湖北省武汉二中学年高一物理上学期期中试题新人教版.docx

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湖北省武汉二中学年高一物理上学期期中试题新人教版

武汉二中2013——2014学年上学期

高一年级期中考试

物理试卷

命题教师：

蒋国富审题教师：

王正国

考试时间：

2013年11月21日下午15：

00—17：

00试卷满分：

110分

一、选择题：

本题共12小题，每小题4分。

共48分在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1、物理学的发展推动了社会的进步。

下列关于物理学上一些事件和科学方法的说法不正确的是（）

A、伽利略用自己设计的理想斜面实验，推翻了“力是维持物体运动的原因”的错误结论,伽利略科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理和谐地结合起来,伽利略和笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了较大的贡献

B、在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法

C、根据速度定义式

，当

非常非常小时，

就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法

D、在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法

【答案】D

【解析】

A、亚里士多德认为物体的运动需要力来维持，伽利略用理想实验反驳了他的观点，运动不需要力来维持；伽利略运用“理想实验”方法得出：

运动不需要力来维持，没有力也可以有速度。

后来笛卡尔在此基础上把伽利略的结论推广到没有重力没有摩擦力，没有空气阻力的更理想情况，进一步补充和完善了伽利略的观点，在若干年后，由牛顿总结成了一条基本定律，这就是牛顿第一运动定律，故A正确；

B、在使用微元法处理问题时，需将其分解为众多微小的“元过程”，而且每个“元过程”所遵循的规律是相同的，这样，我们只需分析这些“元过程”，然后再将“元过程”进行必要的数学方法或物理思想处理，进而使问题求解。

故B正确；

C、有时我们要确定某一个量，首先确定的不是这个量的本身而是它的近似值，而且所确定的近似值也不仅仅是一个而是一连串越来越准确的近似值；然后通过考察这一连串近似值的趋向，把那个量的准确值确定下来，这就是极限的思想方法，故C正确；

D、在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法，故D错误。

【考点】物理学史；研究物理的方法

2、一辆汽车以速度v匀速行驶了全程的一半，然后匀减速行驶了一半，恰好停止，则全程的平均速度为（）

A.

B.

C.

D.

【答案】B

【解析】

设全程为s，前半程的时间

；后半程做匀减速直线运动，后半程的平均速度

，则后半程的运动时间

；则全程的平均速度

，故B正确。

【考点】平均速度

3、一位同学在某星球上完成自由落体运动实验：

让一个质量为2kg的物体从一定的高度自由下落了8s，测得在第5s内的位移是18m，则（　）　　

A、物体在2s末的速度是20m/s

B、物体在第5s内的平均速度是3.6m/s

C、物体在第2s内的位移是20m

D、物体在5s内的位移是50m

【答案】D

【解析】

A、第5s内的位移是18m，有：

，t1=5s，t2=4s，解得：

g=4m/s2；所以2s末的速度：

v=gt=8m/s，故A错误；

B、第5s内的平均速度：

，故B错误；

C、t=2s，t′=1s，物体在第2s内的位移：

，故C错误；

D、物体在5s内的位移：

，故D正确。

【考点】自由落体运动

4、做匀加速直线运动的质点，在第4s末的速度为8m/s.下面判断正确的是（）

A、质点在第8s末的速度一定是16m/s

B、质点在前8s内的位移一定是64m

C、质点的加速度一定是2m／s2

D、质点在前8s内的平均速度一定大于8m/s

【答案】B

【解析】

A、初速度和加速度未知，第8s末的速度无法确定，故A错误；

B、故匀变速直线运动中前8s内的平均速度等于第4s末的瞬时速度，则前8s内的位移x=8×8m=64m，故B正确；

C、知道4s末的速度，因为初速度未知，则无法求出加速度故C错误；

D、平均速度

，故D错误。

【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系

5、如图所示，质量为m的木块A放在斜面体B上，若A和B沿水平方向以相同的速度v0一起向左做匀速直线运动，则A和B之间的相互作用力大小为（）

A．mgB．mgsinθ

C．mgcosθD．0

【答案】A

【解析】

AB两物体处于平衡状态，则A物体所受的合力为零，而A受到重力、支持力、静摩擦力三个力，所以支持力、静摩擦力的合力一定与重力等大反向，故A和B之间的相互作用力大小为mg；故选A

【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用

6、如图所示，质量为m的正方体和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间，处于静止状态．m和M的接触面与竖直方向的夹角为α，若不计一切摩擦，下列说法正确的是（）

A．水平面对正方体M的弹力大小大于（M＋m）g

B．水平面对正方体M的弹力大小为（M＋m）gcosα

C．墙面对正方体M的弹力大小为mgtanα

D．墙面对正方体m的弹力大小为mg/tanα

【答案】D

【解析】

AB、对M和m构成的整体进行受力分析如下左图，两物体受力平衡，根据共点力平衡条件，水平面对正方体M的弹力大小为 N=（M+m）g，故AB错误；

CD、对m进行受力分析如下右图，在木块受力平衡的过程中，根据共点力平衡条件，有：

竖直方向：

mg=N″sinα

水平方向：

N′=N″cosα

解得N'=mgcotα，墙面对正方体M的弹力大小等于mgcotα，墙面对正方体m的弹力大小也为mgcotα，故D正确C错误。

【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用

7、半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖直挡板MN。

在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止。

右图所示是这个装置的纵截面图。

若用外力使MN保持竖直，缓慢地向右移动，在Q落到地面以前，发现P始终保持静止。

在此过程中，下列说法中正确的是（）

A.MN对Q的弹力逐渐减小

B.地面对P的摩擦力逐渐增大

C.P、Q间的弹力先减小后增大

D.Q所受的合力逐渐增大

【答案】B

【解析】解：

先对Q受力分析，如图，根据共点力平衡条件，有N1=mgcosθ

N2=mgtanθ

再对P、Q整体受力分析，如图，根据共点力平衡条件，有

f=N2N=（M+m）g

得f=mgtanθ

MN保持竖直且缓慢地向右移动过程中，角θ不断变大，故f变大，N不变，N1变大，N2变大，P、Q受到的合力为零；故选B。

【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用

8、甲、乙两人用绳aO和bO通过装在P楼和Q楼楼顶的定滑轮，将质量为m的物块由O点沿Oa直线缓慢地向上提升，如图所示∠aOb为锐角。

则在物块由O点沿Oa直线缓慢上升过程中，以下判断正确的是（）

A、aO绳和bO绳中的弹力逐渐减小

B、aO绳和bO绳中的弹力逐渐增大

C、aO绳中的弹力一直增大，bO绳中的弹力先减小后增大

D、aO绳中的弹力先减小后增大，bO绳中的弹力一直增大

【答案】C

【解析】由图可知，N2先减小后增大，N1一直增大，故选C。

【考点】共点力平衡；力的合成

9、做初速度为零的匀加速直线运动的物体在时间T内通过位移s1到达A点，接着在时间T内又通过位移s2到达B点，则以下判断正确的是　　　　　　　　　　　

A、物体在A点的速度大小为

B、物体运动的加速度为

C、物体运动的加速度为

D、物体在B点的速度大小为

【答案】ACD

【解析】

A、根据一段时间内平均速度等于中点时刻的瞬时速度可知：

A点的速度等于两段时间2T内的平均速度，得到

，故A正确；

B、由

得，

，故B错误；

C、由

可知，

故C正确；

D、由

及

得，B点的速度大小

，故D正确。

【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系

10、某人骑自行车在平直道路上行进,图中的实线记录了自行车开始一段时间内的v-t图象,某同学为了简化计算,用虚线作近似处理,下列说法正确的是（）

A.在t1时刻,虚线反映的加速度比实际的大

B.在0～t1时间内,由虚线计算出的平均速度比实际的大

C.在t1～t2时间内,由虚线计算出的位移比实际的大

D.在t3～t4时间内,虚线反映的是匀速直线运动

【答案】BD

【解析】

A、在t1时刻，虚线的斜率小于实线的切线斜率，则虚线反映的加速度小于实际的加速度，故A错误；

B、在0-t1时间内，由虚线与时间轴围成的面积大于实线与时间轴围成的面积，则由虚线计算出的位移大于实际的位移，所以虚线计算出的平均速度比实际的大，故B正确；

C、在t1-t2时间内，虚线与时间轴围成的面积小于实线与时间轴围成的面积，则虚线计算出的位移小于实际的位移，故C错误；

D、在t3-t4时间内，虚线是一条水平的直线，即物体的速度保持不变，即反映的是匀速直线运动，故D正确。

【考点】匀变速直线运动的图像

11、如图所示，两个截面半径均为r、质量均为m的半圆柱体A、B放在粗糙水平面上，A、B截面圆心间的距离为L．在A、B上放一个截面半径为r、质量为2m的光滑圆柱体C，A、B、C始终都处于静止状态．则（）

A、B对地面的压力大小为3mg

B、地面对A的作用力沿AC方向

C、L越小，A、C间的弹力越小

D、L越小，地面对A、B的摩擦力越小

【答案】CD

【解析】

A、以三个物体组成的整体为研究对象，由平衡条件得知：

地面对B的支持力为1.5mg，则由牛顿第三定律得知B对地面的压力大小也为1.5mg；故A错误；

B、地面对A有支持力和摩擦力两个力作用，地面对A的作用力是它们的合力；如图所示根据平衡条件知：

地面的支持力N1和摩擦力f的合力与力mg和压力N2的合力等大、反向，C球对A的压力N2方向沿AC方向，则力mg和压力N2的合力一定不沿AC方向，故地面对A的作用力不沿AC方向，故B错误．

C、以C为研究对象，分析受力情况，如图，由平衡条件有：

得

，L越小，θ越小，则得A对C间的弹力N2′越小，故C正确；

D、以A为研究对象，根据平衡条件得知：

地面对A的摩擦力f=N2sinα，而C对A的压力N2=N2′，则得L越小，α越小，f越小，故D正确。

故选CD

【考点】共点力平衡的条件及其应用

12、粗糙水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连。

木块间的动摩擦因数均为μ，木块与水平面间的动摩擦因数相同，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块

一起匀速前进。

则需要满足的条件是（）

A.木块与水平面间的动摩擦因数最大为

B.木块与水平面间的动摩擦因数最大为

C.水平拉力F最大为2μmg

D.水平拉力F最大为6μmg

【答案】AC

【解析】

A、B设左侧2m与m之间的摩擦力为f1，右侧摩擦力为f2，

对左侧两物体：

绳子的拉力T=3μmg，

对右上的m刚要滑动时，静摩擦力达到最大值，T=fm=μmg

联立上两式得：

动摩擦因数最大为

．故A正确，B错误；

C、D左边两物体分析则有：

水平拉力F最大为T=2μmg，故C正确，D错误。

故选AC

【考点】共点力平衡的条件及其应用；静摩擦力和最大静摩擦力

二、填空及实验探究题（本题共2小题，每空2分，共14分）

13．

（1）在“验证力的平行四边形定则”的实验中，PO为橡皮筋，OA、OB为带有绳套的两细绳。

①对下列操作和实验现象的叙述正确的是________

A．两细绳的夹角要尽可能地大

B．必须测出两细绳的长度，以便画出力的图示

C．有可能两弹簧测力计的拉力都比橡皮筋的拉力大

D．换用一根弹簧测力计后只需把橡皮筋拉伸到相同长度即可

②在某次实验中，用两弹簧秤拉绳使橡皮筋的一端拉伸到O点，在保持O点位置不变的情况下，下列操作可能实现的有_______

A．保持OA、OB两细线的方向不变，改变两弹簧秤拉力的大小

B．保持OA的方向及A弹簧秤的示数不变，改变B弹簧秤的拉力大小及方向

C．保持弹簧秤A的示数不变，使弹簧秤B的示数减小

D．保持OB细线的方向不变，使弹簧秤A的示数减小

（2）某同学利用如图甲所示的装置测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上砝码盘。

通过改变盘中砝码的质量，测得6组砝码的质量

和对应的弹簧长度

，画出

一

图线，对应点已在图上标出，如图乙所示。

（重力加速度

）

①采用恰当的数据处理，该弹簧的劲度系数为

。

（保留3位有效数字）

②请你判断该同学得到的实验结果与考虑砝码盘的质量相比，结果。

（填“偏大”、“偏小”或“相同”）

【答案】13．

（1）①C②CD

（2）①3.44N/m②相同

【解析】

（1）①A、两细绳的夹角并非越大越好，适当大一些即行，故A错误；

B、该实验通过细绳确定力的方向，并非确定力的大小，故B错误；

C、两弹簧测力计的拉力的合力与橡皮筋的拉力大小相等，两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大，故C正确；

D、换用一根弹簧测力计后只需把橡皮筋拉伸到相同位置O，即使橡皮筋的形变方向和大小都相同，故D错误。

故选C。

②该题中，要求保持O点位置不变，即合力的大小和方向不变，即平行四边形的对角线不变，根据平行四边形定则可知：

A、保持分力的方向不变，而对角线不变化，则平行四边形只有一种画法，故A错误；

B、一个分力不变，对角线不变，平行四边形只有一种画法，故B错误；

C、一个分力大小不变，另外一个分力减小，对角线不变，平行四边形有无数种画法，故C正确；

D、一个分力方向不变，另外一个分力减小，对角线不变，平行四边形有无数种画法（两分力不垂直），故D正确。

故选CD。

（2）①由平衡条件得

得

，对应图像可知，斜率对应

，故k＝3.44N/m。

②因为k是通过斜率和重力加速度求得的，与质量无关，故结果相同。

【考点】验证力的平行四边形定则；探究弹力和弹簧伸长的关系

14、如图所示，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=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，则A点处瞬时速度的大小是_______m/s，小车运动的加速度计算表达式为__________，加速度的大小是_______m/s2（计算结果保留两位有效数字）。

【答案】0.86a=

0.64m/s2

【解析】

某时刻的瞬时速度等于一段时间内的平均速度

用逐差法来计算加速度

=0.64m/s2

【考点】测定匀变速直线运动的加速度

三、分析计算题（本题共5小题，共48分。

分析解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。

只写出最后答案的不得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

15、（8分）一列长100m的列车以v1＝20m/s的正常速度行驶，当通过1000m长的大桥时，必须以v2＝10m/s的速度行驶．在列车上桥前需提前减速，当列车头刚上桥时速度恰好为10m/s；列车全部离开大桥时又需通过加速恢复原来的速度．减速过程中，加速度大小为0.25m/s2.加速过程中，加速度大小为1m/s2，则该列车从减速开始算起，到过桥后速度达到20m/s，共用了多长时间？

【答案】160s

【解析】

设过桥前减速过程所需时间为t1，则t1＝

＝40s

设过桥所用的时间为t2，则t2＝

＝110s

设过桥后加速过程所需时间为t3，则t3＝

＝10s

共用时间t＝t1＋t2＋t3＝160s

【考点】匀变速直线运动速度与时间的关系

16、（8分）如图所示，一根轻绳左端固定在水平天花板上，依次穿过不计质量和摩擦的动滑轮和定滑轮后，悬挂重G1的物体A，在动滑轮下悬挂重G2的物体B，系统恰好处于静止状

态．求：

⑴若G1=G2=10N，静止时细绳与天花板间的夹角α=？

⑵若测得G1=10N，α=37°，那么G2=？

（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）

【答案】θ=60°G2＝12N

【解析】

设绳OA、BO与竖直方向夹角为θ1、θ2

由平衡条件得

故θ1＝θ2

（1）设θ1＝θ2＝θ　而TA＝TB＝G12TBcosθ=G2

cosθ=

θ=60°

所以α＝30°

（2）当G1＝10N,α＝37°时,则θ＝53°

2TBcos53°=G2TB=G1

所以G2＝12N

【考点】共点力平衡

17、（10分）截面为直角三角形的木块A质量为M,M未知，放在倾角为θ的斜面上,当θ=37°时,木块恰能静止在斜面上.可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,现将θ改为30°,在A与斜面间放一质量为m的光滑圆柱体B,如图乙,sin37°=0.6,cos37°=0.8，则：

（1）求木块A与斜面的动摩擦因数

（2）若M=4m,求A受到斜面的摩擦力

（3）若M=2m,求A受到斜面的摩擦力

【答案】µ=0.75f=2.5mgf/=0.75mg

【解析】

（1）当θ=37°时,木块恰能静止在斜面上.可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,设木块A与斜面的动摩擦因数为µ，

由平衡方程得Mgsin37=µMgcos37o得µ=tan37o=0.75

（2）若M=4m,设A受到斜面的摩擦力为f，以A.B为整体得

F=（M+m）gsin30o=2.5mg

而A.B的最大静摩擦力为fm=µMgcon30o=1.5mg

则fm>F所以A受到斜面的摩擦力f=2.5mg

（3）若M=2m,设A受到斜面的摩擦力为f/以A.B为整体得

F/=（M+m）gsin30o=1.5mg

而A.B的最大静摩擦力为fm=µMgcon30o=0.75mg

则fm

【考点】共点力平衡

18、（10分）如图所示，质量为mB＝14kg的木板B放在水平地面上，质量为mA＝10kg的货箱A放在木板B上．一根轻绳一端拴在货箱上，另一端拴在地面的木桩上，绳绷紧时与水平面的夹角为θ＝37°.已知货箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1＝0.5，木板B与地面之间的动摩擦因数μ2＝0.4.重力加速度g取10m/s2.现用水平力F将木板B从货箱A下面匀速抽出，试求：

（1）绳上张力T的大小；（5分）

（2）拉力F的大小．（4分）

（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）

【答案】T＝100NF＝200N

【解析】

（1）对A物体进行受力分析，

根据A物体平衡可得N1＝mAg＋Tsinθ

F1＝Tcosθ　F1＝μ1N1

解得T＝100N

（2）对B进行受力分析，

根据B物体平衡可得N2＝mBg＋N1F2＝μN2

则F＝F1＋F2＝200N

【考点】共点力平衡

19、（12分）一列汽车车队以10m/s的速度匀速行驶，相邻车间距为

，后面有一辆摩托车以20m/s的速度同向行驶，当它离车队最后一辆车相距也为

时刹车，以0.5m/s2的加速度做匀减速运动，摩托车在车队旁边行驶而过，设车队的车辆数目足够多，求：

（1）摩托车最多与几辆汽车相遇？

最多与车队中的汽车相遇几次？

（2）摩托车从赶上车队到离开车队，共经历多少时间？

【答案】7次

【解析】

（1）在摩托车的速度减小到等于汽车的速度之前，摩托车相对于汽车是向前运动的。

此后，摩托车相对于汽车向后运动。

设摩托车速度减小到等于汽车速度用时为t1，在t1时间内最多与n辆车相遇，则：

在t1时间内，摩托车对地位移：

汽车对地的位移：

所以，摩托车能追上的汽车数目为：

也就是摩托车速度与汽车的速度相等时，摩托车恰好与倒数第4辆车并列行驶。

此后摩托车相对于汽车向后运动，还能与倒数第3辆车、倒数第2辆车、倒数第1辆车再次相遇，所以摩托车最多与车队中的汽车相遇4+3=7次。

（2）设摩托车从开始运动到追上车队的最后一辆车的时间为

，在时间

内摩托车比汽车多运动了

。

在此过程中摩托车的位移为：

汽车的位移为：

两车的位移关系为：

代入数据并化简：

解得

经分析，上述方程的两个解有以下含义：

摩托车从开始运动到追上车队的最后一辆车的时间为：

摩托车从开始运动到离开车队的最后一辆车的时间为：

摩托车从赶上车队到离开车队，共经历时间为：

【考点】匀变速直线运动规律；追及问题

武汉二中2013——2014学年上学期高一年级期中考试物理参考答案及评分标准

一、选择题：

本题共12小题，每小题4分。

共48分在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

D

B

D

B

A

D

B

C

ACD

BD

CD

AC

二、填空及实验探究题（本题共2小题，每空2分，共14分）

13．

（1）①C________②___CD____

（2）①3.44

。

②相同

14、0.86a=

，___0.64____m/s2

三、分析计算题（本题共5小题，共48分。

分析解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。

只写出最后答案的不得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

15、（8分）解：

设过桥前减速过程所需时间为t1

t1＝

＝

s＝40s.…………………………………………2分

设过桥所用的时间为t2.

t2＝

＝

s＝110s.…………………………………………2分

设过桥后加速过程所需时间为t3

t3＝

＝

s＝10s.…………………………………………2分

共用时间t＝t1＋t2＋t3＝160s.……………………………………2分

16、（8分）解：

设绳OA、BO与竖直方向夹角为θ1、θ2

　　由平衡原理得

故θ1＝θ2……………………2分

（1）设θ1＝θ2＝θ　而TA＝TB＝G12TBcosθ=G2………2分

cosθ=

θ=60°

所以α＝30°…………………………………………1分

（2）当G1＝10N,α＝37°时,则θ＝53°

　　　　　2TBcos53°=G2TB=G1……………………………………2分

所以G2＝12N…………………………………1分

17、（8分）解：

（1）当θ=37°时,木块恰能静止在斜面上.可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,设木块A与斜面的动摩擦因数为µ

所以Mgsin37=µMgcos37oµ=tan37o=0.75……………………………………2分

（2）若M=4m,设A受到斜面的摩擦力为f，以A.B为整体得

F=（M+m）gsin30o=2.5mg………………………………………………………1分

而A.B的最大静摩