【解析】北京市东城区第一七一中学2020-2021学年高一上学期期中考试物理试题

北京市第一七一中学 2020—2021 学年度第一学期高一年级物理期中考试试题（考试时间：

90 分钟 总分：

100 分）一、单项选择题（每题 3 分，共 36 分）1.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，可以把物体简化为一个有质量的点，即质点．物理学中，把这种在原型的基础上，突出问题的主要方面，忽略次要因素，并经过科学抽象来进一步研究的方法称为（）A.理想模型法 B.数理相结合的方法 C.极限思想 D.微元法 【答案】A 【解析】 【详解】突出主要因素，忽略次要因素，将实际问题简化为物理模型，是研究物理学问题的基本思维方法之一，这种思维方法叫理想化方法．质点就是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型。

故选A 点睛：知道各种方法的确切含义，再来判断就很容易了，理想模型是我们高中经常遇到的，如质点，点电荷等都是理想模型； 2.攀岩运动是一种考验人的意志与心理素质的运动形式，户外攀岩运动更加刺激与惊险。如图所示为一户外攀岩运动的场景与运动线路图，该攀岩爱好者从起点 a 到 b，最终到达 c，据此图判断下列说法中正确的是（）A.图中的线路 abc 表示的是攀岩爱好者所走的位移 B.攀岩爱好者所走路程要比位移大 C.由起点到终点攀岩爱好者所走线路的总长度等于位移 D.线路总长度与攀岩爱好者所走时间的比等于他的平均速度 【答案】B

【解析】 【详解】A．图中的线路 abc 表示的是攀岩爱好者所走的路径为路程，故 A错误； BC．由起点到终点攀岩爱好者所走线路的总长度为路程，一定大于位移大小，故 B 正确，C 错误； D．平均速度等于位移与时间的比值，平均速率等于路程与时间的比值，故 D错误； 故选 B。

3.如图所示一架飞机正在沿一直线匀速爬升，飞机除了受到重力以外还受到来自喷射气体推力、空气阻力、升力等力的作用，请分析除去重力以外的其他外力的合力的方向 A.沿飞机的速度方向 B.垂直机身方向向上 C.沿飞机速度的反方向 D.竖直向上 【答案】D 【解析】 【详解】由题可知飞机做匀速运动，处于平衡状态，合力为零，则根据平衡条件可以知道：除去重力以外的其他外力的合力的大小与重力的大小相等，但是方向与重力的方向相反，即竖直向上，故选项 D正确，ABC 错误． 【点睛】本题主要考查物体的平衡状态，掌握平衡状态的平衡条件，即合力为零． 4.如下图所示，将一个钢球分别放在量杯、口大底小的普通茶杯和三角烧杯中，钢球与各容器的底部和侧壁相接触，处于静止状态．若钢球和各容器的接触面都是光滑的，各容器的底面均水平，则以下说法中正确的是()A.各容器的侧壁对钢球均无弹力作用 B.各容器的侧壁对钢球均有弹力作用 C.量杯的侧壁对钢球无弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均有弹力作用 D.口大底小的普通茶杯的侧壁对钢球有弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均无弹力作

用 【答案】A 【解析】 【详解】如果将各容器的侧壁搬离，我们可以知道钢球还能处于静止状态，所以各容器的侧壁对钢球均无弹力作用，故 A正确，BCD错误。

故选 A。

5.第 24 届冬季奥林匹克运动会将在 2022 年由北京市和张家口市联合举办。越野滑雪是比赛项目之一，如图为中国运动员在训练中的照片，运动员在赛道上滑行时，关于滑雪板与赛道之间的相互作用力，下列说法正确的是（）A.滑雪板对赛道的作用力大于赛道对滑雪板的作用力 B.滑雪板对赛道的作用力小于赛道对滑雪板的作用力 C.滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力大小相等 D.滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力方向相同 【答案】C 【解析】 【详解】滑雪板对滑道的作用力的与滑道对滑雪板的作用力是一对作用力与反作用力，二者大小相等，方向相反。C 正确，ABD错误。

故选 C。

6.某质点做直线运动，其位移 x 与时间 t 的关系图象如图所示．则()

A.在 12 s 时刻质点开始做反向的直线运动 B.在 0～20 s内质点的速度不断增加 C.在 0～20 s内质点的平均速度大小为 0.8 m/s D.在 0～20 s内质点的瞬时速度等于它在这段时间内平均速度的时刻只有一处 【答案】C 【解析】 试题分析：根据图象的斜率等于速度，在 20s 内图象的斜率一直为正，说明质点的速度方向没有改变，一直沿正向运动，故 A 错误．图象的斜率先增大后减小，则质点的速度先增大后减小，故 B 错误．在 0～20s 内质点的位移为△ x=16m-0=16m，平均速度大小 16 / 0.8 /20xv m s m st  ，故 C 正确．由斜率可知，在 0～20s 内质点的瞬时速度等于它在这段时间内平均速度的时刻有两处，故 D 错误．故选 C.考点：x-t 图线 【名师点睛】此题是对 x-t 图线的考查；要理解 x-t 图线的物理意义：图线的斜率大小等于速度的大小，斜率的符号表示速度的方向；一段时间的平均速度等于这段时间起点与终点连线的斜率的大小；此题是基础题，难度不大.7.甲、乙两物体沿同一直线运动，其运动过程的 v－t 图如图所示，则以下说法正确的是（）

A.t 1 时刻之前乙在甲前面，t 1 时刻之后乙在甲后面 B.t 1 时刻之前甲乙运动方向相反，t 1 时刻之后运动方向相同 C.t 1 时刻两物体到达同一位置 D.t 1 时刻甲乙两物体的速度相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲、乙两物体沿同一直线运动，由于出发点位置关系未知，所以不能确定它们的位置关系，A错误。

B．根据速度的正负表示速度方向，知甲乙运动方向一直相同，B 错误。

CD．t 1 时刻两图象相交，甲乙两物体的速度相同，但不一定到达同一位置，C 错误，D正确。

故选 D。

8.如图所示，质量为 m的物块在粗糙的平板上，将板的 B 端缓缓慢抬起，在 θ 角由 0 逐渐增大到 90°的过程中，物块所受摩擦力大小随 θ 变化的情况是（）A.始终保持不变 B.先减小后增大 C.先增大后减小 D.始终在增大 【答案】C 【解析】 【详解】物块相对平板滑动之前，物块受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力沿平板向上，大小等于重力沿平板向下的分力，即 sin f mg   随倾角的增大，摩擦力增大； 当角度达到一定程度，物块开始滑动，由静摩擦力变成滑动摩擦力，大小为：

cos f mg    随倾角的增大，摩擦力减小； 所以摩擦力是先增大后减小。故 C 正确，ABD 错误； 故选 C。

9.如图所示为斧头劈柴的剖面图，图中 BC边为斧头背，AB、AC边为斧头的刃面．要使斧头容易劈开木柴，需要（）A.BC边短些，AB边也短些 B.BC边长一些，AB边短一些 C.BC边短一些，AB边长一些 D.BC边长一些，AB边也长一些 【答案】C 【解析】 【详解】如图所示：

斧头的重力形成对木柴两端的挤压力，两力与斧头的 AB、BC 边相互垂直； 则可知当 BC边短一些，AB 边长一些时两力之间的夹角更大，则两分力更大。

故选 C。

10.某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”。将弹簧测力计 A挂于固定点P，下端用细线挂一重物 M，弹簧测力计 B 的挂钩处系一细线，把细线的另一端系在弹簧测力计 A 下端细线上的 O点处，手持弹簧测力计 B 水平向左拉，使 O点缓慢地向左移动，且总保持弹簧测力计 B 的拉力方向不变，不计弹簧测力计所受的重力，两弹簧测力计的拉力均不超出它们的量程，则弹簧测力计 A、B 的示数 F A、F B 的变化情况是（）

A.F A 变大，F B 变小 B.F A 变小，F B 变大 C.F A 变大，F B 变大 D.F A 变小，F B 变小 【答案】C 【解析】 【详解】以 O点为研究对象，其受力变化如同所示 由图可知，开始时弹簧 A处于竖直状态，其拉力大小等于 Mg，B 弹簧拉力为零，当 O点左移时，弹簧 A与竖直方向的夹角在增大，由受力图可知 F A 变大，F B 变大 故选 C。

11.滑块 A 和 B 叠放在传送带上，A 被细线连于墙上．如果传送带逆时针旋转，滑块 A 和 B都相对地面静止，则下列说法正确的是（）A.B 受到的静摩擦力水平向左 B.A 受到的静摩擦力水平向左 C.传送带的转速变成原来的两倍，A 受到的摩擦力也变成原来的两倍 D.无论传送带的转速是多少，B 都不受摩擦力

【答案】D 【解析】 【详解】水平方向物体 B 受力平衡，则物体 B 不受摩擦力，故 A 错误；对 AB 整体：受到向右的绳的拉力作用，则 A 受到传送带的向左的滑动摩擦力，故 B 错误；摩擦力与相对速度无关，只与动摩擦因数（粗糙程度）和正压力有关，故 C 错误；由 A 可知无论传送带的转速是多少，B 都不受摩擦力，故 D正确。

故选 D。

12.利用水滴下落可以粗略测量重力加速度 g 的大小。调节家中水龙头，让水一滴一滴地流出，在水龙头的正下方放一个盘子，调整盘子的高度，使一滴水刚碰到盘子时，恰好有另一滴水刚开始下落，而空中还有一滴水正在下落。测出此时出水口到盘子的高度为 h，从第 1滴水开始下落到第 n 滴水刚落至盘中所用时间为 t。下列说法正确的是（）A.每滴水下落时间为 2hg B.相邻两滴水开始下落的时间间隔为2hg C.第 1 滴水刚落至盘中时，第 2 滴水距盘子的距离为2h D.此地重力加速度的大小为()2212h nt+ 【答案】D 【解析】 【详解】A．水滴的运动可看做自由落体运动，则由 h＝12gt 0 2 得每滴水下落时间为 02htg 选项 A错误； B．相邻的两滴水间隔的时间相同，设为 Δt，则每一滴水下落需要的时间 t 0 ＝2Δt 故

012 2ht tg   选项 B 错误； C．由初速度为零的匀加速直线运动的推论知，第 1 滴水刚落至盘中时，第 2 滴水距盘子的距离为34h，选项 C 错误； D．第 1 滴水到第 n 滴水落到盘中间隔 Δt 的个数为(n－1)，则 0 011 1(2)()t t n t n t  ＝ ＋ － ＝ ＋ 021ttn＝＋ 由 2012h gt  故重力加速度的大小 22 202(1)2h n hgt t  选项 D正确。

故选 D。

二、多项选择题（每题 4 4 分，共 6 16 分）13.下列关于速度、速度变化量和加速度的关系中，可能存在的是（）A.速度变化量很大，加速度却很小 B.速度变化量方向为正，加速度方向为负 C.速度越来越快，加速度越来越小 D.速度方向为正，加速度方向为负 【答案】ACD 【解析】 【详解】速度变化量很大，速度变化的可能很慢，加速度很小，故 A 正确；加速度方向与速度变化量的方向相同，速度变化量方向为正，加速度方向为正，故 B 错误；当加速度方向与速度方向相同，加速度越来越小，速度越来越大，故 C 正确；速度方向为正时，加速度方向可能为正，也可能为负，故 D正确． 14.如图，物块在水平放置的台式弹簧秤上保持相对静止，弹簧秤的示数为 15N。要得出物

块的重力为 15N的结论，还需要的依据是 A.胡克定律 B.牛顿第三定律 C.当地的重力加速度为 10m/s 2 D.物块处于平衡态，平衡态的物体所受合力为零 【答案】BD 【解析】 【详解】弹簧秤的示数为 15N，则物体对弹簧秤的压力为 15N，根据牛顿第三定律可知，弹簧秤对物体的支持力为 15N，对物体由平衡知识可知，物体的重力与弹簧秤对物体的支持力等大反向，则物体的重力为 15N。要得出物块的重力为 15N 的结论，还需要的依据是牛顿第三定律和二力平衡知识； A．胡克定律，与结论不相符，故 A错误； B．牛顿第三定律，与结论相符，故 B 正确； C．当地的重力加速度为 10m/s 2，与结论不相符，故 C 错误； D．物块处于平衡态，平衡态的物体所受合力为零，与结论相符，故 D正确； 故选 BD.15.某同学在研究做直线运动的物体的运动规律时，将不同时刻物体的瞬时速度用“+”号标在了图 1 的 v-t 图象中。从这些点的走向能够大致看出纸带速度随时间的变化规律。甲同学将这些点用折线连接起来，如图 2；乙同学将这些点用平滑曲线来拟合，如图 3下列说法中正确的有（）

A.甲、乙两同学的做法都比图 1 更清晰地描述了该物体速度随时间的变化规律 B.图 2 反映的 v-t 关系比图 3 反映的 v-t 关系与实际情况更接近C.图 3 反映 v-t 关系比图 2 反映的 v-t 关系与实际情况更接近D.图 3 图线上的每一个点都准确反映了物体运动的实际情况 【答案】AC 【解析】 【详解】A．运动是连续不断的，用折线或者平滑曲线连接点，更能反映速度随时间变化的规律，故 A正确； BC．平滑曲线连接比折线连接更能反映真实情况，故 B 错误，C 正确； D．图 3 图线中只有描的点反映物体实际情况，其他是拟合出来的，只能近似反映物体运动情况，故 D错误。

故选 AC。

16.如图所示,OA间为遵从胡克定律的弹性轻绳,其一端固定于天花板上的 O点,另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块 A相连．当绳处于竖直位置时,滑块 A对地面有压力作用．B 为紧挨绳的一光滑水平小钉,它到天花板的距 BO于弹性绳的自然长度．现有一水平力 F作用于 A,使 A向右缓慢地沿直线运动,则在运动过程中 A.地面对 A 摩擦力变小 B.地面对 A的摩擦力保持不变 C.地面对 A的支持力保持不变 D.水平拉力 F保持不变 【答案】BC 【解析】

【分析】 本题中物体在运动，故为滑动摩擦力，分析物体对地面的压力可知摩擦力的变化．同时根据共点力的平衡条件对水平方向进行分析，从而明确拉力的变化． 【详解】设开始时 AB 的长度为 L，则开始时刻 A 对地面的压力 F=mg-KL；设某一时刻绳子与水平方向的夹角为 θ，则绳子的弹力为 F′=K Lcos ；其向上分力 F y =F′sinθ=KL，故物体对地面的压力为 mg-KL，保持不变；因 f=μF，故摩擦力也保持不变，对水平方向分析，由平衡条件可知，F=Tcosθ+f，物块向右运动的过程中，T 变大，θ 变小，所以 F变大．故 BC正确，AD错误．故选 BC． 三、实验题（每空 2 分，共 12 分）17.某同学利用如图所示的装置测量弹簧的劲度系数 k。他先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将毫米刻度尺竖直放在弹簧的一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值为 10.00cm。弹簧下端挂 300g 的钩码时，指针指示的刻度数值如图所示，其读数为__________cm。取重力加速度210m/s g ，可求得该弹簧的劲度系数为___________N/m。

【答案】(1).13.00(2).100 【解析】 【详解】[1]毫米刻度尺的最小刻度为 1mm，需估读到 0.1mm，则读数为 13.00cm； [2] 300g 的钩码的重力为：

0.3 10N 3N G mg     弹簧的伸长量为：

1 0(13 10)cm 3cm 0.03m x L L       对钩码由二力平衡可得：

mg kx  解得：

100N/mmgkx  18.某同学利用如图 1 所示的装置探究小车速度随时间变化的规律。

(1)在下列仪器和器材中，还需要使用的有_____（填选项前的字母）。

A．电压合适的 50Hz 交流电源 B．电压可调的直流电源 C．刻度尺 D．秒表(2)图 2 是实验中打出的一段纸带，在打出的点中，从 O点开始每 5 个打点间隔取 1 个计数点，分别记为 A、B、C、D、E、F，相邻计数点间的距离已在图中标出。根据图中所给位移数据，可判断小车做匀加速直线运动，你的判断依据是：__________。

(3)已知打点计时器的打点周期为 0.02s。打点计时器打下计数点 C 时，小车的瞬时速度 v C =____m/s。

（结果保留三位有效数字）(4)经过合理的数据处理后，可以求得小车的加速度 a=______m/s 2。结果保留三位有效数字）【答案】(1).AC(2).在误差允许的范围内，相邻相等位移差为定值(3).1.02(4).2.03 【解析】 【详解】(1)[1]在下列仪器和器材中，还需要使用的有电压合适的 50Hz 交流电源，供打点计时器使用；还需要刻度尺，来测量各点的位移大小，从而算出各自速度大小，故选 AC；

(2)[2]因纸带上的计数点在 5 0.02s 0.1s T    内的位移之差均约为 22.00cm x aT    即满足匀变速直线运动的判别式，故判断依据为在误差允许的范围内，相邻相等位移差为定值；(3)[3]根据匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，有 2(9.10 11.20)10m/s 1.02m/s2 2 0.1BDCxvT   (4)[4]根据匀变速直线运动的判别式结合逐差法可得加速度为 22 22 2[(11.20 13.10 15.20)(5.00 7.10 9.10)] 10m/s 2.03m/s9 9 0.1CF OCx xaT         四、解答题（共 36 分，19--21 题 题 8 8 分，2 22 题 题 2 12 分）解题要求：写出必要的文字说明、方程式和结果。有数值计算的题，结果必须明确 写出数值和单位。

19.我们已经学过了 x-t 图像与 v-t 图像，请你根据所学，采用类比的思想，研究下面的 a-t图像。一物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化规律如图所示，取开始运动方向为正方向。

(1)说明物体在前 2s的运动情况。

(2)求前 1s内速度变化量的大小以及前 2s内物体运动位移的大小。

【答案】(1)先向正向匀加速直线运动 1 秒，再向正向匀减速直线运动 1 秒；(2)前 1s 内速度变化量为 1m/s ；前 2s 内物体运动的位移 1m 【解析】 【详解】(1)先向正向匀加速直线运动 1 秒，再向正向匀减速直线运动 1 秒；(2)前 1s内速度变化量的大小为 11 1m/s 1m/s v at      0 ~1s 内的位移为

2 21 11 11 1 m 0.5m2 2x at      1s 末的速度为 11 1m/s 1m/s v at     1s ~ 2s 的位移为 2 22 2 2 21 11 1m(1)1 m 0.5m2 2x vt a t          前 2s内物体运动位移的大小 1 20.5m 0.5m 1m x x x      20.一根细线系着一个小球，细线上端固定在横梁上。给小球施加力 F，小球平衡后细线跟竖直方向的夹角为 θ，如图所示。现改变 F 的方向，但仍然要使小球在图中位置保持平衡，即保持 θ 不变。问：

(1)F 可能的方向有哪些？请在图中标明 F 方向的范围。（以上 F 的大小可以任意调节）(2)试求 F 的最小值并说明其方向。

【答案】(1)见解析所示；(2)sin mg 、斜向右上与水平夹角方向  【解析】 【详解】(1)小球受到竖直向下的重力和沿绳子的拉力，作力 F 的矢量三角形，可知力 F 方向的范围如下

(2)当力 F 的方向垂直于绳子方向时，F 取最小值。由三角形定则可得 sin F mg   方向斜向右上与水平夹角方向 。

21.A、B 两车在平直马路上同向行驶，当它们相遇时开始计时，此后它们的位移随时间的变化关系分别为：

 24 mAx t t  ， 210 2 mBx t t  。

(1)求 A、B 再次相遇的时间和地点。

(2)在同一坐标系中画出它们的 v-t 图象，标出相关数据，并分别写出 A、B 的速度随时间的变化关系式。

【答案】(1)2s，12m；(2)见解析 【解析】 【详解】(1)若相遇则A Bx x ，即 2 24 10 2 t t t t   ，解得 2s t  相遇地点距离第一次相遇地点的位移为 4 2m 4m 12m     x(2)由题可知

04m/sAv ，22m/sAa  ；010m/sBv ，24m/s Ba 它们的 v-t 图像如下图 由速度公式0v v at  ，可得 A、B 的速度随时间的变化关系式 4 2Av t  ，10 4Bv t  。

22.伽利略在研究自出落体运动时，猜想自由落体的速度是均匀变化的，他考虑了速度的两种变化：一种是速度随时间均匀变化，另 一种是速度随位移均匀变化。

(1)现在我们已经知道，自由落体运动是速度随时间均匀变化的运动。有一种“傻瓜”照相机的曝光时间极短，且固定不变。为估测“傻瓜”照相机的曝光时间，实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知石子在 A 点正上方 1.8m 的高度自由下落。每块砖的平均厚度为 6.0cm。（不计空气阻力，g 取 10m/s 2）a．计算石子到达 A 点的速度大小； b．估算这架照相机的曝光时间（结果保留一位有效数字）。

(2)自然界中某量 D 的变化可以记为 D ，发生这个变化所用的时间间隔可以记为 t ，变化量 D  与 t  的比值Dt就是这个量的变化率。

a．举出一个用变化率定义 运动学物理量并写出这个物理量的定义式； b．事实上，速度随位移均匀变化的运动也确实存在。已知一物体做速度随位移均匀变化的变速直线运动。其速度与位移的关系式为 v= v 0 +kx（v 0 为初速度，v 为位移为 x 时的速度）。试推导证明：此物体运动的加速度 a 和速度 v 成正比，且比例系数为 k。

【答案】(1)a．6m/s；b．0.02s ；(2)a．见解析；b．见解析 【解析】 【详解】(1)a．由自由落体可知，设从 O 点静止下落 1.8m OAh 212OAh gt  20.6s  OAAhtg 6m/sAv gt   b．由图中可知ABh 距离近似为两块砖厚度 12cm 0.12m  ABh 1.92m   OB OA ABh h h 212OB Bh gt  0.62s Bt 曝光时间 0.02sB At t t    (2)a．加速度 vat b．速度与位移的关系式 0 +v v kx 

v k x    v k xat t    t  取趋近于 0时，xt表示在时刻 t 的瞬时速度 a kv 

【解析】北京市第一七一中学,2020-2021学年高一上学期期中考试化学试题

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