山东省济南市第一中学2020-2021学年高一上学期期中考试物理试题 Word版含解析

山东省济南市第一中学2020-2021学年高一上学期期中考试物理试题 Word版含解析

- 1 - 2020 年 11 月高一年级学情检测 物 理 试 题 一、单项选择题（本题包括 10 个小题，每小题 3 分，共 30 分，选对得 3 分，选 错或不答得 0 分） 1. 下列物理量中属于矢量的是（ ） A. 位移、时间、速度、弹力 B. 速度、速度变化、加速度、合力 C. 加速度、速率、速度、平均速度 D. 路程、时间、位移、平均速度 【答案】B 【解析】 【详解】A.位移、速度和弹力既有大小又有方向是矢量，时间只有大小没有方向是标量，故 A 错误； B.速度、速度变化、加速度和合力既有大小又有方向是矢量，故 B 正确； C.加速度、速度、平均速度既有大小又有方向是矢量，速率只有大小没有方向是标量，故 C 错误； D.位移、平均速度既有大小又有方向是矢量，路程、时间只有大小没有方向是标量，故 D 错 误。 故选 B。 2. 港珠澳大桥跨越伶仃洋，东接香港，西连珠海和澳门，总长约 55 公里。2018 年 10 月 24 日上午 9 时正式通车，设计寿命 120 年，允许车辆行驶的最高时速为 100km/h。下列对相关物 理量的说法正确的是（ ） A. “55 公里”是指位移大小 B. “2018 年 10 月 24 日上午 9 时”是指时间间隔 C. “120 年”是指时间间隔 D. “100km/h”是指平均速度大小 【答案】C 【解析】 【详解】A. 大桥不是笔直的，“55 公里”是指路程大小，A 错误； - 2 - B. “2018 年 10 月 24 日上午 9 时”是指时刻，B 错误； C. “120 年”是指时间间隔，C 正确； D. “100km/h”是指瞬时速度大小，D 错误。 故选 C。 3. 下列物理学习或研究中用到与“曹冲称象”的方法相同的是（ ） A. 建立“质点”的概念 B. 建立“合力与分力”的概念 C. 建立“瞬时速度”的概念 D. 伽利略研究自由落体运动时采用的方法 【答案】B 【解析】 【详解】“曹冲称象”的方法采用了等效地代的方法。 A．建立“质点”的概念采用理想模型法，不是等效替代，故 A 错误； B．建立“合力与分力”的概念采用了等效替代的方法，故 B 正确； C．建立“瞬时速度”的概念采用了极限法，不是等效替代，故 C 错误； D．伽利略研究自由落体运动时采用了实验与逻辑推理法，不是等效替代，故 D 错误。 故选 B。 4. 高速路上堵车，小东听到导航仪提醒“前方 3 公里拥堵，估计需要 24 分钟通过”，根据导 航，下列推断合理的是（ ） A. 汽车将匀速通过前方 3 公里 B. 能够计算出此时车子的速度是 7.5 km/h C. 通过前方这 3 公里的过程中，车子的平均速度大约为 7.5 km/h D. 若此时离目的地还有 30 公里，到达目的地一定需要 240 分钟 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据导航仪的提示，不能判断出汽车是否是匀速运动，由于“前方 3 公里拥堵” 估计不能匀速运动，故 A 错误； B．根据导航仪的提示，不能判断出汽车此时的运动状态，汽车的瞬时速度无法求出，故 B 错 误； CD．由于“前方 3 公里拥堵，估计需要 24 分钟通过”，可知通过前方这 3 公里的过程中，车 - 3 - 子的平均速度大约为 3 km/h 7.5km/h24 60 xv t    但不能据此判断出 3km 以后汽车做怎么样的运动，所以并不能判断出若此时离目的地还有 30 公里，到达目的地的时间，故 C 正确，D 错误。 故选 C。 5. 为了定量研究物体的位置变化，我们可以用坐标轴(x 轴)来表达．现在以陆羽广场中心为坐 标原点，沿东西方向建立坐标轴，规定向西为正方向．优优小朋友在游玩时，坐标轴上标明 了她在不同时刻的坐标值，如图所示，上午九时在 A 位置，九时十分在 B 位置．下列判断正 确的是( ) A. 九时，优优在广场中心东边 2m 处 B. 九时，优优在广场中心西边 4m 处 C. 九时十分，优优在广场中心东边 4m 处 D. 九时十分，优优在广场中心西边 2m 处 【答案】B 【解析】 【详解】A.由位置坐标的意义可知，A 点在原点的西边 4m 处，故 A 错误，B 正确； C.由坐标可知，B 点在原点的东边 2m 处，故 C 错误，D 错误． 故选 B 6. 关于速度与加速度，以下说法正确的是（ ） A. 物体的速度越大，加速度一定越大 B. 物体的速度变化越快，加速度一定越大 C. 物体加速度不断减小，速度一定越来越小 D. 物体在某时刻速度为零，其加速度也一定为零 【答案】B 【解析】 根据加速度定义式：   va t 可知，速度大，速度变化量不一定大，加速度不一定大，故 A 错 误；加速度反映速度变化的快慢，速度变化越快，加速度越大，故 B 正确；物体是加速还是 - 4 - 减速是看加速度的方向与速度的方向相同还是相反，相同就加速，反之就减速，与加速度增 大还是减小无关，故 C 错误；速度为零，加速度不一定为零，如自由落体运动初始时刻，故 D 错误．所以 B 正确，ACD 错误． 7. 质点做匀加速直线运动，加速度大小为 3m/s2，下列说法正确的是（ ） A. 质点在任何一秒的末速度都比前一秒的末速度大 3 倍 B. 质点在第三秒末的速度比第 2s 初的速度大 3m/s C. 质点在第 n 秒的初速度比第（n-1）秒的初速度大 3m/s D. 质点在第 n 秒的初速度比第（n-1）秒的末速度大 3m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．质点做匀加速直线运动，加速度大小为 3m/s2，质点在任何一秒的末速度都比前 一秒的末速度大 3m/s。故 A 错误； B．质点在第三秒末的速度比第 2s 初的速度大 6m/s，故 B 错误； C．质点在第 n 秒的初速度比第（n-1）秒的初速度大 3m/s，故 C 正确。 D．第 ns 初与第（n-1）s 末是同一时刻，速度相等。故 D 错误。 故选 C。 8. 下列情况中的运动物体，不能被看成质点的是 A. 研究绕地球飞行时航天飞机的轨道 B. 研究飞行中直升飞机上的螺旋桨的转动情况 C. 计算从北京开往上海的一列火车的运行时间 D. 计算在传送带上输送的工件数量. 【答案】B 【解析】 【详解】本题考查的是对质点的理解问题，质点是被视为几何点的具有质量的物体，忽略物 体的大小和形状，平动的物体；因此研究飞行中直升飞机上的螺旋桨的转动情况时，螺旋桨 不能被视为质点；而研究绕地球飞行的航天飞机的运动，航天飞机可视为质点；研究长北京 开往上海的一列火车的运行时间时火车被视为质点；研究地球绕太阳公转周期的地球也可被 视为质点；故选 B。 9. 下图所示是某质点做直线运动的 x－t 图象，由图象可知 （ ） - 5 - A 质点一直处于运动状态 B. 质点第 3 s 内位移是 2 m C. 此图象表示了质点运动的轨迹 D. 该质点前 4 s 内位移是 2 m 【答案】D 【解析】 试题分析: 由 x-t 图线知 2s~4s 及 6s~8s 时间间隔内物体处于静止状态，A、B 错；位移与时间 图像描述的是物体位移与时间的关系，不描述物体运动的轨迹，C 错；由图线知质点前 4s 内 的位移是 2m，D 对． 考点: 直线运动的位移与时间的图线． 【名师点睛】对 x—t 图象的几点说明 （1）纵坐标：初、末位置的纵坐标差的绝对值表示位移的大小；初、末位置纵坐标差的正负 号表示位移的方向；正值表示位移沿正方向；负值表示位移沿负方向． （2）斜率：斜率的绝对值表示速度的大小；斜率的正负号表示速度的方向：斜率为正值，表 示速度为正方向；斜率为负，表示速度为负方向． （3）截距：纵截距表示物体起始位置，横截距表示物体开始运动的时刻． （4）交点：交点表示两物体在同一时刻处于同一位置，即相遇． 10. 汽车以12m/s 的速度做匀速直线运动，发现前面有情况立即刹车，刹车的加速度大小为 23m/s ，那么开始刹车后 2s 内与开始刹车后5s 内汽车通过的位移之比为（ ） A. 3：4 B. 1：3 C. 2：5 D. 3：1 【答案】A 【解析】 【详解】汽车从刹车到静止用时 - 6 - 0 12 s s3 4vt a   刹 故刹车后 2s 内的位移 2 2 1 0 1 112 2m 3 2 m 18m2 2x v t at        刹车后5s 内汽车的位移，实际汽车运动了 4s ，逆向思维 2 2 2 1 1 3 4 m 24m2 2x at    刹 开始刹车后 2s 内与开始刹车后 5s 内汽车通过的位移之比为 1 2: 3: 4x x  故 A 正确，BCD 错误。 故选 A 。 二、多项选择题（本题包括 5 个小题，每小题 4 分，共 20 分，少选得 2 分，错选 或不选得 0 分。） 11. 如图为一质点做直线运动的 —v t 图像，下列说法正确的是（ ） A. BC 段和 CD 段的运动方向相同 B. CD 段和 DE 段的加速度相等 C. 18 s 末质点离出发点最远 D. 0 22s 内质点运动的平均速度是 5 m/s 【答案】AB 【解析】 【详解】A．BC 段和 CD 段的速度都为正值，运动方向相同，故 A 正确； B．CD 段和 DE 段的斜率相同，加速度大小相等、方向相同，故 B 正确； C．质点离出发点最远时图线和时间轴围成的面积最大，由图可知是 20s 末，是 D 点，故 C 错 误； D． 0 22s 内质点运动的位移与 0 18s 内质点运动的位移相等 - 7 - 18 1 15 5m 9 5m (5 12) 4m 91.5m2 2x          则 0 22s 内质点运动的平均速度是 m91.5 2 / s 4.16m /2 sxv t    故 D 错误。 故选 AB。 12. 如图为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图像。根据图像判断，错误的结论是( ) A. 弹簧的劲度系数为 1N/m B. 弹簧的劲度系数为 100N/m C. 弹簧的原长为 6cm D. 弹簧伸长 0.02m 时，弹力的大小为 4N 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由胡克定律得弹簧的劲度系数 2 6 N/m 100N/m6 10 Fk x      故 A 符合题意，B 不符合题意； C．根据图像可知，当 6cmL= 时，弹簧弹力 0F  可见弹簧原长即 6cm，故 C 不符合题意； D．由胡克定律可知弹簧伸长 0.02m 时弹力大小 F=k △ x=100×0.02N=2N 故 D 符合题意。 故选 AD。 13. 为了便于顾客使用购物推车在不同楼层间往返，很多超市中安装了坡面平整的自动人行 道，而不是安装阶梯式自动扶梯。如图所示，关于顾客站立在自动人行道上随之向上、向下 - 8 - 运动的过程中，所受摩擦力的方向判断正确的是（ ） A. 顾客随自动人行道上行时，所受摩擦力沿坡面向上 B. 顾客随自动人行道上行时，所受摩擦力沿坡面向下 C. 顾客随自动人行道下行时，所受摩擦力沿坡面向下 D. 顾客随自动人行道下行时，所受摩擦力沿坡面向上 【答案】AD 【解析】 【详解】顾客站在自动人行道上随之上行或下行时均做匀速直线运动，处于平衡状态，由受 力分析和平衡条件可知：上行或下行时，静摩擦力均沿坡面向上，与相对运动趋势方向相反， 与运动方向无关。 故选 AD。 14. 如图所示，小娟、小明两人共提一桶水匀速前行，已知两人手臂对桶的拉力大小相等且为 F ，两人手臂间的夹角为 ，水和水桶总重为 G ，则下列说法中正确的是（ ） A. 当 0   时， F G B. 当 为120 时， F G C. 当 90   时， 2 2F G D.  越大， F 越大 【答案】BCD 【解析】 - 9 - 【详解】设小娟、小明的手臂对水桶的拉力大小为 F ，由题小娟，小明的手臂夹角成 角， 根据对称性可知，两人对水桶的拉力大小相等，则根据平衡条件得 2 cos 2F G  解得 2cos 2 GF   当 0   时， cos 2  值最大，则 2 GF  即为最小； 当 为 90 时 2 2F G 当 为120 时 F G 当 越大时，则 F 越大； 故 BCD 正确，A 错误； 故选 BCD． 15. 如图所示，在粗糙的水平地面上放着一左侧截面是半圆的柱状物体 B，在 B 与竖直墙之间 放置一光滑小球 A，整个装置处于静止状态．现用水平力 F 拉动 B 缓慢向右移动一小段距离 后，它们仍处于静止状态，在此过程中，下列判断正确的是（ ） A. 小球 A 对物体 B 的压力逐渐增大 B. 小球 A 对物体 B 的压力逐渐减小 C. 墙面对小球 A 的支持力逐渐减小 - 10 - D. 墙面对小球 A 的支持力先增大后减小 【答案】A 【解析】 【详解】对 A 球受力分析并建立直角坐标系如图 由平衡条件得：竖直方向：N2cosθ=mg；水平方向：N1=N2sinθ；联立解得： 2 mgN cos ； N1=mgtanθ；B 缓慢向右移动一小段距离，A 缓慢下落，则θ增大．所以 N2 增大，N1 增大，由 牛顿第三定律知故小球 A 对物体 B 的压力逐渐增大，故 A 正确，BCD 错误．故选 A． 三、实验题（本题共 2 题，满分 12 分） 16. 某同学在实验中，所用电源频率为 50Hz．如图所示，取一段实验纸带，从 0 点开始每 5 个点取一个计数点，分别记为 1、2、3、4，各计数点到 0 点的距离已在图中标出．则相邻计 数点间的时间间隔为______s，小车到计数点 2 时的瞬时速度 v2=_____m/s，根据数据可求得小 车的加速度 a=_______m/s2．（结果保留 2 位有效数字） 【答案】 (1). 0.1 (2). 0.19 (3). 0.20 【解析】 【详解】电源频 f=50Hz，所以相邻的计数点间的时间间隔为 t=5x0.02s=0.1s．由公式 3 1 2 s sv t  可算出 v2=0.19m/s．由 a=(SII+SIII-SI-SIV)/4t2 =0.2m/s2 . 17. 某同学在探究“力的合成的平行四边形法则”的实验中，利用图钉、平板、橡皮条、弹簧 秤及铅笔刻度尺进行有关实验。 - 11 - (1)图中 B 测力计的示数为______N；（本实验用的弹簧测力计示数的单位为 N） (2)在做实验时，橡皮条的一端固定在木板上，另一端系上两根带绳套的细绳。实验中需用两 个弹簧测力计分别勾住绳套把橡皮条的一端拉到某一确定的 O 点，则下列说法中正确的是 ______； A．两根细绳必须等长 B．同一次实验中，O 点位置不允许变动 C．实验中，把橡皮条的另一端拉到 O 点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取 90° D．本实验采用的科学方法是等效替代法 (3)下图是在白纸上根据实验数据作出的力的图示，其中______ (填 F 或 F′)是 F1 和 F2 合力的实 际测量值。 【答案】 (1). 3.6 (2). BD (3). F 【解析】 【详解】(1)[1]测力计的示数为 3.6N (2)[2]A．两根细绳没有必要等长，A 错误； B．同一次实验中，为了保证两次力的作用效果相同，O 点位置不允许变动，B 正确； C．实验中，把橡皮条的另一端拉到 O 点时，两个弹簧测力计之间的夹角没有必要取 90°，C 错误； D．实验中两次力的效果相同，本实验采用的科学方法是等效替代法，D 正确。 故选 BD。 (3)[3]在白纸上根据实验数据作出的力的图示，F＇是平行四边形的对角线，是合力的理论值， - 12 - F 是合力的实际测量值。 四、计算题：本题共 4 个小题，满分 38 分，解答应写出必要的文字说明、方程式 和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须 明确写出数值和单位。 18. 从离地面一定高度处静止释放一个小球，经 5s 落地，不计空气阻力，取 g=10m/s2，求： (1)释放点距离地面的高度； (2)下落至整个高度的中点处的速度。 【答案】(1) 125m ；(2) 25 2 m/s 【解析】 【详解】(1) 释放点距离地面的高度 21 125m2h gt  (2) 下落至整个高度的中点处的速度 2 2 2 hv g中 解得 v 中= 25 2 m/s 19. 当轿车以 18km/h 的速度匀速驶入高速公路 ETC 收费通道时，ETC 天线完成对车载电 子标签的识别后发出“滴”的一声。此时轿车距自动栏杆 7m，司机发现栏杆没有抬起，于是 采取制动刹车，使轿车刚好没有撞杆。已知刹车的加速度大小为 5m/s2，则司机的反应时间是 多少？ 【答案】0.9s 【解析】 【详解】设司机的反应时间为 t ，轿车在这段时间内做匀速直线运动，位移为 1 0x v t  随后做匀减速直线运动，位移为 2 0 2 2 vx a  由题意可知两段位移之和为 1 2L x x  - 13 - 代入数据联立解得 0.9st  20. 如图所示，用一根绳子 a 把物体悬挂起来，再用另一根水平的绳子 b 把物体拉向一旁保 持静止状态。物体的重力是 40N，绳子 a 与竖直方向的夹角θ=37°，求： (1)绳子 a 与 b 对物体的拉力分别是多大？ (2)若绳子 a 能承受最大拉力为 100N， 绳子 b 能承受最大拉力为 50N ，为了保证绳子不被拉 断，则悬挂物体重力的最大值是多大？（sin37°=0.6，cos37°=0.8） 【答案】(1) 50N；30N ；(2) 66.7N 【解析】 【详解】(1)由平衡条件得 cosa mgT  tanbT mg  解得 Ta=50N Tb=30N (2)当 b 承受最大拉力时 1 1 sin b a TT  = 250 3 N<100N 1 1 tan bTm g  =66.7N 21. 如图，一物块在水平拉力 F 的作用下沿水平桌面做匀速直线运动.若保持 F 的大小不变， 而方向与水平面成 60°角，物块也恰好做匀速直线运动，求物块与桌面间的动摩擦因数． - 14 - 【答案】 3 3 【解析】 【详解】F 水平时根据水平方向的平衡条件得到： F= μmg 当保持 F 的大小不变，而方向与水平方向成 60角时，物块也恰好做匀速直线运动， 则根据平衡条件有：  cos60 sin60F mg F    联立计算得出： 3 3  