山东省淄博市2020-2021学年高一上学期期中考试物理试卷 Word版含解析

山东省淄博市2020-2021学年高一上学期期中考试物理试卷 Word版含解析

- 1 - 高一期中考试 物理 考生注意： 1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共 100 分。考试时间 90 分钟。 2.请将各题答案填写在答题卡上。 3.本试卷主要考试内容：必修第一册前三章。 第Ⅰ卷（选择题共 40 分） 一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。每小题只有一个选项符 合题目要求。 1. 质点是一种理想的物理模型，在实际运用中是否把某一体看成质点要具体问题具体分析， 如图所示，下列与图片对应的选项中能把研究对象看成质点的是（ ） A. 研究月球绕地球公转的周期 B. 研究正在双杠表演的运动员的技术动作 C. 研究跳水运动员的跳水动作 D. 测定火车过桥所需的时间 【答案】A 【解析】 【详解】A．研究月球绕地球公转的周期，可以忽略月球的大小和形状，可以看成质点，A 正 确； - 2 - B．研究正在双杠表演的运动员的技术动作，不可以忽略运动员的大小和形状，不可以看成质 点，B 错误； C．研究跳水运动员的跳水动作，不可以忽略运动员的大小和形状，不可以看成质点，C 错误； D．测定火车过桥所需的时间，不可以忽略火车的大小和形状，不可以看成质点，D 错误。 故选 A。 2. 随着经济水平的提高，越来越多的人选择假期外出旅游。在高山景区一般都会配置缆车， 乘坐缆车既可以观赏美丽风景，又可以节省时间，这为不能爬山的人们带去了福音。下列说 法正确的是（ ） A. 对于乘坐缆车上山的游客，若以自己为参考系，则缆车在不断上升 B. 游客从山脚爬到山顶后再乘坐缆车返回出发点，整个过程位移为 0 C. 对于乘坐缆车上山的游客，若以缆车为参考系，则外面的景物是静止的 D. 游客从山脚爬上山顶的时间一定等于游客从山顶乘坐缆车返回出发点的时间 【答案】B 【解析】 【详解】A．对于乘坐缆车上山的游客，若以自己为参考系，则缆车是静止的，A 错误； B． 位移的大小等于初末位置之间的距离，游客从山脚爬到山顶后再乘坐缆车返回出发点， 初末在同一位置，整个过程位移为 0，B 正确； C．对于乘坐缆车上山的游客，若以缆车为参考系，则外面的景物是运动的，C 错误； D．游客从山脚爬上山顶的时间一定大于游客从山顶乘坐缆车返回出发点的时间，D 错误。 故选 B。 3. 我国复兴号高铁如图甲所示，考虑到旅客的舒适程度，高铁出站时，速度能在 10 分钟内由 0 增大到 350km/h ；如图乙所示，汽车以108km/h 的速度行驶，急刹车时能在 2.5s 内停下来。 下列说法正确的是（ ） - 3 - A. 2.5s 内汽车的速度改变量为 20m/s B. 复兴号高铁的加速度比汽车的大 C. 汽车的速度变化比复兴号高铁的快 D. 复兴号高铁单位时间内速度变化比汽车的大 【答案】C 【解析】 【详解】已知： 1 350km/h 97.2m/sv   ； 2 108km/h=30m/sv  。 A． 2.5s 内汽车的速度改变量为 2 20 30m/sv v     故 A 错误； BCD．复兴号高铁的加速度大小 2 21 1 1 97.2 0 m/s 0.162m/s10 60 va t      汽车的加速度大小 2 22 2 2 0 30 m/s 12m/s2.5 va t     可知，复兴号高铁的加速度比汽车的小，汽车的速度变化比复兴号高铁的快，复兴号高铁单 位时间内速度变化比汽车的小，故 C 正确，BD 错误。 故选 C。 4. 如图所示，这是用手拉动纸带通过打点计时器得到的点迹，已知打点计时器所使用电源的 周期为 T，要计算打点计时器打 E 点时纸带的瞬时速度，下列做法中误差最小的是（ ） A. 测量出 A，I 两点间的距离 x，利用平均速度的公式，得出 8 xv T  B. 测量出 B、H 两点间的距离 x，利用平均速度的公式，得出 6 xv T  - 4 - C. 测量出 C，G 两点间的距离 x，利用平均速度的公式，得出 4 x T   D. 测量出 D、F 两点间的距离 x，利用平均速度的公式，得出 2 xv T  【答案】D 【解析】 【详解】由平均速度的定义式 xv t   可知，当Δt 无限趋近于零时，平均速度就等于瞬时速 度。所以时间越短，平均速度越接近于瞬时速度，误差越小，D 正确，ABC 错误。 故选 D。 5. 如图所示，关于甲、乙，丙、丁图中的受力情况及弹力的产生原因，下列说法正确的是 （ ） A. 图甲中站在船上撑竿使船离岸的船夫没有受到摩擦力作用 B. 图乙中立定跳远的人脚蹬地起跳瞬间，人受到的重力会变小 C. 图丙中笔对手的弹力是由笔形变引起的，手对笔的弹力大于笔对手的弹力 D. 图丁中跳水运动员静止站立在弯曲的跳板上时受到重力、支持力和摩擦力的作用 【答案】D 【解析】 【详解】A．船夫和船之间有运动趋势，则存在摩擦力，故 A 错误； B．重力为 mg ，则立定跳远的人脚蹬地起跳瞬间，人受到的重力不变，故 B 错误； C．图丙中笔对手的弹力是由笔形变引起的，手对笔的弹力与笔对手的弹力是一对相互作用， 则大小相等，故 C 错误； D．跳水运动员静止站立在弯曲的跳板上时受到重力、支持力，由于运动员有沿板向下滑的运 动趋势，则受到静摩擦力的作用，故 D 正确。 故选 D。 6. 某汽车沿直线刹车时的位移 x 与时间 t 的关系式为 212 2x t t  ，式中位移 x 的单位是 m， 时间 t 的单位是 s，则该汽车在刹车过程中（ ） - 5 - A. 加速度大小是 22m/s B. 前 2s 内的位移大小是12m C. 任意1s 内的速度变化量都是 2m/s D. 前 4s 内的位移大小是18m 【答案】D 【解析】 【详解】A．把 212 2x t t  和 2 0 1 2x v t at  对比，初速度为 0 12m/sv  ，加速度大小是 24m/sa  ，A 错误； B．前 2s 内的位移大小是 2 2 2 2 212 2 12 2m 2 2 m 16mx t t       B 错误； C．任意1s 内的速度变化量为 4 1m/s 4m/sv a t      C 错误； D．刹车时间为 0 0 12 s 3s4 vt a    前 4s 内的位移大小等于前 3s 位移的大小 2 4 3 312 2 18mx t t   D 正确。 故选 D。 7. 某质点从一定高度开始做自由落体运动，已知它下落至总高度的一半时的速度大小为 v，则 它着地时的速度大小为（ ） A. 2 1 2 v B. ( 2 1)v C. 2v D. 1 2 v 【答案】C 【解析】 【详解】由速度位移关系可知，做自由落体运动的质点下落至总高度的一半过程中，有 - 6 - 2 2 2 hv g  在全过程中 2 2xv gh 联立解得，质点着地时的速度大小为 2xv v 故选 C。 8. 杂技演员有一个基本练习项目叫杂耍抛接球。假设演员每隔 0.4s 从同一高度以 8m/s 的初速 度竖直向上抛出一个小球，假设小球在空中不相碰，取重力加速度大小 210m/sg  ，不计空 气阻力，则第 1 个小球在抛出点以上能遇到的小球个数为（ ） A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 【答案】B 【解析】 【详解】小球的上升时间为 0 1 8 s 0.810 vt sg    小球在空中运动的总时间为 1.6s，1.6s 内恰好能抛出 4 个小球，则第 1 个小球在抛出点以上能 遇到 3 个小球，在回到抛出点的瞬间，第 4 个小球恰好抛出，即与第 4 个小球相遇在抛出点， 而不是相遇在抛出点的上方，B 正确，ACD 错误。 故选 B。 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分.每小题有多个选项符合题 目要求.全部选对得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分. 9. 意大利物理学家伽利略在《关于两门新科学的对话》一书中，对自由落体运动的研究，是 科学实验和逻辑思维的完美结合。如图所示，这可以大致表示实验过程，图中各个小球位置 之间的时间间隔可以认为相等，对这一过程的分析，下列说法正确的是（ ） A. 运用图甲的实验，可“减弱”重力的作用，放大时间，便于观察 - 7 - B. 只要测量出图丁中相邻两小球球心位置之间的距离，就可以计算出重力加速度大小 C. 该实验中将自由落体运动改为在斜面上运动是为了缩短时间，甲乙丙丁便于测量位移 D. 从图甲到图丁，通过逐渐增大斜面倾角，最后合理外推到自由落体运动，从而说明自由落 体运动是初速度为零的匀加速直线运动 【答案】AD 【解析】 【详解】D．在伽利略那个年代，没有精确测量时间的工具，测量自由落体的时间是十分困难 的，甚至是做不到的；当斜面的倾角等于 90°时，小球在斜面上的加速运动就变成了小球自 由落体运动，所以可以把小球的自由落体运动看作是小球在斜面上做初速度为零的匀加速直 线运动的特例，D 正确； A．运用图甲的实验，可以把物体的运动变慢，延长小球的运动时间，便于观察小球的运动， 也使得测量小球的运动时间变为可能，A 正确； B．由 2 xa T  可知，必须测出时间间隔才能计算出重力加速度，B 错误； C．该实验中将自由落体运动改为在斜面上运动是把物体的运动变慢，延长小球的运动时间， 便于观察小球的运动，也使得测量小球的运动时间变为可能，C 错误。 故选 AD。 10. 质点 A、B 做直线运动的 x-t 图像如图甲所示。质点 C、D 从同一地点沿直线运动的 v-t 图 像如图乙所示。下列判断正确的是（ ） A. 质点 A、B 的加速度均不变，且 A 的加速度比 B 的大 B. 质点 C、D 都做匀变速直线运动 C. t=3s 时，质点 C 和质点 D 相距 22.5m D. 在 0～3s 内，质点 B 运动的位移大小为 10m 【答案】BCD 【解析】 - 8 - 【详解】A．A、B 都做匀速直线运动，加速度都等于零，A 错误； B．C 做匀加速直线运动，D 匀减速直线运动，B 正确； C．质点 C 和质点 D 之间的距离等于图像面积差 1 15 3m=22.5m2x    C 正确； D．由图像得，在 0～3s 内，质点 B 运动的位移大小为 10m，D 正确。 故选 BCD。 11. 如图所示，叠放在水平地面上的 A、B 两物体所受重力大小都等于 20N ，各接触面间的 动摩擦因数都等于 0.2，大小 3NF  的两个水平恒力分别作用在 A 和 B 上，A 和 B 均静止， 则下列说法正确的是（ ） A. A 对 B 的摩擦力方向水平向左 B. B 对 A 的支持力竖直向上 C. A 受到的摩擦力大小为3N D. B 受到地面的摩擦力大小为8N 【答案】BC 【解析】 【详解】A．A 受到水平向右的拉力，B 收到水平向左的拉力，B 相对 A 有相对向左的运动趋 势，则 A 对 B 的摩擦力方向水平向右，A 错误； B．A 对 B 的压力竖直向下，根据作用和反作用，则 B 对 A 的支持力竖直向上，B 正确； C．对物体 A，因为 F 作用，A 静止，则 A 受到的摩擦力大小等于 F 的大小，即为 3N，C 正 确； D．对物体 AB，同时有 3N 的两个水平力分别作用在 A 和 B 上，A 和 B 均静止，所以地面对 B 的摩擦力为零，D 错误。 故选 BC。 12. 某轿车沿直线运动，刹车后一段时间内其速度与时间的关系式为 7 2.5 (m/sv t  )，下列 说法正确的是（ ） - 9 - A. 轿车运动的加速度大小为 25m/s B. 轿车在第 1s 内运动的位移大小为5m C. 轿车在第 2s 内运动的位移大小为 3.25m D. 轿车在第 3s 内运动的位移大小为 0.8m 【答案】CD 【解析】 【详解】A．把 7 2.5v t  和 0v v at  对比得， 0 7m/sv  ， 22.5m/sa  ，A 错误； B．轿车在第 1s 内运动的位移大小为 2 0 1 5.75m2x v t at   B 错误； C．轿车在第 2s 内运动的位移大小为 2 21 17 2 2.5 2 m 7 1 2.5 1 m=3.25m2 2x                    C 正确； D．刹车时间为 0 0 7 s 2.8s2.5 vt a    轿车在第 3s 内运动的位移大小等于最后 0.8s 的位移 2 21 1 2.5 0.8 m 0.8m2 2x at     D 正确。 故选 CD。 第Ⅱ卷（非选择题共 60 分） 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分 13. 某实验小组做“探究弹簧弹力和弹簧长度的关系”的实验。根据测得的数据绘出了弹簧弹 力 F 随弹簧长度 L 的变化图线，如图所示。请回答下列问题： - 10 - (1)弹簧的原长为______ cm ； (2)弹簧的劲度系数为______ N/m ； (3)继续增大弹簧弹力，发现图线末端会发生弯曲，这是因为______。 【答案】 (1). 10 (2). 50 (3). 弹簧形变超过了弹簧的弹性限度 【解析】 【详解】（1）[1] 当弹簧拉力为 0 时，此时弹簧长度即为原长，由图示图象可知，弹簧的原长 为 10cm。 （2）[2] 由图示图像可知，弹簧的劲度系数为 2 10.0 0 N/m 50N/m(30 10) 10 Fk L        （3）[3] 在弹簧的弹性限度范围内，胡克定律是成立的，但若超过弹簧的弹性限度，胡克定 律将不再适用；图中出现偏折的原因是因为超过了弹簧的弹性限度。 14. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，图甲是小明同学在实验中获得的一条表 示小车运动情况的清晰纸带。已知打点计时器电源频率为 50Hz，取纸带上连续的四个点 A、B、 C、D 为计时点，O 点与 0 刻度对齐。 (1)OA、OB 的长度分别为______cm、______cm； (2)打点计时器打 C 点时，小车的速度大小为______m/s，小车的加速度大小为______m/s2；（结 果均保留两位有效数字） (3)另一位同学打点后画出小车运动的 v-t 图像如图乙所示，由图像得小车的加速度大小为 ______m/s2（结果保留两位有效数字）。 - 11 - 【答案】 (1). 1.03 (2). 1.73 (3). 0.50 (4). 1.5 (5). 2.7 【解析】 【详解】(1)[1]OA 的长度为 1.03cm； [2]OB 的长度为 1.73cm； (2)[3]打点计时器打 C 点时，小车的速度大小为   23.70 1.73 10 m/s 0.50m/s0.04Cv    [4]小车的加速度大小为   2 2 2 2 1 2 3.70 1.73 10 1.73 10 m/s 1.5m/s0.04a       (3)[5]由图像得小车的加速度大小为 2 2 2 1.85 0.25 m/s 2.7m/s0.6 0a   15. 矿井中的升降机停在井口时，一螺钉从升降机底板松脱后做自由落体运动，经过 3st  螺 钉刚好落到井底。取重力加速度大小 210m/sg  ，求： (1)螺钉刚到达井底时的速度大小 v； (2)升降机停在井口时底板距井底的高度 h。 【答案】(1)30m/s；(2)45m 【解析】 【详解】(1)由自由落体运动规律知 v gt 代入数值解得 30m/sv  。 (2)由自由落体运动规律知 21 2h gt 代入数值解得 45mh  。 16. 如图所示，一个质量为 m 的小球套在竖直放置的半径为 R 的光滑圆环上，一个原长为 L 的轻质弹簧，一端与小球相连，另一端固定在圆环的最高点 A 处，小球处于平衡状态时，弹 簧与竖直方向的夹角 37  ，已知sin37 0.6  ， cos37 0.8  ，求： (1)轻质弹簧对小球的弹力大小 F； - 12 - (2)轻质弹簧的劲度系数 k。 【答案】(1)1.6mg；(2) 8 8 5 mg R L 【解析】 【详解】(1)以小球为研究对象，分析受力情况，如图所示。由图可知，力的三角形 BCD和几 何三角形 AOB 相似，设 AB 的长度为 l ，由三角形相似可得 mg AO R F AB l   2 cosl R  解得 1.6F mg (2)由胡克定律及几何关系有：  F k l L  2 cosl R  解得 8 8 5 mgk R L   17. 如图所示，倾角为θ的固定斜面顶端安装有定滑轮，轻绳跨过滑轮两端分别连接物体 A、B， 轻绳与斜面平行，整个系统始终处于静止状态。不计滑轮的摩擦。已知物体 A 的质量为 m， - 13 - 物体 A 与斜面间的动摩擦因数为μ ( tan 1   ），滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速 度大小为 g。 (1)求斜面对物体 A 的支持力大小 FN； (2)若物体 A 不受斜面的摩擦力，求物体 B 的质量 m0； (3)求物体 B 的质量 mB 的取值范围。 【答案】(1) cosmg  ；(2) sinm  ；(3) sin cos sin c( s) ( )oBm m m         【解析】 【详解】(1)物体 A 始终处于平衡状态，所以有 N cos 0F mg   解得 N cosF mg  (2)轻绳的拉力始终等于物体 B 受到的重力，物体 A 不受斜面的摩擦力时有 T sin 0F mg   T 0F m g 解得 0 sinm m  (3)当物体 A 将要上滑时，物体 A 受到的静摩擦力最大，且方向沿斜面向下，这时物体 A 的 受力情况如图所示，根据平衡条件有 T m sin 0F f mg    m Nf F 解得  B sin cosm m     - 14 - 当物体 A 将要下滑时，物体 A 受到的静摩擦力最大，且方向沿斜面向上，根据平衡条件有 T m sin 0F f mg    m Nf F 解得 B si o( c )n sm m     则物体 B 的质量 mB 的取值范围为 Bsin cos sin c s( ) ( )om m m         18. 如图所示，水平面与斜面平滑连接，A、B 两点到斜面底端 C 的距离分别为 4x 和 x，斜面 上的 D 点到斜面底端的距离也为 x。物体 M 从 A 点以大小为 0v 的速度向右做匀减速直线运动， 运动到 C 点恰好停下。若在物体 M 从 A 点以速度 0v 向右做匀减速直线运动的同时，另一物体 N 从 D 点以某一初速度匀加速滑下，物体 N 经过 C 点时速度方向变为水平而大小不变，两物 体运动过程中的加速度大小始终相等，两物体恰好在 B 点相撞。求： (1)物体 M 运动到 B 点时的速度大小 Bv ； (2)物体 N 从 D 点运动到 B 点的时间 t； (3)物体 N 的初速度大小 v。 【答案】(1) 0 2 v ；(2) 0 4x v ；(3) 03 8 v 【解析】 【详解】(1)物体 M 从 A 点运动到 C 点的过程中有 v02=2a×4x - 15 - 物体 M 从 A 点运动到 B 点的过程中有 v02-vB2=2a×3x 联立解得 0 2B vv  (2)物体 N 从 D 点运动到 B 点的时间与物体 M 从 A 点运动到 B 点的时间相等，由 v02=2a×4x v0-vB=at 解得 0 4xt v  (3)物体 N 在 C 点的速度为 vC，由匀变速直线运动规律可知 vC2-v2=2ax 设物体 N 到达 B 点的速度大小为 vN，由匀变速直线运动规律可知 vC2-vN2=2ax 可得 vN=v 由 vC-v=at1 vC-vN=at2 可得 t1=t2= 2 t 物体 N 从 D 点运动到 C 点的过程中有 2 1 1 1 2vt at x  由 v02=2a×4x 解得 03 8 vv  - 16 -