2018-2019学年陕西省西安市长安区第一中学高一上学期期中考试物理试题(答案+解析)

陕西省西安市长安区第一中学2018-2019学年高一上学期期
中考试物理试题
一、选择题
1.关于质点，下列说法正确的是（）
A. 只有体积很小的物体才能看作质点
B. 在太空中进行飞船对接的宇航员观察该飞船，可把飞船看作质点
C. 质点是一个理想化的模型，实际中是可能存在的
D. 从地球上的控制中心跟踪观察在太空中飞行的宇宙飞船，可把飞船看作质点
【答案】D
【解析】
【详解】质量和体积都很小的物体不一定可以看作质点，关键要看体积对所研究的问题影响能否忽略。

故A错误。

在太空中进行飞船对接的宇航员观察该飞船，不能把飞船看成质点。

故B错误。

质点是一个理想化的模型，实际并不存在，引入质点后对问题的研究大有好处。

故C错误。

从地球上的控制中心跟踪观察在太空中飞行的宇宙飞船，可把飞船看作质点，故D正确。

故选D。

2.下列关于速度、速度的变化量和加速度的说法，正确的是（）
A. 只要物体的速度大，加速度就大
B. 只要物体的速度变化率大，加速度就大
C. 只要物体的加速度大，速度变化量就大
D. 只要物体的速度不为零，加速度就不为零
【答案】B
【解析】
速度大，加速度不一定大，如速度很大的匀速运动，加速度为零，A错误；加速度是物体速度变化量与所用时间的比值，物体的速度变化率大，加速度就大，B正确；加速度大，速度变化量不一定大，还要看所用时间，C错误；速度不为零，加速度可以为零，如匀速运动，故D错误．
3.某质点做匀加速直线运动，它在第5 s内的位移大小为5 m，第10 s内的位移大小为10 m，下列说法正确的是( )
A. 该质点在t＝0时刻的速度为0
B. 该质点做匀加速直线的加速度大小为2 m/s2
C. 该质点在第20 s内的位移大小为20 m
D. 该质点在前10 s的平均速度大小为10 m/s
【答案】C
【解析】
如果初速度为零，连续相等的时间内位移之比为1：3：5：…，所以该质点在t=0时刻的速度不为0，A错误；根据逐差法x10−x5＝5aT2，解得a=1m/s2，B错误；根据逐差法易得，
20s内的位移为x20=20m，C正确；该质点在第10s内的平均速度为10m/s，前10s的平均速度小于10m/s，D错误．故选C.
4.如图所示，物体从O点由静止出发开始做匀加速直线运动，途经A、B、C三点，其中|AB|＝2 m，|BC|＝3 m．若物体通过AB和BC这两段位移的时间相等，则OA之间的距离等于( )
B. 3m
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】设物体通过AB、BC所用时间分别为T，则B点的速度△x=aT2
v A＝v B−aT x OA。

故选A。

【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的公式以及推论，即某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，连续相等时间内的位移之差是一恒量，并能进行灵活的运用．5.一质点的位移－时间图象为如图所示的一段抛物线，其方程为x＝－20t2＋40t，则有关说法正确的是( )
A. 质点做曲线运动
B. 质点做加速度先减小后增大的直线运动
C. 质点做加速度大小为40 m/s2的匀变速直线运动
D. 质点在0～1 s内的平均速度大于20 m/s
【答案】C
【解析】
试题分析：已知物体的位移时间关系表达式，对照位移时间关系公式得到物体的初速度和加速度即可．
解：A、位移﹣时间图象只能表示某方向上的运动规律，故该运动一定是直线运动．故A错误；
B、由于位移随时间按二次方向规律变化，故质点应该做匀变速直线运动；故B错误；
C、对照位移时间关系公式，物体的初速度为40m/s，加速度为﹣40m/s2，是匀变速直线运动，故C正确；
D、t=0时刻坐标为0，t=1s时刻坐标为20m，故质点在0～1s内的平均速度等于20m/s，故D错误；
故选：C．
【点评】本题也可以用位移对时间求解导数得到速度，用速度对时间求导得到加速度，不难．6.滴水法测重力加速度的过程是这样的：让水龙头的水一滴一滴地滴在其正下方的盘子里，调整水龙头，让前一滴水滴到盘子里听到声音时，后一滴水恰离开水龙头，从“1”开始数起，测出n次听到水击盘声的总时间t，用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差为h，即可算出重力加速度，设人耳能区别两个声音的时间间隔为0.1 s，已知声速为340 m/s，则( )
A. 水龙头距人耳的距离至少为34 m
B. 水龙头距盘子的距离至少为34 m
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】人耳能区分两个声音的最小时间间隔为0.1s，所以两次声音传到人耳的时间差最小
为0.1s，则水龙头距盘子的距离至少为2=0.05m，因无论人耳距水龙头的距离是多少，时间差都是由水滴到盘子的时间决定的，与水龙头距人耳的距离无关，故AB错误；从前一
滴水滴到盘子里面听到声音时后一滴水恰好离开水龙头，测出n次听到水击盘的总时间为t，
知道两滴水间的时间间隔为△2得：
C错误，D正确；故选D。

7.在地质、地震、勘探、气象与地球物理等领域的研究中，需要精确的重力加速度g值，g 值可由实验精确测定．近年来有一种测g值的方法叫“对称自由下落法”：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点向上抛小球又落至原处的时间为T2，在小球运动过程中经过比O 点高H的P点，小球离开P点至又回到P点所用的时间为T1，测得T1、T2和H，可求得g 等于( )
B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据t上=t下；则从最高点下落到O点所用时间为T2/2，故v0，从最高点下落
到P点所用时间为T1/2，则有：v p，则从P点下落到O点的过程中的平均速度为：
；从P点下落到O点的时间为：；根据H=t可得：
g=A。

【点睛】对称自由落体法实际上利用了竖直上抛运动的对称性，所以解决本题的关键是将整个运动分解成向上的匀减速运动和向下匀加速运动，利用下降阶段即自由落体运动阶段解
题．另外本题用到了利用平均速度求解位移的方法：
8.如图所示，将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b从距地
面h(不计空气阻力)．则以下说法正确的是( )
A. 球a竖直上抛的最大高度为h
B. 相遇时两球速度大小相等
C. 相遇时球a的速度小于球b的速度
D. 两球同时落地
【答案】C
【解析】
试题分析：对a b
则球a A错误；ab两个球在相等的时间内，运动距离都是，加速度大小也相等，根据运动的对称性，得在a球的速度刚好为0，而b球的速度刚好为v0．相遇时球a的速度小于球b的速度，故B错误，C正确；由于两
D错误；故选C．
考点：自由落体运动和竖直上抛运动
名师点睛：根据题目的介绍分析得出ab球的运动之间的关系是解答本题的关键，这要求熟练的掌握自由落体和竖直上抛运动的规律，充分利用竖直上抛运动上升和下落对称的特点．9.如图所示的装置中，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，
B. D.
【答案】A
【解析】
试题分析：因小球的质量相等，三图中，物体均处于平衡状态，弹簧的弹力与小球的重力相等，故，故选A。

考点：物体的平衡条件、胡克定律。

【名师点睛】对胡克定律的理解
（1）胡克定律成立的条件是：弹簧发生弹性形变，即必须在弹性限度内．
（2）F＝kx中的x是弹簧的形变量，是弹簧伸长或缩短的长度，而不是弹簧的总长度．（3）F＝kx中的k为弹簧的劲度系数，反映弹簧本身的属性，由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定，与弹力F的大小和伸长量x无关．
（4）由F＝kx可知，弹簧上弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比关系，即ΔF ＝kΔx．
10.如图所示，拉力F＝100 N、方向水平向左，物体沿水平面向右运动．已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，物体质量m＝5 kg，可知物体所受摩擦力为(g＝10 m/s2)( )
A. 10 N，水平向左
B. 10 N，水平向右
C. 20 N，水平向左
D. 20 N，水平向右
【答案】A
【解析】
试题分析：由题意可知物体受到滑动摩擦力，由f=μF N可求向物体受到的摩擦力的大小及方向．
解：物体相对地面运动，故物体受到的滑动摩擦力，则摩擦力的大小为：
f=μF N=μmg=0.2×5×10N=10N；
滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，故摩擦力方向向左，故A正确，BCD错误；
故选：A．
【点评】本题考查摩擦力的大小及方向，在求摩擦力的题目时，要先明确是静摩擦力还是滑动摩擦力，再根据其不同性质进行求解
11.甲乙两车在一平直道路上同向运动，其v－t图象如图所示，图中△OPQ和△OQT的面积分别为S1和S2(S2＞S1)．开始时，甲车在乙车前方S0处( )
A. 若S0＝S1＋S2，两车不会相遇
B. 若S0＜S1，两车相遇2次
C. 若S0＝S1，两车相遇1次
D. 若S0＝S2，两车相遇1次
【解析】
【详解】由图线可知：在T时间内，甲车前进了S2，乙车前进了S1+S2；若S o=S1+S2，则S0+S2＞S1+S2，即S0＞S1，两车不会相遇，故A正确；若S0＜S1，则S0+S2＜S1+S2，即在T 时刻之前，乙车会超过甲车，但甲车速度增加的快，所以甲车还会超过乙车，则两车会相遇2次，故B正确；若S o=S1，则S0+S2=S1+S2，两车只能相遇一次，故C正确；若S0=S2，由于S2＞S1，故S0＞S1，两车不会相遇，故D错误；故选ABC。

【点睛】抓住速度图象是速度随时间的变化规律，是物理公式的函数表现形式，分析问题时要做到数学与物理的有机结合，数学为物理所用。

在速度图象中，纵轴截距表示初速度，斜率表示加速度，图象与坐标轴围成的“面积”表示位移，抓住以上特征，灵活分析。

12.物体以某一速度冲上一光滑斜面(足够长)，加速度恒定．前4 s内位移是1.6 m，随后4 s 内位移是零，则下列说法中正确的是( )
A. 物体的初速度大小为0.6 m/s
B. 物体的加速度大小为6 m/s2
C. 物体向上运动的最大距离为1.8 m
D. 物体回到斜面底端，总共需时12 s
【答案】ACD
【解析】
试题分析：物体沿光滑斜面向上做匀减速直线运动，由Δx=aT2，故物体加速度大小
a===0.1m/s2，选项B错误；根据位移公式：x=v0t-at2，在前4s内初速度v0=0.6m/s，选项A正确；根据公式v02- v2=2ax，可得上升最大距离为x=1.8m，选项C正确；物体沿光滑斜面运动过程中，加速度相同，上滑和下滑所用时间相同，根据公式v=v0-at，可得上滑所用时间为6s，所以总时间为12s，选项D正确。

故错误的说法为B。

考点：匀变速直线运动规律的应用
13.在有雾霾的早晨，一辆小汽车以25 m/s的速度行驶在平直高速公路上，突然发现正前方50 m处有一辆大卡车以10 m/s的速度同方向匀速行驶，司机紧急刹车后小汽车做匀减速直线运动，在前1.5 s内的v－t图象如图所示，则( )
A. 第3 s末小汽车的速度会减到12.5 m/s
B. 在t＝3.5 s时两车会相撞
C. 两车会相撞
D. 两车最近距离为20 m
【解析】
【详解】0.5s后汽车开始刹车后的加速度为：则第3s末的速度为：v=25-2.5×5=12.5m/s，故A正确；判断两车是否相撞时的临界速度为两车速度相等时，即25-5×△t=10，得：△t=3s，即3.0s末时两车相距最近；由图线与时间轴所围“面积”大小等于位移知3.0s内二者的位移差等于v=10m/s上方的梯形面积：△s=（0.5+3.0）×15×，而此前两车相距50m，50m-26.25m=23.75m，故两车不会相撞，最近距离为23.75m，故BCD 错误，A正确；故选A。

【点睛】本题属于借用v-t图象考查的追及问题，匀减速追匀速，速度相等时是判断能否追上的临界情况，通过图像的斜率求解加速度，通过图像的面积求解位移．
14.如下图所示，各接触面是光滑的，则A、B间可能无弹力作用的是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
试题分析：弹力是物体发生形变后要恢复原状时产生的力．而形变有宏观与微观形变，所以有时接触不一定有形变，即有弹力．故弹力产生的条件是接触且形变．
由图可知：B、D两选项肯定有弹力，因为AB间虽是微小形变，但很容易判定它们存在弹力．而A选项：假设AB间有弹力，则AB两物体均不能处于平衡状态，所以要运动，然而AB两物体没有运动．故A选项没有弹力．同理C选项中，AB间物体也没有弹力，否则会运动．
故选：AC。

考点：物体的弹性和弹力．
点评：判断微观形变可用假设法：假设接触面有弹力，则运用力的平衡条件来判定是否平衡．15. 物体b在力F作用下将物体a压向光滑的竖直墙壁，如图所示，a处
于静止状态，则关于a受的摩擦力的下列说法中正确的是（）
A. a受的摩擦力有二个
B. a受的摩擦力大小不随F变化
C. a受的摩擦力大小随F的增大而增大
D. a受的摩擦力方向始终竖直向上
【答案】BD
【解析】
本题考查静摩擦力的理解,a的受力平衡,受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,只要是静止摩擦力总等于重力大小,与F的大小无关
点评：静摩擦力大小根据受力平衡或牛顿第二定律求解,与正压力无关
二、实验题
16.如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材研究金属球下落加速度的大小．有一直径为d，质量为m的金属球由A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A，B间的距离为H(H≥d)，光电计时器记录下金属球通过光电门的时间为t.则：
(1)金属球经过光电门B时的速度表达式为____________；
(2)多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图象如图乙所示，该图线的斜率为k.利用图线的斜率k和金属球的直径d求出金属球的加速度表达式为__________________．
【答案】(2).
【解析】
(1)
(2)，解得金属球的加速
.
点睛：在实验中如果有图像问题，则一定要整理出坐标所对应的数学函数，然后借助于斜率和截距来求解。

17.某同学用如图所示的实验装置研究小车在光滑斜面上匀加速下滑的运动规律．先从斜面
高处静止释放小车，随后才开启位移传感器(一种测量物体离开传感器距离的工具，以开启瞬间记为t＝0)测量小车的位移S与时间t的关系．但是由于操作失误，本应在计算机屏幕上显示的S－t图象被改为－t图象，实验结果如图所示．根据此图象．
(1)t＝0.4 s末，物体与传感器间距S＝________.
(2)传感器开启瞬间物体运动的速度v0＝________.
(3)物体的加速度大小约为__________．(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1). 0.66；(2). 1.3；(3). 1.8；
【解析】
【详解】
（1）根据图象可知，t＝0.4 s末，，且t=0.4s，因此物体与传感器间距S=0.66m；
（2t t
刻的瞬时速度，根据图象可知传感器开启瞬间即t=0时刻的物体运动的速度v0=1.3m/s；
（3）根据s＝v0t20；所以图象的斜率是物体的加速度大小的一半，
2．解得：a=1.8m/s2
【点睛】此题考查的是我们对于图象的分析能力，物理学上经常用图象反应物理量间的关系，图象可以告诉我们很多信息，一定要学会分析图象，这也是近几年高考出题的一个热点．18.（1）在研究匀变速直线运动的实验中，小车拖着纸带通过计时器记录下的运动情况如图所示，图中A、B、C、D、E为连续选定的计数点，相邻计数点间的时间间隔是0.10s，标出的数据单位是厘米，则在打C点时小车的速度是______m/s，小车运动的加速度是
______m/s2．(结果均保留两位有效数字)
（2）小文利用打点计时器研究甲和乙两个物体的运动，分别得到2条纸带．对毎条纸带，均选择合适的点作为第一个计数点，再依次每5个点取1个计数点，并在各计数点处将其剪断，然后将这些剪断的纸条粘贴在相同的坐标纸上，最后将纸条上端中心连起来，如图甲、乙所示．由图可判断（____）
A．乙物体的加速度比甲大
B．两物体均做匀速直线运动
C．打第三个计数点时，甲物体的速度比乙大
D．打第一个计数点时，物体的速度有可能为零
【答案】(1). 0.19；0.20；(2). A
【解析】
【详解】（1）打C点时小车的速度是
加速度是；
（2）．如果将将纸条上端中心连起来，得到的直线是纸带的v-t图象，该图象斜率表示加速度，所以乙物体的加速度比甲大，故A正确；相等的时间间隔内位移增大，所以两物体均
做加速直线运动，故B错误；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，所以打第三个计数点时，甲物体的速度比乙小，故C错误；根据图象在纵轴上的截距不为零，所以打第一个计数点时，物体的速度不可能为零，故D错误；故选A。

三、计算题
19.如下图所示，当水平拉力为F＝40 N时，质量为m＝10 kg的木板可以在水平面上匀速前进．若在木板上再放一个质量为M的铁块，为使它们一起匀速前进，需加的水平拉力为60 N，求铁块的质量M.(取g＝10 m/s2)．
【答案】5kg
【解析】
【详解】物体做匀速运动，根据平衡条件有：
水平方向上：F=f
竖直方向上：N=mg
滑动摩擦力为：f=μN
代入数据得：μ=0.4
入上M后：F′=f′
N′=（m+M）g
f′=μN′
代入数据得：M=5 kg
20.为方便儿童上学，很多学校都配备了校车专门接送儿童上学，某次接送时，孩子上车后，校车从接送点沿直线开往学校。

它从静止开始以1.5m/s加速度匀加速行驶，8S后开始匀速行驶，经一段时间后司机刹车，校车做匀减速运动，恰好在校门口停下，已知刹车过程中校
车的位移是匀加速启动过程位移的1.5
求:(1)校车运动的总时间?
(2) 全程的平均速度（保留2 位小数)?
【答案】（1）140s（2）11.14m/s
【解析】
（1）校车匀加速运动的时间为t1，加速度为a1，设校车匀加速运动的位移为x1，匀速运动的速度为v0，依题意可知
校车匀减速运动的位移为x2，时间为t2，依题意可知
解得：t2=12s
则校车运动的总时间
校车匀速的时间为
21.高速公路上有行车道和超车道，一轿车和一货车在行车道上均以vo=20m/s 的速度匀速前进，当二者间距为△S1=30m 时轿车做好了超车准备。

已知货车长I1=20m,轿车长I2=5m，超车时，轿车首先变道到超车道同时加速，为保证行车安全，轿车超过货车后，二者间距达到
大速度Vm=30m/s,以轿车开始超车为计时起点，轿车司机发现在t=7.5s 末轿车和货车车头平齐，此时轿车已达最大速度，不计变道时间，则:
(1) 轿车匀加速过程中的加速度是多大?
(2) 轿车完成超车的过程中通过的总位移是多大?
【答案】（12）365m
【解析】
（1）设轿车加速度为a，加速时间为t1，则
轿车匀速运动的时间：
解得：a=2m/s2
轿车和货车车头平齐后，设再经过t3 时间轿车能完成超车，根据位移关系有：
解得：S=365m。