北京市交通大学附属中学物理高一上期末教学质量检测模拟试题含解析

北京市交通大学附属中学物理高一上期末教学质量检测模拟试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、如图所示，在光滑水平面上有一小球a以初速度v0运动，同时在它的正上方有一小球b也以初速度v0沿同一方向水平抛出，并落于c点，则（）A.两球同时到达c点 B.小球a先到达c点C.小球b先到达c点 D.不能确定2、下列各力中，属于根据力的效果命名的是（）①拉力

②动力

③阻力

④压力

⑤弹力

⑥重力

⑦摩擦力

⑧支持力A①②③④⑤ B.①③④⑤⑥C.①②③④⑧ D.②③④⑤⑧3、一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用，三力的矢量关系如图所示（各小方格边长相等），则下列说法正确的是（）A.三力的合力为F1+F2+F3，方向不确定B.三力的合力为3F2，方向与F2同向C.三力的合力为2F3，方向与F3同向D.由题给条件无法求出合力大小4、一辆汽车以20m/s的速度沿平直公路匀速行驶，突然发现前方有障碍物，立即刹车，汽车以大小是5m/s2的加速度做匀减速直线运动，那么刹车后2s内与刹车后6s内汽车通过的位移之比为（）A.1∶1 B.3∶1C.3∶4 D.4∶35、如图所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P在F1、F2和F3三力作用下保持静止.下列判断正确的是（）A.F1>F2>F3 B.F3>F1>F2C.F2>F3>F1 D.F3>F2>F16、如图所示，是一种测定风作用力的仪器的原理图，它能自动随着风的转向而转向，使风总从图示方向吹向小球P．P是质量为m的金属球，固定在一细长钢性金属丝下端，能绕悬挂点O在竖直平面内转动，无风时金属丝自然下垂，有风时金属丝将偏离竖直方向一定角度θ，角θ大小与风力大小有关，下列关于风力F与θ的关系式正确的是A.F=mgsinθB.F=mgtanθC.F=mgcosθD.F=mg/cosθ7、做直线运动的甲、乙两物体的位移时间图象如图所示，则下列说法正确的是A.甲、乙两物体均做匀加速直线运动B.当乙开始运动时，两物体相距C.两物体在时相距最远，在时相遇D.在这段时间内，物体间的距离逐渐变小8、在汽车的维修中，千斤顶发挥了很大作用，图中分别为剪式千斤顶的实物图和示意图。当摇动把手时，螺纹轴迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起。当汽车刚被顶起时，若已知汽车对千斤顶的压力为4.0×104N，且千斤顶两臂间的夹角恰为120°，则（）A.此时千斤顶对汽车的支持力为4.0×104NB.此时两臂受到的压力大小各为2.0×104NC.若摇动把手把车继续往上顶，两臂受到的压力将减小D.若摇动把手把车继续往上顶，两臂受到的压力将不变9、物体水平面上做直线运动，其速度时间图像如图所示，则：A.物体在前2s内做匀加速直线运动，加速度为B.物体在第7s到第12s内做匀变速直线运动C.物体在第12s内的位移为0.75mD.物体在前12s内的路程为15m10、下列物理量中，是矢量的有A.路程 B.力C.加速度 D.时间11、竖直升降的电梯顶部拴一弹簧秤，弹簧秤下端挂一重物，电梯静止时，电梯中的人观察到弹簧秤的示数为10N。某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数为12N，取g=10m/s2，则此时（）A.电梯中的人一定处于失重状态 B.电梯中的人一定处于超重状态C.电梯可能向上加速运动，加速度大小为2m/s2 D.电梯可能向上减速运动，加速度大小为2m/s212、如图所示，重80N的物体A放在倾角为30°的粗糙斜面上，有一根原长为10cm，劲度系数为1000N/m的弹簧，其一端固定在斜面底端，另一端放置物体A后，弹簧长度缩短2cm．现用一弹簧测力计沿斜面向上拉物体，若物体与斜面间最大静摩擦力为25N，当弹簧的长度仍然缩短2cm时，弹簧测力计读数可能为A.10N B.20NC.50N D.60N二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）在探究加速度与力、质量的关系时，小王同学采用如图装置，如图1中小车及砝码的质量用M表示，沙桶及沙的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带计算出（1）往沙桶中加入定量的沙子，当M与m的大小关系满足_________时，可近似认为绳对小车的拉力大小等于沙桶和沙的重力；在释放小车__________选填“之前”或“之后”接通打点计时器的电源，在纸带上打出系列的点（2）在平衡摩擦力后，他用打点计时器打出纸带的一段如图2，该纸带上相邻两个计数点间还有4个点未标出，打点计时器使用交流电的频率是50Hz，则小车的加速度大小是____________m/s2，当打点计时器打B点时小车的速度是______________m/s；结果均保留三位有效数字（3）小张同学用同一装置做实验，他们俩在同一坐标系中画出了a-F关系图，如图3，两位同学的实验中，______________选填“小张”或“小王”同学的小车及砝码的质量大。14、（10分）如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系：先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下：步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。①对于上述实验操作，下列说法正确的是________A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下B．斜槽轨道必须光滑C．斜槽轨道末端必须水平D．小球1质量应大于小球2的质量②上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有________；A．A、B两点间的高度差h1B．B点离地面的高度h2C．小球1和小球2的质量m1、m2D．小球1和小球2的半径r③当所测物理量满足表达式______________(用所测物理量的字母表示)时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律．如果还满足表达式______________(用所测物理量的字母表示)时，即说明两球碰撞时无机械能损失；④完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图所示．在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接．使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′。用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为l1、l2、l3。则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为____________(用所测物理量的字母表示)。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）一滑块由静止开始，从斜面顶端匀加速下滑，第5s末的速度是6m/s。求：(1)第4s末速度；(2)头7s内的位移；(3)第3s内的位移16、（12分）一汽车在直线公路段上以54km/h的速度匀速行驶,突然发现在其正前方14m处有一辆自行车以5m/s的速度同向匀速行驶．经过0.4s的反应时间后，司机开始刹车,为了避免相撞,汽车的加大速度大小至少为多少?17、（12分）小型试验火箭质量m＝100kg，点火后燃料能为火箭提供竖直向上的恒定推力F＝3600N。某次试验中火箭从地面点火升空后，恒定推力持续了t1＝10s，以后火箭失去推力落回地面。设空气阻力大小恒为200N，不考虑火箭质量的变化，取g＝10m/s2。求：（1）火箭飞行过程达到的最大高度h；（2）火箭在空中运动的总时间t。

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、A【解析】小球a在水平面上做匀速直线运动，小球b在竖直面内做平抛运动。而小球b做平抛运动的水平分速度也是以速度为的匀速直线运动，因此a和b在水平方向上的运动是一致的，他们最终能够同时到达c点，故A正确，BCD错误。故选A2、C【解析】拉力、动力、阻力、压力、支持力是按照效果命名的，弹力、重力、摩擦力是按照力的性质命名的，故C正确，ABD错误3、B【解析】根据平行四边形定则，出F1、F3的合力如图所示：大小等于2F2，方向与F2相同，再跟F2合成，两个力同向，则三个力的合力为3F2，故B正确，ACD错误。4、C【解析】汽车速度减为零的时间则汽车在2s内的位移汽车在前6s内的位移等于4s内的位移所以位移之比为3:4，故C正确，ABD错误。故选C。5、B【解析】如果一个物体受到三个力的作用也能处于平衡状态，叫做三力平衡．很显然这三个力的合力应该为零．而这三个力可能互成角度，也可能在一条直线上；对于三力平衡，一般根据“任意两个力的合力与第三个力等大反向”的关系，借助三角函数、相似三角形等手段求解；或将某一个力分解到另外两个力的反方向上，得到的这两个分力势必与另外两个力等大、反向；对于多个力的平衡，利用先分解再合成的正交分解法．本题对P点受力分析，可以运用合成法、分解法、正交分解法求解【详解】对P点受力分析，如图所示：根据共点力平衡条件有：，，因而；故选B.【点睛】物体在三个力的作用下处于平衡状态，要求我们分析三力之间的相互关系的问题叫三力平衡问题，这是物体受力平衡中最重要、最典型也最基础的平衡问题．这种类型的问题有以下几种常见题型：①三个力中，有两个力互相垂直，第三个力角度（方向）已知②三个力互相不垂直，但夹角（方向）已知《考试说明》中规定力的合成与分解的计算只限于两力之间能构成直角的情形．三个力互相不垂直时，无论是用合成法还是分解法，三力组成的三角形都不是直角三角形，造成求解困难．因而这种类型问题的解题障碍就在于怎样确定研究方法上．解决的办法是采用正交分解法，将三个不同方向的力分解到两个互相垂直的方向上，再利用平衡条件求解③三个力互相不垂直，且夹角（方向）未知三力方向未知时，无论是用合成法还是分解法，都找不到合力与分力之间的定量联系，因而单从受力分析图去求解这类问题是很难找到答案的．要求解这类问题，必须变换数学分析的角度，从我们熟悉的三角函数法变换到空间几何关系上去考虑，因而这种问题的障碍点是如何正确选取数学分析的方法解决这种类型的问题的对策是：首先利用合成法或分解法作出三力之间的平行四边形关系和三角形关系，再根据力的三角形寻找与之相似的空间三角形，利用三角形的相似比求解④三力的动态平衡问题即三个力中，有一个力为恒力，另一个力方向不变，大小可变，第三个力大小方向均可变，分析第三个力的方向变化引起的物体受力的动态变化问题这种类型的问题不需要通过具体的运算来得出结论，因而障碍常出现在受力分析和画受力分析图上．在分析这类问题时，要注意物体“变中有不变”的平衡特点，在变中寻找不变量．即将两个发生变化的力进行合成，利用它们的合力为恒力的特点进行分析．在解决这类问题时，正确画出物体在不同状态时的受力图和平行四边形关系尤为重要6、B【解析】以金属球为研究对象,受到重力mg、水平向左的风力F和金属丝的拉力T,作出受力图如图所示：根据平衡条件得到：F=mgtanθ，故B正确，ACD错误故选B7、CD【解析】A．甲、乙两物体均做匀速直线运动，故A错误；B．根据图象可知当乙开始运动时，两物体相距大于，故B错误；C．分析两纵坐标差值，可知两物体在时差值最大，说明相距最远，在时相距为零，即二者相遇，故C正确；D．在这段时间内，两纵坐标差值越来越小，说明物体间的距离逐渐变小，故D正确。故选择CD选项。8、AC【解析】A．根据牛顿第三定律得知千斤顶对汽车的支持力等于汽车对千斤顶的压力，为，故A正确；B．将汽车对千斤顶的压力分解沿两臂的两个分力，根据对称性可知两臂受到的压力大小相等，由得故B错误；CD．继续摇动把手，两臂靠拢，夹角减小，由分析可知，不变，当减小时，增大，减小，故C正确，D错误；故选AC。9、BD【解析】A项：v-t图象表示加速度，所以物体在前2s内做匀加速直线运动，加速度为，故A错误；B项：v-t图象表示加速度，物体在第7s到第12s内图象斜率不变，即做匀变速直线运动，故B正确；C项：物体在第7s到第12s内的加速度大小为，第10到12s的位移为，第10到11s的位移为，所以物体在第12s内的位移大小为0.75m，方向与正方向相反即为-0.75m，故C错误；D项：物体在前10s内路程为，第10到12s的位移为1m，所以物体在前12s内的路程为15m，故D正确故选BD10、BC【解析】矢量是既有大小又有方向的物理量，标量是只有大小没有方向的物理量【详解】A、D项：路程、时间都只有大小没有方向，是标量，故A、D错误；B、C项：力、加速度是既有大小又有方向的物理量是矢量，故B、C正确故选B、C【点睛】解答本题关键要掌握矢量的方向性，知道其运算的法则是平行四边形法则11、BC【解析】AB．电梯静止时，电梯中的人观察到弹簧秤的示数为重物的重力mg，人观察到弹簧秤的示数为12N＞10N，说明电梯中的人一定处于超重状态，故A错误，B正确；CD．由mg=10N，的m=1kg，其加速度方向向上，电梯可能向上加速运动，也可能向下做减速运动，根据牛顿第二定律：F-mg=ma得故C正确，D错误。故选BC。12、AB【解析】根据共点力平衡和胡克定律求出未施加拉力时静摩擦力的大小和方向，弹簧的长度不变，抓住拉力和静摩擦力的合力不变，结合最大静摩擦力求出测力计拉力的范围【详解】施加拉力前，物体受到四个力的作用而平衡：重力G、垂直斜面向上的支持力N、沿斜面向上的摩擦力f和弹簧对物体施加沿斜面向上的弹力T，受力如图：其中T=kx=1000×0.02N=20N，根据平衡条件可求出，f=Gsin30°-T=20N，方向沿斜面向上；施加拉力F后，弹簧长度不变，说明物体仍然静止，并且弹簧对物体施加的弹力大小和方向不变，若摩擦力沿斜面向上，则F+f+T=Gsin30°，即F+f=20N，拉力F≥0即可使物体平衡；摩擦力f随着F增大而减小，当F=20N时，f=0；若F＞20N，摩擦力沿斜面向下，因为物体没有滑动，所以F+T＜Gsin30°+fm，代入数据可得，F＜45N，所以测力计读数在0～45N之间，故AB正确，CD错误【点睛】解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解；在解题时要注意摩擦力可能向上也可能向下二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、①.②.之前③.0.390④.0.377⑤.小王【解析】（1）[1][2]．假设小车的加速度为a，拉力为F对沙桶及沙：mg-F=ma对小车：F=Ma；联立得：故只有在M＞＞m的情况下近似认为拉力等于mg。由于人的反应时间有0.1s左右，故为提高打出的有效点的个数，应该先接通电源，待打点稳定后再接通电源。（2）[3][4]．纸带上每相邻两个计数点间还有4个点，所以相邻的计数点之间的时间间隔是T=0.1s。根据逐差法求解加速度：根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度得：B点的速度（3）[5]．根据F=ma可得，即a-F图象的斜率倒数等于小车的质量，故两人的实验中小王的小车质量较大。14、①.ACD②.C③.④.⑤.m1＝m1＋m2【解析】①[1]A．从相同的位置落下，保证小球1每次到达轨道末端的速度相同，A正确；B．现实中不存在绝对光滑的轨道，B错误；C．为了保证两小球能够