2017北京交大附中高一(上)期中物理

2017北京交大附中高一（上）期中
物理
命题人：魏洁审题人：王春梅 2017.11
说明：本试卷共5页，共100分．考试时长90分钟
一、单项选择题（本题共10小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的．每小题3分，共30分．）
1．一名同学从操场中心A点出发，向北走了40m到达B点，然后向东走了30m到达C点．则该同学由A到C过程中的位移是（）
A．30m B．40m C．50m D．70m
2．关于质点，以下说法正确的是（）
A．质点就是很小的物体，如液滴、花粉颗粒、尘埃等
B．体积很大的物体一定不能看作质点
C．一山路转弯处较狭窄，司机下车实地勘察，判断汽车是否能安全通过，此时在司机看来，汽车是一个质点D．描绘航空母舰在海洋中的运动轨迹时，航空母舰可看作质点
3．一个物体受到两个力的作用，其大小分别是25N和30N，则这两个力合力的大小不可能的是（）A．60N B．25N C．10N D．5N
4．如图所示，放置在斜面上的物块受到平行于斜面向上的力F的作用保持静止，现在使力F增大，物块仍静止，则下列说法正确的是（）
A．物块受到的重力可能减小
B．物块对斜面的压力可能减小
C．物块受到的支持力可能减小
D．物块受到的摩擦力可能增大
5．如图所示，重物通过动滑轮悬挂在细绳上，整个系统处于静止状态，细绳和动滑轮质量以及一切摩擦均不计．已知细绳能承受的最大拉力与物体所受重力大小相等．如果将细绳的左端沿着屋顶
向左平移，要保证细绳不断，左右两部分细绳之间的夹角不能大于（）
A．60︒B．90︒C．120︒D．150︒
6．如图为A、B两只棕熊在野外沿直线散步的位移-时间图象．由图可知下列说法中正确的是（）
A．在这1h（小时）内，B熊的平均速度较小
t=时刻，A熊的速度较大
B．在10.0min
C．在这1h（小时）内，B熊始终在加速
D．在这1h（小时）内，A熊始终沿着一个方向运动
7．一辆汽车在平直的高速公路上行驶时，它的位移时间关系可下表示为2324x t t =−（x 的单位为m ，t 的单位为s ），
以下说法正确的有（ ） A ．汽车做匀速直线运动
B ．汽车做匀减速直线运动，运动的加速度为24m/s −
C ．汽车在4s t =时恰好停下来
D ．汽车在0t =到5s t =过程中的位移为60m
8．气球下挂一重物，以速度010m/s v =匀速上升，当到达离地面高175m h =处时悬挂重物的绳子突然断裂，那么物体经过多长时间落到地面（空气阻力不计，g 取210m/s ）（ ） A ．3s B ．5s C ．7s D ．9s
9．如图所示为一个质点做直线运动的v t −图象，下列说法中正确的是（ ） A ．在18s ~22s 时间内，质点的位移为24m B ．整个过程中，E 点所表示的状态是离出发点最远 C ．CD 段加速度与DE 段加速度方向相反 D ．BC 段表示质点通过的位移为34m
10．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，图甲所示A 为固定橡皮筋的图钉，O 为橡
皮筋
与细绳的结点，OB 与OC 为细绳，图乙所示为通过实验数据得到的四个力．则下列说法中正确的是（ ） A ．实验中只需要记录1F 、2F 的大小 B ．实验中需要使用量角器测量1F 、2F 的夹角 C ．F 与F '两力中，方向一定沿AO 方向的是F D ．要验证平行四边形定则成立，F 与F '必须完全重合
二、多项选择题（本题共5小题，每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是符合题意的，每小题3分，共15分．每小题全选对的得3分，选对但不全的得2分，只要有选错的该小题不得分） 11．下列说法正确的是（ ）
A ．做匀变速直线运动的物体，相同时间内为物体速度的变化相同
B ．把物体由赤道移到北极，若用天平称量，则示数在两地相同；若用弹簧测力计称量，则示数在北极略微增大
C ．只有相互接触的物体才能产生作用力
D ．两个分力的合力与这两个分力在作用效果上是相同的 12．一个物体放在固定斜面上静止，则下列说法正确的是（ ）
A ．物块受四个力，重力，支持力，压力，摩擦力
B ．斜面对物块的支持力垂直于斜面向上
C ．物块对斜面的压力是由于物块发生形变产生的
D ．物块对斜面没有摩擦力
13．质量为m 的木块放在质量为M 的木板上，如图所示，在水平向右的力F 作用下两物体一起向右匀速滑行，木
板与地面间的动摩擦因数为1μ，木块与木板间的动摩擦因数为2μ．则地面对木板的摩擦力大小为（ ） A ．F B ．2mg μ C ．1()m M g μ+ D ．22Mg mg μμ+
14．一物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为4m/s ，1s 后速度的大小变为10m/s ．在这1s 内物体的（ ）
A ．位移的大小可能小于4m
B ．位移的大小可能大于10m
C ．加速度的大小可能小于24m/s
D ．加速度的大小可能大于210m/s
15．如图所示，甲同学用手拿着一把长50cm 的直尺，并使其处于竖直状态；乙同学把手放在直尺0刻度线位置做
抓尺的准备，某时刻甲同学松开直尺，直尺保持竖直状态下落，乙同学看到后立即用手抓直尺，手抓住直尺位置的刻度值为20cm ；重复以上实验，乙同学第二次手抓住直尺位置的刻度值为10cm ．直尺下落过程中始终保持竖直状态．若从乙同学看到甲同学松开直尺，到他抓住直尺所用时间叫“反应时间”，取重力加速度210m/s g =．则下列说法中正确的是（ ）
A ．乙同学第一次的“反应时间”比第二次长
B ．乙同学第一次抓住直尺之前的瞬间，直尺的速度约为4m/s
C ．若某同学的“反应时间”大于0.4s ，则用该直尺将无法用上述方法测量他的“反应时间”
D ．若将尺子上原来的长度值改为对应的“反应时间”值，则可用上述方法直接测出“反应时间” 三、实验题（共10分）
16．用打点计时器研究小车做匀变速直线运动的规律．下图给出了小车拖动的纸带上的某一段，已知打点计时器所
用交流电的频率为50Hz ．则小车的加速度大小为__________2m/s ，打点计时器打下D 点时小车的速度为__________m/s ．（计算结果保留两位有效数字）
17．某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验，设计了如图所示的实验装置．他先测出不挂钩码时弹簧的
自然长度，然后在弹簧下端依次挂1、2、3、4、5个钩码，待静止时，测出弹簧相应的总长度．每只钩码的
质量都是10g ．实验数据见下表．（弹力始终未超过弹性限度，g 取10N/kg ） （1）试根据这些实验数据，在给定的如图所示的坐标纸上，作出弹簧弹力大小F 跟弹簧总长度l 之间的函数关系图象．
（2）图象跟坐标轴交点的物理意义是__________．该弹簧的劲度系数k 是__________N/m ．
四、解答题（本题共5小题，共45分）
18．（4分）如图所示，一个物块放置在水平地面上，力F 作用在物块上，力F 与水平方向的夹角为θ．现沿水平
和竖直两个方向分解力F ，求这两个方向上的分力1F 和2F ．
19．（8分）
如图所示，在倾角α为37︒的斜面上，一质量为10kg m =的光滑小球被竖直的木板挡住处于静止状态．已知sin 370.6︒=，cos370.8︒=．求：
（1）斜面对小球的支持力1N ． （2）挡板对小球的支持力2N ．
20．（9分）
两个可视为质点的小球A 和B ，A 的质量为m ，B 的质量为2m ．用长度相同的两根细线把A 、B 两球悬挂在水平天花板上的同一点O ，并用长度相同的细线连接A 、B 两个小球，然后，用一水平方向的力F 作用在小球A 上，此时三根线处于伸直状态，且OB 细线恰好处于竖直方向如图所示．如果两小球均处于静止状态，求力F
的大小．
21．（10分）
如图所示，A 、B 两物体相距7m x =，物体A 在水平拉力和摩擦力作用下，正以14m/s v =的速度向右匀速运动，而物体B 此时的速度210m/s v =，由于摩擦力作用向右匀减速运动，加速度22m/s a =−，求： （1）B 物体还能运动多少时间． （2）物体A 追上B 所用的时间．
22．（10分）
神州载人飞船的返回舱距地面100km 时开始启动降落伞装置，速度减至10m/s ，并以这个速度在大气中降落．距地面1.2m 时，返回舱的4台缓冲发动机开始向下喷火，舱体再次减速．设最后减速过程中返回舱做匀减速运动，并且到达地面时恰好速度为0，求最后减速阶段的运动时间和加速度．
物理试题答案
一、单项选择题（本题共10小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的．每小题3分，共30分．） 1． 【答案】C
【解析】该同学的总位移大小为：224030m 50m x =+=． 故选C ． 2． 【答案】D
【解析】A ．当物体的形状，大小对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点，与体积大小无关，体积很大的物体也能看成质点，比如地球的公转，故A 错误；
B ．能否看成质点，与体积大小无关，体积很大的物体也能看成质点，比如地球的公转，故B 错误；
C ．判断汽车是否能安全通过时，汽车的大小不能忽略，不能看成质点，故C 错误；
D ．描绘航空母舰在海洋中的运动轨迹时，航空母舰的大小和形状可以忽略，可以看成质点，故D 正确． 故选D ． 3． 【答案】A
【解析】大小分别为25N 和30N 的两个力的合力范围为5N 55N F ≤≤合，所以合力不可能为60N ． 故选A ． 4． 【答案】D
【解析】A ．物体保持静止，重力-直力零，故A 错误；
BC ．设物块的质量为m ，斜面的倾角为θ，对物块分析由平衡条件得知，斜劈对物块的支持力1cos N mg θ=，当F 增大时，1N 不变，则物块对斜劈的压力不变，故BC 错误；
D ．当sin F mg θ>时，物块所受的静摩擦力沿斜面向下F 增大，静摩擦力增大，当sin F mg θ<时，静摩擦力方向沿斜面向上，当F 增大时，静摩擦力减小，故D 正确． 故选D ． 5． 【答案】C
【解析】受力分析如图：
两个力的合力不变，始终为G 且夹角在逐渐变大，故两个力逐渐变大，两侧绳子拉力F 达到了最大为G ，则由
这两侧的力在竖直方向的分量之和等于重力G ，得：
2cos 2G G θ⎛⎫
= ⎪⎝⎭，解得：120θ=︒，故C 正确．
故选C ． 6． 【答案】B
【解析】A ．根据x t −图象中，纵坐标的变化量表示位移，知在1h 内、B 熊的位移大于A 熊的位移，则B 熊的平均速度大于A 熊的平均速度，故A 错误；
B ．位移-时间图线的斜率表示速度的大小，在10min 时刻A 的图线斜率大，则A 的速度较大，故B 正确；
C ．根据斜率表示速度，可以知道，在这1h （小时）内，B 熊以不同的速度分段匀速，故C 错误；
D ．斜率的正负表示速度的方向，则知A 熊在40min 时刻和50min 时刻运动方向发生改变，故D 错误． 故选B ． 7． 【答案】C
【解析】AB ．依据运动学公式2
012
x v t at =+，对应032m/s v =，
28m/s a =−，故AB 错误；
CD ．依据0t v v at =+解得：0t v =时，4s t =， 代入公式2
0164m 2
x v t at =+=，故C 对，D 错．
故选C ． 8． 【答案】C
【解析】规定竖直向下为正方向，则210m/s a =，010m/s v =−，
175m h =，根据：2
012
h v t gt =+
， 代入数据得：7s t =．故C 正确． 故选C ． 9． 【答案】D
【解析】A ．在18s ~22s 时间内，质点先沿正方向做减速运动，再反向做匀加速运动，由“面积”可知，物体的位
移为零，故A 错误；
B ．在0~2s 内，物体一直沿正向运动，故位移一直增大，而20s ~22s 内，物体反向运动，故D 点所表示的状态离出发点最远，故B 错误；
C ．C
D 段加速度与D
E 段加速度方向相反，故C 错误； D ．BC 段的位移为1
(512)4m 34m 2
x x =++⨯=，故D 正确． 故选D ． 10． 【答案】C
【解析】依据平行四边形实验原理，故C 对，ABD 错．
故选C ．
二、多项选择题（本题共5小题，每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是符合题意的，每小题3分，共15分．每小题全选对的得3分，选对但不全的得2分，只要有选错的该小题不得分） 11． 【答案】ABD 【解析】A ．依据v
a t
∆=
∆可知，故A 正确； B ．由于g g >地赤，故B 正确；
C ．不一定接触才可以产生力，故C 错误；
D ．合力与分力具有等效的关系，故D 正确． 故选ABD ． 12． 【答案】BC
【解析】A ．物块受重力、弹力、摩擦力，故A 错误；
B ．支持力垂直于斜面，故B 正确；
C ．压力是物块的形变产生，故C 正确；
D ．依据平衡关系，故D 错误． 故选BC ． 13． 【答案】AC
【解析】木块与木板一起做匀速知运动处于平衡状态，以木块与木板组成的系统为研究对象，由平衡条件得：
木板受到地面的摩擦力：f F =，故A 正确；
由滑动摩擦力公式可知，木板受到地面的滑动摩擦力：
11()f N m M g μμ==+，故C 正确．
故选AC ． 14． 【答案】AD
【解析】当末速度与初速度方向相同时，04m/s v =，10m/s t v =，1s t =，
则加速度：220104
m/s 6m/s 1
t v v a t −−=
==， 加速度的大小为：214m/s ， 位移：0410
1m 3m/s 22
v v x t +−==⨯=−，位移大小为3m ． 故选AD ． 15． 【答案】ACD
【解析】A ．直尺下降的高度h ，根据2
12
h gt =
，得2h t g =，所以下落的高度最大的用的时间最长，所以第一次测
量的反应时间最长，故A 正确；
B ．由22v gh =可知，乙第一次抓住直尺的速度：2100.22m/s v =⨯⨯=，故B 错误；
C ．若某同学的反应时间为0.4s ，则下落的高度：220011
100.4m 0.8m 22
h gt ==⨯⨯=，大于该直尺的长度，所以将无法测量该同学的反应时间，故C 正确；
D ．将计算出的反应时间对应到尺子上的长度时，可用上述方法直接测出“反应时间”，故D 正确． 故选ACD ． 三、实验题（共10分） 16．
【答案】8.0；4.1
【解析】从左到右设两计数点之间的距离分别为1x ，2x ，3x ，4x ，5x ，6x ，计数点之间的时间间隔为：0.1s T =，
根据匀变速直线运动的推论公式2x aT ∆=可求出加速度的大小： 24113x x a T −=， 25223x x a T −=， 2633x x a T −=，
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值有： 1234561232
()()
39a a a x x x x x x a T ++++−++=
=， 代入数据得：28.0m/s a =；
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中D 点的瞬时速度： 2402x v T
= (44.4936.51)cm
20.1s
+=
⨯
4.1m/s =．
故答案为：8.0；4.1． 17．
【答案】（1）如图
（2）弹簧的自由长度；20
【解析】（1）根据实验数据在坐标纸上描出的点，基本上在同一条直线上，可以判定F 和L 间是一次函数关系，画
一条直线使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点均匀地分布在直线两侧．
（2）该图线跟横轴交点的横坐标表示弹力为零时弹簧的长度，即为弹簧的自由长度， 图象的斜率大小等于弹簧的劲度系数，注意，单位要化成国际单位， 因此，根据图象求出弹簧劲度系数为：20N/m k =． 四、解答题（本题共5小题，共45分） 18．
【解析】依据几何关系，1cos F F θ=，2sin F F θ=． 19．
【答案】（1）125N
（2）75N
【解析】（1）将球受到的重力G 按照实际效果分解成压紧档板的力F 和压紧斜面的力N ，则：tan F mg α=，
cos
mg
N α=
， 解得：3
tan 3710075N 4
F mg =︒=⨯
=， 根据牛顿第三定律可以得出F 的反作用力， 斜面对小球的支持力为75N ． （2）100125N cos 4
mg N α5
=
=⨯=， 根据牛顿第三定律可以得出N 的反作用力， 挡板对小球的支持力为125N ． 20．
【答案】3mg
【解析】以B 球为研究对象：OB 细线恰好处于竖直方向，说明细线AB 没有拉力，再以A 球为研究对象，分析受
力情况作出力图如图，根据平衡条件得： tan 603F mg mg =︒=．
21．
【答案】（1）5秒
（2）8秒
【解析】（1）物体B 做匀减速直线运动，设速度减为零的时间为t ，由速度公式2B v v at =+，
则有：2
105s v t a
−=
=． （2）在15s t =的时间内，做匀减速的物体B 位移为：
11 / 11 221211111052
5m 25m 22
B x v t at =+=⨯−⨯⨯=， 做匀速运动物体A 的位移为： 1145m 20m A x v t ==⨯=， 由于11A B x x x <+，故在B 物体停止之前，物体A 未追上物体B ， 5s 后，物体B 静止不动，故物体A 追上物体B 的总时间为：1257s 8s 4
A A x s t v ++===． 22．
【答案】241.7m/s −
【解析】根据22
02v v ax −=，得
最后减速阶段的加速度22
2v v a x −=
0100
2.4−=
241.7m/s =−，
v t −图像如图所示：
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