拉力作用，则物体受到的合力为（g = 10N/kg）
A．10N，向右B．20N，向左
C．30N，向右D．30N，向左
【答案解析】 D
【解题思路】试题分析：物体相对于地面向右运动，所以滑动摩擦力的方向向左．根据f = μFN得：．则物体所受合力的大小为：，方向为向左，选项D正确。

考点：考查了力的合成，摩擦力
【名师点睛】解决本题的关键掌握滑动摩擦力大小计算和方向的判断，在求滑动摩擦力大小时，不要受拉力F的干扰，拉力F不影响摩擦力的大小。

8 如图所示，轻绳OA一端固定在天花板上，另一端系一光滑的圆环，一根系着物体的轻绳穿过圆环后，另一端固定在墙上B点，且OB处于水平．现将A点缓慢沿天花板水平向右移动且OB段的轻绳始终保持水平，则轻绳OA、OB所受的拉力的大小TA、TB的变化情况是
A．TA增大，TB不变
B．TA不变，TB增大
C．TA、TB均不变
D．TA、TB均减小
【答案解析】 C
【解题思路】试题分析：在本题中通过圆环的绳子所受力的大小相等，都等于C的重力，由于OB方向不变，OC方向始终竖直向下，因此绳子OB与OC的合力不变，根据受力平衡可知，绳子OB与OC的合力大小等于绳子OA的拉力大小，合力方向始终与OA绳拉力方向相反，则将A点沿天花板水平向右移动时，轻绳OA所受的拉力保持不变，大小不变，方向不变，选项C正确。

考点：考查了力的动态平衡分析
【名师点睛】在解析力的动态平衡问题时，一般有两种方法，一种是根据受力分析，列出力和角度三角函数的关系式，根据角度变化进行分析解题，一种是几何三角形相似法，这种方法一般解决几个力都在变化的情况，列出力与三角形对应边的等式关系，进行解题分析
9 （多选题）如图所示，质量不等的木块A和B的质量分别为m1和m2，置于光滑的水平面上．当水平力F作用于左端A上，两物体一起做匀加速运动时，A、B间作用力大小为
F1．当水平力F作用于右端B上，两物体一起做匀加速运动时，A、B间作用力大小为F2，在两次作用过程中
A．＜F
B． = F
C．F1 = F2
D．
【答案解析】 BD
【解题思路】试题分析：对两种情况均进行整体分析，整体的加速度都为，隔离分析，第一种情况，A对B的作用力为，第二中情况，A对B的作用
力为，则有在两次作用过程中，，，B、D均正确。

考点：考查了牛顿第二定律的应用
【名师点睛】解决本题的关键能够正确地进行受力分析，运用牛顿第二定律进行求解，注意整体法和隔离法的运用
10 （多选题）关于力和运动的关系，下列说法正确的是
A．由ｍ = Ｆ/a知，某一物体的质量跟其所受的合外力成正比
B．由a = Ｆ/ｍ知，某一物体运动的加速度跟其所受的合外力成正比
C．物体运动方向一定跟其合外力方向相同
D．物体加速度方向一定跟其合外力方向相同
【答案解析】 BD
【解题思路】试题分析：物体的质量为物体特有的属性，与外界因素无关，选项A错误；根据牛顿第二定律可得某一物体运动的加速度跟其所受的合外力成正比，选项B正确；物体的运动方向即速度方向不一定与外力的方向相同，可能相反，可能不共线，但物体的加速度方向一定和外力的方向相同，选项C错误，D正确。

考点：考查了对牛顿第二定律的理解
【名师点睛】牛顿第二定律是动力学最重要的规律，是高考的重点和热点，要深刻理解，并能熟练应用，注意加速度与速度的方向关系，决定速度的增加与否。

11 （多选题）作用在同一物体上的下列几组力中，一定不能使物体做匀速直线运动的是
A．2N，3N，6N B．3N，4N，8N
C．4N，6N，9N D．4N，6N，11N
【答案解析】 ABD
【解题思路】试题分析：当三个力满足任意两边之和大于等于第三边，任意两边之差小于等于第三边时，三力的合力可能为零，ABD都一定不满足，故一定不能使物体做匀速直线运动，选项A、B、D均正确。

考点：考查了力的合成
【名师点睛】解决本题的关键是掌握三个力合成的合力范围，抓住物体做匀速直线运动时受力平衡，根据平衡条件由合力范围分析。

12 （多选题）如图所示，A和B的质量分别是1kg和2kg，弹簧和悬线的质量不计，在A上面的悬线烧断的瞬间
A．A的加速度等于3g
B．A的加速度等于g
C．B的加速度为零
D．B的加速度为g
【答案解析】 AC
【解题思路】试题分析：悬线烧断弹簧前，由B平衡得到，弹簧的弹力大小．悬线烧断的瞬间，弹簧的弹力没有来得及变化，大小仍为，此瞬间B物体受到的弹力与重力仍平衡，合力为零，则B的加速度为零，A受到重力和向下的弹力，由牛顿第二定
律得，
，方向向下，选项A、C均正确。

考点：考查了牛顿第二定律的瞬时性
【名师点睛】在应用牛顿第二定律解决瞬时问题时，一定要注意，哪些力不变，（弹簧的的形变量来不及变化，弹簧的弹力不变），哪些力变化（如绳子断了，则绳子的拉力变为零，或者撤去外力了，则外力变为零，）然后结合整体隔离法，应用牛顿第二定律分析解题
13 在做“研究匀变速直线运动”的实验中，已知打点计时器所用交流电的频率为
50Hz．如图所示为实验所打出的一段纸带，在顺次打出的点中，从O点开始每5个打点间隔取1个计数点，分别记为A、B、C、D．相邻计数点间的距离已在图中标出，则打点计时器打下计数点C时，小车的瞬时速度υ = m/s；小车的加速度a = m/s2。

【答案解析】 0．23；0．4
【解题思路】试题分析：从O点开始每5个打点间隔取1个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T = 0．1s，
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
根据纸带的数据得出相邻的计数点间的距离之差相等，即△x = 0．40cm，根据匀变速直线
运动的推论公式可以求出加速度的大小，得。

考点：考查了“研究匀变速直线运动”的实验
【名师点睛】做分析匀变速直线运动情况时，其两个推论能使我们更为方便解决问题，一、在相等时间内走过的位移差是一个定值，即，二、在选定的某一过程中，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度
14 “研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。

（1）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是。

（2）本实验采用的科学方法是。

A．理想实验法
B．等效替代法
C．控制变量法
D．建立物理模型法
（3）实验中可减小误差的措施有。

A．两个分力F1、F2的大小要越大越好
B．两个分力F1、F2间夹角应越大越好
C．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
D．AO间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O时，拉力要适当大些
【答案解析】（1）F′（2）B（3）CD
【解题思路】试题分析：（1）F是通过作图的方法得到合力的理论值，而F′是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力．故方向一定沿AO方向的是F′，由于误差的存在F和F′方向并不在重合；
（2）合力与分力为等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法，选项B正确。

（3）为了减小测量的误差，两个分力的大小要适当大一些，夹角适当大一些，不是越大越好，选项A、B均错误；为了减小测量的误差，拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板与木板平面平行，选项C正确；实验中，AO间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O 时拉力要适当大些，选项D正确。

考点：考查了“研究共点力的合成”的实验
【名师点睛】实验中的具体步骤要本着简单易行，便于操作，有利于减小误差进行，所有操作步骤的设计都是以实验原理和实验目的为中心展开。

15 如图，轻绳OA一端系在天花板上，与竖直方向夹角37°．轻绳OB水平，一端系在墙上，结点O处挂一重为40N的物体。

（1）作出O受力图；
（2）求AO、BO的拉力各为多大?
【答案解析】解：（1）要求作出O点受到的三个力．每少作一个力扣2分，扣完这4分为止。

（2）由于O点受力平衡，可得：
TOB = Gtan37° = 30N（最终结果用三角函数表示的同样给分）
考点：考查了共点力平衡条件的应用
【名师点睛】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，然后根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解，如果物体受到三力处于平衡状态，则可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据角度列式求解
16 客车以υ = 20m/s的速度行驶，突然发现同轨道的正前方s = 120m处有一列货车正以υ0 = 6m/s的速度同向匀速前进，于是客车紧急刹车，若客车刹车的加速度大小为a = 1m/s2，做匀减速运动，问：
（1）客车是否会与货车相撞？
（2）若会相撞，则在什么时刻相撞？客车位移为多少？若不相撞，则客车与货车的最小距离为多少？
【答案解析】解：（1）设经时间t客车速度与货车相等，则：由υ = υ0 + at，解得t = 14s。

此时客车的位移s客= υt + at2，解得s客 = 182m。

货车的位移s货= υ0t，解得s货 = 84m。

因为s客＜s货 + s，所以不会相撞。

（2）客车速度与货车相等时距离最小，Smin = s货 + s﹣s客，得Smin = 22m。

考点：考查了追击相遇问题
【名师点睛】两物体在同一直线上运动，往往涉及到追击、相遇或避免碰撞等问题，解答此类问题的关键条件是：①分别对两个物体进行研究；②画出运动过程示意图；③列出位移方程；④找出时间关系、速度关系、位移关系；⑤解出结果，必要时要进行讨论。

17 如图，直杆长l1 = 0．5m，圆筒高l2 = 0．3m，直杆位于圆筒正上方h = 0．45m 处．直杆从静止开始做自由落体运动，并能竖直穿越圆筒．（g = 10m/s2）求：
（1）直杆下端刚好开始进入圆筒时的瞬时速度；
（2）直杆穿越圆筒所用的时间。

【答案解析】考点：考查了自由落体运动规律的应用
【名师点睛】直杆下落时做自由落体运动，根据位移-速度即可求得速度；直杆穿越圆筒所用的时间应为下落的总时间减去直杆下端到达圆筒上方的时间，可根据位移-时间公式求解。

解：（1）直杆做自由落体运动，，得。

（2）设直杆下端到达圆筒上端所用时间为，，得。

设直杆上端离开圆筒下端所用时间为，，得。

直杆穿越圆筒所用时间△
18 如图所示，光滑斜面AB与粗糙斜面BC对接，一质量m = 1．0kg的小滑块从A点由静止滑下，已知AB段斜面倾角为53°，A点离B点所在水平面的高度h = 0．8m．两斜面对接点B处有一段很小的圆弧以保证小滑块拐弯时无碰撞，能以到达B点时同样大小的速度冲上BC斜面，已知BC段斜面倾角为37°，滑块与斜面BC间的动摩擦因数μ = 0．5，滑
（g取10m/s2，块在运动过程中始终未脱离斜面，从滑块到达B点时起，经0．6s正好通过C点．
sin37° = 0．6，cos37° = 0．8）求：
（1）小滑块到达B点时速度的大小；
（2）小滑块沿BC斜面向上运动时加速度的大小；
（3）BC之间的距离。

【答案解析】解：（1）滑块从A到B过程，有mgsin53° = ma，
υB2 = 2ah/sin53°，解得：υB = 4m/s。

（2）小滑块沿BC斜面向上运动时，有mgsin37° + μmgcos37° = ma1，
解得：a1 = 10m/s2。

（3）设小滑块从B点向上匀减速到速度为0所用时间为t1，有υB = a1t1，
解得t1 = 0．4s。

速度减为0后向下做匀加速直线运动，有
mgsin37°-μmgcos37° = ma2，解得。

向上运动的位移：，解得x1 = 0．8m。

向下匀加速运动的位移：，解得x2 = 0．04m。

BC之间的距离，解得。

考点：考查了牛顿第二定律与运动学公式的综合应用
【名师点睛】连接牛顿第二定律与运动学公式的纽带就是加速度，所以在做这一类问题时，特别又是多过程问题时，先弄清楚每个过程中的运动性质，根据牛顿第二定律求加速度然后根据加速度用运动学公式解题或者根据运动学公式求解加速度然后根据加速度利用牛顿第二定律求解力
19 在“探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系”时，采用如图（a）所示的实验装置．小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示。

（1）当M与m的大小关系满足时，才可以认为绳子对小车的拉力大小近似等于盘和砝码的重力。

（2）某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是。

A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上；
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力；
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源；
D．用天平测出m以及M，小车运动的加速度可直接用公式a = mg/M求出。

（3）另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的a-F关系图象分别如图（b）和图（c）所示，回答下列问题：
（b）图上端不是直线的原因是：。

（c）图不过原点的原因是：。

【答案解析】（1）m＜＜M（2）B
（3）图（b）：随着F的增大，m不满足远小于M的条件；图（c）：没有平衡摩擦力或木板的倾角过小
【解题思路】试题分析：（1）该实验的研究对象是小车，采用控制变量法研究．当质量一定时，研究小车的加速度和小车所受合力的关系．那么小车的合力怎么改变和测量呢？为消除摩擦力对实验的影响，可以把木板D的左端适当垫高，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力．根据牛顿第二定律得：对m：，对M：
，解得：
当时，即当砝码和盘的总重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于砝码和盘的总重力。

（2）平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，使小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动，选项A错误；每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，选项B正确；实验时，应先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，选项C错误；小车运动的加速度是利用打点计时器测量，如果用天平测出m以及小车质量M，直接用公式求出，这是在直接运用牛顿第二定律计算的，而我们实验是在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系，应通过图象来解答，选项D错误。

（3）当F≠0时，a = 0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消呢．该组同学实验操作中遗漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；
而后者：随着F的增大，即砂和砂桶质量的增大，不在满足砂和砂桶远小于小车的质量，因此曲线上部出现弯曲现象。

考点：“探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系”。