1、2013-2014学年湖南师范大学附属中学高一上期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 最早对自由落体运动有正确认识和研究的科学家是 A亚里士多德 B爱因斯坦 C伽利略 D牛顿 答案： C 试题：伽利略是最早对自由落体运动有了正确认识与研究的科学家，故 C是正确的。 考点：物理学史。 如图所示， a、 b两物体从同一位置沿同一直线运动的速度图象，下列说法正确的是 A a、 b都加速时，物体 a的加速度小于物体 b的加速度 B 20s时， a、 b两物体相距最远 C 60s时，物体 a在物体 b的前方 D 40s时， a、 b两物体速度相等，相距 200m 答案： AC 试题：经过计算可知，物
2、体 a的加速度为 1.5m/s2，物体 b的加速度为 2 m/s2，故 A是正确的； 20s时，物体 a在物体 b的前方 500m处， 40s时物体 a在物体 b的前方的距离大于 500m，故 20s时， a、 b两物体相距并不最远 B是不对的； 60s时，物体 a的图线与时间轴所围成的面积大于物体 b的图线与时间轴所围成的面积，故 a在 b的前方， C是正确的； 40s时， a、 b两物体速度相等，但相距的距离大于 500m，故 D是不对的。相距距离 考点：利用速度与时间 图像解决有关问题。 取一根长 2 m 左右的细线， 5个铁垫圈和一个金属盘在线的一端系上第一个垫圈，隔 12 cm再系一
3、个，以后每两个垫圈之间的距离分别为 36 cm、 60 cm、84 cm，如图所示，站在椅子上，向上提起线的另一端，让线自由垂下，且第一个垫圈紧靠放在地面上的金属盘内松手后开始计时，若不计空气阻力，则第2、 3、 4、 5各垫圈 A落到盘上的声音时间间隔越来越大 B落到盘上的声音时间间隔越来越小 C依次落到盘上的速率关系为 1 2 3 4 D依次落到盘上的时间关系为 答案： C 试题 ：金属盘 1、 2间的时间间隔为 t1= s 金属盘 2、 3间的时间间隔为 t2= s- s= s 金属盘 3、 4间的时间间隔为 t3= s- s= s 金属盘 4、 5间的时间间隔为 t4= s- s= s
4、 故落到盘上的声音时间间隔是相等的， A、 B、 D均不对； 2盘落到底端的速率为 v2= 3盘落到底端的速率为 v3= 4盘落到底端的速率为 v4= 5盘落到底端的速率为 v5= 故依次落到盘上的速率关系为 1 2 3 4， C是正确的。 考点：自由落体运动规律的应用。 在平直的轨道上，甲、乙两车相距为 s，同向同时开始运动甲在后以初速度 ，加速度 做匀加速运动，乙在前作初速度为零，加速度为 的匀加速运动假定甲能从乙的旁边通过而互不影响，下列情况可能发生的是 A = 时，甲、乙只能相遇一次 B 时，甲、乙可能相遇二次 C 时，甲、乙只能相遇一次 D 时，甲、乙可能相遇二次 答案： ACD 试
5、题：对于 A而言， a1=a2，由公式 v=v0+at知：甲的速度始终大于乙的速度，甲追上乙相遇之后，甲在前速度比乙大，距离越来越远，故不可能再次相遇，所以甲乙只能相遇一次，故 A正确； 对于 B 而言，当 a1大于 a2时，由公式 v=v0+at 知：甲的速度始终大于乙的速度，甲追上乙相遇之后，甲在前速度比乙大，距离越来越远不可能再次相遇所以甲乙只能相遇一次，故 B错误， C正确； 对于 D而言，当 a1小于 a2时，由公式 v=v0+at知，甲的速度先是大于乙的，由于乙的加速度是大于甲的，一定时间之后，乙的速度会等于甲的速度，再继续乙的速度就大于甲的速度，通过速度关系可以想到，甲、乙的距离
6、先是减小，以下可能分几种情况： 当甲乙的速度达到相等时，甲还没有追上乙，之后就别想追上了，也就是不能相遇； 当甲乙的速度达 到相等时，甲正好这时相遇乙，之后两者距离越来越大，也就是相遇一次； 当甲乙的速度达到相等之前，甲追上相遇乙，之后甲在前，乙在后，变成乙追甲，两者速度相等之后乙的速度就大于甲的，乙就会追上甲再相遇一次，也就是一共相遇了两次，故 D正确。 故选 ACD是正确的。 考点：匀变速直线运动的追击与相遇问题。 物体自 O点由静止开始作匀加速直线运动， A、 B、 C、 D为其运动轨迹上的四点，测得 AB=2m， BC=3m， CD=4m。且物体通过 AB、 BC、 CD所用时间相等，
7、则 OA之间的距离为 A 1m B 0.5m C 9/8m D 2m 答案： C 试题：由于小球做匀加速直线运动，设加速度为 a，四个点间的时间间隔为 t，则 a t2=1m， B点的瞬时速度为 vB= ，则 vB2=2aOB，故 OB=m，故 OA之间的距离为 OA=OB-AB= m-2m= m，C是正确的。 考点：匀变速直线运动的位移与时间的规律。 如图所示为某一物体做竖直上抛运动的 v-t图像，试根据图像判断 A t=3s时物体仍处于上升过程 B 3s内的位移为 25m C t=2s时物体达到最高点 D物体能上升的最大高度为 10m 答案： C 试题：由图像可知，物体上抛的初速度的大小为
8、 20m/s，在 t=2s时物体运动到最高点。故当 t=3s 时物体处于下降的过程中， A 不对；上升的最大高度为 20m，然后再下降，故 3s内的位移不可能为 25m，而是小于 20m，故 B不对； C中当t=2s时物体达到最高点是正确的； D中物体能上升的最大高度应该为 20m，故D也不对。 考点：利用速度与时间图像解决有关问题。 一个足球以 2m/s的速度水平飞向球门门框，又以 1m/s的速度大小被水平碰回，设足球与门框的作用时间为 0.1s， 则这个过程的加速度大小为 A 10m/s2 B -10m/s2 C 30m/s2 D -30m/s2 答案： C 试题：由题意可知 v1=2m/
9、s， v2=-1m/s， t=0.1s，则速度的变化量的大小为 3m/s，故这个过程的加速度为 =30m/s2， C是正确的。 考点：加速度大小的简单计算。 关于弹力的有关说法中正确的是 A两个相互接触的物体之间一定会产生弹力 B只有弹簧才能产生弹力 C压力在性质上属于弹力，且压力的大小总等于重力 D放在桌子上的书本受到桌子对它的支持力，这是因为桌子发生了微小的弹性形变，它在恢复原状的过程中对书本产生了一个向上的弹力 答案： D 试题： A中两个相互接触的物体，如果没有相互作用，则它们之间也不会产生弹力，故 A不对； B中并不是只有弹簧才能产生弹力，只要物体能够发生弹性形变，则都会产生弹力，
10、B不对； C 中只有将物体放在水平桌面上时，桌面受到的压力大小才总等于重力的大小，故 C不对； D中的说法是正确的。 考点：弹力的概念，弹力与重力的区别。 甲、乙两质点同时开始做直线运动，它们的位移 x与时间 t的图像如图所示，则 A甲物体做匀加速直线运动，乙物体做曲线运动 B甲、乙两物体从同一地点出发 C当甲、乙两物体速度相同时，二者之间的距离为零 D甲、乙两物体有两次相遇 答案： D 试题：由于图像是 xt 图像，过原点的直线表示物体做匀速直线运动，所以甲做匀速直线运动， A 不对；甲从原点出发，乙从 x0处出发，故 B 也不对；当甲、乙两物体速度相同时，是曲线乙上的切线与甲平行时，由图可
11、以看出，此时二者对应的位移并不相等，故 C不对；由图看出，甲、乙有两个交点，故两物体有两次相遇， D是正确的。 考点：利用 xt 图像解决有关问题。 研究物体的下列运动时，能被看作质点的是 A研究自由体操运动员在空中翻滚的动作 B研究砂轮的转动情况 C研究顺水漂流的小船，它漂流 10km所用的时间 D研究篮球运动员的投篮姿势 答案： C 试题： A、 B中如果把运动员和砂轮看成质点，则运动员的翻滚和砂轮的转动情况都将无法体现，故 A、 B不能被看成质点； C中的小船相对于 10km的路程来说可以忽略不计，故此时小船可以年城质点， C是正确的； D中研究篮球运动员的投篮姿势时是不能看成质点的，如
12、果将其看成质点，则投篮姿势则无法研究，故 D也是不对的。 考点：质点的选取。 下列有关时间与时刻、位移与路程的说法中正确的是 A第 5s末到第 6s初是 1s的时间 B时刻就是很短的时间 C沿直线运动的物体，位移和路程总是相等的 D物体位移的大小总是小于或等于路程 答案： D 试题： A中第 5s末也就是第 6s初，故它不是 1s的时间， A不对； B中时刻是一个时间点，而不是一个很短的时间间隔，时间点是没有 “长度 ”的，故 B也不对； C中沿直线运动的物体，如果有往复的运动，则位移与路程是不相等的， C也不对； D中无论物体做曲线运动还是直线运动，其运动的路总是大于或等于位移，故 D是正确
13、的。 考点：路程与位移的关系。 下列说法正确的是 A描述一个物体的运动情况时，必须要选定某个其他物体做参考 B宇宙中的物体有的静止，有的运动 C只能选取不动的物体作为参考系 D同一物体的运动相对不同的参考系，其运动情况一定是相同的 答案： A 试题：描述一个物体的运动情况时，必须要选定某个其他物体做参考才能描述，故 A 是正确的；宇宙中的所有物体都是运动的，即运动是绝对的，说它们静止，是相对于参照物而言的，故 B不对；参照物的 选取既可以是静止的物体，也可以是运动的物体，故 C也不对；同一物体的运动相对不同的参考系，其运动情况是不相同的，如某人坐在地面上相对于房屋来说是静止的，相对于太阳来说是
14、运动的，故 D也是不对的。 考点：参照物有选取。 关于速度与加速度，下列说法中正确的是 A物体有加速度，速度就增加 B物体的速度变化越快，加速度就越大 C物体的速度变化量 v越大，加速度就越大 D若物体的加速度不为零，则物体的速率一定变化 答案： B 试题： A中如果加速度是负值，则物体的速度会减小，故 A不对； B中加速度就是描述物体速度变化快慢的物理量，故 B正确； C中物体的速度变化量 v越大，但如果时间比较长，则加速度也不会越大， C是不对的； D中物体做匀速圆周运动时，其加速度不为零，但物体运动的速率是相同的，故 D也不对。 考点：加速度的概念。 某同学在今年体育节的 100m比赛中
15、，以 8m/s的速度迅速从起点冲出，到50m处的速度是 9m/s， 10s末到达终点的速度是 10.2m/s，则他在全程中的平均速度大小为 A 9m/s B 10.2m/s C 10m/s D 9.1m/s 答案： C 试题：由于百米赛跑时的运动 并不是匀变速直线运动，故不能通过求匀变速直线运动的公式计算全程的平均速度大小，但题中已知了全程的时间为 10s，故全程中的平均速度大小为 =10m/s， C是正确的。 考点：平均速度的计算。 小明对重力和重心有以下四种认识，其中正确的是 A重力方向总是垂直于物体的表面 B重力方向总是竖直向下 C物体的重心一定在物体上 D重力就是万有引力 答案： B
16、试题：重力的方向总是竖直向下的，并不垂直于物体的表面，故 A不对， B正确； 对于有的物体而言，其重心并不在物体上，如轮胎的重心不在轮胎上， C 不对；万有引力是物体与地球间的作用力，而重力是万有引力的一个分力，因为物体绕地轴做圆周运动时还需要一个向心力，这个力由万有引力的一个指向地轴的一个分力提供，而万有引力的另一个分力就是我们平时所说的重力了，故 D也不对。 考点：万有引力与重力的关系。 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、微元法、建立物理模型法等等以下关于所用物理学研究方法的叙述错误的是 A在不需要考虑物体本身
17、的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法 B根 据平均速度定义式，当时间间隔非常非常小时，就可以用这一间隔内的平均速度表示间隔内某一时刻的瞬时速度，这应用了极限思想法 C在用打点计时器研究自由落体运动时，把重物在空气中的落体运动近似看做自由落体运动，这里采用了控制变量法 D在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法 答案： AC 试题： A中在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫做建立物理模型法，故 A是不对的； B中是正确的； C中在用打点计 时器研究自由落体运动时，把重物在
18、空气中的落体运动近似看做自由落体运动，这里采用的是理想实验法， C是不对的； D是正确的。 考点：物理方法的考查。 实验题 （ 10分）某同学在做 “研究匀变速直线运动 ”的实验时： （ 1）（ 5分）实验室提供了下列的实验器材： 打点计时器 天平 导线和电源 细绳和纸带 钩码和小车 秒表 一端有滑轮的长木板 刻度尺。 则该同学不需要选用的器材有（写代号）： _ （ 2）（ 5分）在该实验中，小车拖着纸带通过记录下的运动情况如图所示，图中 O、 A、 B、 C、 D、 E为连续选定的计数点，相邻计数点间的时间间隔是0.10s，标出的数据单位是 cm，则在打 C点时小车的速度是 _m/s。 答案
19、：（ 1） ；（ 2） 1.28。 试题：（ 1）由于某同学是在做 “研究匀变速直线运动 ”的实验，故不需要知道物体的质量， 天平是不需要的；有了打点计时器就不再需要秒表了，故 秒表也是不需要的。 （ 2）打 C点时小车的速度是 BD段的平均速度，即 vC=1.28m/s。 考点：器材的选取，瞬时速度的简单计算。 填空题 （本题 6分）在 “研究匀变速直线运动 ”实验中，交流电频率为 50Hz，某同学打出如图所示的纸带，相邻两计数点之间有 4个点未画出，并测得OA=2.80cm， DE=9.10cm，则小车的加速度为 _m/s2，（结果取 2位有效数字） 答案： .6 试题：由于 DE-OA=
20、4a t2，故加速度 a= 1.6m/s2。 考点：由纸带计算加速度。 （ 4分）某汽车做直线运动，位移规律为 （其中， x单位为 m， t单位为 s）。则该物体的加速度为 _m/s2， 4s内经过的路程为 _ m 答案： -2， 9。 试题：由于位移规律为 ，我们可以写成 x=6t+ （ -2） t 2， 故该物体的初速度为 6m/s，加速度为 -2 m/s2；则物体的速度公式为 v=(6-2t)m/s，故当t=3s时物体的速度为零，所以 4s内的路程 s=(63-32)m=9m。 考点：匀变速直线运动的规律的应用。 （ 4分）一根质量可以忽略不计的轻弹簧，某人用两手握住它的两端，分别用 1
21、00 N的力向两边拉，弹簧的弹力大小为 _N；若弹簧伸长了 4 cm，则这弹簧的劲度系数 k=_N/m 答案：； 2500。 试题：弹簧的弹力大小为 100N；弹簧的劲度系数 k= =2500 N/m。 考点：胡克定律的简单计算。 （ 4分）某物体做自由落体运动，第 1s与第 2s末的速度之比为 _， 第 1s内与第 2s内通过的位移之比为 -_。 答案： 2。 试题：由公式 v=gt可知，第 1s与第 2s末的速度之比为 v1： v2=g1s： g2s =1：2；再由公式 x= gt2可知，第 1s内与第 2s内通过的位移之比为 x1： x2=g（ 1s） 2： g（ 2s） 2- g（ 1
22、s） 2=1： 3。 考点：自由落体运动规律的应用。 计算题 （ 12分）某人站在高楼的平台边缘，以 20 m/s的初速度竖直 向上抛出一石子，不考虑空气阻力，取 .求： (1)从抛出至回到抛出点的时间是多少？ (2)石子抛出后落到距抛出点下方 20 m处所需的时间是多少？ 答案：（ 1） 4s （ 2） 2 (1+)s 试题：（ 1）由公式 x=v0t+ at2可知，当 x=0时，石子回到抛出点。 则 0=20m/st+ ( -10m/s2)t2，解之得： t=4s。 （ 2）落到距抛出点下方 20 m处时， x=-20m， 故 -20m=20m/st+ ( -10m/s2)t2，解之得：
23、t=2(1+ )s。 考点：匀变速直线运动规律、自由落体运动规律的应用。 （ 10分）一个质点从静止开始做匀加速直线运动。已知它在第 4s内的位移是 14m。求： （ 1）质点运动的加速度； （ 2）它前进 72m所用的时间。 答案：（ 1） 4m/s2；（ 2） 6s。 试题：（ 1）设质点的加速度为 a， 由公式 x= at2可知， 第 4s内的位移 14m= a(4s)2- a(3s)2， 可得： a=4m/s2； （ 2）质点从开始运动到前进 72m所用的时间 。 考点：匀变速直线运动规律的应用。 （ 8分）一物体从离地面高 H处自由下落 x时，其速度恰 好是着地时速度的一半，求 x=
24、 答案： x= 试题：设物体从高 H处自由下落，着地时速度为 v1，下落至 x时速度为 v2， 由题意知： v12=2gH； v22=2gx；由于 v1=2v2。 即： x= 。 考点：自由落体的简单计算。 （ 12分） A、 B两列火车，在同一轨道上同向行驶， A车在前，其速度=10m/s， B车在后，速度 =30m/s因大雾能见度很低， B车在距 A车 s=75m时才发现前方有 A车，这时 B车立即刹车，但 B车要经过 180m才能够停止问： （ 1）求 B车刹车后的加速度 （ 2）若 B车刹车时 A车仍按原速前进，请判断两车是否相撞？若会相撞，将在 B车刹车后何时相撞？若不会相撞，则两车
25、最近距离是多少？ （ 3）若 B车在刹车的同时发出信号， A车司机经过 t=4s收到信号后加速前进，则 A车的加速度至少多大才能避免相撞？ 答案：（ 1） 2.5m/s2；（ 2） B车刹车后 6s相撞；（ 3） aA0.83m/s2。 试题：（ 1）由于 B车要经过 180m才能够停止，故 B车刹车后的加速度 a=2.5m/s2； （ 2）设两车经过时间 t后相碰，则 xA+75m=xB， 故 10m/st+75m=30m/st- 2.5m/s2t 2； 解之得 t1=6s， t2=10s（舍去）， 故两车会在 B车刹车后 6s相撞。 （ 3）设 A车的加速度为 aA时两车不相撞，则两车相对
26、相等时： vA+aA(t- t)=vB+aBt 即 10m/s+ aA(t- t)=30m/s-2.5m/s2t 此时 B车的位移： sB=vBt+ aBt2， 即 sB=30m/st-1.25m/s2t2； A车的位移： sA=vAt+ aA（ t- t)2， 要不相撞，两车位移关系满足： sBsA+ s 由以上关系解之得： aA0.83m/s2。 考点：匀变速直线运动规律的应用，追击与相遇问题。 （ 12分） 2004年 1月 25日，继 “勇气 ”号之后， “机遇 ”号火星探测器再次成功登陆火星在人类成功登陆火星之前，人类为了探测距离地球大约km的月球，也发射了一种类似四轮小车的月球探测
27、器它能够在自动导航系统的控制下行走，且每隔 10s向地球发射一次信号探测器上还装着两个相同的减速器（其中一个是备用的），这种减速器可提供的最大加速度为 5 某次探测器的自动导航系统出现故障，从而使探测器只能匀速前进而不再能自动避开障碍物此时地球上的科学家必须对探测器进行人工 遥控操作下表为控制中心的显示屏的数据：（信号传送速度等于光速： C= km/s）已知控制中心的信号发射与接收设备工作速度极快科学家每次分析数据并输入命令最少需要 3s问： （ 1）探测器匀速运动时速度多大？ （ 2）经过数据分析，你认为减速器是否执行了减速命令？ （ 3）假如你是控制中心的工作人员，应采取怎样的措施？加速度
28、需满足什么条件？请说明 答案：（ 1） 2m/s；（ 2）没有；（ 3）应启用另一个备用减速器，其加速度。 试题：（ 1）从前两次接收到的信号可知：探测器的速度 v1= =2m/s； （ 2）设在地球和月球之间传播电磁波需要的时间为 t0，则 t0= =1s； 由题意可知，从发射信号到探测器收到信号并执行命令的时刻为 9： 1034控制中心第三次收到的信号是探测器在 9： 1039发出的，从后两次收到的信号可知探测器的速度 ，即减速器没有执行减速命令。 （ 3）应启用另一个备用减速器，再经过 3s分析数据和 1s接收时间，探测器在9： 1044执行命令，此时距前方障碍物距离 s=2m 设定减速器加速度为 a，则有 即只要设定加速度 ，便可使探测器不与障碍物相撞。 考点：匀变速直线运动规律的应用。
