2018年江西省宜春市高安中学重点班高一上学期物理期末试卷与解析

2017-2018学年江西省宜春市高安中学重点班高一（上）期末物
理试卷
一.选择题
1．（3分）一辆汽车以速度v1行驶了全程的三分之二的路程，接着以速度v2=30km/h跑完剩下的路程，如果全段的平均速度为18km/h，则v1的值是（）A．48km/h B．10km/h C．15km/h D．24km/h
2．（3分）如图所示，为某一物体的速度一时间图象（曲线为圆弧），则由此可知物体是做（）
A．匀速直线运动B．匀加速直线运动
C．加速度增大的减速直线运动D．匀减速直线运动
3．（3分）甲、乙两质点在一直线上做匀加速直线运动的v﹣t图象如图，在3s 末两质点在途中相遇，两质点出发点间的距离是（）
A．甲比乙先出发1秒B．乙在甲之前4 m
C．甲在乙之前4 m D．甲在乙之前2 m
4．（3分）一物体受到1N、2N、3N、4N四个力作用而保持静止状态，如图，现保持1N、3N、4N三个力的方向和大小不变，而将2N的力绕O点旋转90°，此时作用在物体上的合力大小为（）
A．2 N B．2N C．3 N D．3N
5．（3分）如图所示，为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它的边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点到小轮中心O距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中，皮带不打滑，则（）
A．a点与c点向心加速度大小相等
B．b、c、d三点，向心加速度最小的是b点
C．c点与b点线速度大小相等
D．a点与d点角速度大小相等
6．（3分）如图所示，光滑斜面固定在水平面上，顶端O有一小球，从静止释放，运动到底端B的时间是t1，若给小球不同的水平初速度，落到斜面上的A点，经过的时间是t2，落到斜面底端B点，经过的时间是t3，落到水平面上的C点，经过的时间是t4，则（）
A．t2＞t1B．t1＞t4C．t4＞t3D．t2＞t3
7．（3分）如图所示，小球A、B间用轻弹簧相连，两球的质量分别为m和2m，用细线拉着小球A使它们一起竖直向上做匀加速运动，加速度的大小为g，在撤去拉力F的瞬间，A、B两球的加速度大小分别为（）
A．5g，g B．6g，0 C．5g，0 D．6g，g
8．（3分）某人在高层楼房的阳台外侧以30m/s的速度竖直向上抛出一个石块，石块运动到离抛出点25m处所经历的时间可能是（不计空气阻力，取g=10m/s2）（）
A．1s B．3s C．5s D．
9．（3分）如图所示，当列车在平直的轨道上加速运动时，一质量为m的物块紧
贴车厢后壁相对静止，在地面参考系中，下列判断中正确的是（）
A．若列车的加速度增大，则车壁对物块的摩擦力大小也增大
B．若列车的加速度增大，则物块受到的合外力大小也增大
C．若列车的加速度增大，则车壁对物块的摩擦力大小不变
D．若列车的加速度增大，则车壁对物块的弹力大小不变
10．（3分）在一条水流速度恒为v1的小河中，有一条小船能够如图所示沿垂直于河岸的方向从A点渡河至对岸的B点，已知小船在静止水中航行速度v大小一定，假设小船行驶到河中心时，因上游河水暴涨泄洪，使得小河的水流速度突然变为v2（v2＞v1），这时保证船头朝向和v不变，那么因为水速增大将使得该船（）
A．渡河通过的路程增大B．渡河通过的路程比位移大
C．渡河时间增大D．到达对岸时的速度不变
二、实验题
11．探究力的平行四边形定则的实验中
（1）实验原理是等效原理，其等效性是指
A．使两次橡皮筋伸长的长度相等
B．使弹簧秤在两种情况下发生相同的形变
C．使两分力与合力满足平行四边形定则
D．使两次橡皮筋与细绳套的结点都与某点O重合
（2）下列哪些方法可减小实验误差
A．两个分力F1、F2间的夹角要尽量大些
B．两个分力F1、F2的大小要尽量大些
C．拉橡皮条的细绳要稍长些
D．弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度
（3）使b弹簧秤按图1实所示位置开始顺时针缓慢转动，在这过程中保持O点位置不变和a弹簧秤的拉伸方向不变，则在整个过程中关于a、b弹簧秤的读数变化是
A．a增大，b减小B．a减小，b增大
C．a减小，b先增大后减小D．a减小，b先减小后增大
（4）如图2所示是甲、乙两名同学在做“验证力的平行四边形定则”的实验时得到的结果。

若按实验中要求的符号表示各个力，则可判定实验结果中尊重实验事实的是。

12．用斜面、小车、砂桶、砝码等器材做“探究加速度与力、质量的关系”实验，图1是实验中一条打点的纸带，相邻记数点的时间间隔为T，且间距s1，s2，s3，…，s6已量出。

（1）打下D号计数点时小车的瞬时速度的最精确值的表达式是v D=；（2）请写出计算小车加速度的最精确值的表达式是a=；
（3）如图2a，甲同学根据测量数据画出a﹣F图线，表明实验的问题是；（4）乙、丙同学用同一装置实验，画出了各自得到的a﹣F图线如图2b所示，说明两个同学做实验时的不同物理量是，其大小关系是。

三、计算题
13．汽车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶，刹车后经2s速度变为10m/s，（假设刹车过程是匀减速运动）求：
（1）刹车过程中的加速度；
（2）刹车后前进17.5m所用的时间；刹车后5s内前进的距离。

14．一个质量为70kg的人乘电梯竖直向上运行，如图为电梯的速度﹣时间图象。

（g 取10m/s2）求：
（1）电梯在0﹣6s内上升的高度。

（2）在0﹣2s，2s﹣5s，5s﹣6s三个阶段，人对电梯地板的压力分别为多大？
15．如图所示，水平传送带AB长为16m，传送带以6.0m/s的速度匀速运动，现在水平传送带A处无初速度放一质量为m小物体（可视为质点），水平传送带与物体之间的动摩擦因数为0.2；（g=10m/s2）．求：
（1）小物体从A运动到B所用的时间为多少？
（2）若要使小物体从A运动到B所用的时间最短，则传送带的速度至少应为多少？
16．如图所示，A、B两物体叠放在水平地面上，已知A、B的质量分别为m A=20kg，m B=10kg，A、B之间以及B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.5，一轻绳一端系住物体A，另一端系于墙上，绳与竖直方向的夹角为37°，今欲用外力将物体B 匀速向右拉出，求：水平力F的大小和轻绳拉力T的大小。

（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）
2017-2018学年江西省宜春市高安中学重点班高一（上）
期末物理试卷
参考答案与试题解析
一.选择题
1．（3分）一辆汽车以速度v1行驶了全程的三分之二的路程，接着以速度v2=30km/h跑完剩下的路程，如果全段的平均速度为18km/h，则v1的值是（）A．48km/h B．10km/h C．15km/h D．24km/h
【解答】解：全程的平均速度为代入数据解得v 1=15km/h，故C正
确
故选：C。

2．（3分）如图所示，为某一物体的速度一时间图象（曲线为圆弧），则由此可知物体是做（）
A．匀速直线运动B．匀加速直线运动
C．加速度增大的减速直线运动D．匀减速直线运动
【解答】解：由速度图象看出，物体速度的方向没有改变，但是速度在减小，因切线的斜率等于加速度，可知物体的加速度逐渐变大，说明物体在做加速度增大的减速直线运动，故C正确，故ABD错误。

故选：C。

3．（3分）甲、乙两质点在一直线上做匀加速直线运动的v﹣t图象如图，在3s 末两质点在途中相遇，两质点出发点间的距离是（）
A．甲比乙先出发1秒B．乙在甲之前4 m
C．甲在乙之前4 m D．甲在乙之前2 m
【解答】解：A、由图象可知，甲比乙晚出发1秒，选项A错误；
B、根据速度图象与坐标轴所围“面积”大小等于位移，得3s内甲的位移为x甲=×2×2m=2m，乙的位移为x 乙=×3×4m=6m。

由于3s末两质点在途中相遇，则
两质点出发点间的距离是s=x
乙﹣x
甲
=4m，即甲在乙之前4m。

故选项C正确，BD
错误；
故选：C。

4．（3分）一物体受到1N、2N、3N、4N四个力作用而保持静止状态，如图，现保持1N、3N、4N三个力的方向和大小不变，而将2N的力绕O点旋转90°，此时作用在物体上的合力大小为（）
A．2 N B．2N C．3 N D．3N
【解答】解：由题意可知，四力的合力为零，则可知1N、3N、4N三个力的合力2N；与2N大小相等方向相反；则2N的力绕O点旋转90°，其他三力的合力不变，那么现在变为2N的两个力，其夹角成90°，因此这两个力的合力大小为2N，故B正确，ACD错误；
故选：B。

5．（3分）如图所示，为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它的边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点到小轮中心O距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中，皮带不打滑，则（）
A．a点与c点向心加速度大小相等
B．b、c、d三点，向心加速度最小的是b点
C．c点与b点线速度大小相等
D．a点与d点角速度大小相等
【解答】解：A、由于a、c两点是传送带传动的两轮子边缘上两点，则v a=v c，根据可知，a点与c点向心加速度大小不相等，故A错误；
B、根据公式a=rω2知，r d=4r a，所以a a=a d，而a d＞a c＞a b，则a、b、c、d、四点，加速度最小的是b点，B正确。

C、b、c两点为共轴的轮子上两点，ωb=ωc，r c=2r b，则v c=2v b，故C错误；
D、由于a、c两点是传送带传动的两轮子边缘上两点，则v a=v c，b、c两点为共轴的轮子上两点，ωb=ωc，r c=2r a，根据v=rω，则ωc=0.5ωa，所以ωb=0.5ωa，ωb=0.5ωa，ωb=ωd，则ωd=0.5ωa，故D错误；
故选：B。

6．（3分）如图所示，光滑斜面固定在水平面上，顶端O有一小球，从静止释放，运动到底端B的时间是t1，若给小球不同的水平初速度，落到斜面上的A点，经过的时间是t2，落到斜面底端B点，经过的时间是t3，落到水平面上的C点，经过的时间是t4，则（）
A．t2＞t1B．t1＞t4C．t4＞t3D．t2＞t3
【解答】解：对三次平抛运动：平抛运动的时间取决于竖直的高度，所以其运动的时间关系是：t2＜t3=t4；
对于沿斜面运动到B点和平抛到B点这两个运动：平抛的加速度是g，沿斜面运动的加速度的竖直分加速度是gsin2θ，所以沿斜面运动的加速度小，运动的时间长，即t1＞t4；
故ACD错误，B正确；
7．（3分）如图所示，小球A、B间用轻弹簧相连，两球的质量分别为m和2m，用细线拉着小球A使它们一起竖直向上做匀加速运动，加速度的大小为g，在撤去拉力F的瞬间，A、B两球的加速度大小分别为（）
A．5g，g B．6g，0 C．5g，0 D．6g，g
【解答】解：剪断细线前：设弹簧的弹力大小为f。

根据牛顿第二定律得对整体：F﹣3mg=3mg，解得：F=6mg ①
对B球：f﹣2mg=2mg 解得：f=4mg ②
剪断细线的瞬间：弹簧的弹力没有来得及变化，大小仍为f=4mg 故a B=g
对A球：mg+f=ma A③
②③联立得：a A=5g
故A正确，BCD错误；
故选：A。

8．（3分）某人在高层楼房的阳台外侧以30m/s的速度竖直向上抛出一个石块，石块运动到离抛出点25m处所经历的时间可能是（不计空气阻力，取g=10m/s2）（）
A．1s B．3s C．5s D．
【解答】解：取竖直向上方向为正方向，当石块运动到抛出点上方离抛出点25m 时，位移为x=25m，由x=v0t﹣代入得
25=30t﹣，解得t1=1s，t2=5s
当石块运动到抛出点下方离抛出点25m时，位移为x=﹣25m，
由x=v0t﹣代入得
﹣25=30t﹣，
解得t1=（3+）s，t2=（3﹣）s（舍去）。

故A、C、D正确，B错误。

9．（3分）如图所示，当列车在平直的轨道上加速运动时，一质量为m的物块紧贴车厢后壁相对静止，在地面参考系中，下列判断中正确的是（）
A．若列车的加速度增大，则车壁对物块的摩擦力大小也增大
B．若列车的加速度增大，则物块受到的合外力大小也增大
C．若列车的加速度增大，则车壁对物块的摩擦力大小不变
D．若列车的加速度增大，则车壁对物块的弹力大小不变
【解答】解：物块受重力、车厢的支持力和摩擦力作用；
物体与车厢保持相对静止，故物块受到的摩擦为静摩擦，那么，车厢对物块的作用力根据牛顿第二定律求解；
由物块和车厢保持相对静止可得：物块和列车具有相同的加速度，列车做加速度增大的加速运动，则物体也做加速度增大的加速运动；
根据牛顿第二定律F=ma可得：物块所受的合力增大；
对物块进行受力分析可得：物块受到的重力等于车壁对物块的摩擦力，故摩擦力不变；物块受到的合外力等于车壁对物块的弹力，故弹力增大，故BC正确、AD 错误；
故选：BC。

10．（3分）在一条水流速度恒为v1的小河中，有一条小船能够如图所示沿垂直于河岸的方向从A点渡河至对岸的B点，已知小船在静止水中航行速度v大小一定，假设小船行驶到河中心时，因上游河水暴涨泄洪，使得小河的水流速度突然变为v2（v2＞v1），这时保证船头朝向和v不变，那么因为水速增大将使得该船（）
A．渡河通过的路程增大B．渡河通过的路程比位移大
C．渡河时间增大D．到达对岸时的速度不变
【解答】解：A、渡河时间不变，水流速增大，则沿河岸方向上的位移增大，则渡河的路程增大，故A正确。

B、水流速增大后，合速度的方向与河岸方向的夹角变小，根据几何关系知，渡河的路程大于位移的大小，故B正确。

C、由题意可知，本来船的合速度垂直河岸，当水流速度增大时，静水速垂直于河岸的速度大小不变，根据知，渡河时间不变，故C错误。

D、水流速增大，静水速不变，根据平行四边形定则知，到达对岸时的速度增大，故D错误。

故选：AB。

二、实验题
11．探究力的平行四边形定则的实验中
（1）实验原理是等效原理，其等效性是指D
A．使两次橡皮筋伸长的长度相等
B．使弹簧秤在两种情况下发生相同的形变
C．使两分力与合力满足平行四边形定则
D．使两次橡皮筋与细绳套的结点都与某点O重合
（2）下列哪些方法可减小实验误差BCD
A．两个分力F1、F2间的夹角要尽量大些
B．两个分力F1、F2的大小要尽量大些
C．拉橡皮条的细绳要稍长些
D．弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度
（3）使b弹簧秤按图1实所示位置开始顺时针缓慢转动，在这过程中保持O点
位置不变和a弹簧秤的拉伸方向不变，则在整个过程中关于a、b弹簧秤的读数变化是D
A．a增大，b减小B．a减小，b增大
C．a减小，b先增大后减小D．a减小，b先减小后增大
（4）如图2所示是甲、乙两名同学在做“验证力的平行四边形定则”的实验时得到的结果。

若按实验中要求的符号表示各个力，则可判定实验结果中尊重实验事实的是甲。

【解答】解：（1）实验原理是等效原理，其等效性是指使两次橡皮筋与细绳套的结点都与某点O重合，故选D。

（2）实验要方便、准确，两分力适当大点，读数时相对误差小，夹角不宜太大，也不宜太小，故A错误；在合力F不超过量程的前提下，两个分力F1、F2要尽量大些，选项B正确；为了准确记下拉力的方向，故采用两点描线时两点应尽量距离大一些，故细绳应长些，故C正确；实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度，故D正确；
故选BCD；
（3）对点O受力分析，受到两个弹簧的拉力和橡皮条的拉力，如图，其中橡皮条长度不变，其拉力大小不变，Oa弹簧拉力方向不变，Ob弹簧拉力方向和大小都改变；
根据平行四边形定则可以看出b的读数先变小后变大，a的读数不断变小，故ABC 错误，D正确。

故选D。

（4）实验测的弹力方向沿绳子方向，即图中的AO方向，由于误差的存在，作图法得到的合力与实验值有一定的差别，即作图得出的合力方向与AO方向有一定的夹角，故甲更符合实验事实。

故答案为：（1）D；（2）BCD；（3）D；（4）甲。

12．用斜面、小车、砂桶、砝码等器材做“探究加速度与力、质量的关系”实验，图1是实验中一条打点的纸带，相邻记数点的时间间隔为T，且间距s1，s2，s3，…，s6已量出。

（1）打下D号计数点时小车的瞬时速度的最精确值的表达式是v D=；
（2）请写出计算小车加速度的最精确值的表达式是a=
；
（3）如图2a，甲同学根据测量数据画出a﹣F图线，表明实验的问题是未平衡摩擦或平衡摩擦不足；
（4）乙、丙同学用同一装置实验，画出了各自得到的a﹣F图线如图2b所示，说明两个同学做实验时的不同物理量是小车质量，其大小关系是M
乙
＜M 甲。

【解答】解：（1）打下D号计数点时小车的瞬时速度的最精确值的表达式是
（2）小车加速度
（3）a图象表面当F到达一定值时小车才有加速度，可知是因为未平衡摩擦或平衡摩擦不足；
（4）根据，则a﹣F图象的斜率等于质量的倒数，则实验时的不同物
理量是小车的质量，其大小关系是M
乙＜M
甲。

故答案为：（1）（2）（3）未平衡摩擦
或平衡摩擦不足（4）小车质量M
乙＜M
甲
三、计算题
13．汽车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶，刹车后经2s速度变为10m/s，（假设刹车过程是匀减速运动）求：
（1）刹车过程中的加速度；
（2）刹车后前进17.5m所用的时间；刹车后5s内前进的距离。

【解答】解：（1）根据v=v 0+at可知：
=﹣5m/s2；
“﹣”说明加速度方向与运动方向相反。

（2）根据v=v0+at可知，
汽车速度减为零的时间为：
刹车后前进17.5m时，根据x=v0t2+at22
代入数据解得：t2=1s 或t2=7s（舍去）
t3=5s＜4s，即刹车后5s内前进的距离即为4s的距离
x1=t0=40m
答（1）刹车过程中的加速度为）﹣5m/s2；方向与运动方向相反；
（2）刹车后前进17.5m所用的时间为1s；刹车后5s内前进的距离为40m。

14．一个质量为70kg的人乘电梯竖直向上运行，如图为电梯的速度﹣时间图象。

（g 取10m/s2）求：
（1）电梯在0﹣6s内上升的高度。

（2）在0﹣2s，2s﹣5s，5s﹣6s三个阶段，人对电梯地板的压力分别为多大？
【解答】解：（1）由图象可知，电梯在0﹣6s内上升的高度：X=×2m=9m
（2）0﹣2s内的加速度：a1=m/s2=1m/s2
由牛顿定律：F1﹣mg=ma1
解得F1=770N
由牛顿第三定律可知压力为770N
2s﹣5s内，F2=mg 则F2=700N
由牛顿第三定律可知压力为700N
5s﹣6s内，a3=m/s2=﹣2m/s2
由牛顿第二定律：F3﹣mg=ma3
解得F3=560N
由牛顿第三定律可知压力为560N
答：（1）电梯在0﹣6s内上升的高度为9m；
（2）在0﹣2s，2s﹣5s，5s﹣6s三个阶段，人对电梯地板的压力分别为770N、700N和560N。

15．如图所示，水平传送带AB长为16m，传送带以6.0m/s的速度匀速运动，现在水平传送带A处无初速度放一质量为m小物体（可视为质点），水平传送带与物体之间的动摩擦因数为0.2；（g=10m/s2）．求：
（1）小物体从A运动到B所用的时间为多少？
（2）若要使小物体从A运动到B所用的时间最短，则传送带的速度至少应为多少？
【解答】解：（1）物块加速度a==µg=2m/s2
达到v=6m/s速度所需时间t1===3s
3s内位移x1=t1=m=9m
剩下位移x2=L﹣x1=7m
发生位移x2所需时间t2==s
A到B所需时间t=t1+t2=s≈4.17s
（2）物块一直加速到B时，到达B的速度为v B，
由v B2=2aL得
解得v B=8m/s
若要使小物体从A运动到B所用的时间最短，则传送带的速度至少应为8m/s。

答：
（1）小物体从A运动到B所用的时间为4.17s。

（2）要使小物体从A运动到B所用的时间最短，则传送带的速度至少应为8m/s。

16．如图所示，A、B两物体叠放在水平地面上，已知A、B的质量分别为m A=20kg，m B=10kg，A、B之间以及B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.5，一轻绳一端系住物体A，另一端系于墙上，绳与竖直方向的夹角为37°，今欲用外力将物体B 匀速向右拉出，求：水平力F的大小和轻绳拉力T的大小。

（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）
【解答】解：用F N1、F N2分别表示A和B之间和B与地面之间相互作用的弹力大小，用f1、f2分别表示A与B之间和B与地面之间相互作用的滑动摩擦力大小，则对A物块：
f1=μF N1
Tcos37°+F N1=m A g
Tsin37°=f1
联立上面三式可得：f1=60N；F N1=120N；T=100N
对B物块：
f2=μF N2
F N2=F N1+m B g
F=f1+f2
联立上面三式可得：F=170N。

答：水平力F的大小为170N，轻绳拉力T的大小为100N。

赠送初中数学几何模型【模型二】半角型：图形特征：
45°
43
2
1
A
1
F
B
正方形ABCD中，∠EAF=45°∠1=1
2
∠BAD
推导说明：
1.1在正方形ABCD中，点E、F分别在BC、CD上，且∠FAE＝45°，求证：EF＝BE+DF
E
-a
1.2在正方形ABCD中，点E、F分别在BC、CD上，且EF＝BE+DF，求证：∠FAE＝45°
E
-a
a
B
E
挖掘图形特征：
a+b
x-a
a 45°D
B
a +b
-a
45°
A
运用举例：
1．正方形ABCD 的边长为3，E 、F 分别是AB 、BC 边上的点,且∠EDF =45°.将△DAE 绕点D 逆时针旋转90°，得到△DCM . （1）求证：EF =FM
（
2）当AE =1时，求EF 的长．
E
3．如图，梯形ABCD中，AD∥BC，∠C＝90°，BC＝CD＝2AD＝4，E为线段CD上一点，∠ABE＝45°.
（1）求线段AB的长；
（2）动点P从B出发，沿射线
．．BE运动，速度为1单位/秒，设运动时间为t，则t为何值时，△ABP为等腰三角形；
（3）求AE－CE的值.
变式及结论：
4.在正方形ABCD中，点E，F分别在边BC，CD上，且∠EAF=∠CEF=45°．
（1）将△ADF绕着点A顺时针旋转90°，得到△ABG（如图1），求证：△AEG≌△AEF；（2）若直线EF与AB，AD的延长线分别交于点M，N（如图2），求证：EF2=ME2+NF2；（3）将正方形改为长与宽不相等的矩形，若其余条件不变（如图3），请你直接写出线段EF，BE，DF之间的数量关系．
D
A
B
F
E
D
C
F。