山东省德州市武城二中2017-2018学年高一上学期期中物理试卷 Word版含解析

2017-2018学年山东省德州市武城二中高一（上）期中物理试卷
一、选择题（共50分，其中1---7小题为单选题，每小题5分；8---10为多选题，全对得5分，选不全得3分，错选或不选得0分）
1．在研究物体的运动时，引入了“质点”的概念，从科学方法上来说属于（）
A．极限分析物理问题的方法B．观察实验的方法
C．建立理想物理模型的方法D．类比的方法
2．科考队员乘坐橡皮艇从长江上游顺流而下，下列说法正确的是（）
A．以科考队员为参考系，橡皮艇是运动的
B．以岸边山石为参考系，江水是静止的
C．以橡皮艇为参考系，江水是运动的
D．以江水为参考系，科考队员是静止的
3．某同学沿着周长为400m的环形标准跑道跑了一圈后又回到原出发点，则他运动的（）A．路程是400 m，位移的大小是400 m
B．路程是400 m，位移的大小是0
C．路程是0，位移的大小是400 m
D．路程是0，位移的大小是0
4．如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力（）
A．方向向左，大小不变B．方向向左，逐渐减小
C．方向向右，大小不变D．方向向右，逐渐减小
5．如图为一质点做直线运动的v﹣t图象，下列说法正确是（）
A．在18s～22s时间内，质点的位移为24m
B．18秒时质点速度反向
C．整个过程中，E点处质点离出发点最远
D．整个过程中，CE段的加速度最大
6．关于弹簧的劲度系数k，下列说法正确的是（）
A．与弹簧所受的拉力大小有关，拉力越大，k值也越大
B．由弹簧本身决定，与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关
C．与弹簧发生的形变的大小有关，形变越大，k值越小
D．与弹簧本身特性，所受拉力的大小、形变大小都无关
7．物体以初速度v0竖直上抛，经3s到达最高点，空气阻力不计，g取10m/s2，则下列说法不正确的是（）
A．物体上升的最大高度为45m
B．物体上升过程中速度改变量的大小为30m/s，方向竖直向下
C．物体在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比为5：3：1
D．物体在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比为9：4：1
8．一个质点，初速度的大小为2m/s，2s末速度的大小为4m/s，则（）
A．速度改变量的大小可能是8 m/s
B．速度改变量的大小可能是1 m/s
C．速度改变量的方向可能与初速度方向相同
D．速度改变量的方向可能与初速度方向相反
9．一物体从一行星表面某高度处自由下落（不计空气阻力），自开始下落计时，得到物体离行星表面高度h随时间t变化的图象如图所示，则（）
A．行星表面重力加速度大小为8m/s2
B．行星表面重力加速度大小为10m/s2
C．物体落到行星表面时的速度大小为20m/s
D．物体落到行星表面时的速度大小为25m/s
10．甲工厂里用水平放置的传送带运送工件，工件随传送带一起做匀速运动（不计空气等阻力作用），乙工厂里用倾斜放置的传送带向上运送工件，工件随传送带一起做匀速运动．则（）
A．因为工件在运动，所以甲、乙两种情况工件都受到与运动方向相反的摩擦力
B．因为工件在运动，所以甲、乙两种情况工件都受到与运动方向相同的摩擦力
C．因为甲情况工件与传送带之间不存在相对运动趋势，所以工件不受摩擦力作用
D．因为乙情况工件有沿传送带下滑的相对运动趋势，所以工件受沿倾斜面向上的静摩擦力作用
二、实验题（每个空3分，共15分）
11．有位同学利用DIS实验来测小车的加速度：他做了一个U形遮光板，遮光片宽度为5mm，两遮光片间的透光部分距离为10cm，如图所示．将此遮光板装在小车上，实验时测得两次遮光时间分别为t1=0.100s，t2=0.050s，则第一个遮光片通过光电门的平均速度大小为
m/s，小车的加速度大小约为m/s2．
12．如图，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.20s，其中S1=7.05cm，S2=7.68cm，S3=8.33cm，S4=8.95cm，S5=9.61cm，S6=10.26cm，则A点的瞬时速度大小是m/s（保留2位有效数字），小车运动的加速度计算表达式是，加速度大小为m/s2（保留2位有效数字）．
三、计算题（13题12分；14题10分；15题各13分，共35分）
13．如图所示是某矿井中的升降机由井底上升到井口的过程中的运动图象，试根据图象回答下列问题：
（1）分析各段的运动情况；
（2）计算各段的加速度．
14．如图所示，直杆长L1=0.5m，圆筒高为L2=3.7m．直杆位于圆筒正上方H=0.8m处．直杆从静止开始做自由落体运动，并能竖直穿越圆筒．（取g=10m/s2），试求：
（1）直杆下端刚到圆筒上端的时间；
（2）直杆穿越圆筒所用的时间．
15．如图所示，一汽车停在小山坡底，突然司机发现在距坡底240m的山坡处泥石流以8m/s 的初速度、0.4m/s2的加速度匀加速倾泄而下，假设泥石流到达坡底后速率不变，在水平地面上做匀速直线运动．已知司机发现泥石流的瞬间立即启动汽车，以0.5m/s2的加速度一直做匀加速直线运动．试分析汽车能否安全脱离？如能脱离危险，泥石流与汽车的最小距离为多少？
2016-2017学年山东省德州市武城二中高一（上）期中物
理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（共50分，其中1---7小题为单选题，每小题5分；8---10为多选题，全对得5分，选不全得3分，错选或不选得0分）
1．在研究物体的运动时，引入了“质点”的概念，从科学方法上来说属于（）
A．极限分析物理问题的方法B．观察实验的方法
C．建立理想物理模型的方法D．类比的方法
【考点】质点的认识．
【分析】物理学中引入了“质点”、“点电荷”、“电场线”等概念，都是在物理学中引入的理想化的模型，是众多的科学方法中的一种．
【解答】解：“质点”是为了研究问题简单而引入的理想化的模型，所以它们从科学方法上来说属于理想化模型，故C正确．
故选：C．
2．科考队员乘坐橡皮艇从长江上游顺流而下，下列说法正确的是（）
A．以科考队员为参考系，橡皮艇是运动的
B．以岸边山石为参考系，江水是静止的
C．以橡皮艇为参考系，江水是运动的
D．以江水为参考系，科考队员是静止的
【考点】参考系和坐标系．
【分析】参考系，是指研究物体运动时所选定的参照物体或彼此不作相对运动的物体系；参考系的选取是任意的，如何选择参照系，必须从具体情况来考虑，一般情况下我们以地面或地面上的物体作为参考系．
【解答】解：A、科考队员乘坐橡皮艇从长江上游顺流而下，如果以科考队员为参考系，橡皮艇是静止的，故A错误；
B、以岸边山石为参考系，江水是运动的，故B错误；
C、科考队员乘坐橡皮艇从长江上游顺流而下，以橡皮艇为参考系，江水是运动的；故C错误；
D、科考队员乘坐橡皮艇从长江上游顺流而下，以江水为参考系，科考队员是静止的，故D 正确；
故选：D．
3．某同学沿着周长为400m的环形标准跑道跑了一圈后又回到原出发点，则他运动的（）A．路程是400 m，位移的大小是400 m
B．路程是400 m，位移的大小是0
C．路程是0，位移的大小是400 m
D．路程是0，位移的大小是0
【考点】位移与路程．
【分析】位移的大小等于首末位置的距离，路程等于运动轨迹的长度．
【解答】解：在田径场绕400m环形跑道跑了1圈，首末位置重合，则位移的大小为0m，路程等于400m．所以选项B正确，ACD错误．
故选：B
4．如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力（）
A．方向向左，大小不变B．方向向左，逐渐减小
C．方向向右，大小不变D．方向向右，逐渐减小
【考点】牛顿第二定律；滑动摩擦力．
【分析】整体法和隔离法是动力学问题常用的解题方法．
1、整体法：整体法是指对物理问题中的整个系统或整个过程进行分析、研究的方法．在力学中，就是把几个物体视为一个整体，作为研究对象，受力分析时，只分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力（外力），不考虑整体内部之间的相互作用力（内力）．
整体法的优点：通过整体法分析物理问题，可以弄清系统的整体受力情况和全过程的受力情况，从整体上揭示事物的本质和变体规律，从而避开了中间环节的繁琐推算，能够灵活地解决问题．通常在分析外力对系统的作用时，用整体法．
2、隔离法：隔离法是指对物理问题中的单个物体或单个过程进行分析、研究的方法．在力学中，就是把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来，作为研究对象，只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力，不考虑研究对象对其他物体的作用力．
隔离法的优点：容易看清单个物体的受力情况或单个过程的运动情形，问题处理起来比较方便、简单，便于初学者使用．在分析系统内各物体（或一个物体的各个部分）间的相互作用时用隔离法．
本题中两物体相对静止，可以先用整体法，整体受重力、支持力和向后的摩擦力，根据牛顿第二定律先求出整体加速度，再隔离物体B分析，由于向前匀减速运动，加速度向后，故合力向后，对B物体受力分析，受重力、支持力和摩擦力作用，根据牛顿第二定律，可以求出静摩擦力的大小．
【解答】解：A、B两物块叠放在一起共同向右做匀减速直线运动，对A、B整体根据牛顿第二定律有
然后隔离B，根据牛顿第二定律有
f AB=m B a=μm B
g 大小不变，
物体B做速度方向向右的匀减速运动，故而加速度方向向左，摩擦力向左；
故选A．
5．如图为一质点做直线运动的v﹣t图象，下列说法正确是（）
A．在18s～22s时间内，质点的位移为24m
B．18秒时质点速度反向
C．整个过程中，E点处质点离出发点最远
D．整个过程中，CE段的加速度最大
【考点】匀变速直线运动的图像．
【分析】根据速度图象，分析质点的运动情况，确定什么时刻离出发点最远．速度图线的斜率等于加速度，根据数学知识分析加速度的大小．图线与坐标轴所围“面积”等于位移，图线在t轴上方，位移为正值，图线在t轴下方，位移为负值．
【解答】解：A、在18s～20s时间内，质点的位移为x1=m=12m，在20s～22s时间
内，质点的位移为x2=﹣m=﹣12m，在18s～22s时间内，质点的位移为0．故A错
误．
B、由图看出，在0﹣20s时间内，速度均为正值，质点沿正方向运动，在20﹣22s时间内速度为负值，质点沿负方向运动，所以整个过程中，D点对应时刻离出发点最远．故BC错误．D、由图看出，CE段图线斜率最大，则CE段对应过程的加速度最大．故D正确．
故选：D
6．关于弹簧的劲度系数k，下列说法正确的是（）
A．与弹簧所受的拉力大小有关，拉力越大，k值也越大
B．由弹簧本身决定，与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关
C．与弹簧发生的形变的大小有关，形变越大，k值越小
D．与弹簧本身特性，所受拉力的大小、形变大小都无关
【考点】静摩擦力和最大静摩擦力．
【分析】在弹性限度内，弹簧的弹力可由F=kx，x为弹簧的伸长的长度，k为劲度系数，由弹簧表示决定．
【解答】解：弹簧的劲度系数表示弹簧的软硬程度，它的数值与弹簧的材料，弹簧丝的粗细，弹簧圈的直径，单位长度的匝数及弹簧的原长有关．在其他条件一定时弹簧越长，单位长度的匝数越多，k值越小，而与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关，故BD正确，AC错误．故选：BD．
7．物体以初速度v0竖直上抛，经3s到达最高点，空气阻力不计，g取10m/s2，则下列说法不正确的是（）
A．物体上升的最大高度为45m
B．物体上升过程中速度改变量的大小为30m/s，方向竖直向下
C．物体在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比为5：3：1
D．物体在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比为9：4：1
【考点】竖直上抛运动．
【分析】物体竖直上抛后，只受重力，加速度等于重力加速度，可以把物体的运动看成一种匀减速直线运动，由速度位移关系公式求出最大高度，应用速度公式求出速度，然后应用匀变速直线运动的平均速度公式求出平均速度之比．
【解答】解：A、物体做竖直上抛运动，上升过程与下降过程时间相等，物体上升的最大高
度：h=gt2=×10×32=45m，故A正确；
B、物体的初速度：v0=gt=10×3=30m/s，物体上升过程速度改变量：△v=0﹣v0=﹣30m/s，改变量大小为30m/s，方向竖直向下，故B正确；
C、物体上升过程与下降过程互为逆过程，v1=gt1=10×1=10m/s，v2=gt2=10×2=20m/s，
v3=gt3=10×3=30m/s，物体在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比：：：
=：：=：：=5：3：1，故C正确，D错误；
本题选不正确的，故选：D．
8．一个质点，初速度的大小为2m/s，2s末速度的大小为4m/s，则（）
A．速度改变量的大小可能是8 m/s
B．速度改变量的大小可能是1 m/s
C．速度改变量的方向可能与初速度方向相同
D．速度改变量的方向可能与初速度方向相反
【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系．
【分析】根据初末速度求出速度的变化量，结合加速度的定义式求出加速度的大小，注意2s后的速度与初速度方向可能相同，可能相反．
【解答】解：A、当2s后的速度与初速度方向相同，则速度的变化量为：△v=v2﹣v1=4﹣2m/s=2m/s，
当2s后的速度与初速度方向相反，则速度的变化量为：△v=v2﹣v1=﹣4﹣2m/s=﹣6m/s．故A错误，B错误．
C、由以上分析可知，加速度的方向可以与初速度方向相同，也可以相反；故C正确，D正确；
故选：CD
9．一物体从一行星表面某高度处自由下落（不计空气阻力），自开始下落计时，得到物体离行星表面高度h随时间t变化的图象如图所示，则（）
A．行星表面重力加速度大小为8m/s2
B．行星表面重力加速度大小为10m/s2
C．物体落到行星表面时的速度大小为20m/s
D．物体落到行星表面时的速度大小为25m/s
【考点】万有引力定律及其应用；自由落体运动．
【分析】物体做初速度为零的匀加速直线运动，下落距离h=可解得下落加速度，落
地速v=at．
【解答】解：设物体下落的加速度为a，物体做初速度为零的匀加速直线运动，从图中可以看出下落高度h=25m，所用的时间t=2.5s，
由位移时间关系式：h=
解得：a=8m/s2，故A正确．
物体做初速度为零的匀加速直线运动，
由速度时间关系式得：v=at=20m/s，故C正确．
故选：AC
10．甲工厂里用水平放置的传送带运送工件，工件随传送带一起做匀速运动（不计空气等阻力作用），乙工厂里用倾斜放置的传送带向上运送工件，工件随传送带一起做匀速运动．则（）
A．因为工件在运动，所以甲、乙两种情况工件都受到与运动方向相反的摩擦力
B．因为工件在运动，所以甲、乙两种情况工件都受到与运动方向相同的摩擦力
C．因为甲情况工件与传送带之间不存在相对运动趋势，所以工件不受摩擦力作用
D．因为乙情况工件有沿传送带下滑的相对运动趋势，所以工件受沿倾斜面向上的静摩擦力作用
【考点】摩擦力的判断与计算．
【分析】分别对两种情况中的工件进行分析，明确相对运动的情况，即可是否受到摩擦力，同时判断摩擦力的方向．
【解答】解：甲为水平传送带，由于甲工件做匀速运动，水平方向没有外力作用，故甲中不受摩擦力；而乙中由于物体有向下运动的趋势，故工件一定受沿斜面向上的摩擦力；
故AB错误，CD正确；
故选：CD．
二、实验题（每个空3分，共15分）
11．有位同学利用DIS实验来测小车的加速度：他做了一个U形遮光板，遮光片宽度为5mm，两遮光片间的透光部分距离为10cm，如图所示．将此遮光板装在小车上，实验时测得两次遮光时间分别为t1=0.100s，t2=0.050s，则第一个遮光片通过光电门的平均速度大小为0.05 m/s，小车的加速度大小约为0.0375m/s2．
【考点】测定匀变速直线运动的加速度．
【分析】本题的关键是根据瞬时速度的概念求出滑块通过两个光电门时的速度，然后再根据位移速度公式即可求解．
【解答】解：滑块通过第一个光电门的速度为v1===0.05m/s，
通过第二个光电门的速度为v2===0.1m/s
加速度a===3.75×10﹣2m/s2
故答案为：0.05，0.037 5．
12．如图，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.20s，其中S1=7.05cm，S2=7.68cm，S3=8.33cm，S4=8.95cm，S5=9.61cm，S6=10.26cm，则A点的瞬时速度大小是0.37m/s （保留2位有效数字），小车运动的加速度计算表达式是
，加速度大小为0.16m/s2（保留2位有效数
字）．
【考点】探究小车速度随时间变化的规律．
【分析】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出A点的瞬时速度．根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，运用逐差法求出加速度．
【解答】解：A点的瞬时速度．
根据△x=aT2得，，，，则加速度
a=．
代入数据解得a=0.16m/s2．
故答案为：0.37；；0.16m/s2
三、计算题（13题12分；14题10分；15题各13分，共35分）
13．如图所示是某矿井中的升降机由井底上升到井口的过程中的运动图象，试根据图象回答下列问题：
（1）分析各段的运动情况；
（2）计算各段的加速度．
【考点】匀变速直线运动的图像．
【分析】速度图象倾斜的直线表示匀变速直线运动，平行于t轴的直线表示匀速直线运动，根据图线的形状分析运动情况．
根据速度图象的斜率等于物体的加速度，由数学知识求出升降机的加速度．
【解答】解：（1）根据图象的斜率表示加速度可知，升降机先以大小不变的加速度加速运动2 s．然后匀速运动2 s，最后以大小不变的加速度减速运动1 s．
（2）0～2 s内，a1==m/s=6 m/s2，方向与速度方向相同，
2 s～4 s内，a2=0．
4 s～
5 s内，a3==m/s2=﹣12 m/s2，方向与速度方向相反．
答：升降机先以大小不变的加速度加速运动2 s．然后匀速运动2 s，最后以大小不变的加速度减速运动1 s．0～2 s内，升降机做匀加速直线运动，加速度大小为6 m/s2，方向与速度方向相同，2 s～4 s内做匀速运动，加速度为0.4 s～5 s内做匀减速直线运动加速度大小为12 m/s2，方向与速度方向相反．
14．如图所示，直杆长L1=0.5m，圆筒高为L2=3.7m．直杆位于圆筒正上方H=0.8m处．直杆从静止开始做自由落体运动，并能竖直穿越圆筒．（取g=10m/s2），试求：
（1）直杆下端刚到圆筒上端的时间；
（2）直杆穿越圆筒所用的时间．
【考点】自由落体运动．
【分析】（1）直杆从开始下落到其下端刚好进入圆筒，即下落位移为H，根据位移时间公式可求解；
（2）直杆从开始下落到其下端刚好穿出圆筒，根据位移时间公式可求解．
【解答】解：（1）设直杆下端到达圆筒上方的时间为t1，上端离开圆筒下方的时间为t2，
根据自由落体运动规律有：H=g，
解得：t1==0.4s
（2）根据自由落体运动规律有：
解得：t2==1s
则直杆穿越圆筒所用的时间t=t2﹣t1=0.6s
答：（1）直杆下端刚到圆筒上端的时间为0.4s；
（2）直杆穿越圆筒所用的时间为0.6s．
15．如图所示，一汽车停在小山坡底，突然司机发现在距坡底240m的山坡处泥石流以8m/s 的初速度、0.4m/s2的加速度匀加速倾泄而下，假设泥石流到达坡底后速率不变，在水平地面上做匀速直线运动．已知司机发现泥石流的瞬间立即启动汽车，以0.5m/s2的加速度一直做匀加速直线运动．试分析汽车能否安全脱离？如能脱离危险，泥石流与汽车的最小距离为多少？
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．
【分析】先根据匀加速直线运动位移时间公式，速度时间公式求出泥石流到达坡底的时间和速度，再求出泥石流水平面上的位移和汽车在水平面上的位移，比较位移大小即可求解．当速度相等时，两者间有最小距离，求出泥石流与汽车位移，根据位移关系求出最小距离；【解答】解：设泥石流到达坡底的时间为t1，速率为v1，则有：
x1=v0t1+a1t12，
v1=v0+a1t1
代入数据有：
解得：
t1=20s
v1=16m/s
而汽车在t2=20s的时间内发生的位移为：
x2=a2t22==100m
速度为v 2=a 2t 2=0.5×20=10m/s
当二者具有相同速度V 时，
对汽车有：v=v 2+a 2t
16=10+0.5t
t=12s
对泥石流有：x 泥=v 1t=16×12=192m
x 泥＜x 汽+x 2
故汽车可以脱离危险，最小距离为：
△x=x 汽+x 2﹣x 泥=64m
答：汽车可以脱离危险，泥石流与汽车的最小距离为64m
2016年11月25日。