北京市航空航天大学附属中学物理高一上期末监测模拟试题含解析

北京市航空航天大学附属中学物理高一上期末监测模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、关于质点和参考系，下列说法中正确的是（）A.研究人造地球卫星绕地球一周的时间时，卫星可以被看成质点B.质点就是体积很小点C.一江春水向东流是以水为参考系来描述江水的运动D.我们常说太阳东升西落，是以太阳为参考系描述地球的运动2、如图所示，手拿着玻璃瓶，使瓶在空中处于静止状态，关于瓶的受力，下列说法中正确的是A.瓶子受到静摩擦力作用，所受静摩擦力的方向竖直向下B.手对瓶子的压力越大，则瓶子受到的静摩擦力越大C.瓶子受到的摩擦力和重力是作用力和反作用力D.瓶子受到摩擦力和重力是一对平衡力3、消防员用绳子将一不慎落入井中的儿童从井内加速向上提的过程中，不计绳子的重力，以下说法正确的是（）A.绳子对儿童的拉力大于儿童对绳子的拉力B.绳子对儿童的拉力大于儿童的重力C.消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力是一对作用力与反作用力D.消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力是一对平衡力4、以下描述了四个不同的运动过程，加速度最大的是（）A.一架超音速飞机以500m/s的速度在天空沿直线匀速飞行了10sB.一辆自行车以3m/s的速度从某一陡坡的顶端加速冲下，经过3s到达坡路底端时，速度变为12m/sC.一只蜗牛由静止开始爬行，经过0.2s，获得了0.002m/s的速度D.一列动车在离开车站加速行驶中，用了100s使速度由72km/h增加到144km/h5、如图所示，下列对教材中的四幅图分析正确的是（）A.图甲：被推出的冰壶能继续前进，是因为一直受到手的推力作用B.图乙：电梯在加速上升时，电梯里的人处于失重状态C.图丙：汽车过凹形桥最低点时，速度越大，对桥面的压力越大D.图丁：汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力、向心力四个力的作用6、现在物流的发展很快，在物流分拣过程中传送带起到很重要的作用，如图所示就是一模拟情况，物块从光滑曲面上的P点自由滑下，通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上的Q点（已知物体离开传送带后到地面的时间始终相同），若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来，使传送带随之运动，再把物块放到P点自由滑下则（）A.物块将仍落在Q点B.物块将会落在Q点的左边C.物块将会落在Q点的右边D.物块有可能落不到地面上7、下列说法不正确的是（）A.形状规则的物体，其重心一定在其几何中心B.推翻“力是维持物体运动的原因”这个观点的物理学家是牛顿C.在国际单位制中，力学中的三个基本单位是N、m、sD.以蛋击石，结果是蛋破了，这是因为石头对蛋的作用力大于蛋对石头的作用力8、如图所示，两个均匀光滑的小球、放在竖直墙壁和水平地面之间，另一侧用一块竖直挡板挡住，现将竖直挡板向右平移一小段距离没有接触到地面），则下列说法正确的是A.水平地面对小球的支持力不变B.小球、之间的相互作用力变大C.竖直墙壁对小球的作用力变大D.竖直挡板对小球的作用力变小9、甲、乙两物体在同一直线上，同时由同一位置向同一方向作直线运动，其v﹣t图象如图所示，下列说法正确的是（）A.开始阶段乙运动在甲的前面，20s后乙落在甲的后面B.40s末乙追上甲C.20s末乙追上甲，且甲、乙运动速度相等D.乙在追甲的过程中，20s末两物体相距最远10、有三个相同的物体叠放在一起，置于粗糙水平地面上，物体之间不光滑，如图所示，现用一水平力作用在乙物体上，物体仍保持静止，下列说法正确的是（）A.丙受到地面的摩擦力大小为，方向水平向左B.甲受到水平向右的摩擦力作用C.乙对丙的摩擦力大小为，方向水平向右D.丙对乙的摩擦力大小为，方向水平向右11、质量为的物体在水平面上做直线运动，图中的两条直线表示物体受水平拉力和不受水平拉力两种情形下的图象，取，则下列说法正确的是（）A.水平拉力大小可能等于B.水平拉力大小一定等于C.物体受到的摩擦力大小一定等于D.物体受到的摩擦力大小可能等于12、“磨刀不误砍柴工”，磨刀的过程可理想化为如图乙所示的情境。已知磨刀石上、下表面与水平地面间的夹角均为α，刀与磨刀石上表面间的动摩擦因数为μ，手对刀施加与磨刀石上表面成θ角的恒力F，使刀沿上表面向下匀速运动．刀的重力可忽略不计．则刀所受摩擦力的大小为A.Fcosθ B.μFsinθC.Fsinα D.μFsinα二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图所示，传送带与水平面的夹角θ＝37°，并以v＝10m/s的速率逆时针转动，在传送带的A端轻轻地放一小物体．若已知物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5，传送带A端到B端的距离L＝16m，则小物体从A端运动到B端所需的时间为多少？(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)14、（10分）如图所示：（1）关于图1所示装置以下说法正确的是_____A．运用该装置可以完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验B．运用该装置可以完成“探究加速度与力、质量的关系”实验C．运用该装置可以完成“探究恒力做功与速度变化的关系”实验D．该装置中的打点计时器需要用学生电源的低压交流档E．该装置中的木板要尽可能光滑，否则做以上三个实验均需平衡摩擦力（2）在探究“物体加速度与力、质量的关系”实验时得到如图2所示的一条记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为计数点，相邻计数点间的时间间隔T＝0.1s，根据纸带的数据可以计算C点的瞬时速度是_____m/s，小车运动的加速度的大小是_____m/s2（计算结果保留3位有效数字）（3）实验中要使小车的质量_____（填“远大于”或“远小于”）塑料桶和桶中砝码的质量，能认为细线对小车的拉力等于塑料桶和砝码的重力（4）改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据画出如图3的a-F关系图线，图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是_____（填选项前字母）A．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大三、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）如图所示，一物块以大小v0＝8m/s的速度从足够长的传送带的底端冲上倾角θ＝37°的传送带。已知传送带顺时针转动的速度大小恒为v＝2m/s，传送带与物块间的动摩擦因数μ＝0.5，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2，求：(1)物块从开始减速到和皮带的速度相同所需的时间t1；(2)物块沿传送带向上运动的最大距离x；(3)物块在传送带上运动的时间t。16、（12分）商场工作人员拉着质量m=20kg的木箱沿水平地面运动．若用F1=100的水平力拉木箱，木箱恰好做匀速直线运动；现改用F2=150N、与水平方向成53∘斜向上的拉力作用于静止的木箱上，如图所示．已知sin53∘=0.8，cos53∘=0.60，取重力加速度g=10m/s2．求：（1）木箱与地面之间的动摩擦因数；（2）F2作用在木箱上时，木箱运动的加速度大小；（3）F2作用在木箱上4.0s时间内木箱移动的距离17、（12分）如图所示，倾角为θ=37°的斜面上有一质量为m=1kg的可视为质点的物块，在推力F的作用下保持平衡，已知滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度g取10m/s2（sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）若斜面光滑，F沿水平方向，求推力F的大小；（2）若斜面粗糙，且物块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5，F平行斜面向上，求F的取值范围。

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】只有当物体的形状和大小对研究问题没有影响或者影响可以忽略不计时物体才能可做质点，故物体能否看做质点与物体的大小无直接的关系，即体积小的物体不一定能看做质点，如原子核很小，研究原子核内部结构时，原子核不能看成质点；而研究人造地球卫星绕地球一周的时间时，卫星的形状和大小可以忽略不计，卫星可以被看成质点，故A正确，B错误．一江春水向东流，是说水相对于地面向东运动，故参考系是地面，故C错误．我们常说太阳东升西落，是以地球为参考系描述太阳的运动．故D错误．故选A【点睛】考查学生对质点这个概念的理解，关键是知道物体能看成质点时的条件，看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，物体的大小体积能否忽略2、D【解析】ACD．手拿起玻璃瓶，使瓶在空中处于静止状态，则瓶子竖直方向受向下的重力和向上的静摩擦力作用，这两个力是平衡力，故A、C错误，D正确；B．手用力捏只是增大了瓶子所受的最大静摩擦力，静摩擦力始终与重力大小相等．故B错误故选D【点睛】用手握住瓶保持静止，处于平衡状态，受到的力为平衡力；再根据二力平衡条件：作用在同一个物体上的两个力大小相等，方向相反，且作用在同一直线上.3、B【解析】A．绳子对儿童的拉力和儿童对绳子的拉力是作用力和反作用力，大小相等，方向相反，故A错误；B．儿童从井内加速向上提的过程中，加速度方向向上，根据牛顿第二定律得绳子对儿童的拉力大于儿童的重力．故B正确；C．消防员对绳子的拉力与绳子对消防员的拉力是一对作用力和反作用力消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力不是一对作用力与反作用力，故C错误；D．消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力作用在不同物体上，不是一对平衡力，故D错误。故选B。4、B【解析】A．飞机为匀速运动，因此B．自行车的加速度为C．蜗牛的加速度为D．先把72和144进行换算得到20和4，然后进行计算得到动车的加速度为然后根据从大到小的顺序排列得出由此可以得出自行车的加速度最大。故选择B。5、C【解析】A．图甲：被推出的冰壶能继续前进，是因为冰壶具有惯性，被推出的冰壶不再受手的推力，故A项错误；B．图乙：电梯在加速上升时，电梯里的人处于超重状态，故B项错误；C．图丙：汽车过凹形桥最低点时，速度越大，向上的向心加速度越大，超重的越厉害，对桥面的压力越大，故C项正确；D．图丁：汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力三个力作用，故D项错误。故选C。6、A【解析】根据牛顿第二定律分析加速度大小，再根据运动学公式结合平抛运动的规律即可解题【详解】无论传送带静止，还是逆时针转动起来，物体m所受的都是滑动摩擦力，方向大小都一样，根据牛顿第二定律可得加速度相同；物体滑过传送带经过的位移就是传送带两轮之间的长度，故两次下滑在传送带上的位移也是一样的，根据v2＝2ax可知离开传送带时的速度相同；由平抛规律：x＝v0t，，可知其水平和竖直位移都一样，故落地点也应一样，故仍在Q点，故A正确，BCD错误7、ABCD【解析】A、重心位置与物体的形状和质量分布情况有关，形状规则的物体，重心不一定在其几何中心，还与其质量分布情况有关，故A错误；B、伽利略推翻了亚里士多德的观点，认为力不是维持物体速度的原因，故选项B错误；C、力学中的基本物理量有三个，它们分别是长度、质量、时间，它们的单位分别为kg、m、s，故C错误；D、鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力是一对作用力和反作用力，大小相等，蛋破了，是因为蛋的承受能力弱，故D错误【点睛】本题考查的知识点较多，考查了重心、物理学史、力学基本物理量和牛顿第三定律等，这些细小的知识点需要同学们在平时学习过程中注意记忆和理解8、ABC【解析】A．以整体为研究对象，竖直方向根据平衡条件可知，水平地面对小球a的支持力等于a和b的总重力，保持不变，故A正确；BC．以b为研究对象，根据矢量三角形可得各力变化如图所示，竖直挡板c向右平移一小段距离的过程中，a对b的作用力Fab与竖直方向的夹角变大，根据图象可知小球a、b之间的相互作用力变大，竖直墙壁对小球b的作用力F墙b变大，故BC正确；D．以整体为研究对象，水平方向根据平衡条件可知竖直挡板c对小球a的作用力与竖直墙壁对小球b的作用力大小相等，故竖直挡板c对小球a的作用力变大，故D错误。故选ABC。9、BD【解析】ABC．由图知，开始阶段甲的速度大于乙的速度，20s后乙的速度大于甲的速度，而甲、乙两物体同时由同一地运动，在40s末甲乙两物体面积（位移）相同，此时相遇，所以在0-40s内甲一直在乙的前面．故AC错误,B正确D．前20s内甲物体速度大、乙的速度小，所以两物体间的距离逐渐增大，20s-40s内，物体乙速度大，两物体间距减小，故20s两物体相距最远，故D正确；故选BD考点：v-t图像；追击及相遇问题10、AC【解析】A．对整体受力分析，水平方向整体受到拉力与受到地面对丙的水平向左的静摩擦力，丙受到地面的摩擦力大小为，故A正确；B．对甲受力分析，受重力和支持力，不受到摩擦力作用，故B错误；CD．对甲、乙整体受力分析，水平方向受拉力F和向左的摩擦力，根据平衡条件，丙对乙的摩擦力大小为F，方向水平向左，那么乙对丙的摩擦力大小为F，方向水平向右，故C正确，D错误；故选AC。【点评】两个相互接触的物体有相对运动趋势时，在接触面间便产生阻碍相对运动趋势的力，这种力叫静摩擦力．静摩擦力是被动性质的力，其方向与相对运动的趋势方向相反，其大小在一定范围（0﹣fmax）内变化．对于共点力平衡或处于静止状态的物体，可用共点力平衡的条件分析、判断静摩擦力的方向，计算其大小11、BD【解析】由速度图象的斜率求出物体的加速度大小．两图加速度大小不同，无法判断物体不受水平拉力是哪个图象．根据牛顿第二定律分别对a、b两种情况列方程求解拉力大小【详解】由速度图象的斜率等于物体的加速度可知，两图表示的加速度大小不同，拉力方向与滑动摩擦力方向可能相反，也可能相同，设拉力大小为F由图读出加速度大小分别为，若物体受水平拉力时的速度图象是a时，拉力与速度方向相同，拉力应小于摩擦力，根据牛顿第二定律得f-F=maa，f=mab，解得F=0.1N．f=0.2N若物体受水平拉力时的速度图象是b时，拉力与速度方向相反，拉力与摩擦力方向相同，根据牛顿第二定律得f+F=mab，f=maa，解得F=0.1N．f=0.1N故选BD【点睛】本题首先掌握速度图象的斜率等于加速度，其次要考虑拉力可能与速度方向相同，也可能与速度方向相反两种情况，不能简单认为拉力一定与速度方向相反或相同12、AB【解析】对刀进行受力分析如图：刀做匀速直线运动，正交分解：滑动摩擦力：AB正确，CD错误。故选AB。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、2s【解析】设小物体的质量为m，小物体被轻轻地放在传送带A端，小物体沿传送带方向速度为零，但传送带的运动速率为v＝10m/s，二者速率不相同，它们之间必然存在相对运动．传送带对小物体有沿传送带斜向下的滑动摩擦力作用，小物体的受力情况如图所示设小物体的加速度为a1，则由牛顿第二定律有mgsinθ＋Ff1＝ma1①FN＝mgcosθ②Ff1＝μFN③联立①②③式并代入数据解得a1＝10m/s2小物体速度大小达到传送带速率v＝10m/s时，所用的时间t1＝＝1s在1s内小物体沿传送带的位移x1＝＝5m小物体的速度大小与传送带速率相同的时刻，若要跟随传送带一起运动，即相对传送带静止，它必须受到沿传送带向上的摩擦力Ff＝mgsinθ＝6m的作用，但是此时刻它受到的摩擦力是Ff2＝μmgcosθ＝4m，小于Ff，因此，小物体与传送带仍有相对滑动，设小物体的加速度为a2，这时小物体的受力情况如图所示．由牛顿第二定律有mgsinθ－μmgcosθ＝ma2解得a2＝2m/s2设小物体速度大小达到10m/s后又运动时间t2才到达B端，则有x2＝L－x1＝vt2＋a2代入数据解得t2＝1st2′＝－11s(舍去)小物体从A端运动到B端所需的时间t＝t1＋t2＝2s.14、①.ABCD②.1.23③.3.50④.远大于⑤.C【解析】(1)利用图示小车纸带装置可以完成很多实验，在研究匀变速直线运动时不需要平衡摩擦力，在探究“小车的加速度与质量的关系”和探究“功与速度变化的关系”实验时，需要平衡摩擦力，当小车与车中砝码的总质量远大于小桶及桶中砝码的总质量时，才可以认为绳对小车的拉力大小约等于小桶及桶中砝码的总重力，电磁打点计时器使用时低压交流电；(3)根据牛顿第二定律求出绳子上拉力的表达式，即可明确满足什么条件时细线对小车的拉力等于塑料桶和砝码的重力；(4)控制实验所控制的变量，分析图象，根据图象特点得出实验结论；根据实验注意事项分析图象偏离直线的原因.【详解】(1)A、B、C、E、利用图示小车纸带装置可以完成很多实验，在研究匀变速直线运动时不需要平衡摩擦力，在探究“小车的加速度与质量的关系”和探究“功与速度变化的关系”实验时，需要平衡摩擦力，当小车与车中砝码的总质量远大于小桶及桶中砝码的总质量时，才可以认为绳对小车的拉力大小约等于小桶及桶中砝码的总重力，故A、B、C正确，E错误；D、电磁打点计时器使用时低压交流电，故D正确.故选ABCD.(2)根据中间时刻速度等于一段过程中的平均速度可求出某点的瞬时速度得：.根据运动学公式得：△x＝at2,.(3)设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：F＝Ma①对塑料桶和桶中砝码有：mg-F＝ma②由①②解得:由此可知当小车的质量远大于塑料桶和桶中砝码的质量时，塑料桶和桶中砝码的重力等于绳子的拉力，(4)随着力F的增大，即钩码质量的增大，不再满足钩码的质量远小于小车的质量，因此曲线上部出现弯曲现象，故A、B、D错误，C正确；故选C.【点睛】本题实验考查了控制变量法的应用、实验数据处理、实验误差分析，实验误差分析是本题的难点，应知道当砝码质量远小于小车质量时，可以认为小车受到的拉力等于钩码重力.三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、(1)1s；(2)4m；(3)3.6s。【解析】(1)物块受到重力、传送带的支持力与摩擦力，选取沿传送带的方向向上为正方向，设减速过程加速度为