北京101中学2020-2021学年上学期高一年级期中考试物理试卷

一、单项选择题：本题共12小题，每题2分，共24分。在每小题给出的4个选项中，只有一项是符合题意的，选对的得2分，有选错或不答的得0分。

1. 下雨天有雨水从教室屋檐滴下，屋檐到地面的距离为5.0m。已知重力加速度g=9.8m/s²，雨滴到达地面所需的时间最接近

A. 0.1s B. 1s C. 5s D. 10s

2. 一辆汽车沿平直的公路行驶，已知汽车的位移随时间变化的规律为x=4+tⁿ（m）。则下列说法正确的是

A. 如果n取1，汽车做速度大小为4m/s的匀速直线运动

B. 如果n取1，汽车做速度大小为2m/s的匀速直线运动

C. 如果n取2，汽车做初速度为零、加速度大小为2m/s²的匀加速直线运动

D. 如果n取2，汽车做初速度为4m/s、加速度大小为2m/s²的匀加速直线运动

3. 甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动，前1小时内的位移-时间图像如图所示，下列表述正确的是

A. 0.2～0.5小时内，甲的加速度比乙的大

B. 0.2～0.5小时内，甲的速度比乙的大

C. 0.6～0.8小时内，甲的位移比乙的小

D. 0.8小时内，甲、乙骑车的路程相等

4. 关于速度和加速度，下面说法中正确的是

A. 速度变化得越大，加速度一定越大

B. 加速度不变（不为零），速度不变

C. 加速度减小，但速度有可能在增加

D. 加速度的方向总跟速度的方向一致

5. 物体做初速度为零的匀加速直线运动，第1s内的位移大小为5m，则该物体

A. 3s内位移大小为45m

B. 第3s内位移大小为45m

C. 3s内的平均速度的大小为25m/s

D. 第3s内平均速度的大小为30m/s

6. 质点由静止开始做直线运动，加速度与时间关系如图所示，t₂=2t₁，则

A. 质点一直沿正向运动

B. 质点在某个位置附近来回运动

C. 在0～t₂时间段内，质点在t₁时刻的速度最小

D. 在0～t₂时间段内，质点在t₂时刻的速度最大

7. “道路千万条，安全第一条”，《道路交通安全法》第四十七条规定：机动车行经人行横道，应减速行驶；遇行人正在通过人行横道时，应停车让行。已知汽车以10 m/s的速度在马路上匀速行驶，驾驶员发现正前方15 m处的斑马线上有行人，于是刹车礼让，汽车恰好停在斑马线前。假设驾驶员反应时间为0.5s，汽车运动的v-t图像如图所示，则汽车的加速度大小为

A. 20m/s² B. 6m/s²

C. 5 m/s² D. 4 m/s²

8. 如图所示，用一根轻质细绳将一幅画框对称悬挂在墙壁上的悬钉O处。若缩短挂钉间细绳的长度，使画框仍然可以对称地悬挂在悬钉O上，则

A. 细绳对挂钉的拉力变大

B. 细绳对挂钉的拉力变小

C. 细绳对悬钉O作用力的合力变大

D. 细绳对悬钉O作用力的合力变小

9. 下列情景中，物体M所受摩擦力f的示意图正确的是

10. 如图所示，一只气球在风中处于静止状态，风对气球的作用力水平向右。细绳与竖直方向的夹角为，绳的拉力为T，气球的重力不计，则风对气球作用力的大小为

A. B. C. T sin D. T cos

11. 如图所示为研究物块与木板之间摩擦力大小的实验装置。将一物块和木板叠放于水平桌面上。轻质弹簧测力计一端固定，另一端用细线与物块水平相连。现在用绳索与长木板连接，用手向右水平拉绳索，使长木板在桌面上滑动。弹簧测力计示数稳定后，下列说法正确的是

A. 物块与木板之间的摩擦力是滑动摩擦力

B. 木板必须在桌面上做匀速直线运动

C. 测力计示数一定大于物块受到的摩擦力

D. 测力计示数一定等于木板受到的摩擦力

12. 假如要撑住一扇用弹簧拉着的门，在门前地面上放一块石头，门往往能推动石头慢慢滑动。然而，在门下缝隙处塞紧一个木楔（侧面如图所示），虽然木楔比石头的质量更小，却能把门卡住。下列分析正确的是

A. 门能推动石头是因为门对石头的力大于石头对门的力

B. 将门对木楔的力正交分解，其水平分力与地面给木楔的摩擦力大小相等

C. 若门对木楔的力足够大，门就一定能推动木楔慢慢滑动

D. 塞在门下缝隙处的木楔，其顶角无论多大都能将门卡住

二、不定项选择题：本题共7小题，每小题3分，共21分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。

13. 在地面上以初速度v₀把物体竖直向上抛出，经过时间t₁，物体到达最高点。不计空气阻力，在上升过程中，物体的速度v随时间t的变化关系如图所示。在0～t₁时间内，物体运动的速度

A. 物体运动的速度保持不变

B. 物体运动的速度逐渐减小

C. 物体的加速度保持不变

D. 物体的加速度逐渐减小

14. 某工地以O点为爆破点，爆破的半径是120m。从点燃到爆炸的时间是60s，点爆员要在这段时间内赶快撤离到安全区域，由于没有笔直的路径，以下四个撤离路径安全的是

A. 先向北跑100m，再向东跑50m

B. 先向北跑100m，再向东跑100m

C. 先向北跑100 m，再向东偏南45°跑100m

D. 先向西偏北45°跑100m，再向东偏北45°跑100m

15. 运动学中有人认为引入”加速度的变化率”没有必要，然而现在有人指出”加速度的变化率”能引起人的心理效应，车辆的平稳加速（加速度基本不变）使人感到舒服，否则人感到不舒服。关于”加速度的变化率”，下列说法正确的是

A. 在如图所示的a-t图象中，物体加速度的变化率是-1.5m/s³

B. 加速度的变化率为0的运动是匀速直线运动

C. 若加速度与速度同方向，如图所示的a-t图象，表示的是物体的速度在减小

D. 若加速度与速度同方向，如图所示的a-t图象，已知物体在t=0时速度为5 m/s，则2s末的速度大小为8 m/s

16. 甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v-t图像如图所示。已知两车在t=3s时并排行驶，则

A. 在t=1s时，甲车在乙车后

B. 在t=0时，甲车在乙车前7.5m

C. 两车另一次并排行驶的时刻是t=2s

D. 甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m

17. 某小物体以v₀=40 m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s²，抛出时刻t=0，则下列说法正确的是

A. 物体在t=3s时速度为70m/s

B. 前3s内物体的位移大小为75 m

C. 前5s内物体的路程为85 m

D. 前5s内物体的速度变化量的大小为30 m/s

18. 木块甲、乙分别重50 N和60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在甲、乙之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用F=1N的水平拉力作用在木块乙上，如图所示。力F作用后木块所受摩擦力情况是

A. 木块甲所受摩擦力大小是8 N

B. 木块甲所受摩擦力大小是11.5 N

C. 木块乙所受摩擦力大小是9 N

D. 木块乙所受摩擦力大小是7 N

19. 一个已知力F=10N，把F分解为F₁和F₂两个分力，已知分力F₁与F的夹角为30°，则F₂的大小

A. 一定小于10N B. 可能等于10N

C. 可能大于10N D. 最小等于5N

三、填空题、实验题：本题共4小题，共27分。

20. （15分）

某同学用图1所示的实验装置研究小车做匀变速直线运动的特点。

图1

（1）实验中，除打点计时器（含交流电源、纸带、复写纸）、小车、平板和重物外，在下面的器材中，必须使用的是_____________（选填选项前的字母）。

A. 刻度尺 B. 秒表 C. 天平

（2）下列实验步骤的正确顺序是_________（用字母填写）。

A. 关闭电源，取下纸带

B. 接通电源后，放开小车

C. 将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连

D. 把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔

（3）实验中获得的一条纸带如图2所示，在纸带上依次取O、A、B、C、D、E、F若干个计数点，计数点间有4个点未画，利用实验数据计算出打点时小车的速度v。请在该图3中标出计数点C（v₃=0.86 m/s）对应的坐标点，并画出v-t图像。

图2

图3

（4）观察v-t图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是_________________，根据v-t图像计算出小车的加速度a=__________m/s²。（结果保留两位有效数字）

（5）某同学测量了相邻两计数点间的距离：OA=7.05cm，AB=7.68cm，BC=8.31cm，CD=8.95cm，DE=9.57cm，EF=10.20cm，通过分析小车的位移变化情况，也能判断小车是否做匀变速直线运动，请你说明这样分析的依据是_____________________。

（6）为了计算打下O点时小车的瞬时速度v₀，甲同学用v₀=计算，乙同学用v₀=计算，得到不同的计算结果，从理论上讲，__________（选填”甲”或”乙”）同学的计算结果更接近v₀的真实值。你可以利用图像数据得到v₀=__________m/s。（结果保留两位有效数字）

21. （6分）

同学们利用如图所示方法估测反应时间。首先，甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直状态，直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开直尺时，立即用手指捏直尺，若捏住位置的刻度读数为x，则乙同学的反应时间为__________（重力加速度为g）。

基于上述原理，某同学用直尺制作测量反应时间的工具，若测量范围为0～0.4s，则所用直尺的长度至少为_________cm（g取10 m/s²）；若以相等时间间隔在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线，则每个时间间隔在直尺上对应的长度是_________的（选填”相等”或”不相等”）。

22. （4分）在研究弹簧弹力与弹簧形变量关系的实验中，将弹簧水平放置，测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的。用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图像如图所示，由图可知弹簧的劲度系数为________N/m。图线不过原点的原因是由于________________。

23. （2分）如图所示，某物体受五个共点力，合力为零，若F₃的方向沿逆时针转过90°而保持其大小不变，其余四个力的大小和方向保持不变，则此时物体所受到的合力大小是______________。

四、计算题：本题共5小题，共28分，解答要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。直接写出最后答案的不得分。

24. （5分）小物块以一定的初速度冲上一个足够长的固定斜面，某同学利用传感器测出了小物块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，并用计算机作出了小物块上滑过程的速度—时间图像，如图所示。求：

（1）小物块冲上斜面过程中加速度的大小；

（2）小物块向上运动的最大距离。

25. （5分）为了便于顾客使用购物推车在不同楼层间往返，很多超市中安装了坡面平整的自动人行道，而不是安装阶梯式自动扶梯。如图所示，某超市一层和二层之间自动人行道的长度L=30m，坡面与水平面的夹角=10°，其上行和下行的速度大小均为v=0.50 m/s。

（1）求顾客站立在自动人行道上从一层到达二层所用的时间t；

（2）某同学认为，顾客站立在自动人行道上随之向上、向下运动的过程中，所受摩擦力的方向都与顾客的运动方向相反。你认为这种说法是否正确，请分析说明。

26. （6分）为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线距离s₀和s₁（s₁<s₀）处分别设置一个挡板和一面小旗，如图所示。训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以速度v₀击出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板，冰球在水平冰面上做匀减速直线运动，冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗。训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处。假定运动员在滑行过程中做匀加速运动，冰球到达挡板时的速度为v₁。重力加速度为g。求

（1）冰球的加速度和从击出到到达挡板的运动时间；

（2）满足训练要求的运动员的最小加速度。

27. （6分）拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）。设拖把头的质量为m，拖杆质量可忽略；重力加速度为g。某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向向下施加F作用力推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为。

（1）F作用力的水平分力F₁与竖直分力F₂大小：

（2）若拖把头在地板上匀速移动，滑动摩擦力f的大小；

（3）若拖把头在地板上匀速移动，拖把头与地板之间的动摩擦因数。

28. （6分）某校举行托乒乓球跑步比赛，赛道为水平直道，比赛距离为s。比赛时，某同学将球置于球拍中心，以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动，当速度达到v₀时，再以v₀做匀速直线运动跑至终点。整个过程中球一直保持在球拍中心不动。比赛中，该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为₀，如图所示，设球在运动中受到的空气阻力大小与其速度大小成正比，方向与运动方向相反，球的质量为m，重力加速度为g。