杨浦高级2021-2022学年高一上学期期中物理试卷与答案

杨浦高级2021-2022学年高一上学期期中物理试卷与答案一、单选题
1．关于质点，下列说法正确的是（）
A．研究苏炳添跑步的姿势可将他看作质点
B．研究飞行小鸟的运动一定可以将其看作质点
C．足球运动员踢出的足球在一定条件下可看作为质点
D．直线运动的汽车可以取轮胎边缘的一个点来代表汽车整体的运动
2．关于位移和路程，下列说法正确的是（）
A．物体运动通过的路程一定大于位移
B．物体作单向直线运动时通过的路程等于位移
C．物体作单向直线运动时通过的位移大小等于路程
D．物体运动通过的路程不相等，位移也一定不相同
3．关于加速度和速度，下列说法中正确的是（）
A．物体的加速度越大，速度就越大
B．物体的加速度越大，速度的变化率越大
C．物体的速度变化越大，加速度一定越大
D．物体加速度的方向一定与速度方向相同
4．关于力，下列说法正确的是（）
A．力可以脱离物体而存在
B．物体的重心就是重力的等效作用点
C．一个物体的重心位置是恒定不变的
D．力的作用效果只是由力的大小和方向决定
5．如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是（）
A．M处受到的支持力竖直向上B．N处受到的支持力竖直向上
C．M处受到的静摩擦力沿MN方向D．N处受到的静摩擦力沿水平方向
6．很多家庭的冰箱上都贴有冰箱贴，分析冰箱贴的受力发现（）
A．冰箱对冰箱贴的作用力就是弹力
B．冰箱对冰箱贴的作用力是吸引力
C．冰箱对冰箱贴的作用力大于冰箱贴的重力
D．冰箱对冰箱贴的作用力大小等于冰箱贴的重力大小
7．如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千．某次维修时将两轻绳剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变．木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后
A．F1不变，F2变大B．F1不变，F2变小
C．F1变大，F2变大D．F1变小，F2变小
8．汽车以20m/s的速度做匀速运动，刹车后的加速度大小为2
5m/s，那么刹车后2s内与刹车后6s内汽车通过的路程之比为（）
A．1:1B．3:1C．3:4D．3:5
二、填空题
9．请将下列物理量按一定的规则分类：①位移、①速率、①时间、①加速度、①力，分类的依据是_______，_______是一类，_______是第二类（可用物理量前的数字表示）。

10．建构物理模型是物理学中一种常用的方法。

质点是一种理想化的物理模型，我们学过的理想化运动模型有_______和________等。

11．共点的两个力合力的最大值为35N，最小值为5N，则这两个力的大小分别是
_______N和_______N。

当这两力的夹角为90︒时，合力为________。

12．某质点的速度图像如图所示，在1014s
-内，质点做________运动，其中加速度最大的那段运动是______（写出对应的时间段），质点开始匀速运动时离开出发点的距离
-内的平均速度是_______m/s。

是______m。

质点在46s
13．一物体竖直向上做匀变速直线运动，第3s 内的位移为15m ，第8s 内的位移为5m ，则物体运动的初速度为______m /s ，加速度为_______2m /s ，物体上升到最高点所用的时间为______s 。

14．分体式位移传感器是由发射器和______组成的，发射的是______脉冲信号。

反射式位移传感器发射_______脉冲信号。

力传感器使用前必须______，作用力必须与传感器内的______始终保持垂直。

三、实验题
15．利用如图装置可测量滑块通过某位置时的瞬时速度大小，实验中除了需要测量挡光片的宽度外，还需要获得的数据有：_______________．某同学想提高测量的精度，就用一根细细的针代替原来的挡光片，结果实验结果并不理想，你认为可能的原因是：__________________________________________．
16．“探究两个互称角度的力的合成规律”实验中：
①下列叙述中正确的( )
A ．若橡皮条的拉力是合力，则两弹簧秤的拉力是分力
B ．两弹簧秤一起拉时某一个弹簧秤的拉力一定比用一个弹簧秤拉时拉力小
C ．实验中，用两弹簧秤将橡皮条结点拉到O 点时，两弹簧秤之间的夹角应取90︒不变，以便于计算合力的大小
D ．两次拉橡皮条时，需将橡皮条和细线的结点拉到同一位置，这样做是为了保证两次弹簧秤作用的效果相同
①如果共点力1F 、2F 的大小均不变，分力1F 固定，分力2F 顺时针转动180︒的过程中，1F 和2F 的合力大小随着它们的夹角θ变化的关系如图所示。

如果2F 继续转动180︒，回到原来位置，试在图中画出1F 和2F 的合力大小随着它们的夹角θ变化的关系。

_______
四、解答题
17．为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持一定的距离。

已知某高速公路的最高限速为120km /h v =，假设前方汽车突然停止，后面司机发现这一情况，经操纵刹车到汽车开始减速经历的时间（即反应时间）0.5s t =。

刹车时汽车的加速度大小为24m /s ，求该高速公路上行驶的汽车的距离至少应为多少。

18．将一个质量为0.5kg 的木块悬挂于弹簧测力计的下端，弹簧的伸长量为4cm 。

将其置于水平地面上，用此弹簧秤水平拉木块，当力的大小达到2.1N 时，木块刚好开始滑动，之后只要用2N 的力就能使木块做匀速直线运动。

试求：（g 取10m/s 2）
（1）弹簧的劲度系数和木块匀速运动时弹簧的伸长量；
（2）木块和桌面间的最大静摩擦力和动摩擦因数分别是多少？
（3）若要使木块与地面间变为虚接触，应在木块上在再加一个力，请通过分析说明该力的可能大小与方向。

五、作图题
19．作图题
（1）水平面上的木箱在受到斜向上的拉力作用下保持静止，请画出木箱的受力图。

（2）将一个大小为20N 的力分解成两个力，其中一个是沿虚线方向的分力1F ，试用作图法求得另一个分力的最小值。

（补齐所有要素）
参考答案与解析
1．C
【详解】A. 研究苏炳添跑步的姿势要考虑姿态的变化，则不能将他看作质点，故A错误；
B. 若研究飞行小鸟的运动姿态，小鸟不能看成直线，而研究飞行小鸟的运动的时间或路程，小鸟的形状和大小可以忽略，则小鸟可以看作质点，故B错误；
C. 足球运动员踢出的足球研究路程等问题时可看作为质点，故C正确；
D. 直线运动的汽车，轮胎边缘的点既有转动又有平动，不能用此点代表汽车整体的运动，故D错误；故选C。

2．C
【详解】ABC．当物体做单向直线运动时，位移的大小等于路程，其它情况，则路程大于位移的大小，故AB错误，C正确；
D．在某一段时间内两个物体的路程不相等，如果它们的初位置与末位置相同，则位移相等，故D错误。

故选C。

3．B
【详解】A．加速度表示物体速度变化的快慢，加速度大，速度不一定大，如火箭点火的瞬间，加速度很大，但速度为零，故A错误；
B．根据
∆
=
∆
v
a
t可知物体的加速度越大，速度的变化率
v
t
∆
∆越大，故B正确；
C．加速度表示物体速度变化的快慢，故物体的速度变化越快，加速度一定越大，故C错误；
D．根据
∆=
∆
v a
t
可知加速度的方向一定与速度变化量v
∆的方向相同，与速度方向可能相同，也可能相反，故D错误。

故选B。

4．B
【详解】A．力是物体之间的相互作用，不能脱离物体而存在，故A错误；
B．重力的作用点叫重心，重心就是重力的等效作用点，故B正确；
C．物体的重心与物体的质量分布、物体的形状有关，若质量分布或形状发生变化，其重心的位置可能发生变化，不一定是恒定不变的，故C错误；
D．力的作用效果由力的大小、方向、作用点三者共同决定，故D错误。

故选B。

5．A
【详解】A．M处受到的支持力的方向与地面垂直向上，即竖直向上，故A正确；
B ．N 处受到的支持力的方向与原木P 垂直向上，不是竖直向上，故B 错误；
C ．原木相对于地有向左运动的趋势，则在M 处受到的摩擦力沿地面向右，故C 错误；
D ．因原木P 有沿原木向下的运动趋势，所以N 处受到的摩擦力沿MN 方向，故D 错误。

故选A 。

6．D
【详解】AB ．冰箱对冰箱贴的作用力是对其吸引力（即磁力）、弹力和摩擦力的合力，故AB 错误；
CD ．根据平衡条件可知，冰箱对冰箱贴的作用力大小等于冰箱贴的重力大小，故C 错误，D 正确。

故选D 。

7．A
【详解】CD ．前后两次木板始终处于静止状态，因此前后两次木板所受合力F 1都等于零，保持不变，C 、D 错误；
AB ．绳子剪去一段后长度变短，悬挂木板时绳子与竖直方向夹角θ变大，将力沿水平方向和竖直方向正交分解，在竖直方向上，22cos F mg θ=，而物体的重力不变，因此单根绳的拉力2F 变大，A 正确，B 错误．
8．C
【详解】物体做匀减速直线运动，设速度减到零的时间为t ，则有20s=4s 5
v t a ∆== 设刹车后2s 内位移1x ，由运动学公式可得221011202m-52m=30m 22
x v t at =-=⨯⨯⨯ 因汽车4s 速度减为零，前6s 的位移等于前4s 的位移
02204m=40m 22v x vt t ===⨯ 所以12:3:4x x =故选C 。

9． 矢量和标量 ①①①（或①①） ①①（或①①①）
【详解】[1]可以将这些物理量按照标量和矢量来分类。

[2]位移、加速度和力是矢量。

[3]速率和时间是标量。

10． 匀速直线运动 自由落体运动
【详解】[1][2]我们学过的理想化运动模型有匀速直线运动和自由落体运动
11． 20 15 25
【详解】[1][2]设这两个力的大小分别为1F 、2F ，当它们共线同向时合力最大，则有
1235N F F += 当它们共线反向时合力最小，则有
125N F F -= 联立解得120N F =，215N F =
[3]当这两力的夹角为90︒时，合力为25N F =
12． 匀减速直线运动 0—4s 22 5
【详解】[1]由题图知在10—14s 内速度方向为正方向，加速度为负方向且为一条倾斜的直线，则说明物体做匀减速直线运动。

[2]v —t 图像的斜率代表加速度，则由图线可知，0—4s 时间内图像最倾斜，则该段时间内加速度的大小最大。

[3]由图线可看出在6s 时刻物体开始匀速则在0—6s 内物体走过的位移为v —t 图线与坐标轴
围成的面积为x = 4 × 6 × 12
m+ (46)2
2+⨯m = 22m
[4]质点在4—6s 内的位移为x = (46)2
2+⨯m = 10m 根据平均速度的计算公式v = x
t = 102m/s = 5m/s
13． 20 -2 10
【详解】[1][2]根据2h at ∆=解得加速度为222515m /s 2m /s 51a -==-⨯
根据某段时间的中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，可知第2.5s 末的瞬时速度为115m /s 15m /s 1v ==
设初速度为0v ，则有10v v at =+代入数据有()015m /s 2 2.5m /s v =+-⨯
解得0=20m /s v
[3]则物体上升到最高点所用的时间为
00020s 10s 2v t a --===- 14． 接收器 红外线 超声波 调零 接收器
【详解】[1][2][3][4][5]分体式位移传感器是由发射器和接收器组成的，发射的是红外线脉冲信号，反射式位移传感器发射超声波脉冲信号，力传感器使用前必须调零，作用力必须与传感器内的接收器始终保持垂直。

15． 挡光片通过光电门的时间 针过细，无法全部挡住光电门发出的光束，致使时间测量不准确
【详解】根据遮光条的宽度与滑块通过光电门的时间即可求得滑块的速度：d v t
=，所以还需要测量挡光片通过光电门的时间；可能原因是针过细，无法全部挡住光电门发出的光束，致使时间测量不准确，从而引起实验误差．
16． D 见解析
【详解】①[1]A ．橡皮条的拉力与两弹簧秤拉力的合力大小相等、方向相反，若拉橡皮条的力是合力，则两弹簧秤的拉力才是分力，故A 错误；
B ．两弹簧秤一起拉时某一个弹簧秤的拉力不一定比用一个弹簧秤拉时拉力小，当两弹簧秤的夹角为钝角时，其中至少有一个弹簧秤的拉力大于用一个弹簧秤拉时的拉力，故B 错误；
C ．实验中，用两弹簧秤将橡皮条结点拉到O 点时，两弹簧秤之间的夹角不一定要取90°，故C 错误；
D ．两次拉橡皮条时，需将橡皮条和细线的结点拉到同一位置，这样做是为了保证两次弹簧秤作用的效果相同，故D 正确。

故选D 。

①[2]根据余弦定理可得1F 和2F
的合力大小为F =根据数学知识可知cos θ-θ的图像关于θ=180°对称，则F -θ的图像也关于θ=180°对称，如图所示。

17．155.6m 【详解】由题知100120km /h=m /s 3
v =，设在司机反应时间内后面的汽车的位移为s 1，则有 1100500.5m m 33
s vt ==⨯= 设汽车做减速运动到停止的位移为s 2，由匀变速运动的规律可知2202v as -=- 解得2
221001250m 3m 2249v s a ⎛⎫=⨯ ⎪⎝⎭==
后面的汽车从司机发现前面的汽车停止到自己停下来所走的总的距离为
121400m 155.6m 9
s s s =+=≈ 18．（1）1.25N/cm ，1.6cm ；（2）2.1N ，0.4；（3）见解析
【详解】（1）设弹簧的劲度系数为k ，根据胡克定律可得
1mg kx = 解得 1.25N/cm k = 木块匀速运动时弹簧的伸长量为22 1.6cm F x k ==
（2）木块刚好开始滑动时所受拉力大小为最大静摩擦力大小，即m 2.1N f = 木块和桌面间的动摩擦因数为0.4f mg μ=
=
（3）设所加力的大小为F ，方向与水平方向夹角为θ，若要使木块与地面间变为虚接触，即木块对地面的压力为零，则在竖直方向根据平衡条件有sin F mg θ= 解得5N sin sin mg F θθ==
F 的一个可能结果是大小为5N ，方向竖直向上。

19．（1）见解析；（2）见解析
【详解】（1）物体的受力分析图如下图所示
（2）根据题图F 与F 1之间的夹角约为25°，取标度为1cm 、10N ，根据三角形法则，则当F 2与F 1垂直时F 2有最小值，则可画出下图为
根据测量可知F 2的长度约为0.85cm ，则可知F 2的最小值约为
8.5N 。