北京西城八中少年班物理高一第一学期期末学业水平测试试题含解析

北京西城八中少年班物理高一第一学期期末学业水平测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动．甲、乙两车的位置随时间的变化如图所示．下列说法正确的是A.在时刻两车速度相等B.从到时间内，两车走过的路程相等C.在到时间内的中间位置，两车速度相等D.在到时间内的中间时刻，两车速度相等2、两个做匀变速直线运动的物体，物体A的加速度，物体B的加速度，两者比较,以下说法中正确的是（）A.物体A加速度大B.物体B加速度大C.物体A的速度大D.物体B的速度大3、如图所示，一人站在体重计上称体重，保持立正姿势称得体重为G，当其缓慢地把一条腿平直伸出台面，体重计指针稳定后读数为G′，则（）A.G＞G′ B.G＜G′C.G=G′ D.无法判定4、踢毽子是一项深受大众喜爱的传统健身运动。在某次踢毽子的过程中，关于毽子和脚之间的相互作用力，下列说法正确的是（）A.毽子对脚的作用力大于脚对毽子的作用力B.毽子对脚的作用力小于脚对毽子的作用力C.脚对毽子的作用力与毽子对脚的作用力方向相同D.脚对毽子的作用力是由于脚发生形变产生的5、对于重心和重力，下列说法正确的是（）A.重力就是地球对物体的引力B.重心的位置只跟物体的形状有关C.重心可能在物体外部D.在地球上任何位置，同一物体所受重力的大小都相同6、放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示。取重力加速度g＝10m/s2，由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为（  ）A.m＝0.5kg，μ＝0.4Bm＝1kg，μ＝0.4Cm＝0.5kg，μ＝0.2Dm＝1kg，μ＝0.27、如图所示，水平地面上的小车上固定有一硬质弯杆，质量均为m的小球A、B由细线相连，小球A固定在杆的水平段末端，小球向右做匀加速直线运动，稳定时细线与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，下列说法中正确的是A.小车的加速度大小等于B.细线对小球B的拉力大小等于C.杆对小球A的作用力大小等于mgD.杆对小球A的作用力大小等于8、下列实例属于超重现象的是（）A.汽车驶过竖直面内凸拱形桥顶端B.荡秋千的小孩通过最低点C.跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动的过程中D.火箭点火后加速升空9、将一个F=10N的力分解为两个分力，如果已知其中一个不为零的分力F1方向与F成30°角，则关于另一个分力F2，下列说法正确的是（）A.F2的方向可能与F平行 B.F2的大小可能小于5NC.F2大小可能大于5N D.F2的方向与F1垂直时F2最小10、车厢顶部固定一滑轮，在跨过定滑轮绳子两端各系一个物体，质量分别为m1、m2，且m2＞m1，m2静止在车厢底板上，当车厢向右运动时，m1、m2与车厢保持相对静止，系m1的那段绳子与竖直方向夹角为θ，如图所示，绳子的质量、滑轮与绳子的摩擦忽略不计，下列说法正确的是（）A.车厢的加速度为B.车厢底板对的支持力为C.绳子中的张力大小为D.车厢底板对的摩擦力为11、甲、乙两质点同时、同地点向同一方向做直线运动，它们的v－t图象如图所示，则：（）A.乙始终比甲运动得快B.乙在2s末追上甲C.乙追上甲时距出发点40m远D.4s内乙的平均速度等于甲的速度12、货物放置在升降机地板上，并随其在竖直方向做直线运动，速度v随时间t变化的图线如图所示，取竖直向上为正方向，在图中标出的时刻中，货物对地板的压力大于货物重力的时刻是（）A.t1 B.t2C.t3 D.t4二．填空题(每小题6分，共18分)13、在做“研究匀变速直线运动”实验中，打点计时器打出的一条纸带（部分）如图所示，若A，B，C……计数点间的时间间隔均为0.10s，从图中给定的数据，可求出小车的加速度大小是________m/s2，打下C点时小车的速度大小是________m/s．（结果保留2位有效数字）14、在“探究加速度与力、质量的关系”实验中采用如图所示的装置(1)实验装置如图所示，长木板右端下方有一个垫块，使长木板有一个倾角以平衡摩擦力.关于平衡摩擦力的滑轮说法正确的有________A．平衡摩擦力时，应将塑料桶及桶中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B．平衡摩擦力时，应将连接塑料桶和小车的轻绳及小车后的纸带都去掉C．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力D．每次改变小车的质量时，摩擦力的大小都发生了变化，必须要重新平衡摩擦力(2)某同学保持塑料桶中砝码质量不变，改变小车的质量m，测得小车的加速度a，获得多组数据后作出了图象．该同学的作图方法和所用数据无误，他所作图象可能是下列四个选项中的_______(3)如图所示是某一次打点计时器打出的一条记录小车运动的纸带，取计数点A、B、C、D、E、F、G．纸带上两相邻计数点的时间间隔为T＝0.10s，用刻度尺测量出各相邻计数点间的距离分别为AB＝1.52cm，BC＝4.03cm，CD＝6.53cm，DE＝9.02cm，EF＝11.51cm，FG＝14.02cm，则小车运动的加速度大小a＝_______m/s2，打纸带上F点时小车的瞬时速度大小＝_______m/s.（结果均保留三位有效数字）15、我们在实验室用如图所示的装置做了验证牛顿第二定律的实验，请完成下面两小题（1）在本次试验中我们要验证的是，我们控制总质量不变，研究合外力与加速度a之间是否满足正比关系。其中是小车的质量，是砂桶的质量，把砂桶的重力当做合外力，则该实验中______________必要保证砂桶质量远小于小车质量。（填“有”、“没有”）（2）下列关于该实验的注意事项，不必要的或者错误的是（）A.在实验前必须先抬高木板以平衡摩擦力B.拉小车的细线必须和木板平面平行C.改变砂桶质量后，在做实验之前必须再次平衡摩擦力D.做这个实验的时候应该先打开电源再释放小车三．计算题(22分)16、（12分）跳伞运动员从悬停在距地面404m高处的直升飞机上由静止跳下，先做自由落体运动，当下落180m时打开降落伞，降落伞打开后做匀减速直线运动，跳伞运动员到达地面时的速度为4m/s．g取10m/s2．问：（1）跳伞运动员打开降落伞时速度是多少？（2）跳伞运动员运动的总时间是多少？17、（10分）如图甲所示，质量为M=2kg的木板A静止放置在光滑的水平地面上，质量m=4kg的物块B（可视为质点）置于木板A的左端，在水平向右的力F作用下由静止开始运动，A、B运动时的加速度随时间变化的图像如图乙所示（图中各段图线均为直线，且只画出前6s的情况）。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2，求：（1）同学们已学过：v-t图像中的图线与时间轴围成的面积表示位移。那么图乙a-t图像中的图线与时间轴围成的面积表示的是什么物理量？请求出6s末木板A的速度大小；（2）2s末和6s末拉力的大小；（3）若6s末力F突然变为大小1N、方向水平向右的恒力，要使物体B不从木板A右端滑出，则木板A至少为多长？

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】A、x-t图象斜率表示速度，在t1时刻乙图象的斜率大于甲图象的斜率，所以乙车的速度大于甲车速度，故A错误；B、由于甲乙的起点位置不同，所以在0到t1时间内，两车走过的路程不相等，故B错误；C、由图可知，从t1到t2时间内的中间位置，两车速度不相等，故C错误；D、根据图象可知，在t1时刻乙图象的斜率大于甲图象的斜率，在t2时刻乙图象的斜率小于甲图象的斜率，在t1到t2时间内的中间时刻的斜率相同，此时两车速度相等，故D正确2、B【解析】AB．由题可知，物体A的加速度大小为，物体B的加速度大小为，故物体B加速度大．故A错误，B正确；CD．由于速度与加速度没有直接，无法确定它们速度的关系．故CD错误。故选B。【点睛】加速度是矢量，其符号表示方向，其大小等于绝对值．加速度与速度没有直接关系3、C【解析】人平直伸出腿后，身体重心所在的竖直线必过与台面接触的脚，即重心仍在台面内。重心是重力的等效作用点，两种情况下对台面的压力是相同的，即体重计的读数相同。故选C。4、D【解析】ABC．毽子对脚作用力与脚对毽子的作用力是相互作用力，根据牛顿第三定律可知，二者大小相等，方向相反，故ABC错误；D．由弹力的产生可知，脚对毽子的作用力是由于脚发生形变产生的，故D正确。故选D。5、C【解析】A．重力是由地球对物体的吸引产生，但是重力并不是引力，A错误；BC．重心是重力的等效作用点，与物体的形状和质量分布有关，既可以在物体上，也可以不在物体上，B错误，C正确；D．重力加速度在地球各处随着纬度和高度的不同而不同，所以同一物体在地球不同的位置重力大小可能不同，D错误。故选C。6、A【解析】对物块受力分析：0～2s，物块处于静止状态，2s～4s物块匀加速运动，加速度为4s～6s物块匀速直线运动，有F3=μmg=2N2s～4s由牛顿第二定律得F2-μmg=ma解得m=0.5kgμ＝0.4故选A。7、BD【解析】A．对小球B受力分析可知，B受重力、拉力的作用而做加速度为g的匀加速直线运动，受力分析如图所示；则B的加速度a=gtanθ故A错误；B．细线对小球的拉力大小故B正确；CD．对AB整体分析可知，整体水平方向合力为2mgtanθ，竖直方向重力等于2mg；则杆对A球的作用力故C错误，D正确；故选BD。第II卷（非选择题8、BD【解析】A．汽车驶过竖直面内凸拱形桥顶端时，加速度向下，支持小于重力，所以汽车处于失重状态，A不符合题意；B．荡秋千的小孩通过最低点时，加速度向上，支持力大于重力，小孩处于超重状态，B符合题意；C．跳水运动员离开跳板向上运动时，与跳板分离，没有支持力，跳水运动员处于完全失重，C不符合题意；D．火箭点火加速升空的过程中，加速度向上，火箭处于超重状态，D符合题意。故选BD。9、CD【解析】A．如果F2的方向与F平行，则F1的方向也与F平行，这显然不符合题意，所以可知F2的方向不可能与F平行．故A错误；BCD．当F2的方向与F1的方向垂直时，F2具有最小值F2min=Fsin30°=5N，所以F2的大小不可能小于5N．故B错误，CD正确10、ACD【解析】A、物体m1与车厢具有相同的加速度，对物体m1分析，受重力和拉力，根据合成法知，F合=m1gtanθ，拉力．物体m1的加速度，所以车厢的加速度为gtanθ．故A，C正确C、物体m2加速度为gtanθ，对物体m2受力分析，受重力、支持力、拉力和摩擦力，支持力，f=m2a=m2gtanθ．故B错误、D正确11、CD【解析】从图象得到两个质点的运动情况，甲做匀速直线运动，乙做初速度为零的匀加速直线运动，然后结合速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移大小进行分析；【详解】A、内甲的速度一直比乙大，内，乙的速度大于甲的速度，第2s末速度相等，故A错误；B、根据速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移大小，可以知道，两秒末甲的位移大于乙的位移，说明乙还没有追上甲，在4s末两质点再次相遇，故B错误；C、乙在4s末追上甲时，距出发点距离为，故C正确；D、4s内，甲做匀速运动的速度为10m/s，乙做匀加速直线运动，平均速度，故D正确【点睛】本题关键是根据速度时间图象得到两个物体的运动规律，然后根据速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移大小，结合初始条件进行分析12、AD【解析】当货物对地板的压力大于货物重力时，此时物体超重，加速度向上，在v-t图线中，斜率为正值，故在t1和t4时刻。故选AD。【名师点睛】本题是对牛顿第二定律以及v-t图象的考查，掌握住速度时间图象的含义，斜率等于加速度，知道超重和失重的特点即可解答本题二．填空题(每小题6分，共18分)13、①.2.0②.0.70【解析】据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小；【详解】由于每相邻的计数点间的时间间隔，根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小为：；根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小为：【点睛】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用14、①.C②.BD③.2.50④.1.28【解析】(1)实验前要平衡摩擦力，每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力；(2)应用图象法处理加速度与质量关系实验数据时，为了直观，应作图象；(3)做匀变速运动的物体在相邻的相等时间间隔内的位移之差等于定值aT2，据此可以求出纸带的加速度;根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度求F点速度【详解】(1)A、B、小车所受的摩擦力不可避免，平衡摩擦力的本质就是使小车的重力沿斜面方向的分力与小车所受的阻力相平衡，恰好平衡摩擦力时，小车拖动纸带，不给小车提供拉力，给小车一个初速度，小车做匀速直线运动，由打点计时器打出的纸带点迹间距应该是均匀的;故A、B均错误.C、D、平衡摩擦力后满足，则改变质量后，依然平衡，不需要重新平衡摩擦力；故C正确，D错误.故选C.(2)根据牛顿第二定律，则保持合外力不变，加速度与质量成比，而可知与成正比；故选BD.(3)由匀加速直线运动的判别式，而六段连续相等时间的位移可由逐差法；利用匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度得：.【点睛】处理图象问题要注意物理公式结合数学函数，能正确理解物理量的意义则很多问题将会迎刃而解．对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚．数据处理时注意单位的换算和有效数字的保留15、①.没有②.C【解析】（1）[1]设轻绳的拉力为T，加速度为a，根据牛顿第二定律,对砂桶分析有：对小车分析有：联立解得：由此可知，此时砂桶的重力即为整体的合外力，控制总质量不变，研究合外力与加速度a之间是否满足正比关系时，没有必要保证砂桶质量远小于小车质量；（2）[2]A．为保证整体的合外力是砂桶的重力，所以必须先抬高木板以平衡摩擦力，A正确，不符合题意；B．要保持拉线方向与木板平面平行，这样轻绳的拉力才等于小车所受的合力，B正确，不符合题意；C．改变砂桶质量后，因为动摩擦力因数与倾角没变化，所以不需要重新平衡摩擦力，C错误，符合题意；