江苏省无锡市江阴市南菁高中学年高一上学期.docx
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江苏省无锡市江阴市南菁高中学年高一上学期
2017-2018学年江苏省无锡市江阴市南菁高中高一（上）期中物理试卷
一、单项选择题：
本题共6小题，每小题4分，共计24分．每小题只有一个选项符合题意．
1．亚里士多德认为：
必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用物体就要静止在一个地方．这一结论被他之后的物理学家推翻．首先正确认识力和运动的关系，推翻“力是维持物体运动的原因”的物理学家是（ ）
A．阿基米德B．牛顿C．伽利略D．笛卡尔
2．对于质点的运动，下列说法中正确的是（ ）
A．质点速度增大时，加速度可能减小
B．质点运动的加速度越大，它的速度变化越大
C．质点某时刻的加速度不为零，则该时刻的速度也一定不为零
D．质点运动的加速度为零时，速度的变化量可能不为零
3．一个物体在水平面上做直线运动，其运动的v﹣t图象如图所示，从t=0开始，此物体相对运动起点的位移最大的时刻是（ ）
A．t1时刻B．t2时刻C．t3时刻D．t4时刻
4．一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2．弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为（ ）
A．
B．
C．
D．
5．质量为m的木块置于粗糙的水平面上，若用大小为F的水平恒力拉木块，其加速度为a．当拉力方向不变，大小变为2F，木块的加速度为a'，则（ ）
A．a'=aB．a'=2aC．a'＜aD．a'＞2a
6．一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上，现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图所示．则物块（ ）
A．受到的合外力增大B．沿斜面加速下滑
C．受到的摩擦力不变D．仍处于静止状态
二、多项选择题：
本题共4小题，每小题5分，共计20分．每小题至少有2个选项符合题意．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分．
7．甲、乙两车在同一直线上同方向运动，两车运动的v﹣t图象如图所示．在4s末两车相遇，由图可知（ ）
A．甲车的速度变化比乙车慢
B．乙车出发时乙车在甲车之前20m处
C．乙车出发时甲车在乙车之前40m处
D．相遇前甲、乙两车的最远距离为40m
8．两位同学分别在塔的不同高度，用两个轻重不同的球做自由落体运动实验，已知甲球重力是乙球重力的2倍，释放甲球处的高度是释放乙球处高度的2倍，不计空气阻力，则（ ）
A．甲球下落的加速度是乙球的2倍
B．甲、乙两球下落的加速度相等
C．甲、乙两球落地时的速度相等
D．甲、乙两球各落下1s时的速度相等
9．如图所示，光滑斜面上的四段距离相等，质点从O点由静止开始下滑，做匀加速直线运动，先后通过a、b、c、d…，下列说法正确的是（ ）
A．质点由O到达各点的时间之比ta：
tb：
tc：
td=1：
：
：
2
B．质点通过各点的速率之比va：
vb：
vc：
vd=1：
：
：
2
C．在斜面上运动的平均速度
=vb
D．在斜面上运动的平均速度
=
10．如图所示，一个光滑的圆球搁在斜面和竖直的挡板之间，竖直挡板位置保持不变，在斜面倾角α从0°变化到90°的过程中，斜面和挡板对圆球的弹力随斜面倾角α变化而变化，则（ ）
A．斜面弹力FN1的变化范围是（0，+∞）
B．斜面弹力FN1的变化范围是（mg，+∞）
C．挡板的弹力FN2的变化范围是（0，+∞）
D．挡板的弹力FN2的变化范围是（mg，+∞）
三、实验题：
本题共2小题，第一小题12分，第二小题16分，共计28分．
11．某同学做“验证力的平行四边形定则”实验的情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．
（1）本实验采用的科学方法是 ．
A．理想实验法
B．等效替代法
C．控制变量法
D．建立物理模型法
（2）关于此实验的下列说法中正确的是 ．
A．同一次实验中，O点位置不允许变动
B．实验中，只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置
C．实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°
D．拉橡皮筋的拉力大小不能超过弹簧测力计的量程
（3）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是 ．
12．某同学在用小车做“测定匀变速直线运动的加速度”实验时，从打出的若干纸带中选出了如图1所示的一条，每相邻两点间还有四个计时点没有画出，上部的字母为相邻两计数点间的距离，其中x1=2.92cm，x2=5.10cm，x3=7.14cm，x4=9.02cm，x5=10.90cm，x6=12.98cm．打点计时器的电源频率为50Hz．
（1）根据纸带数据计算各计数点的瞬时速度写进表格，请填写下表中未计算的瞬时速度．（计算结果保留2位小数）
计数点
A
B
C
D
E
瞬时速度m/s
0.40
0.81
1.00
1.19
（2）请以O点为计时起点在图2中画出小车运动的v﹣t图象，并根据v﹣t图象求出匀变速直线运动的加速度a= m/s2（计算结果保留3位有效数字）．
（3）该同学再利用所测距离借助公式计算加速度，请用题中所给符号写出最合理的计算加速度的表达式a= （相邻计数点的时间间隔用T表示）．
四、计算题（共计48分，每题16分）解答时请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．
13．一辆汽车在平直的路面上v0=18m/s的速度匀速运动，由于前方有情况而紧急刹车，制动后做匀减速直线运动，在3s内前进了36m．问：
（1）刹车后的3s内的平均速度是多少？
（2）汽车刹车的加速度的大小是多少？
（3）刹车后经过4s和6s，汽车的位移分别为多大？
14．如图所示，质量为m=10kg的纸箱在拉力F的作用下沿水平地面运动，拉力F=50N，方向与水平面的夹角为θ=53°，纸箱与水平地面的动摩擦因数为μ=0.2．（取g=10m/s2，sin53°≈0.8，cos53°≈0.6）
（1）求出纸箱受到的支持力和摩擦力的大小．
（2）纸箱由静止开始运动，2s内的位移多大？
（3）若2s后撤去拉力，箱子还能滑行多远停下来？
15．如图所示，两个截面为直角三角形的实心铁块A、B并排放在粗糙水平面上，一截面为圆形的圆柱体C水平架在两铁块的光滑斜面上，系统处于静止状态．已知三个铁块的重力分别为GA=GB=100N、GC=50N，θ=60°，求：
（1）铁块A对C的弹力是多少？
（2）铁块A对地面的压力的大小？
（3）地面与A之间的摩擦因素至少多大才能保证A不会滑动？
2017-2018学年江苏省无锡市江阴市南菁高中高一（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题：
本题共6小题，每小题4分，共计24分．每小题只有一个选项符合题意．
1．亚里士多德认为：
必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用物体就要静止在一个地方．这一结论被他之后的物理学家推翻．首先正确认识力和运动的关系，推翻“力是维持物体运动的原因”的物理学家是（ ）
A．阿基米德B．牛顿C．伽利略D．笛卡尔
【考点】1U：
物理学史．
【分析】解答本题应掌握下列物理学史：
伽利略的落体理论，亚里士多德关于力和运动的理论，及牛顿第一定律，即可答题．
【解答】解：
亚里斯多德认为力是维持物体运动的原因，必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来；伽利略根据理想实验推论出，若没有摩擦，在水平面上运动的物体将保持其速度继续运动下去，说明力不是维持物体运动的原因．故ABD错误，C正确
故选：
C
2．对于质点的运动，下列说法中正确的是（ ）
A．质点速度增大时，加速度可能减小
B．质点运动的加速度越大，它的速度变化越大
C．质点某时刻的加速度不为零，则该时刻的速度也一定不为零
D．质点运动的加速度为零时，速度的变化量可能不为零
【考点】1B：
加速度．
【分析】加速度等于单位时间内的速度变化量，反映速度变化快慢的物理量，方向与速度变化量的方向相同．
【解答】解：
A、只要加速度和速度方向相同，则物体做加速运动，物体的加速度可能减小，故A正确；
B、加速度越大时，速度变化越快，但速度的变化量不一定越大，故B错误；
C、质点某时刻的加速度不为零时速度可以为零，如竖直上抛的最高点，速度为零加速度为g，故C错误；
D、加速度是描述速度变化快慢的物理量，加速度为零，则速度的变化量一定为零，故D错误．
故选：
A．
3．一个物体在水平面上做直线运动，其运动的v﹣t图象如图所示，从t=0开始，此物体相对运动起点的位移最大的时刻是（ ）
A．t1时刻B．t2时刻C．t3时刻D．t4时刻
【考点】1I：
匀变速直线运动的图像．
【分析】在v﹣t图象中，图象与坐标轴围成的面积表示位移．在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负．由此分析．
【解答】解：
在v﹣t图象中，图象与坐标轴围成的面积表示位移，在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负．由图象可知：
t2时刻前位移为正，t2时刻后位移为负，故t2时刻相对运动起点的位移最大．故ACD错误，B正确．
故选：
B
4．一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2．弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为（ ）
A．
B．
C．
D．
【考点】2S：
胡克定律．
【分析】根据弹簧受F1、F2两个力的作用时的弹簧的长度，分别由胡克定律列出方程联立求解即可．
【解答】解：
由胡克定律得F=kx，式中x为形变量，设弹簧原长为l0，则有：
F1=k（l0﹣l1）
F2=k（l2﹣l0）
联立方程组可以解得：
k=
故选：
A．
5．质量为m的木块置于粗糙的水平面上，若用大小为F的水平恒力拉木块，其加速度为a．当拉力方向不变，大小变为2F，木块的加速度为a'，则（ ）
A．a'=aB．a'=2aC．a'＜aD．a'＞2a
【考点】37：
牛顿第二定律．
【分析】木块在水平恒力作用做匀加速运动，水平方向受到恒力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律分别列方程，然后再比较加速度大小．
【解答】解：
由牛顿第二定律得：
F﹣Ff=ma
2F﹣Ff=ma′
物体所受的摩擦力：
Ff=μFN=μmg，
即Ff不变，所以
a′=
=
=2a+μg＞2a，故D正确；
故选：
D．
6．一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上，现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图所示．则物块（ ）
A．受到的合外力增大B．沿斜面加速下滑
C．受到的摩擦力不变D．仍处于静止状态
【考点】2H：
共点力平衡的条件及其应用；29：
物体的弹性和弹力．
【分析】质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上，对其受力分析，可求出动摩擦因数，加力F后，根据共点力平衡条件，可以得到压力与最大静摩擦力同时变大，物体依然平衡．
【解答】解：
由于质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上，说明斜面对物块的摩擦力等于最大静摩擦力，对物体受力分析，如图
根据共点力平衡条件，有
f=mgsinθ
N=mgcosθ
f=μN
解得μ=tanθ
对物块施加一个竖直向下的恒力F，再次对物体受力分析，如图
根据共点力平衡条件，有
与斜面垂直方向依然平衡：
N=（mg+F）cosθ
因而最大静摩擦力为：
f=μN=μ（mg+F）cosθ=（mg+F）sinθ
故合力仍然为零，物块仍处于静止状态，D正确，A、B错误，
摩擦力由mgsinθ增大到（F+mg）sinθ，C错误；
故选：
D．
二、多项选择题：
本题共4小题，每小题5分，共计20分．每小题至少有2个选项符合题意．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分．
7．甲、乙两车在同一直线上同方向运动，两车运动的v﹣t图象如图所示．在4s末两车相遇，由图可知（ ）
A．甲车的速度变化比乙车慢
B．乙车出发时乙车在甲车之前20m处
C．乙车出发时甲车在乙车之前40m处
D．相遇前甲、乙两车的最远距离为40m
【考点】1I：
匀变速直线运动的图像．
【分析】速度时间图象的斜率等于加速度，由数学知识比较甲、乙的加速度大小．“面积”等于位移，求出4s末两物体的位移，此时两者相遇，则出发前甲乙相距的距离等于4s末位移之差．根据两物体的关系，分析它们之间距离的变化，求解相遇前两质点的最远距离．
【解答】解：
A、由图看出，甲图线的斜率小于乙图线的斜率，则甲的加速度小于乙的加速度，所以甲车的速度变化比乙车慢．故A正确．
BCD、4s末甲、乙通过的位移分别为：
x甲=
×30×4m=60m，x乙=
×20×2m=20m，由题，4秒末两车相遇，则说明出发前甲在乙之前40m处．
由于出发前甲在乙之前4m处，出发后甲的速度一直大于乙的速度，则两车间距离不断缩短，所以相遇前甲乙两质点的最远距离为40m．故B错误，CD正确．
故选：
ACD
8．两位同学分别在塔的不同高度，用两个轻重不同的球做自由落体运动实验，已知甲球重力是乙球重力的2倍，释放甲球处的高度是释放乙球处高度的2倍，不计空气阻力，则（ ）
A．甲球下落的加速度是乙球的2倍
B．甲、乙两球下落的加速度相等
C．甲、乙两球落地时的速度相等
D．甲、乙两球各落下1s时的速度相等
【考点】1J：
自由落体运动．
【分析】物体做自由落体运动的加速度为g；通过v2=2gh判断两物体落地时的速度大小；通过v=gt比较两球各下落1s时的速度大小．
【解答】解：
AB、甲乙两物体都做自由落体运动，加速度都为g，故A错误，B正确；
C、根据v2=2gh，知两球的高度不同，则落地的速度不等，故C错误；
D、根据v=gt，知经过1s时两球的速度相等，故D正确；
故选：
BD
9．如图所示，光滑斜面上的四段距离相等，质点从O点由静止开始下滑，做匀加速直线运动，先后通过a、b、c、d…，下列说法正确的是（ ）
A．质点由O到达各点的时间之比ta：
tb：
tc：
td=1：
：
：
2
B．质点通过各点的速率之比va：
vb：
vc：
vd=1：
：
：
2
C．在斜面上运动的平均速度
=vb
D．在斜面上运动的平均速度
=
【考点】1G：
匀变速直线运动规律的综合运用．
【分析】质点从O点由静止开始下滑，光滑斜面上的四段距离相等，运用初速度为零的匀加速直线运动的比例式进行分析AB，结合某段时间的平均速度等于中间时刻速度，分析CD．
【解答】解：
A：
初速度为零的匀加速直线运动在连续通过相等的位移所用的时间之比为
，可得质点由O到达各点的时间之比ta：
tb：
tc：
td=1：
：
：
2，故A正确；
B：
由O到达各点的时间之比ta：
tb：
tc：
td=1：
：
：
2，由v=at，可得：
va：
vb：
vc：
vd=1：
：
：
2，故B正确；
CD：
初速度为零的匀加速直线运动在连续通过相等的位移所用的时间之比为
，可知toa=tab，某段时间的平均速度等于中间时刻速度，即在斜面上运动的平均速度
=
，故C错误，D正确．
故选：
ABD．
10．如图所示，一个光滑的圆球搁在斜面和竖直的挡板之间，竖直挡板位置保持不变，在斜面倾角α从0°变化到90°的过程中，斜面和挡板对圆球的弹力随斜面倾角α变化而变化，则（ ）
A．斜面弹力FN1的变化范围是（0，+∞）
B．斜面弹力FN1的变化范围是（mg，+∞）
C．挡板的弹力FN2的变化范围是（0，+∞）
D．挡板的弹力FN2的变化范围是（mg，+∞）
【考点】2H：
共点力平衡的条件及其应用；29：
物体的弹性和弹力．
【分析】以小球为研究对象，分析受力情况，作出力图，由平衡条件求得斜面对球的支持力大小和挡板对小球的支持力，即可得解．
【解答】解：
AB、以小球为研究对象，分析受力情况，作出力图如图．
由平衡条件：
斜面对球的支持力大小FN1=
＞mg，故当α增大时FN1从mg逐渐增大，FN1的变化范围是（mg，+∞）故A错误，B正确．
CD、挡板对小球的弹力FN2=mgtanα，当α为零时，FN2=0；当α增大时FN2从零逐渐增大，FN2的变化范围是（0，+∞）．故C正确，D错误；
故选：
BC
三、实验题：
本题共2小题，第一小题12分，第二小题16分，共计28分．
11．某同学做“验证力的平行四边形定则”实验的情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．
（1）本实验采用的科学方法是 B ．
A．理想实验法
B．等效替代法
C．控制变量法
D．建立物理模型法
（2）关于此实验的下列说法中正确的是 AD ．
A．同一次实验中，O点位置不允许变动
B．实验中，只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置
C．实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°
D．拉橡皮筋的拉力大小不能超过弹簧测力计的量程
（3）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是 F' ．
【考点】M3：
验证力的平行四边形定则．
【分析】
（1）正确使用弹簧测力计，首先看清弹簧测力计的量程，也就是弹簧测力计上的最大刻度即弹簧测力计的测量范围．加在弹簧测力计上的力，不能超出这个范围；
（2）测量时，要使测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的一致，不可用力猛拉弹簧或让弹簧测力计长久受力，以免损坏．根据合力与分力的关系是等效的，分析橡皮筯的结点位置要求．按实验原理和方法分析实验要求；
（3）根据数据处理的方法即可明确哪一个是由实验得出的，哪一个是由作图法得出的．
【解答】解：
（1）本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法，故选B；
（2）A．本实验采用的是等效替代的方法，同一次实验中，O点位置不允许变动，故A正确；
B、实验中，需记录弹簧测力计的读数和O点的位置，以及拉力方向，故B错误；
C、实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角不一定是取90°，故C错误；
D、拉橡皮筋的拉力大小不能超过弹簧测力计的量程，故D正确；
故选：
AD；
（3）F1与F2的合力的实际值测量值为一个弹簧拉绳套时的弹簧的弹力大小和方向，而理论值是通过平行四边形定则得到的值，所以图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是F′；
故答案为：
（1）B；
（2）AD；（3）F’．
12．某同学在用小车做“测定匀变速直线运动的加速度”实验时，从打出的若干纸带中选出了如图1所示的一条，每相邻两点间还有四个计时点没有画出，上部的字母为相邻两计数点间的距离，其中x1=2.92cm，x2=5.10cm，x3=7.14cm，x4=9.02cm，x5=10.90cm，x6=12.98cm．打点计时器的电源频率为50Hz．
（1）根据纸带数据计算各计数点的瞬时速度写进表格，请填写下表中未计算的瞬时速度．（计算结果保留2位小数）
计数点
A
B
C
D
E
瞬时速度m/s
0.40
0.61
0.81
1.00
1.19
（2）请以O点为计时起点在图2中画出小车运动的v﹣t图象，并根据v﹣t图象求出匀变速直线运动的加速度a= 2.00 m/s2（计算结果保留3位有效数字）．
（3）该同学再利用所测距离借助公式计算加速度，请用题中所给符号写出最合理的计算加速度的表达式a=
（相邻计数点的时间间隔用T表示）．
【考点】M5：
测定匀变速直线运动的加速度．
【分析】
（1）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B点的瞬时速度．
（2）根据每个时刻的速度，应用描点法作出图象，作出v﹣t图线；根据图象由加速度定义式，结合图象的斜率，求出加速度．
（3）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小．
【解答】解：
（1）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，得：
vB=
，
代入数据得：
vB=
×10﹣2m/s≈0.61m/s．
（2）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据描出的点作出图象如图所示：
据v﹣t图象中，图线的斜率表示加速度的大小，则加速度为：
a=
=
m/s2=2.00m/s2；
（3）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2，
则有加速度的大小为：
a=
；
故答案为：
（1）0.61；
（2）如上图所示，2.00；（3）
．
四、计算题（共计48分，每题16分）解答时请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．
13．一辆汽车在平直的路面上v0=18m/s的速度匀速运动，由于前方有情况而紧急刹车，制动后做匀减速直线运动，在3s内前进了36m．问：
（1）刹车后的3s内的平均速度是多少？
（2）汽车刹车的加速度的大小是多少？
（3）刹车后经过4s和6s，汽车的位移分别为多大？
【考点】1E：
匀变速直线运动的位移与时间的关系．
【分析】
（1）根据公式
=
求平均速度．
（2）根据匀变速直线运动的位移公式求出汽车的加速度．
（2）根据速度时间公式求出汽车速度减为零的时间，判断汽车是否停止，再结合位移公式求出汽车的位移．
【解答】解：
（1）刹车后的3s内的平均速度是
=
=
=12m/s
（2）根据x=v0t﹣
得
代入数据得36=18×3﹣
解之得a=4m/s2．
（3）从刹车开始到停止的时间为：
t0=
=
=4.5s
则刹车后经过4s，汽车的位移为x1=v0t1﹣
=18×4﹣
×4×42=40m
刹车后经过6s，汽车的位移等于刹车后4.5s内的位移，为：
x2=
=
×4.5m=40.5m．
答：
（1）刹车后的3s内的平均速度是12m/s．
（2）汽车刹车的加速度的大小是4m/s2．
（3）刹车后经过4s和6s，汽车的位移分别为40m和40.5m．
14．如图所示，质量为m=10kg的纸箱在拉力F的作用下沿水平地面运动，拉力F=50N，方向与水平面的夹角为θ=53°，纸箱与水平地面的动摩擦因数为μ=0.2．（取g=10m/s2，sin53°≈0.8，cos53°≈0.6）
（1）求出纸箱受到的支持力和摩擦力的大小．
（2）纸箱由静止开始运动，2s内的位移多大？
（3）若2s后撤去拉力，箱子还能滑行多远停下来？
【考点】37：
牛顿第二定律；1E：
匀变速直线运动的位移与时间的关系．
【分析】
（1）对物体受力分析，受到拉力、重力、支持力和滑动摩擦力，根据平衡条件列方程求出支持力，再由摩擦力公式求解摩擦力；
（2）由牛顿第二定律求出加速度，由运动学位移公式可求得位移．
（3）若2s后撤去拉力，先根据牛顿第二定律求出加速度，由速度公式求出撤去拉力时的速度，再由位移速度公式求解箱子滑行的距离．
【解答】解：
（1）物体受力分析如图所示：
竖直方向由平衡条件得：
N+Fsin53°﹣mg=0，
解得：
N=60N
则f=μN=0.2×60N=12N；
（3）由牛顿第二定律可知Fcosθ﹣f=ma
解得：
a=
=1.8m/s2；
由位移公式可得：
2s内的位移s=
at2=
×1.8×4=3.6m；
（3）撤去拉力
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