2020-2021学年天津市第二南开中学高一（上）期中物理试卷

2020-2021学年天津市第二南开中学高一（上）期中物理试卷

1. 某质点从静止开始做加速度大小为的匀加速直线运动，下列说法错误的是

A. 质点的加速度每隔1s增大
B. 质点在任意1s的时间内末速度比初速度大
C. 质点在1s末、2s末、3s末的速度大小之比为1：2：3
D. 质点在前2s内、前4s内、前6s内的位移大小之比为1：4：9

2. 甲、乙两车在平直公路上行驶，其图象如图所示。时，两车间距为；时刻，甲、乙两车相遇。时间内甲车发生的位移为s，下列说法正确的是
    

A. 时间内甲车在前，时间内乙车在前
B. 时间内甲车平均速度大小是乙车平均速度大小的2倍
C. 时刻甲、乙两车相距
D.

3. 体育课上一学生将足球踢向斜台，如图所示．下列关于足球与斜台作用时斜台给足球的弹力方向的说法正确的是
    

A. 沿的方向 B. 沿的方向
C. 先沿的方向后沿的方向 D. 沿垂直于斜台斜向左上方的方向

4. 一个木箱，在下列几种情境中，一定受摩擦力的是

A. 静止粗糙水平面上
B. 静止在山坡上
C. 与水平匀速行驶的平板车相对静止
D. 沿着竖直粗糙墙面自由下落

5. 打印机正常情况下；进纸系统能做到“每次只进一张纸”，进纸系统的结构示意图如图所示，设图中刚好有20张相同的纸，每张纸的质量均为m，搓纸轮按图示方向
   转动带动最上面的第1张纸向右运动，搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为，纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为，工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为打印机正常工作时，下列说法正确的是

A. 第2张纸受到第1张纸的摩擦力方向向左
B. 第10张纸与第11张之间的摩擦力大小为
C. 第20张纸与摩擦片之间的摩擦力为0
D. 要做到“每次只进一张纸”，应要求

6. 下列说法中，不正确的是

A. 当加速度与速度方向相同且又减小时，物体做加速运动
B. 物体加速度的方向保持不变，则速度方向也保持不变
C. 速度先减小再增大的运动可能是匀变速直线运动
D. 位移的方向和速度的方向始终相同的运动一定是匀速直线运动

7. 如图所示，我国有一种传统的民族体育项目叫做“押加”，实际上相当于两个人拔河，如果甲、乙两人在“押加”比赛中，甲获胜，则下列说法中正确的是

A. 甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力，所以甲获胜
B. 当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小等于乙对甲的拉力大小
C. 当甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力
D. 甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，所以甲获胜

8. 我国“蛟龙号”深潜器经过多次试验，终于在2012年6月24日以7020m深度创下世界最新纪录国外最深不超过，这预示着它可以征服全球的海底世界。在某次实验中，深潜器内的显示屏上显示出的深度曲线如图所示、速度图象如图所示，则下列说法中正确的是
    

A. 图中是本次实验下潜的最大深度
B. 本次实验中深潜器的最大加速度是
C. 在和的时间段内深潜器具有向上的加速度
D. 在时间段内深潜器的平均速度为0

9. 探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，组成了如图1所示的装置，所用的每个钩码的质量都是30g。他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，在坐标系中作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度x之间的函数关系的图线图。弹簧认为是轻弹簧，弹力始终未超出弹性限度，取
   
   由图线求得该弹簧的劲度系数______。原长______结果均保留两位有效数字，
   某同学在做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中，他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用毫米刻度尺测出弹簧的原长，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L，把作为弹簧的伸长量x。这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是图3中的______
    

10. 某学生利用“研究匀变速直线运动”的实验装置来测量一个质量的重锤下落时的加速度值，该学生将重锤固定在纸带下端，让纸带穿过打点计时器，实验装置如图1所示．
    
    以下是该同学正确的实验操作和计算过程，请填写其中的空白部分：
    ①实验操作：______，释放纸带，让重锤自由落下，______.
    ②取下纸带，取其中的一段标出计数点如图2所示，测出相邻计数点间的距离分别为，，，，，，已知打点计时器的打点间隔，则重锤运动的加速度计算表达式为______，代入数据，可得加速度______计算结果保留三位有效数字
    结果发现，重锤下落时的加速度比实际的重力加速度小，为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差，请你提出一个有效的改进方法：______.
11. 一质量不计的弹簧原长为，两端各用的力拉弹簧时，弹簧长度为。现将该弹簧一端固定于质量的物体上，另一端施一水平拉力F，如图所示。设弹簧始终在弹性限度内，g取。求：
    弹簧的劲度系数多大？
    当弹簧拉长至时，物体恰好开始运动。则物体与水平面间的最大静摩擦力多大？
    当用水平力拉着物体匀速运动时，弹簧的长度为，则物体与水平面之间的动摩擦因数多大？
    
    
    
    
    
    
     
12. 跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，当自由下落180米的距离时，打开降落伞，伞张开后运动员就以的加速度做匀减速运动，到达地面时速度为，问：
    运动员打开降落伞时的瞬时速度是多少？
    离开飞机时到运动到达地面所用的总时间为多少？
    运动员从多高地方离开飞机做跳伞表演？
    
     

13. 如图所示，离地面足够高处有一竖直的空管，管长为24m，M、N为空管的上、下两端，空管由于受外力作用，由静止开始竖直向下做加速运动，加速度大小为，同时在M处一个大小不计的小球沿管的轴线以初速度竖直上抛，不计一切阻力，取求：
    若小球上抛的初速度为，小球上升过程中离抛出点的最大高度；
    若小球上抛的初速度为，小球经过多长时间从管的N端穿出；
    若此空管静止时N端离地64m高，欲使在空管到达地面时小球必须落到管内，在其他条件不变的前提下，求小球的初速度大小的范围。
    
    
    
    
    
    
    
    

答案和解析

1.【答案】A
 

【解析】解：AB、物体做匀加速直线运动，所以物体的加速度恒定不变，加速度的大小为，说明其速度每秒钟增加，故A错误，B正确；
C、质点做初速度为0的匀加速直线运动，根据可知，质点在1s末、2s末、3s末的速度大小之比为1：2：3，故C正确；
D、根据可知质点在前2s内、前4s内、前6s内的位移大小之比为1：4：9，故D正确。
因选错误的，
故选：A。
根据匀变速直线运动的定义，结合加速度大小判断速度变化情况；物体做初速度为0的匀变速直线运动，根据速度公式和位移公式计算速度比和位移比；
物体做初速度为零的匀变速直线运动时，其速度公式简化为，其位移公式简化为，据此即可处理该问题。
 

2.【答案】D
 

【解析】解：A、时间内，甲的位移小于乙的位移，时刻，甲、乙两车相遇，说明时间内甲车在前，时间内甲车的速度比乙车的大，则甲车在前，故A错误。
B、时间内甲车平均速度大小，乙车平均速度大小，所以时间内甲车平均速度大小等于乙车平均速度大小，故B错误。
CD、时间内甲车的位移为，乙车的位移，时刻，甲、乙两车相遇，则有：；
得：。
时间内，甲乙位移之差为，时刻甲、乙两车相距的距离与0时刻相同，为故C错误，D正确。
故选：D。
由图象可知甲做匀加速直线运动，乙做匀减速直线运动，根据图象与坐标轴围成的面积表示运动的位移，分析两车各个时刻的位置关系。根据公式分析平均速度关系。由位移关系和原来相距的距离求s。
本题要能根据图象去分析物体的运动过程，关键要抓住图线和时间轴围成的面积表示物体通过的位移，根据速度的大小关系，分析两车间距的大小。
 

3.【答案】D
 

【解析】解：支持力是弹力，方向总是垂直于接触面，并指向被支持物。
所以斜台给篮球的弹力的方向为垂直斜台向左上方方向。故D正确，ABC错误；
故选：D。
弹力方向总垂直于接触面，压力指向被压物体，支持力指向被支持物体．
弹力的方向与物体形变的方向相反．弹力有三种：压力、支持力和拉力，压力和支持力与接触面，轻绳的拉力沿着绳子指向绳收缩的方向．
 

4.【答案】B
 

【解析】解：A、物体与水平面间有压力，但是物体与水平面间没有相对运动的趋势，则物体与水平面间没有摩擦，故A错误；
B、物体与山坡间有压力，并且物体有向下运动的趋势，所以物体与山坡间有摩擦，故B正确；
C、物体与平板车间有压力，但是两者在水平方向匀速且相对静止，则物体与平板车间没有相对运动的趋势，所以物体与平板车间无摩擦，故C错误；
D、水平方向没有外力，则物体与墙之间没有压力，则没有摩擦，故D错误。
故选：B。
产生摩擦力的条件需要接触面间有压力，并且有相对于接触面的运动或运动趋势。
解决本题的关键在于要知道摩擦力有无的判断可用条件法。
 

5.【答案】D
 

【解析】解：AD、第1张纸上表面受到搓纸轮施加的静摩擦力f，方向向右，第1张纸下表面受到第2张纸施加的滑动摩擦力，方向向左，即有：
F为搓纸轮对第1张纸的压力；因为，正常情况下，，故必有，故A错误，D正确；
BC、第2张与第3张纸之间的摩擦力及第10张纸与摩擦片之间的摩擦力都是静摩擦力，根据受力平衡条件，可知，大小均为，故BC错误；
故选：D。
第1张纸受到的摩擦力是滑动摩擦力，方向与相对运动趋势方向相反。第2张纸受到第1张的滑动摩擦力，小于第3张对它的摩擦力，与第3张之间不发生相对滑动。而第3张到第10张的最大静摩擦力更大，更不能发生相对滑动。
解决该题的关键是明确知道搓纸轮工作时与纸张之间的摩擦力是静摩擦力，知道静摩擦力小于或等于最大静摩擦力，正确分析接触面积间的正压力；
 

6.【答案】BD
 

【解析】解：A、当加速度与速度方向相同且又减小时，物体做加速运动，速度增加得越来越慢，故A正确；
B、物体加速度的方向保持不变，则速度方向可以变化，例如平抛运动，故B错误；
C、速度先减小再增大的运动可能是匀变速直线运动，例如竖直上抛运动，故C正确；
D、位移的方向和速度的方向始终相同的运动可能是加速直线运动，故D错误；
本题选不正确的，故选：
判断物体加速还是减速，看加速度与速度的方向关系，当速度的方向与加速度的方向相同，做加速运动；当速度的方向与加速度方向相反，做减速运动．
解决本题的关键掌握当速度的方向与加速度的方向相同，做加速运动；当速度的方向与加速度方向相反，做减速运动．
 

7.【答案】BD
 

【解析】解：对甲、乙两人及绳子为一整体进行研究，水平方向的外力就是地面分别对甲、乙两人的摩擦力；
整体从静止到运动起来产生了加速度，故受外力不平衡，由此可判断甲所受摩擦力大于乙所受摩擦力；
甲拉乙的力与乙拉甲的力是一对作用力与反作用力，大小相等；
即不管哪个获胜，甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是当地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，甲才能获胜；
故AC错误，BD正确；
故选：BD。
“押加”比赛中两队对绳子的拉力等大反向，之所以甲获胜，原因是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力。
由此题的知识我们可以知道，在拔河比赛中要挑选一些体重大的同学，以增加与地面之间的最大静摩擦力。
 

8.【答案】AC
 

【解析】解：A、图是深度曲线，图中代表本次最大深度，是时到达的，故A正确。
B、由图b的斜率表示加速度，则在和时间内的加速度最大，最大加速度大小是：，故B错误。
C、内减速下降和加速上升均会出现超重现象，深潜器具有向上的加速度，故C正确。
D、在吋间段内位移等于图象的面积，可以看出位移不等于零，则平均速度也不为零，故D错误。
故选：AC。
本题要看懂速度图象和深度图象意义，蛟龙号先加速下沉，后匀速下称后减速下沉，在某深度停留，而后加速上升，后减速上升至水面，根据深潜器的运动情况分析即可。
本题是速度图象与深度图象问题，首先要看懂图象，其次要明确图象的物理意义，知道图象的斜率表示加速度，斜率正负表示加速度方向。
 

9.【答案】
 

【解析】

【分析】
对弹力于弹簧长度变化关系的分析。图线跟坐标轴交点，表示弹力为零时弹簧的长度，即为弹簧的原长。由画得的图线为直线可知弹簧的弹力大小与弹簧伸长量成正比。
结合该实验中的注意事项分析即可。
本题主要考查了胡克定律，明确实验原理及其实验注意事项，在第二问中，需要考虑弹簧自身的重力。
【解答】
解：根据胡克定律即，图象斜率等于弹簧的劲度系数故
当时，，即图象与x轴的交点等于弹簧的原长，即
把弹簧悬挂后，由于弹簧自身有重力，在不加外力的情况下，弹簧已经有一定的伸长。故C正确，ABD错误。
故选：C。
故答案为：，；；  

10.【答案】① 先接通电源关闭电源;②  将重锤换成较大质量的重锤或者实验过程中让重锤下落时纸带尽量减小摩擦．
 

【解析】解：①实验操作：先接通电源，然后释放纸带，让重锤自由落下，再关闭电源．
②根据匀变速直线运动的推论，有：
①
②
③
④
联立①②③④解得：；
代入数据解得：
根据实验原理可知，造成该实验误差的主要原因是物体下落过程中存在摩擦阻力，一是小球下落的空气阻力，二是纸带和限位孔之间的摩擦，故具体采取的具体措施为：将重锤换成较大质量的重锤或者实验过程中让重锤下落时纸带尽量减小摩擦．
故答案为：接通电源，关闭电源，；，将重锤换成较大质量的重锤或者实验过程中让重锤下落时纸带尽量减小摩擦．
根据逐差法，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量可以求出物体运动的加速度大小；根据实验原理可知，造成该实验误差的主要原因是物体下落过程中存在摩擦阻力．
明确实验原理，能根据作差法求出加速度，会分析实验误差，对于基础实验要亲自动手进行实际操作，同时加强利用基本物理规律解决实验问题的能力．
 

11.【答案】解：由胡克定律得：
解得；
此时最大静摩擦力等于拉力
解得；
滑块匀速运动摩擦力为f，此时拉力等于滑动摩擦力，有

根据胡克定律可得：，
解得。
答：弹簧的劲度系数为；
当弹簧拉长至时，物体恰好开始运动。则物体与水平面间的最大静摩擦力为12N；
当用水平力拉着物体匀速运动时，弹簧的长度为，则物体与水平面之间的动摩擦因数为。
 

【解析】由平衡条件和胡克定律求出弹簧的劲度系数。
若将弹簧拉长到13cm时，弹簧的拉力刚好等于最大静摩擦力，由平衡条件求解最大静摩擦力大小。
若将弹簧拉长到12cm时，物体匀速前进，此时所受到的是滑动摩擦力，由平衡条件求解动摩擦因数。
对于摩擦力问题，首先要根据物体的受力情况，判断物体的状态，确定是何种摩擦力，再选择解题方法。静摩擦力由平衡条件求解，而滑动摩擦力可由公式或平衡条件求解。
 

12.【答案】解：运动员打开伞前做自由落体运动，根据
可求得运动员打开伞时所用的时间，
所以运动员打开降落伞时的瞬时速度是。
或由，可求得运动员打开伞时的速度为。
打开伞后运动到达地面的时间为
离开飞机时到达地面的所用的总时间为
运动员做匀减速运动的下落位移为，则
解得
故运动员离开飞机时距地面高度为。
答：
运动员打开降落伞时的瞬时速度是。
离开飞机时到运动到达地面所用的总时间为10s。
运动员从308m高地方离开飞机做跳伞表演。
 

【解析】运动员打开伞前做自由落体运动，由公式求出下落180m所用的时间，由求出打开降落伞时的瞬时速度。
伞张开后运动员做匀减速运动，由公式求出匀减速运动的时间，即可求得总时间。
由公式求出匀减速运动的位移，即可求得总高度。
本题关键明确运动员的两段运动过程，找出已知量和待求量，然后选择恰当的运动学公式列式求解。
 

13.【答案】解：由速度与位移公式可知，
带入数据解得小球上升的最大高度
以向下方向为正方向。
设经t时间，小球从N端穿出，小球下落的高度：

空管下落的高度：；
则
联立得
代入数据解得：，舍
故小球经过4s时间从管内穿出
设空管经时间到达地面，
由可得：，
小球下落高度：，
小球落入管内的条件是：，
解得：；
答：若小球上抛的初速度为，小球竖直上升的最大高度是5m；
若小球上抛的初速度为，小球从抛出开始经过4s时间从管的N端穿出；
若此空管的N端距离地面高64m，欲使在空管到达地面时小球必须落在管内，在其他条件不变的前提下，小球初速度的范围是：。
 

【解析】由匀变速直线运动的速度位移公式可以求出位移；
对于这类相对运动问题注意选择参照系，以地面为参照系，二者均做匀变速直线运动，最后小球穿出时，二者位移差为管长L，据此列方程可正确求解。
求出空管落地的时间，小球要落入空管内，小球在空管落地的时间内的位移必须满足的条件为，根据匀变速直线运动的位移时间公式求出小球的初速度范围。
本题考查了匀变速直线运动的规律，关键理清空管和小球的运动情况，抓住相等的量，运用运动学公式灵活求解。