2021北京北大附中石景山学校高一（上）期中物理（教师版）

2021北京北大附中石景山学校高一（上）期中

物    理

（时间：90分钟 ，满分：100分）

一、单选题（本题共14道小题，每小题3分，共计42分。每道小题只有一个选项正确）

1. 最早对自由落体运动进行科学的研究，否定了亚里士多德错误论断的科学家是

A. 牛顿 B. 伽利略

C. 开普勒 D. 胡克

2. 下列图象中能反映自由落体运动规律是（　　）

A.  B.

C.  D.

3. 下面各图的文字叙述正确的是（　　）

A. 图（1）中表示博尔特到达终点的时刻

B. 图（2）中跳水运动员，在裁判眼里可以将看作质点

C. 图（3）中高铁车厢里显示的速度为瞬时速度

D. 图（4）中两人对跳伞员的描述不同是因为参考系不同

4. 在公路上经常有如图所示的交通标志，下列说法中正确的是（　　）

A. 左图中的限速标志为平均速度大小

B. 左图中限速标志为瞬时速度大小

C. 左图中的限速标志为加速度大小

D. 右图中的距离标志为位移大小

5. 下列几组物理量中，都为矢量的一组是（     ）

A. 时间、位移、速度

B. 速度、速度变化量、加速度、力

C. 路程、时间、速率

D. 速度、速率、加速度、力

6. 某质点向东运动12m，又向西运动20m，又向北运动6m，则它运动的路程和位移大小分别是（    ）

A. 14m，10m B. 38m，10m C. 14m，6m D. 38m，6m

7. 对于速度和加速度，以下说法正确的是（　　）

A. 物体速度小，加速度一定小

B. 运动的物体速度变化大，加速度一定大

C. 物体速度变化快，加速度必定大

D. 物体加速度在减少，速度一定也减少

8. 关于重心，下列说法正确的是（　　）

A. 重心就是物体内重力最大的点

B. 有规则几何形状的物体的重心必与他的几何中心重合

C. 重心是物体各部分所受重力的合力的作用点

D. 重心是重力的作用点，他总是在物体上

9. 如图所示，图中的物体A均处于静止状态，下列关于受到弹力作用的说法不正确的是（　　）

A. 图甲中地面是光滑水平的，A与B间存在弹力

B. 图乙中两光滑斜面与水平地面的夹角分别为α、β，A对两斜面均有压力的作用

C. 图丙中地面光滑且水平，A与竖直墙壁有压力作用

D. 图丁中A受到斜面B对它的支持力的作用

10. 玻璃瓶被瓶口朝上握在手中静止，则这只瓶子受摩擦力的情况是（　　）

A. 瓶子静止，所以瓶子不受摩擦力

B. 手握瓶子的力越大，瓶子受的摩擦力越大

C. 瓶子受的摩擦力等于瓶子的重力

D. 握瓶手越粗糙，瓶子受的摩擦力越大

11. 物体做加速度恒定、速度增加的直线运动，已知加速度为2m/s2，则（　　）

A. 物体在某秒末的速度一定是该秒初的速度的2倍

B. 物体在某秒末的速度一定比该秒初的速度大2m/s

C. 物体在某秒初的速度一定比前秒末的速度大2m/s

D. 物体在某秒末的速度一定比前秒初的速度大2m/s

12. A和B两物体在同一直线上运动的v-t图像如图所示。下列说法不正确的是（　　）

A． 两物体同时出发

B. 第2s末两物体速度相同

C. 运动过程中A、B的加速度大小相等

D. 两物体运动方向相反

13. 某航母跑道长200m飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s2，起飞需要的最低速度为50m/s．那么，飞机在滑行前，需要借助弹射系统获得的最小初速度为

A. 5m/s B. 10m/s C. 15m/s D. 20m/s

14. 一质点做直线运动，加速度方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小至零，则在此过程中（　　）

A. 位移逐渐增大，当加速度减小至零时，位移将不再增大

B. 位移逐渐减小，当加速度减小至零时，位移达到最小值

C. 速度逐渐减小，当加速度减小至零时，速度达到最小值

D. 速度逐渐增大，当加速度减小至零时，速度达到最大值

二、实验题（本题共2道小题，共计18分）

15. 如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系（重力加速度已知）。

（1）图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F-x图线，由此可求出弹簧的劲度系数为_____N/m。

（2）图线不过原点的原因是由于_____。

（3）某实验小组在上述实验中，使用两根不同的轻弹簧a和b（自重很小），得到弹力F与弹簧总长度l的图像如图丙所示。下列表述正确的是_____

A．b的原长比a的长

B．a的劲度系数比b的大

C．施加同样大的力，a的形变量比b的大

D．测得的弹力与弹簧的总长度成正比

16. 在用电火花计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，如图所示的是一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出。

（1） 安装纸带时，应将纸带置于复写纸（或墨粉纸盘）的__________（选填“上方”或“下方”）。打点计时器应连接__________（选填“直流”或“交流”）电源。

（2）根据运动学有关公式可求得vB＝1.38 m/s，vC＝__________m/s，vD＝3.90 m/s。（结果保留三位有效数字）

（3）利用求得的数值在图的坐标纸中作出小车的v­t图像（以打A点时开始计时）。（      ）

（4）利用纸带上的数据或者v­t图线求出小车运动的加速度a＝__________m/s2。 （结果保留三位有效数字）

三、解答题（本题共4道小题，共计40分）

17. 探究弹力和弹簧伸长量的关系时，在弹性限度内，悬挂15N重物时，弹簧长度为0.16m，悬挂20N重物时，弹簧长度为0.18m，求：

（1）弹簧的原长L0；

（2）弹簧的劲度系数k。

18. 在平直路面上以16m/s速度匀速行驶的汽车，刹车后做匀减速直线运动，加速度的大小为4m/s2，求刹车后

（1）2s末汽车的速度；

（2）汽车在4.5s内走过的位移；

（3）汽车停止运动前最后1s内通过的位移。

19. 如图所示，物体以10m/s的初速度冲上光滑斜面，已知物体在斜面上运动的加速度大小始终为5m/s2，方向沿斜面向下，当物体速度大小变为5m/s时，经历的时间可能为多少？

20. 鸡蛋从高处落到地面而不被摔坏，撞击地面的速度最大不能超过1m/s。课外活动小组设计了如图所示的保护装置，用A、B两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋，现将该装置从距地面某一高处自由下落，装置碰地后速度立即为0，且保持竖直无反弹，此后鸡蛋在A、B夹板间减速下降的加速度大小为4.5g。（g＝10m/s2）

（1）如果没有保护，鸡蛋自由下落而不被摔坏时释放的最大高度h；

（2）某次实验中保护装置从离地面H＝5m的高度处静止释放，为保证鸡蛋安全，鸡蛋放的位置离装置下端的最小距离s；

（3）求在在满足第（2）问情况下鸡蛋运动的总时间t。

参考答案

一、单选题（本题共14道小题，每小题3分，共计42分。每道小题只有一个选项正确）

1. 最早对自由落体运动进行科学的研究，否定了亚里士多德错误论断的科学家是

A. 牛顿 B. 伽利略

C. 开普勒 D. 胡克

【答案】B

【解析】

【详解】最早对自由落体运动进行科学研究，否定了亚里士多德错误论断的科学家是伽利略，故选项B正确．

2. 下列图象中能反映自由落体运动规律的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】自由落体是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，故其速度应是从零开始均匀增加的；而在图象中这样的运动图象应为过原点的直线，设向下为正方向，所以自由落体运动的加速度和速度都是正值。

故选B。

3. 下面各图的文字叙述正确的是（　　）

A. 图（1）中表示博尔特到达终点的时刻

B. 图（2）中跳水运动员，在裁判眼里可以将看作质点

C. 图（3）中高铁车厢里显示的速度为瞬时速度

D. 图（4）中两人对跳伞员的描述不同是因为参考系不同

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．19.19s是博尔特跑完200m所用时间，为时间间隔，故A错误；
B．裁判需要观察跳水运动员的动作，不能将她看作质点，故B错误；
C．高铁车厢里显示的只有速度大小，没有方向，所以是速率，故C错误；
D．以地面为参考系，跳伞员做曲线运动，以飞机为参考系，跳伞员做直线运动，所以两人对跳伞员的描述不同是因为参考系不同，故D正确。
故选D。

4. 在公路上经常有如图所示的交通标志，下列说法中正确的是（　　）

A. 左图中的限速标志为平均速度大小

B. 左图中的限速标志为瞬时速度大小

C. 左图中的限速标志为加速度大小

D. 右图中的距离标志为位移大小

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】ABC．左图中的限速标志为最高速度不超过100km/h，此速度是指瞬时速度大小，选项B正确，AC错误；

D．右图中的距离标志为路程，选项D错误。

故选B。

5. 下列几组物理量中，都为矢量的一组是（     ）

A. 时间、位移、速度

B. 速度、速度变化量、加速度、力

C. 路程、时间、速率

D. 速度、速率、加速度、力

【答案】B

【解析】

【详解】A．时间是标量，位移和速度是矢量，故A不符合题意；

B．速度、速度变化量、加速度、力，都是矢量，故B符合题意；

C．路程、时间、速率都是标量，故C不符合题意；

D．速度、加速度、力都是矢量，速率是标量，故D不符合题意。

故选B。

6. 某质点向东运动12m，又向西运动20m，又向北运动6m，则它运动的路程和位移大小分别是（    ）

A. 14m，10m B. 38m，10m C. 14m，6m D. 38m，6m

【答案】B

【解析】

【详解】运动过程如图所示：

路程：

位移

故B正确，ACD错误；

故选B。

7. 对于速度和加速度，以下说法正确的是（　　）

A. 物体速度小，加速度一定小

B. 运动的物体速度变化大，加速度一定大

C. 物体速度变化快，加速度必定大

D. 物体加速度在减少，速度一定也减少

【答案】C

【解析】

【详解】A．速度与加速度、速度变化量没有直接关系，物体速度小，加速度不一定小，故A错误；

B．速度变化量大，但如果用时长，则加速度不一定大，故B错误；
C．物体的速度变化快时，加速度一定大，故C正确；
D．如果加速度和速度方向相同，则加速度减小时，速度仍然在增大，只不过增大的慢了，故D错误。
故选C。

8. 关于重心，下列说法正确的是（　　）

A. 重心就是物体内重力最大的点

B. 有规则几何形状的物体的重心必与他的几何中心重合

C. 重心是物体各部分所受重力的合力的作用点

D. 重心是重力的作用点，他总是在物体上

【答案】C

【解析】

【详解】A．重心在效果上可以看作物体各部分所受重力的集中点，A错误；

B．任何有规则形状的均匀物体，其重心一定与它的几何中心重合。而质量分布不均匀的物体则不一定，B错误；

C．重心是物体各部分所受重力的集中点C，正确。

D．物体重心可能在物体上，也可能在物体外，比如均匀圆环的重心在环外，D错误。

故选C。

9. 如图所示，图中的物体A均处于静止状态，下列关于受到弹力作用的说法不正确的是（　　）

A. 图甲中地面是光滑水平，A与B间存在弹力

B. 图乙中两光滑斜面与水平地面的夹角分别为α、β，A对两斜面均有压力的作用

C. 图丙中地面光滑且水平，A与竖直墙壁有压力的作用

D. 图丁中A受到斜面B对它的支持力的作用

【答案】A

【解析】

【详解】A．图甲中对B进行受力分析，B球受重力和弹力的作用，二力平衡B球静止，不可能再受到A对B的弹力的作用，故A错误，符合题意；

B．图乙中中采用假设法，若除去左侧的斜面，A将运动，去掉右侧的斜面，A也将运动，所以两斜面对球A均有力的作用，故B正确，不符合题意；

C．图丙由物体的平衡条件知外力F与竖直墙壁对它的作用力平衡，墙对物体A有力的作用，故C正确，不符合题意；

D．图丁由弹力产生的条件可知，A与B接触且挤压，二者之间有弹力的作用，故D正确，不符合题意。

故选A。

10. 玻璃瓶被瓶口朝上握在手中静止，则这只瓶子受摩擦力的情况是（　　）

A. 瓶子静止，所以瓶子不受摩擦力

B. 手握瓶子的力越大，瓶子受的摩擦力越大

C. 瓶子受的摩擦力等于瓶子的重力

D. 握瓶的手越粗糙，瓶子受的摩擦力越大

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】玻璃瓶被瓶口朝上握在手中静止，在竖直方向上，瓶子受到重力的作用，根据平衡条件可判断知瓶子还受到手给瓶子竖直向上静摩擦力的作用，且大小等于瓶子的重力，与手握瓶子的力，握瓶的手粗糙程度无关，故选C。

11. 物体做加速度恒定、速度增加的直线运动，已知加速度为2m/s2，则（　　）

A. 物体在某秒末的速度一定是该秒初的速度的2倍

B. 物体在某秒末的速度一定比该秒初的速度大2m/s

C. 物体在某秒初的速度一定比前秒末的速度大2m/s

D. 物体在某秒末的速度一定比前秒初的速度大2m/s

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】AB．匀加速直线运动，加速度为2m/s2，物体在某秒末的速度一定比该秒初的速度大2m/s，但不一定是2倍，故A错误，B正确；

CD．某秒初与前秒末是同一时刻，速度相等，故CD错误。

故选B。

12. A和B两物体在同一直线上运动的v-t图像如图所示。下列说法不正确的是（　　）

A. 两物体同时出发

B. 第2s末两物体速度相同

C. 运动过程中A、B的加速度大小相等

D. 两物体运动方向相反

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．由图像可知，两物体在t=0时刻同时出发，A正确，不符合题意；

B．由图像可知，第2s末两物体速度相同，B正确，不符合题意；

C．图像斜率的大小等于加速度大小，由图像可知，运动过程中A、B的加速度大小相等，C正确，不符合题意；

D．两物体速度均为正值，则运动方向相同，D错误，符合题意。

故选D。

13. 某航母跑道长200m飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s2，起飞需要的最低速度为50m/s．那么，飞机在滑行前，需要借助弹射系统获得的最小初速度为

A. 5m/s B. 10m/s C. 15m/s D. 20m/s

【答案】B

【解析】

【详解】试题分析：由运动学公式，代人数据得：，故选B正确．

考点：匀变速直线运动的速度与位移的关系

【名师点睛】已知飞机的末速度、加速度和位移，代入公式，即可求出初速度；该题考查导出公式的应用，直接代入公式即可．

14. 一质点做直线运动，加速度方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小至零，则在此过程中（　　）

A. 位移逐渐增大，当加速度减小至零时，位移将不再增大

B. 位移逐渐减小，当加速度减小至零时，位移达到最小值

C. 速度逐渐减小，当加速度减小至零时，速度达到最小值

D. 速度逐渐增大，当加速度减小至零时，速度达到最大值

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】当加速度的方向与速度方向相同时，速度逐渐增大，当加速度减小为零，速度达到最大，由于速度的方向不变，位移一直增大。

故选D。

二、实验题（本题共2道小题，共计18分）

15. 如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系（重力加速度已知）。

（1）图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F-x图线，由此可求出弹簧的劲度系数为_____N/m。

（2）图线不过原点的原因是由于_____。

（3）某实验小组在上述实验中，使用两根不同的轻弹簧a和b（自重很小），得到弹力F与弹簧总长度l的图像如图丙所示。下列表述正确的是_____

A．b的原长比a的长

B．a的劲度系数比b的大

C．施加同样大力，a的形变量比b的大

D．测得的弹力与弹簧的总长度成正比

【答案】    ①. 200    ②. 弹簧自身重力的原因    ③. AC

【解析】

【分析】

【详解】[1](1) F-x图线斜率表弹簧的劲度系数，有

(2)[2]由于弹簧自身重力的原因，所以图线不过原点。

(3)[3]横坐标表示长度，纵坐标表示弹簧弹力，斜率表示弹簧的劲度系数，由图可知，当弹簧受力为0时，弹簧长度为原长，可发现此时b的长度要大于a；b的图线比a的陡，所以b的斜率大，劲度系数大；根据胡克定律，由于b的劲度系数大，所以施加同样大的力，a的形变量比b的大；测得的弹力与弹簧的伸长量成正比。

16. 在用电火花计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，如图所示的是一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出。

（1） 安装纸带时，应将纸带置于复写纸（或墨粉纸盘）的__________（选填“上方”或“下方”）。打点计时器应连接__________（选填“直流”或“交流”）电源。

（2）根据运动学有关公式可求得vB＝1.38 m/s，vC＝__________m/s，vD＝3.90 m/s。（结果保留三位有效数字）

（3）利用求得的数值在图的坐标纸中作出小车的v­t图像（以打A点时开始计时）。（      ）

（4）利用纸带上的数据或者v­t图线求出小车运动的加速度a＝__________m/s2。 （结果保留三位有效数字）

【答案】    ①. 下方    ②. 交流    ③. 2.64    ④.     ⑤. 13.6

【解析】

【分析】

【详解】（1）[1][2] 安装纸带时，应将纸带置于复写纸（或墨粉纸盘）的下方。打点计时器应连接交流电源。

（2）[3]打C点时的速度

（3）[4]作出小车的v­t图像如图；

（4）[5]利用纸带上的数据或者v­t图线求出小车运动的加速度

三、解答题（本题共4道小题，共计40分）

17. 探究弹力和弹簧伸长量的关系时，在弹性限度内，悬挂15N重物时，弹簧长度为0.16m，悬挂20N重物时，弹簧长度为0.18m，求：

（1）弹簧的原长L0；

（2）弹簧的劲度系数k。

【答案】(1) ；(2)

【解析】

【详解】(1)(2)根据胡克定律得

当悬挂重物时

当悬挂重物时

将，，，

代入解得

，

18. 在平直路面上以16m/s速度匀速行驶的汽车，刹车后做匀减速直线运动，加速度的大小为4m/s2，求刹车后

（1）2s末汽车的速度；

（2）汽车在4.5s内走过的位移；

（3）汽车停止运动前最后1s内通过的位移。

【答案】（1）8m/s；（2）32m；（3）2m

【解析】

【详解】（1）3s末汽车的速度由速度时间公式可得

v=v0-at=8m/s

（2）根据速度时间公式可得

v=at刹

t刹=4s

汽车在4.5s内走过的位移等于4s内的位移，根据速度位移公式可得

解得

（3）将汽车最后1s的运动可逆向看做初速度为零的匀加速直线运动，有

19. 如图所示，物体以10m/s的初速度冲上光滑斜面，已知物体在斜面上运动的加速度大小始终为5m/s2，方向沿斜面向下，当物体速度大小变为5m/s时，经历的时间可能为多少？

【答案】1s或3s

【解析】

【详解】选沿斜面向上为正方向：若5m/s的速度沿斜面向上，则

5＝10 －5t

得

t＝1s

若5m/s的速度沿斜面向下，则

－5＝10－5t

得

t＝3s

20. 鸡蛋从高处落到地面而不被摔坏，撞击地面的速度最大不能超过1m/s。课外活动小组设计了如图所示的保护装置，用A、B两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋，现将该装置从距地面某一高处自由下落，装置碰地后速度立即为0，且保持竖直无反弹，此后鸡蛋在A、B夹板间减速下降的加速度大小为4.5g。（g＝10m/s2）

（1）如果没有保护，鸡蛋自由下落而不被摔坏时释放的最大高度h；

（2）某次实验中保护装置从离地面H＝5m的高度处静止释放，为保证鸡蛋安全，鸡蛋放的位置离装置下端的最小距离s；

（3）求在在满足第（2）问情况下鸡蛋运动的总时间t。

【答案】（1）0.05m；（2）1.1m；（3）1.2s

【解析】

【分析】

【详解】（1）鸡蛋做自由落体运动

v2＝2gh

h＝m＝0.05m

（2）保护装置和鸡蛋共同自由落体，有

v12＝2gH

得：           

v1＝m/s＝10m/s

保护装置着地后鸡蛋开始减速，到达地面时速度不超过v＝1m/s就不会摔怀，所以

v12－v2＝2as

s＝m＝1.1m

（3）自由落体时有

H＝gt12

得 

t1＝s＝1s

减速时有

v＝v1－at2

得                                     

t2＝s＝0.2s

t＝t1＋t2＝1.2s