广西南宁市二中2020-2021高一物理上学期期中试题（含解析）

广西南宁市二中 2021-2021 高一物理上学期期中试题（含解析） 一、选择题（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 18 题只 有一项符合题目要求，第 912 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 3 分，有选错的得 0 分。 ） 1. 针对伽利略对自由落体运动的研究内容及过程，有以下叙述： 伽利略借助数学知识和实验现象发现，如果速度与位移成正比，将会得到错误的结论 伽利略通过逻辑推理得出亚里士多德 的 结论是错误的 伽利略做了大胆 的 猜想：落体运动应该是一种简单的运动，落体的速度与时间或位移成正 比 伽利略通过铜球沿阻力很小的斜面滚下这一严谨求实的实验测定，得出只要倾角一定，铜 球的加速度不变，他进一步设想当倾角为 90时，运动变为自由落体，其性质不变，且所有 物体下落的加速度都一样 根据伽利略研究的真实过程，请你做出科学合理的排序，你认为正确的是（） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】伽利略对自由落体运动的研究过程是这样的：伽利略通过逻辑得出亚里士多德的结 论是错误的；伽利略做了大胆的猜想：落体运动应该是一种简单的运动，落体的速度与时间 或位移成正比；伽利略借助数学知识和实验发现，如果速度与位移成正比，将会得到错误的 结论；伽利略通过铜球沿阻力很小的斜面滚下这一严谨求实的实验测定，得出只要倾角一定， 铜球的加速度不变，他进一步设想当倾角为 90时，运动变为自由落体，其性质不变，且所 有物体下落的加速度都一样，到此人类终于认识到自由落体运动是匀变速直线运动，故正确 的顺序为，故 D 正确，ABC 错误。 故选 D。 2. 晓宇和小芳同学从网上找到几幅照片，根据照片所示情景请判断下列说法正确的是（ ） A. 当点燃火药炮弹还没发生运动瞬间，炮弹的加速度一定为零 B. 轿车紧急刹车时速度变化很快，所以加速度很大 C. 高速行驶的磁悬浮列车的加速度一定不为零 D. 根据图中数据可求出 110m 栏比赛中任意时刻的速度 【答案】B 【解析】 【详解】A当火药爆炸炮弹还没发生运动瞬间，已经产生加速度，炮弹 的 加速度一定不为 零，故 A 错误； B加速度是描述速度变化快慢的物理量，所以轿车紧急刹车时速度变化很快，所以加速度 很大，故 B 正确； C当高速行驶的磁悬浮列车做匀速运动时，加速度为零，故 C 错误； D已知总位移和总时间，只能求平均速度，故 D 错误。 故选 B。 3. 在半球形光滑碗内斜放一根筷子，如图所示，筷子与碗的接触点分别为 A、 B，则碗对筷 子 A、 B 两点处的作用力方向分别为 A. 均指向球心 O B. A 点处指向球心 O， B 点处竖直向上 C. A 点处平行于筷子向上， B 点处垂直于筷子斜向上 D. A 点处指向球心 O， B 点处垂直于筷子斜向上 【答案】D 【解析】 【详解】在 A 点处，当筷子滑动时，筷子与碗的接触点在碗的内表面(半球面)上滑动，所以 在 A 点处的接触面是半球面在该点处的切面，弹力与切面垂直，即指向球心 O在 B 点处， 当筷子滑动时，筷子与碗的接触点在筷子的下表面上滑动，所以在 B 点处的接触面与筷子平 行，弹力垂直于筷子斜向上，故 D 正确，ABC 错误 4. 如图所示是物体做直线运动的 v-t 图象，由图可知，该物体 A. 第 1s 内和第 3s 内的运动方向相反 B. 第 3s 内和第 4s 内的加速度相同 C. 第 1s 内和第 4s 内的位移大小不相等 D. 0-2s 和 0-4s 内的平均速度大小相等 【答案】B 【解析】 【详解】0-1s 向正方向做加速度为 1m/s2的匀加速直线运动；1-2s 向正方向做匀速直线运动； 2-3s 向正方向做加速度为 1m/s2的匀减速直线运动；3-4s 以 1m/s2的加速度向相反方向做匀 加速直线运动，故选项 A 错误，B 正确；据速度时间图象中图线与时间轴围成的面积大小 表示位移大小，可知，第 1s 内和第 4s 内的位移大小均为 0.5m，选项 C 错误；0-2s 内与 0- 4s 内位移大小相等，但时间不同，故平均速度大小不相等，选项 D 错误 5. 已知某质点做直线运动的位移 x 与时间 t 的关系为 （各物理量均采用国际单位25xt 制单位） ，则该质点（） A. 第 2s 内的位移是 14m B. 前 2s 内的平均速度是 6/s C. 任意相邻的 1s 内位移差都是 2 D. 第 2s 末的速度比第 1s 初的速度增加 /s 【答案】C 【解析】 【详解】A质点在第 2s 内的位移 2(54)(1)m8x 故 A 错误； B质点在前 2s 内的位移 (524)m1x 则前 2s 内的平均速度为 2/s7/vt 故 B 错误； C根据 22015xvtat 得加速度 2m/s 则任意相邻 1s 内的位移之差为 21xat 故 C 正确； D第 2s 末到第 1s 初时间为 2s，则第 2s 末的速度比第 1s 初的速度增加 ，故 D 错误。4m/s 故选 C。 6. 图示为小孩从 t=0 时刻起逐渐增加推力推动箱子过程中三个时刻（t 1、t 2和 t3）的漫画 图据此，小王总结出四张箱子与水平地面之间的摩擦力随时间变化的关系图，其中可能正 确的是（） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】当物体不动时，所受的推力等于静摩擦力，随 F 的增大，静摩擦力逐渐增加；当物 体被推动后，摩擦力为滑动摩擦力，大小小于最大静摩擦力，故选项 C 正确 7. 如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为 H。上升第一 个 所用的时间为 ，第五个 所用的时间为 ，不计空气阻力，则 满足（）5 H1t5H2t 21t A. B. C. D. 21t213t2134t2145t 【答案】D 【解析】 【详解】把运动逆向分析可以看作是自由落体运动，根据初速度为零的匀加速直线运动中， 连续相等的位移内时间之比等于 123:12:32:1ntt n 可得 2145t 故 D 正确，ABC 错误。 故选 D。 8. 物体甲的 图象和物体乙的 图象分别如图所示，则这两个物体的运动情况是（vtxt ） A. 甲在整个 时间内有来回运动，它通过的总路程为 6m4st= B. 甲在整个 时间内运动方向一直不变，通过的总位移大小为 0m C. 乙在整个 时间内有来回运动，它通过的总路程为 12mst D. 乙在整个 时间内运动方向一直不变，通过的总位移大小为 0m4= 【答案】A 【解析】 【详解】AB甲在整个 t=4s 内，先向负方向做匀减速直线运动，后向正方向做匀加速直线 运动，是来回运动，通过的总路程为 123m6S 图线与时间轴围成的面积表示位移，则总位移为 0 x 故 A 正确，B 错误； CD根据 x-t 图象的斜率表示速度，可知乙在整个 t=4s 时间内运动方向一直不变，总位移 为 3m6x 总路程为 2S 故 CD 错误。 故选 A。 9. 将一物体以 v0=20m/s 的初速度从地面竖直上抛，则达到距离地面 15m 高处所用时间 t 和 速度 vt可能为（取 g=10m/s2）( ) A. t=1s B. t=3s C. vt=10m/s 方向竖直向上 D. vt=30m/s 方向竖直向下 【答案】ABC 【解析】 【详解】由竖直上抛的运动规律有 201hvtg 代入数据得 25t 解得 或 ；1st3 当物体向上经 时， ，此时物体 的 速度为15mts0m/svgt 此时方向竖直向上；当物体向下返回 时， ，此时物体的速度为：1530/svt 此时方向竖直向下，故选项 ABC 正确. 故选 ABC。 10. 物体先做初速度为零的匀加速运动，加速度大小为 a1，当速度达到 v 时，改为以大小为 a2的加速度做匀减速运动，直至速度为零在加速和减速过程中物体的位移和所用时间分别 为 x1、 t1和 x2、 t2，下列各式成立的是() A. B. C. D. 2t =12at=12xa12xa 【答案】AC 【解析】 根据平均速度推论知， ， 可得： ，故 A 正确；根据速度时间公式12 xvt2xvt12xt= 得 v=at，有： ， ，可得： ，故 B 错误；根据速度位移公式得： 1vat2t12at= ， ，可得： ，故 C 正确，D 错误所以 AC 正确，BD 错误 21x212xa 11. 如图所示，轻弹簧的两端各受 50N 拉力 F 作用，稳定后弹簧伸长了 10cm(在弹性限度内)， 那么下列说法中正确的是 A. 该弹簧的劲度系数 k=1000N/m B. 该弹簧的劲度系数 k=500 N/ m C. 若将该弹簧的左端固定，只在右端施加 50N 拉力 F 作用，则稳定后弹簧将伸长 10cm D. 根据公式 ，弹簧的劲度系数 h 将会随弹簧弹力 F 的增大而增大 Fx 【答案】BC 【解析】 【详解】AB由题知，弹簧的弹力 F=50N，伸长量 x=10cm=0.1m，根据胡克定律 F=kx 得， 弹簧的劲度系数 故 A 错误，B 正确； 50/.1kmx C若将该弹簧的左端固定，只在右端施加 50N 拉力 F 作用，弹簧所受的拉力仍为 50N，所以 弹簧伸长仍为 10cm故 C 正确 D弹簧 的 伸长与受的拉力成正比，弹簧的劲度系数 k 与弹簧弹力 F 的变化无关，与弹簧本 身有关故 D 错误； 故选 BC。 12. 如图 1，甲乙两辆汽车沿同一公路行驶，甲乙速度时间图象如图 2 所示， t=0 时刻甲乙 两车相距 S0，假设两车相遇时会错车而过，不会相撞，并且两车从运动到停止，甲的位移大 于乙的位移，则关于两车运动的叙述正确的是（ ） A. 若甲车在前，甲乙两车一定相遇一次 B. 若甲车在前，甲乙两车一定不相遇 C. 若乙车在前，且在 t1时刻前甲车追上乙车，则甲乙两车可能相遇两次 D. 若乙车在前，且恰在 t1时甲车追上乙车，则甲乙两车相遇一次 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB若甲车在前，乙车在后，在速度相等之前，甲车的速度大于乙车的速度，则两 车的距离逐渐增大，速度相等后，两车之间的距离逐渐减小，但两车从运动到停止甲的位移 大于乙的位移则两车不能相遇；故 A 错误，B 正确 C若乙车在前，速度相等前，甲车的速度大于乙车的速度，两车之间的距离逐渐减小，若 在 t1时刻前甲车追上乙车，然后甲车在前面，速度相等后距离逐渐减小，可能乙车再次追上 甲车，则甲乙两车可能相遇两次；故 C 正确 D若乙车在前，且恰在 t1时甲车追上乙车，速度相等后，乙车的速度大于甲车，则乙车在 前，甲车在后，两者不会再相遇；故 D 正确 二、实验题（共 2 小题，共 16 分） 13. 某学习小组在“研究匀变速直线运动”的实验中,用如图所示的气垫导轨装置来测滑块 的加速度,由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离 L,窄遮光板的宽度为 d,窄遮光板依次 通过两个光电门的时间分别为 .12t、 (1)通过两个光电门的瞬时速度分别为 v1=_；v 2=_；在计算瞬时速度时应用的物 理方法是_(选填“极限法” 、 “微元法”或“控制变量法”). (2)滑块的加速度可以表示为 _(用题中所给物理量表示).a 【答案】 (1). （1） (2). 1 dt2dt 【解析】 【详解】 （1）由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度滑块经过 光电门 1 时的瞬时速度的表达式为：v 1= ，滑块经过光电门 2 时的瞬时速度的表达式为： dt v2= 当时间极短时，某段时间内的平均速度可以代替瞬时速度，该思想是极限的思想方 dt 法； （2）根据 v22-v12=2aL 得滑块的加速度可以表示为： ； 221daLt（ ） 【点睛】知道在极短时间内的平均速度可以表示瞬时速度和匀变速直线运动的速度位移公式 应用，同时掌握解决物理问题的方法 14. 在做“研究匀变速直线运动”的实验中： (1)实验室提供了以下器材：打点计时、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带，细绳、钩码、 刻度尺、导线、复写纸。在本实验中还需要的器材是_； (2)如图所示，是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两 相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔 ，其中0.2sT ， ， ， 、 、17.05cmx27.68cx3.cmx48.95cx561cmx ；6 (3)表中列出了打点计时器打下 B、 C、 E、 F 时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打 下 D 点时小车的瞬时速度_； 对应点 B C D E F 速度 /（ ）1ms 0.737 0.801 0.928 0.994 (4)以 A 点为计时起点，在坐标图中画出小车的速度时间关系图线_； (5)根据画出的小车的速度时间关系图线计算出的小车的加速度 a=_ （结果保留2m/s 两位有效数字） ； (6)如果当时电网中交变电流的频率是 ，而做实验的同学并不知道，由此引起的系49Hzf 统误差将使加速度的测量值比实际值偏_（填“大”或“小” ） 。 【答案】 (1). 打点计时器 (2). 0.864m/s (3). (4). 0.65m/s2 (5). 偏大 【解析】 【详解】(1)1在本实验中还需要的器材是打点计时器； (32根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可知 340.83.95m/s0.864/s21DxvT (4)3小车的速度-时间关系图线如图所示 (5)4小车的加速度 221.07m/s0.65/s54vat (6)5如果在某次实验中，交流电的频率变为 49Hz，那么实际打点周期变大，根据运动学公 式 x=aT2 可得真实的加速度值就会偏小，所以测量的加速度值与真实的加速度值相比偏大。 三、计算题（3 小题，共 36 分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只 写出最后答案的不得分，有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15. 甲物体从阳台由静止下落，已知甲在下落过程中最后 2s 的位移是 60m。 g 取 ，不210m/s 计空气阻力，试求： (1)最后 2s 的平均速度； (2)阳台离地面的高度。 【答案】(1)30m/s；(2)80m 【解析】 【详解】(1)最后 2s 的平均速度为 60m/s3/2xvt (2) 设运动的总时间为 t，则最后 2s 内的位移为 22160hgtt 解得 t=4s 所以总高度为 22104m8Hgt= 16. 如图所示，物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面，经过时间 t，与出发点（底端） 的距离为 l，此时速度减小为 0，然后向下滑动.已知物体向上滑动和向下滑动的加速度相同， 求： （1）物体的初速度大小 ；0v （2）物体的速度大小为初速度大小的一半时经过的时间和此时到出发点的距离. 【答案】 （1） （2） 或 lt1t34l 【解析】 【详解】(1)选沿斜面向上的方向为正方向，物体沿斜面向上做匀减速运动，位移 02vxt 由题意知 ， ，故：xl02vlt (2)由题意知 ，得加速度 ，方向与 相反.0vat2 lat0 考虑到速度的方向， “速度大小为初速度大小的一半时” ， 或102 v01v 故经过的时间为 或 102vtta203ta 由位移公式得物体此时到出发点的距离 或 01134xtl0224vxtl 故物体的速度大小为初速度大小的一半时经过的时间为 或 ，此时与出发点的距离为 1t3 34l 17. 某高速公路同一直线车道上同向行驶的轿车和货车，其速度大小分别为 ，130m/sv ，轿车在与货车距离 时才发现前方有货车，若此时轿车立即刹车，则210m/sv036mx 轿车要经过 能停下来。两车可视为质点。9x (1)若轿车刹车后货车保持速度 匀速行驶，通过计算分析两车是否会相撞；2v (2)若轿车在刹车的同时给货车发信号，货车司机收到信号因为一时没明白信号含义，从收 到信号到采取行动又经过了 ，随即才以大小为 的加速度加速行驶，通过计02st 225m/sa 算分析这种情况下两车是否会相撞。 【答案】(1)两车会相撞；(2)两车不会相撞 【解析】 【详解】(1)对轿车刹车过程 解得加速度大小为 21vax22130m/s5/9 当两车的速度相等时，即 12vat 解得 1230s45ta 轿车行驶的距离 1280mvxt 货车行驶的距离 214vt 因 120mxx 所以两车会相撞 (2)假设从轿车开始刹车经过时间 t，两车速度相等，即 120()vat 即 305()tt 解得 st 轿车行驶的距离 1 2211(3053)m67.5xvta 货车行驶的距离 220200 2()(3)()() .5mxvttt 因 12035mxx 所以两车不会相撞