高一物理上学期期末检测模拟卷01(解析版)
展开(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12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2分,有选错的得0分。
1.以下说法正确的是
A.只有很小的物体才能视为质点,很大的物体不能视为质点
B.若以河岸为参考系,在顺水漂流的船上行走的人可能是静止的
C.做直线运动的物体,其位移大小跟这段时间内通过的路程一定相等
D.一节课40分钟,40分钟指的是下课的时刻
【答案】B
【解析】只要在所研究的问题中物体的大小和形状可以忽略,物体即可以看作质点;与物体的实际大小无关,A错误;若以河岸为参考系,若人在船上以与船大小相等的速度,反向运动,则人可能相对河岸是静止的,B正确;做直线运动的物体,若有往返现象,则位移大小与路程不相等,C错误;一节课40分钟对应的是一段过程;故40分钟为时间,D错误。
2.如图甲所示,火箭发射时,速度能在10s内由0增加到100m/s;如图乙所示,汽车以8m/s的速度行驶,急刹车时能在2.5s内停下来,下列说法中正确的是
A.10s内火箭的速度改变量为100m/s2
B.2.5s内汽车的速度改变量为8m/s
C.火箭的加速度比汽车的加速度大
D.火箭的加速度比汽车的加速度小
【答案】C
【解析】A.火箭的速度改变量为100m/s–0=100m/s,选项中的单位错误,故A错误。
B.汽车的速度改变量为0–8m/s=–8m/s,汽车的速度改变量为–8m/s,故B错误。
CD.火箭的加速度为:,汽车的加速度为:,正负代表方向不代表大小,所以火箭的加速度比汽车的加速度大,故C正确D错误。
3.如图是质点做直线运动的v–t图象。关于该质点的运动,下列说法正确的是
A.0~t1时间内质点做匀速运动
B.t1~t2时间内质点保持静止
C.质点先做匀加速运动再做匀速运动
D.t1时刻质点的运动方向改变
【答案】C
【解析】由图线可知,0~t1时间内质点做匀加速运动,选项A错误;t1~t2时间内质点保持匀速直线运动,选项B错误;综上所述,质点先做匀加速运动再做匀速运动,选项C正确;t1时刻前后质点的速度均为正值,故质点的运动方向没有改变,选项D错误;故选C。
4.如图所示,光滑斜面上的四段距离相等,质点从O点由静止开始下滑,做匀加速直线运动,先后通过a、b、c、d…,下列说法不正确的是
A.质点由O到达各点的时间之比ta:tb:tc:td=1:::2
B.质点通过各点的速率之比va:vb:vc:vd=1:::2
C.在斜面上运动的平均速度=vb
D.在斜面上运动的平均速度
【答案】C
【解析】根据初速度为零的匀加速直线运动结论可知,质点依次通过各等分位移点的速度大小之比为:va:vb:vc:vd=1:::2,故选项B正确;依次到达各位移等分点所用时间之比为:ta:tb:tc:td=1:::2,故选项A正确;根据平均速度的定义可知,在斜面上运动的平均速度,故选项C错误;选项D正确。
5.如图所示,将光滑斜面上的物体的重力mg分解为F1和F2两个力,下列结论正确的是
A.F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力,F2是物体对斜面的正压力
B.物体受mg、N、F1和F2四个力的作用
C.物体只受重力mg和弹力N的作用
D.力N、F1和F2的三个力的作用效果跟mg、N两个
【答案】C
【解析】A.F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力,F2是重力垂直于斜面方向的分力,由于物体对斜面的正压力施力物体是物体,受力物体是斜面,而F2的施力物体是地球,受力物体是该物体,所以F2不是物体对斜面的压力,故A错误;BC.F1和F2是重力的两个分力,物体只受重力mg和支持力N两个力。故B错误,C正确;D.根据合力与分力是等效替代关系,可知,力N、F1和F2的三个力的作用效果跟mg、N两个力的效果相同。故D错误。
6.如图所示,左侧是倾角为60°的斜面、右侧是圆弧面的物体固定在水平地面上,圆弧面底端的切线水平,一根两端分别系有质量为m1、m2小球的轻绳跨过其顶点上的小滑轮。当它们处于平衡状态时,连接m2小球的轻绳与水平线的夹角为60°,不计一切摩擦,两小球可视为质点.两小球的质量之比m1∶m2等于
A.1∶1B.3∶2C.2∶3D.3∶4
【答案】C
【解析】先以m1球为研究对象,由平衡条件得知,绳的拉力大小为:T=m1gsin60°,再以m2球为研究对象,分析受力情况,如图所示:
由平衡条件可知,绳的拉力T与支持力N的合力与重力大小相等、方向相反,作出两个力的合力,由对称性可知,T=N,2Tcs30°=m2g,联立解得:ml:m2=2:3,故C正确,ABD错误。
7.如图所示,斜面A固定于水平地面上,在t=0时刻,滑块B以初速度v0自斜面底端冲上斜面,t=t0时刻到达最高点。取沿斜面向上为正方向,下列表示滑块在斜面上整个运动过程中速度v随时间t变化的图象中,肯定错误的是
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】分三种情况讨论,若斜面光滑,若斜面粗糙,;若斜面粗糙,,若斜面光滑,则滑块到达最高点后会向下滑动,沿斜面向上减速滑动和沿斜面向下加速滑动过程中加速度大小都为,即没有机械能损失,到达斜面底端时,速度大小为,方向沿斜面向下,故图A正确;若斜面粗糙,并且最大静摩擦力,则滑块到达最高点后,不会下滑,故B正确;,若斜面粗糙,最大静摩擦,则在上滑过程中,在下滑过程中,即,因为速度时间图像的斜率表示加速度,所以下滑过程中图像的斜率一定小于上滑过程中图像的斜率,故C一定错,D正确。
8.在一电梯的地板上有一压力传感器,其上放一物块,如图甲所示,当电梯运行时,传感器示数大小随时间变化的关系图象如图乙所示,根据图象分析得出的结论中正确的是
A.从时刻t1到t2,物块处于失重状态
B.从时刻t3到t4,物块处于超重状态
C.电梯可能开始停在低楼层,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在高楼层
D.电梯可能开始停在高楼层,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在低楼层
【答案】C
【解析】A.从时该t1到t2,物体受到的压力大于重力时,物体处于超重状态,加速度向上,故A错误;B.从时刻t3到t4,物体受到的压力小于重力,物块处于失重状态,加速度向下,故B错误;C.如果电梯开始停在低楼层,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在高楼层,那么应该从图象可以得到,压力先等于重力、再大于重力、然后等于重力、小于重力、最后等于重力,故C正确;D.如果电梯开始停在高楼层,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在低楼层,那么应该是压力先等于重力、再小于重力、然后等于重力、大于重力、最后等于重力,故D错误。故选C。
9.某短跑运动员参加100m竞赛,测得他在50m处的速度为6m/s,10s末到达终点时的速度为8m/s,则以下说法中正确的是
A.6m/s指平均速度
B.8m/s指瞬时速度
C.运动员全程的平均速度是7m/s
D.运动员全程的平均速度是10m/s
【答案】BD
【解析】“6m/s”和“8m/s”都是经过某点的速度,是瞬时速度,选项A错误,B正确;运动员全程的平均速度是,则选项C错误,D正确;故选BD.
点睛:本题考查平均速度和瞬时速度,要注意正确理解两速度的意义,知道平均速度只能根据位移与时间的比值求解,它只能粗略地描述物体的运动,而瞬时速度为物体在各个时刻或某一位置的速度,故能精确地描述物体的运动。
10.如图为匀变速直线运动的x–t图象,图象与两坐标轴的交点分别为(t0,0)、(0,–x0)。t=0时,图像切线交t轴坐标为(2t0,0),关于质点的运动下列说法正确的是
A.质点先向x轴负向运动,后向x轴正向运动
B.质点的初速度大小为
C.0~t0时间内质点的位移为–x0
D.质点的加速度大小为
【答案】BD
【解析】A.根据图象知,质点一直向x轴正向运动,故A项与题意不相符;B.质点的初速度为开始点的斜率,故B项与题意相符;C.时间内质点的位移,故C项与题意不相符;D.根据位移公式代入各个已知量,解得:,故D项与题意相符。
11.如图,一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。外力F向右上方拉b,整个系统处于静止状态。若F方向不变,大小在一定范围内变化,物块b仍始终保持静止,则
A.绳OO'的张力也在一定范围内变化
B.物块b所受到的支持力也在一定范围内变化
C.连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化
D.物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化
【答案】BD
【解析】物块b仍始终保持静止,可知物块a也始终保持静止,滑轮两侧绳子的夹角也不变,可知连接a和b的绳的张力等于物块a的重力,所以连接a和b的绳的张力保持不变,夹角不变,所以,绳OO'的张力也不变,故A、C错误;对b进行受力分析可知,当若F方向不变,大小在一定范围内变化时,而重力mg和绳子的拉力FT保持不变,所以,物块b所受到的支持力也在一定范围内变化,物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化,故B、D正确。
12.有一种游戏,游戏者手持乒乓球拍托球移动,距离大者获胜。若某人在游戏中沿水平面做匀加速直线运动,球拍与球保持相对静止且球拍平面和水平面之间的夹角为θ,如图所示。设球拍和球质量分别为M、m,不计球拍和球之间的摩擦,不计空气阻力,则
A.运动员的加速度大小为gtanθ
B.球拍对球的作用力大小为mg
C.球拍对球的作用力大小为F=
D.运动员对球拍的作用力大小为(M+m)gtanθ
【答案】AC
【解析】A.球和运动员具有相同的加速度,对小球分析如图所示,则小球所受的合力为mgtanθ,根据牛顿第二定律得:,故A正确。
BC.根据平行四边形定则知,球拍对球的作用力,故B错误C正确。D.对球拍和球整体分析,整体的合力为(M+m)a,根据平行四边形定则知,运动员对球拍的作用力为:,故D错误。
第Ⅱ卷
二、实验题:本题共2小题,共15分。
13.(6分)“研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。
(1)在图乙中的F与F′两力中方向一定沿AO方向的是力_________。(选填“F”或“F’”)
(2)本实验采用的主要科学方法是_____________。
(3)实验中可减小误差的措施有_________。
A.两个分力F1、F2的大小要尽量大些
B.拉橡皮筋时,弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
C.两个分力F1、F2间夹角要尽量大些
D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些。
【答案】(每空2分)(1)F′ (2)等效替代法 (3)ABD
【解析】(1)实验中F是通过平行四边形定则作图得出的,而F′是通过用一根细线拉动橡皮筋,使与两个力拉时的效果相同得出的,故F′一定是沿AO方向的;
(2)本实验是通过一个力与两力效果相同得了的合力,故运用了等效替代的方法;
(3)A.实验是通过作图得出结果,故为了减小误差应让拉力尽量大些,故A正确;B.为了防止出现分力的情况,应让各力尽量贴近木板,且与木板平行,故B正确;C.而夹角太大将会导至合力过小,故夹角不能太大,故C错误;D.为了准确记下拉力的方向,故采用两点描线时两点应尽量距离大一些,故细绳应长些,故D正确;故选ABD。
14.(9分)某物理兴趣小组利用图示装置探究小车加速度与外力的关系,小车前端固定的力传感器可以测量轻绳的拉力大小F。
(1)将长木板放在水平桌面上,安装好实验装置,在平衡摩擦力的过程中,下列说法或做法正确的是________。
A.挂上小吊盘
B.滑轮右侧的轻绳必须水平
C.轻推小车,使得与小车相连的纸带上打出的点迹均匀分布
(2)平衡摩擦力后,保持小车的总质量不变,增加吊盘中的小砝码以改变轻绳的拉力大小,为了减小实验误差,________(选填“需要”或“不需要”)满足吊盘及盘中砝码的总质量远小于小车的总质量。
(3)若某同学平衡摩擦力时木板的倾角过大,但其他步骤操作正确,增添吊盘中小砝码以探究加速度a与外力F的关系,得到的a-F图线应为_____________。
A.B.
C.D.
【答案】(每空3分)(1)C (2)不需要 (3)D
【解析】(1)将长木板放在水平桌面上,安装好实验装置,在平衡摩擦力的过程中,需要平衡摩擦力,需要轻推小车,使得与小车相连的纸带上打出的点迹均匀分布;
(2)因为本实验使用了力传感器,力传感器的示数即为小车所受的合外力,所以不用满足吊盘及盘中砝码的总质量远小于小车的总质量;
(3)因为平衡摩擦力时木板的倾角过大,所以在没有给予外力的情况下,小车就会有一个加速度,由于使用了力学传感器,所以应是一条直线,所以应选D。
三、计算题:本题共3小题,共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
15.(12分)如图所示,木杆长5 m,上端固定在某一点,由静止放开后让它自由落下(不计空气阻力),木杆通过悬点正下方20 m处圆筒AB,圆筒AB高为5 m,g取,求:
(1)木杆通过圆筒的上端A所用的时间;
(2)木杆通过圆筒所用的时间。
【答案】(1) (2)
【解析】(1)木杆由静止开始做自由落体运动,木杆的下端到达圆筒上端用时:
(2分)
木杆的上端到达圆筒上端用时:(2分)
则木杆通过圆筒上端所用的时间:(2分)
(2)木杆的下端到达圆筒上端用时:(2分)
木杆的上端离开圆筒下端用时:(2分)
则木杆通过圆筒所用的时间:(2分)
16.(13分)如图所示,竖直轻弹簧B的下端固定于水平面上,上端与A连接,开始时A静止。A的质量为m=2 kg,弹簧B的劲度系数为k1=200 N/m。用细绳跨过定滑轮将物体A与另一根劲度系数为k2的轻弹簧C连接,当弹簧C处在水平位置且未发生形变时,其右端点位于a位置,此时A上端轻绳恰好竖直伸直。将弹簧C的右端点沿水平方向缓慢拉到b位置时,弹簧B对物体A的拉力大小恰好等于A的重力。已知ab=60 cm,求:
(1)当弹簧C处在水平位置且未发生形变时,弹簧B的形变量的大小;
(2)该过程中物体A上升的高度及轻弹簧C的劲度系数k2。
【答案】(1)10 cm (2)100 N/m
【解析】(1)弹簧C处于水平位置且没有发生形变时,A处于静止,弹簧B处于压缩状态;
根据胡克定律有:k1x1=mg(2分)
代入数据解得:x1=10 cm(2分)
(2)当ab=60 cm时,弹簧B处于伸长状态,根据胡克定律有:
k1x2=mg(2分)
代入数据求得:x2=10 cm(1分)
故A上升高度为:h=x1+x2=20 cm(1分)
由几何关系可得弹簧C的伸长量为:x3=ab–x1–x2=40 cm(2分)
根据平衡条件与胡克定律有:
mg+k1x2=k2x3(2分)
解得k2=100 N/m(1分)
17.(12分)如图甲所示,质量为的物体置于倾角为的固定且足够长的斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,时撤去拉力,物体速度与时间v–t的部分图象如图乙所示。()问:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数为多少?
(2)拉力F的大小为多少?
【答案】(1)0.5 (2)30N
【解析】(1)由速度时间图象得:物体向上匀减速时加速度大小:
(2分)
根据牛顿第二定律得:(2分)
代入数据解得:(2分)
(2)由速度时间图象得:物体向上匀加速时:(2分)
根据牛顿第二定律得:(2分)
代入数据解得:(2分)
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