辽宁省实验中学分校2013-2014学年高一上学期期中考试物理试题(解析版)

辽宁省实验中学分校2013-2014学年高一上学期期中考试物理试题（解析版）考试时间90分钟满分100分一．选择题（本题共12个小题，每小题4分，共48分。1---8小题给出的四个选项中只有一个选项正确，选项正确得4分；9---12小题有多个选项正确。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错或不答的得0分）1.下列物理量当中均是矢量的是()A.位移、质量、加速度B.位移、速度、路程C.位移、时间、时刻D.加速度、瞬时速度、平均速度【答案】D【解析】质量、路程、时间、时刻不是矢量【考点】矢量和标量2.2013年9月5日，在常州举行的跳水世界杯上首次参赛的中国小将张雁全和曹缘称霸男子双人10m跳台，并帮助中国队实现该项目的九连冠.在运动员正在进行10m跳台比赛中，下列说法中正确的是()A.为了研究运动员的技术动作，可将正在比赛的运动员视为质点B.运动员在下落过程中，感觉水面在匀速上升C.入水前前一半位移用的时间长，后一半位移用的时间短D.入水前前一半时间内位移大，后一半时间内位移小【答案】C【解析】A、物体能不能看成质点看物体的形状大小在所研究的问题中能不能忽略，故A错误；B、物体能不能看成质点看物体的形状大小在所研究的问题中能不能忽略，故B错误；C、向下运动的过程中，速度越越大，可知前一半位移所用的时间长，故C正确；D、跳台比赛可看成自由落体运动，前一半时间和后一半时间的位移比为1：3，故D错误。【考点】质点、平均速度、参考系3．如图所示，某一弹簧测力计外壳的质量为m，弹簧及与弹簧相连的挂钩质量忽略不计，将其放在光滑水平面上，现用两水平拉力F1、F2分别作用在与弹簧相连的挂钩和与外壳相连的提环上，关于弹簧测力计的示数，下列说法正确的是()A．只有F1＞F2时，示数才为F1B．只有F1＜F2时，示数才为F2C．不论F1、F2关系如何，示数均为F1D．不论F1、F2关系如何，示数均为F2【答案】C【解析】F2作用在外壳上，F1作用在弹簧的挂钩上，所以无论两个力什么关系，示数均为F1；当二者不相等时，弹簧测力计要处于加速状态，二者相等时，测力计保持匀速或者静止状态。【考点】胡克定律4．如图所示，物体沿两个半径为R的半圆弧由A运动到C，则它的位移和路程分别是（）A.0，0B.4R向西，2πR向东C.4πR向东，4RD.4R向东，2πR【答案】D【解析】物体运动的起点是A，终点是C，则位移大小等于AC，大小x=4R，方向向东．路程S=2πR。故选D【考点】位移与路程5．质量分别为M和m的物体A和B，用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止于水平地面上，如图所示，不计摩擦，A对绳的作用力的大小与地面对A的作用力的大小分别为()A．(M＋m)g、(M－m)gB．mg、(M－m)gC．(M－m)g、MgD．mg、Mg【答案】B【解析】以B为研究对象，绳子的拉力F=mg再以A为研究对象，得到F+FN=Mg，得到FN=Mg-F=（M-m）g故选A【考点】共点力平衡的条件及其应用6．一个从地面竖直上抛的物体，它两次经过一个较低的点A的时间间隔是TA，两次经过一个较高的点B的时间间隔是TB，则A、B之间的距离为()A.18g(T2A－T2B)B.14g(T2A－T2B)C.12g(T2A－T2B)D.12g(TA－TB)2【答案】A【解析】由对称性可知单程的时间为2AT，从最高点下落到B点的时间是2BT；从最高点到B这一过程211()22BThg从最高点到A这一过程221()22AThg则A、B之间的距离为22211g(TT)8ABhh－，故选A。【考点】竖直上抛运动7．如图所示，在水平面上固定着三个完全相同的木块，一子弹以水平速度v0射入木块，若子弹在木块中做匀减速直线运动，当穿透第三个木块时速度恰好为零，则子弹依次射入每个木块时的速度v1、v2、v3之比和穿过每个木块所用的时间t1、t2、t3之比分别为()A．v1∶v2∶v3＝3∶2∶1B．v1∶v2∶v3＝5∶3∶1C．t1∶t2∶t3＝1∶2∶3D．t1∶t2∶t3＝(3－2)∶(2－1)∶1【答案】D【解析】子弹依次射入每块木块做匀减速直线运动到零，采取逆向思维，则子弹做初速度为零的匀加速直线运动；由22vax得经过x、2x、3x后末速度比为1:2:3，反过就是射入每个木块时的速度v1、v2、v3之比，即3:2:1，故AB错误；由vat可得经过x、2x、3x的时间比即为速度比1:2:3，所以依次经过三个x所用的时间比为1:21:32，反过就得到穿过每个木块所用的时间t1、t2、t3之比，即为32:21:1，故D正确。【考点】匀变速直线运动规律的综合运用8．一个小石子从离地某一高度处由静止自由落下，某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹AB.该爱好者用直尺量出轨迹的长度，如图所示．已知曝光时间为11000s，则小石子出发点离A点约为()A．6.5mB．10mC．20mD．45m【答案】C【解析】由图可知AB的长度为2cm，即0.02m，照片中像长度为物体实际长度的1100，所以实际长度为：h=2m曝光时间为110s，所以AB段的平均速度的大小为20/xvmst由自由落体的速度位移的关系式22vgh得2202vhmg，故C正确。【考点】自由落体运动9．某物体运动的v－t图象如图所示，下列说法正确的是()A．物体在第1s末运动方向发生变化B．物体在第2s内和第3s内的加速度是相同的C．物体在4s末返回出发点D．物体在5s末离出发点最远，且最大位移为0.5m【答案】BC【解析】A、由图象可知：物体在前2s内速度都为正，运动方向没有发生改变，故A错误；B、物体在第2s内、第3s内图象的斜率相同，所以加速度是相同的，故B正确；C、物体在4s末图象与时间轴围成的面积为零，此时回到出发点，故C正确；D、物体在2s末和6s末位移最大，最大位移为0.5m，故D错误。【考点】匀变速直线运动的图像10．关于摩擦力，以下说法中正确的是()A．运动物体可能受到静摩擦力作用，但静止物体不可能受到滑动摩擦力作用B．静止物体可能受到滑动摩擦力作用，但运动物体不可能受到静摩擦力作用C．正压力越大，摩擦力可能越大，也可能不变D．摩擦力方向可能与速度方向在同一直线上，也可能与速度方向不在同一直线上【答案】CD【解析】AB、静摩擦力存在于相对静止的两物体之间，滑动摩擦力存在于相对运动的两物体之间，运动物体可能受到静摩擦力作用，静止物体也可能受到滑动摩擦力作用，故AB错误；C、由f=μN知，滑动摩擦力与压力成正比，而静摩擦力与压力无关，故C正确；D、摩擦力方向有可能与速度方向不在一直线上，比如随水平转盘一直匀速转动的物体，受到的静摩擦力指向圆盘的圆心，与速度垂直，故D正确。【考点】滑动摩擦力；静摩擦力和最大静摩擦力11．某赛车手在一次野外训练中，先利用地图计算出出发地和目的地的直线距离为9km，从出发地到目的地用了5分钟，赛车上的里程表指示的里程数值增加了15km，当他经过某路标时，车内速度计指示的示数为150km/h，那么可以确定的是()A．在整个过程中赛车手的平均速度是108km/hB．在整个过程中赛车手的平均速度是180km/hC．在整个过程中赛车手的平均速率是108km/hD．经过路标时的瞬时速度是150km/h【答案】AD【解析】由xvt得平均速度为108km/h；速度计的示数表示当时的瞬时速率。【考点】平均速度12．一警车A停在路口，一违章货车B恰好经过A车，A车立即加速追赶，它们的v－t图象如图所示，则0～4s时间内，下列说法正确的是()A．A车的加速度为5m/s2B．3s末A车速度为7m/sC.在4s末A车追上B车D．两车相距最远为5m【答案】CD【解析】A、由斜率读出A的加速度22.5/vamst，故A错误；B、由图象纵坐标读出3s末A车速度为7.5m/s，故B错误；C、4s末由“面积”得到B的位移等于A的位移，4s末A车恰好追上B车，故C正确；D、在2s前，B车的速度大于A车的速度，两车距离增大，在2s后A车的速度大于B车的速度，两车的距离减小，在2s末时刻两车的距离最大，由图读出两车相距最远为5m，故D正确。【考点】匀变速直线运动的图像二、实验题(共15分)13．(6分)如图所示为同一打点计时器打出的两条纸带，由纸带可知________．A.在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的大B．在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的小C．纸带甲的加速度比乙的大D．纸带甲的加速度比乙的小【答案】BD【解析】平均速度的定义是xvt两纸带“0”至“5”的过程中，时间相等，乙的位移大；由2saT可知乙的加速度大。【考点】平均速度、匀变速直线运动的规律14．(9分)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之间还有4个点未画出，则相邻计数点时间间隔为s，其中x1＝7.05cm，x2＝7.68cm，x3＝8.33cm，x4＝8.95cm，x5＝9.61cm，x6＝10.26cm，则A点处瞬时速度的大小是________m/s，加速度的大小是________m/s2.(计算结果保留两位有效数字)【答案】0.100.860.64【解析】时间中点的瞬时速度，等于这个过程的平均速度，即342xxvt；利用逐差法的结论直接求出加速度即可：26543212()()0.64/(3)xxxxxxamst【考点】匀变速直线运动规律、逐差法求加速度三、计算题(共37分)15．（10分）在一段限速为50km/h的平直道路上，一辆汽车遇到紧急情况刹车，刹车后车轮在路面上滑动并留下9.0m长的笔直的刹车痕．从监控录像中得知该车从刹车到停止的时间为1.5s．请你根据上述数据计算该车刹车前的速度，并判断该车有没有超速行驶．【答案】12m/s没有超速【解析】已知汽车刹车的位移为x=9m，刹车后运动时间t=1.5s，刹车后的末速度为v=0根据汽车刹车后做匀减速直线运动，根据速度时间关系有：v=v0+at根据匀减速直线运动位移时间关系有：2012xvtat解得汽车刹车时的速度v0=12m/s=43.2km/h因为43.2km/h50km/h，所以没有超速。【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系16.（12分）如图所示，物体A重GA＝40N，物体B重GB＝20N，A与B、B与地面之间的动摩擦因数相同．用水平绳将物体A系在竖直墙壁上，水平力F向右拉物体B，当F＝30N时，才能将B匀速拉出．则接触面间的动摩擦因数μ多大？【答案】0.3【解析】设接触面间的动摩擦因数为μ，物体A与B间的摩擦力为f1=μGA物体B与地面间的滑动摩擦力为f2=μ（GA+GB）将B匀速拉出，拉力大小与两个摩擦力的合力大小应相等，有F=f1+f2=μ（2GA+GB）解得：μ=0.30【考点】共点力平衡、滑动摩擦力17．（15分）2013年9月某一天，我南海舰队蛟龙突击队演练直升机低空跳伞，当直升机悬停在离地面224m高处时，伞兵离开直升机做自由落体运动．运动一段时间后，打开降落伞，展伞后伞兵以12.5m/s2的加速度匀减速下降．为了伞兵的安全，要求伞兵落地速度最大不得超过5m/s(取g＝10m/s2)，求：(1)落地时相当于从多高处自由落下？(2)伞兵展伞时，离地面的高度至少为多少？(3)伞兵在空中的最短时间为多少？【答案】(1)99m(2)1.25m(3)8.6s【解析】(1)以5m/s的速度落地相当于从h1高处自由落下由2gh1＝v21得h1＝v212g＝522×10m＝1.25m.（2）设直升机悬停位置距地面高度为H，伞兵展伞时，离地面的高度至少为h，此时速度为v0，着地时，速度为v1，在匀减速运动阶段，有v21－v20＝－2ah在自由落体运动阶段，有v20＝2g(H－h)联立解得h＝99m，v0＝50m/s(2)设伞兵在空中的最短时间为t，则在自由落体运动阶段，有v0＝gt1解得t1＝v0g＝5010s＝