上海市第四中学物理高一第一学期期末综合测试模拟试题含解析

上海市第四中学物理高一第一学期期末综合测试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、如图所示，静止在光滑水平面上的物体A，一端靠着处于自然状态的弹簧．现对物体作用一水平恒力F，从开始至弹簧被压缩到最短这一过程中，下列描述中正确的是（）A.物体A速度增大，加速度增大B.弹簧产生的弹力先减小后增大C.物体A速度先增大后减小，加速度先增大后减小D.物体A速度先增大后减小，加速度先减小后增大2、一质点做初速度为零的匀加速直线运动，从开始运动的连续三段相等时间内，已知第一段时间内的位移是2m，则第三段时间内的位移是A.2m B.6mC.10m D.14m3、如图所示，物体受到两个相互垂直的共点力F1和F2的作用，其大小分别为30N和40N，它们合力的大小为（）A.10N B.50NC70N D.1200N4、如图所示，一辆小车静止在水平地面上，车内固定着一个倾角为的光滑斜面OA，光滑挡板OB可绕转轴O在竖直平面内转动。现将一重力为G的圆球放在斜面与挡板之间，挡板与水平面的夹角θ＝，下列说法正确的是（）A.若保持挡板不动，则球对斜面的压力大小为B.若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动，则球对斜面的压力逐渐增大C.若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动，则球对挡板的压力逐渐减小D.若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，则球对挡板的压力可能为零5、如图所示，在水平地面上做匀速直线运动的汽车，通过定滑轮用绳子吊起一个物体，若汽车和被吊物体在同一时刻的速度分别为v1和v2，则下面说法正确的是()A物体做匀速运动，且v2＝v1B.物体做加速运动，且v2>v1C.物体做加速运动，且v2<v1D.物体做减速运动，且v2<v16、如图所示，P是固定在水平地面上的圆柱体，左侧是光滑圆弧面，一根轻绳跨过固定在圆柱体P上的小滑轮，一端系有质量为0.4kg、可视为质点的小球，小球与圆心连线跟水平方向的夹角为，绳的另一端固定在竖直墙面上，小球处于静止状态。取g=10m/s2，则球对弧面的压力和轻绳的拉力大小分别为A.2N2N B.2N2NC.N2N D.2N1N7、如图所示，A、B小球用轻弹簧相连，整体用轻绳竖直悬挂，保持静止状态，A球质量是B球质量的两倍．现剪断轻绳的瞬间，A、B两球加速度大小分别为（）A.aA=2g B.aA=1.5gC.aB=0 D.aB=g8、如图是某缓冲装置，劲度系数足够大的轻质弹簧与直杆相连，直杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为Ff，直杆质量不可忽略．一质量为m的小车以速度v0撞击弹簧，最终以速度v弹回．直杆足够长，且直杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计小车与地面的摩擦．则A.小车被弹回时速度v一定小于v0B.直杆在槽内移动的距离等于C.弹簧的弹力可能大于直杆与槽间的最大静摩擦力D.直杆在槽内向右运动时，小车与直杆始终保持相对静止9、一个质量为50kg的同学站在电梯底板上,如图所示的v-t图像是计算机显示的观光电梯在某一段时间内速度变化的情况(竖直向上为正方向).根据图像提供的信息,可以判断下列说法中正确的(g=10m/s2)()A.在5-10s内，该同学对电梯底板的压力等于500NB.在0-5s内，电梯在加速上升，该同学处于失重状态，对电梯底板的压力等于480NC.在10-20s内，该同学所受的支持力为490N，该同学处于失重状态D.在20-25s内,电梯在加速下降，该同学处于超重状态，对电梯底板的压力等于510N10、放在水平地面上的物体M上表面有一物体,与M之间有一处于拉长状态的弹簧,整个装置处于静止状态,如图所示,则关于M和受力情况的判断,正确的是A.受到向左的摩擦力B.M受到对它向左的摩擦力C.地面对M的摩擦力方向右D.地面对M不存在摩擦力作用11、如图所示，水平光滑的地面上有一个静止的小车，小车的质量为20kg，一质量为60kg的人站在小车上，通过轻绳绕过光滑的轻质定滑轮拉动小车，人和小车一起均向左做匀加速直线运动。下列说法正确的是（）A.人受到方向向左的摩擦力B.当人和小车加速度大小均为2m/s2时，人与小车之间的摩擦力大小为40NC.无论加速度多大，人与小车之间的摩擦力大小保持60N不变D.由于人和小车一起均向左做匀加速直线运动，可知人拉绳子的小于绳子拉人的力12、如图所示，A、B球的质量相等，弹簧的质量不计，倾角为θ的斜面光滑，系统静止，弹簧与细线均平行于斜面，在细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是（）。A.B球的受力情况未变，瞬时加速度为零B.两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为gsinθC.A球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2gsinθD.弹簧有收缩的趋势，B球瞬时加速度向上，A球的瞬时加速度向下，两球的瞬时加速度都不为零二．填空题(每小题6分，共18分)13、在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后面拉动的纸带经打点计时器打出的点计算得到(1)当M与m的大小关系满足_________时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码总重力(2)一组同学在探究加速度与质量的关系时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地得出加速度a与质量M的关系，应作出a与_______图象(3)甲同学在探究加速度与力的关系时，根据测量数据作出的a一F图线，如图a所示．则实验存在的问题是_________________(4)乙、丙两同学用同一装置探究加速度与力的关系时，画出了各自得到的a一F图线，如图b所示．则两同学做实验时的哪一个物理量取值不同?答：______________(5)下图是某次实验中得到的纸带．已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，利用下图给出的数据可求出小车下滑的加速度为________m/s2．(结果保留三位有效数字)14、为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图甲所示的实验装置：(1)以下实验操作正确的是_____；A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在砝码及砝码盘的牵引下恰好做匀速运动B．调节滑轮的高度，使细线与木板平行C．先接通电源后释放小车D．实验中小车的加速度越大越好(2)在实验中，得到一条如图乙所示的纸带，已知相邻计数点间的时间间隔为T＝0.1s，且间距x1，x2，x3，x4，x5，x6已量出分别3.09cm，3.43cm，3.77cm，4.10cm，4.44cm，4.77cm，则小车的加速度a＝_____m/s2（结果保留两位有效数字）。(3)有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度a与所受拉力F的关系，他们在轨道水平及倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条a﹣F′图线，如图丙所示，图线_____是在轨道倾斜情况下得到的（填“①“或“②”）；小车及车中袪码的总质量m＝_____kg（结果保留两位有效数字）。15、如图所示，一旅行者拉着旅行箱在水平路面上匀速前进，请画出旅行箱的受力示意图三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，沿光滑的墙壁用网兜把一只足球挂在A点，足球的质量为m，网兜的质量不计。足球与墙壁的接触点为B，悬线与墙壁的夹角为。求：悬线对球的拉力和墙壁对球的支持力的大小？17、（10分）如图是某质点做直线运动的图象，求：(1)质点前1s时间内的加速度大小；(2)质点在整个4s时间内的平均速度大小

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、D【解析】对物体进行受力分析，根据合力的变化确定加速度的变化；根据加速度的方向和速度方向的关系判断速度的变化【详解】ACD．对物体A进行受力分析：竖直方向物体受力平衡，水平方向受向右的推力F和向左的弹簧的弹力，刚开始F大于弹力，加速度方向向右，根据牛顿第二定律得：，而由于物体向右运动，x逐渐增大，加速度a逐渐减小，但加速度方向与速度方向相同，故物体速度逐渐增大，当F等于弹力时，加速度为0，速度达到最大值，继续向右运动时，弹力继续增大，加速度方向改变且逐渐增大，而速度逐渐减小，最后速度减为0，所以物体A的速度先增大后减小，加速度先减小后增大；故AC错误，D正确；B．根据胡克定律，弹簧压缩量逐渐增加，弹簧弹力逐渐变大，B错误；故本题选D【点睛】加速度由合外力和质量决定，本题关键是能正确对运动过程进行受力分析，难度适中2、C【解析】设加速度为，每段时间为，则第一段时间内的位移：，又根据匀变速直线运动推论得：，联立解得：故选C【点睛】由运动学公式及推论求解3、B【解析】由题，由于两个力的夹角为90°，由平行四边形法则得：．故B正确，ACD错误．故选B4、D【解析】A．球处于静止状态，受力平衡，对球进行受力分析，如图所示，FA、FB以及G构成的三角形为等边三角形，根据几何关系可知故A错误；BC．若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动，根据图象可知，FB先减小后增大，根据牛顿第三定律可知，球对挡板的压力先减小后增大，故BC错误；D．若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，当FA和重力G合力正好提供加速度时，球对挡板的压力为零，故D正确。故选D。5、C【解析】将汽车的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图所示：设两段绳子夹角为，沿绳子方向的速度等于重物的速度大小重物的速度,所以,汽车向右匀速行驶,则增大,则增大,所以重物的速度增大,物体在做加速运动，故C正确，ABD错误。6、B【解析】对小球受力分析知，支持力与绳子的拉力垂直，且由几何关系可得故选B。7、BC【解析】细线剪断前以B为研究对象可知弹簧的弹力：以AB整体为研究对象可知，轻绳的拉力：剪断轻绳的瞬间弹簧的弹力不变，故B受力情况不变，加速度为0；对A分析有：又因为：联立解得：aA=1.5g，故选BC.8、BC【解析】小车在向右运动的过程中，弹簧的形变量若始终小于x=时，直杆和槽间无相对运动，小车被弹回时速度υ一定等于υ0；若形变量等于x=时，杆和槽间出现相对运动，克服摩擦力做功，小车的动能减小，所以小车被弹回时速度υ一定小于υ0，A错误；整个过程应用动能定理：Ffs=△EK，直杆在槽内移动的距离，故B正确；当弹力等于最大静摩擦力时杆即开始运动，此时车的速度大于杆的速度，弹簧进一步被压缩，弹簧的弹力大于最大静摩擦力，故C正确；直杆在槽内向右运动时，开始小车速度比杆的大，所以不可能与直杆始终保持相对静止，故D错误．故选BC【点睛】缓冲装置是一种实用装置，在生产和生活中有着广泛的应用，本题就是根据某种缓冲装置改编的一道物理试题，试题设计新颖，物理思想深刻．正确解答这道试题，要求考生具有扎实的高中物理基础以及很强的分析和解决问题的能力9、AC【解析】A．在5s～10s内，速度时间图象为水平线，此时电梯在匀速运动，处于受力平衡状态，所以该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力500N，故A正确；B．在0～5s内，从速度时间图象可知，此时的加速度为正，电梯的加速度向上，此时人处于超重状态，对电梯底板的压力大于500N，故B错误。C．在10

s～20s内，该同学所受的支持力为490N<G，该同学处于失重状态，选项C正确；D．在20

s～25s内，观光电梯在加速下降，电梯的加速度向下，此时人处于失重状态，故D错误。故选AC。10、AD【解析】A．以m为研究对象，拉伸状态的弹簧对m有向右的弹力，由平衡条件得到，m受到向左的摩擦力，故A正确；B．根据牛顿第三定律得知，M受到m对它向右的摩擦力，故B错误；CD．以整体为研究对象，根据平衡条件得到，地面对M没有摩擦力，故C错误，D正确11、AB【解析】A．由于人和小车受到的拉力相同，而人的质量大于车的质量，故在一起做匀加速直线运动时，人受到向左的合力要大于车受到的合力，故人受到的摩擦力向左，故A正确；BC．当加速度为2m/s2时，对整体分析可知，2F=(M+m)a；解得F=80N；此时人的合外力为F人=ma=60×2=120N；故人受到的摩擦力大小为f=120-80=40N；可知人和小车加速度大小不同时，人与小车之间的静摩擦力大小不同，故B正确，C错误；D．由于人和小车一起均向左做匀加速直线运动，人拉绳子的力与绳子拉人的力为作用力和反作用力，故大小相等；故D错误；故选AB。12、AC【解析】设两球的质量均为m，对B分析，知弹簧的弹力当烧断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，隔离对B分析，B的受力情况不变，合力为零，则瞬时加速度为零。对A，根据牛顿第二定律得方向沿斜面向下，故AC正确，BD错误。故选AC。【点睛】该题是牛顿第二定律的直接应用，本题要注意细线被烧断的瞬间，细线的拉力立即减为零，但弹簧的弹力不发生瞬间改变，该题难度适中。二．填空题(每小题6分，共18分)13、①.②.③.平衡摩擦力时木板倾角过大（或平衡摩擦力过度）④.两个小车及车上砝码质量不同（或M）⑤.【解析】（1）若认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力，应不考虑盘及盘中砝码受到的合力，即M与m的大小关系应满足M≫m（2）由F=ma知，保持盘及盘中砝码的质量一定，即绳的拉力F一定，加速度与质量成反比，为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应作两者的正比例图像，即做a与的图像（3）由图像知，没有力时小车就有了加速度，说明该同学在平衡摩擦力时木板倾角过大（4）由图像知，图像的斜率为质量的倒数，两图线斜率不同，说明两小车及车上砝码的总质量不同（5）由打点计时器使用的交流电频率为50Hz，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，知相邻两计数点间的时间间隔为T=0.1s，由，把数据统一成国际单位代入得到【点睛】学生要清楚“验证牛顿第二定律”的实验原理，实验步骤，会分析a-F图像，用纸带求加速度时，要把所给的数据全用上以减小误差14、①.BC②.0.33~0.34③.①④.0.67【解析】(1)[1]A．平衡摩擦力就是让小车在无拉力的作用下做匀速直线运动，让重力沿斜面的分力等于小车受到的摩擦力。所以平衡时应为：将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，A错误；B．为了使绳子拉力代替小车受到的合力，需要调节滑轮的高度，使细线与木板平行，B正确；C．为了能在纸带上打更多的点，先接通电源后释放小车，否则纸带上打不上点，C正确；D．加速度太大，砝码和砝码盘的总重力偏离绳的