山西省太原市山西大学附中物理高一上期末调研模拟试题含解析

山西省太原市山西大学附中物理高一上期末调研模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为1kg的物体A、B（B物体与弹簧拴接），弹簧的劲度系数为，初始时系统处于静止状态。现用大小为15N，方向竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上运动，g取，空气阻力忽略不计，下列说法不正确的是（）A.外力施加的瞬间，A、B的加速度大小为B.当弹簧压缩量减小0.05m时，A、B间弹力大小为2.5NC.A、B分离时，A物体的位移大小为0.1mD.B物体速度达到最大时，弹簧被压缩了0.2m2、如图，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的，已知Q与P之间以及桌面之间的动摩擦因数都为μ，两物块的质量都是m，滑轮轴上的摩擦不计，若用一水平向右的力F拉P使其做匀速运动，则F的大小为（）A.4μmg B.3μmgC.2μmg D.μmg3、城市中的路灯经常用三角形的结构悬挂．如图所示为这类结构的一种简化模型．图中硬杆OB可以绕通过B点且垂直于纸面的轴转动，钢索和杆的重量都可以忽略．如果悬挂物的重量为G，AO与BO间的夹角为θ．关于钢索OA对O点的拉力和杆OB对O点的支持力，下列说法正确的是A.钢索OA对O点的拉力大小为Gtanθ，方向沿钢索向上B.钢索OA对O点的拉力大小为，方向沿钢索向上C.杆OB对O点的支持力大小为Gtanθ，方向沿杆向右D.杆OB对O点的支持力大小为，方向沿杆向右4、如图所示，是某辆汽车的速度表．汽车启动后经过15s，速度表的指针指在如图所示的位置．由表可知（）A.此时汽车的瞬时速度是50km/hB.此时汽车的瞬时速度是50m/sC.启动后15s内汽车的平均速度是50km/hD.启动后15s内汽车的平均速度是50m/s5、图是利用太空“质量测量仪”测质量的实验情景。一名航天员将自己固定在支架一端，另一名航天员将将支架拉到指定位置，松手后支架对航天员产生恒定的作用力F，使航天员回到初始位置，测速装置测量出航天员复位瞬间的速度v和复位过程所用时间t，从而计算出航天员的质量m。下列关于质量m的表达式正确的是A. B.C. D.6、下列关于物体运动的描述，正确的是：（）A.在直线运动中，物体运动的路程与位移的大小一定相等B.物体的加速度逐渐减小，其运动的速度一定减小C.物体的速度为零，其加速度一定为零D.物体的速度减小得越慢，其加速度一定越小7、如图所示，水平传送带两端、相距，以的速度（始终保持不变）顺时针运转．今将一小煤块（可视为质点）无初速度地轻放至端，由于煤块与传送带之间有相对滑动，会在传送带上留下划痕已知煤块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度，则煤块从运动到的过程中A.煤块从运动到的时间是2.3sB.煤块从运动到的时间是1.6sC.划痕长度是2.8mD.划痕长度是3.2m8、如图所示的装置中不计滑轮所受的摩擦，增加B的重力，A仍然保持静止状态，则正确的是（）A.悬挂滑轮的轴对滑轮的作用力一定增大B.绳子对A的拉力一定增大C.地面对A物体摩擦力减小D.A物体对地面的压力增大9、一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力（）A.t=2s时最大 B.t=2s时最小C.t=8.5s时最大 D.t=8.5s时最小10、某国际天文研究小组观测到了一组双星系统，它们绕二者连线上的某点做匀速圆周运动，双星系统中质量较小的星体能“吸食”质量较大的星体的表面物质，达到质量转移的目的．根据大爆炸宇宙学可知，双星间的距离在缓慢增大，假设星体的轨道近似为圆，则在该过程中()A.双星做圆周运动的角速度不断减小B.双星做圆周运动的角速度不断增大C.质量较大的星体做圆周运动的轨道半径减小D.质量较大的星体做圆周运动的轨道半径增大11、如图所示，在水平面上有一个小车，小车上有一个由两个杆组成的固定支架ABC，且∠ABC=，支架上固定一个小球。假设小车在某次向左运动的过程中，小球受到支架的弹力恰好沿BC杆的方向，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.小车向左做匀加速直线运动 B.小车向左做匀减速直线运动C.小车的加速度大小是 D.小车的加速度大小是12、下图是某物体做直线运动的v－t图象，由图象可得到的正确结论是()A.t＝1s时，物体的加速度大小为1.0m/s2B.t＝5s时，物体的加速度大小为0.75m/s2C.第3s内物体的位移大小为1.5mD.物体在加速过程中的速度变化率比减速过程中的速度变化率大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）有三个物体，物体在赤道上随地球一起自转，物体的向心力加速度为，物体在地球大气层外贴着地球表面飞（轨道半径近似等于地球半径），物体的加速度为；物体在离地心距离为倍的地球半径的圆轨道上绕地球做匀速圆周运动，且物体的公转周期与地球的自转周期相同，物体的加速度为，则：=_____。14、（10分）在探究“加速度与力、质量的关系”的实验中：(1)某组同学用如图所示装置，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系。下列措施中不需要和不正确的是________。①首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力②平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动③每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力④实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力⑤实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源A.①③⑤B.②③⑤C.③④⑤D.②④⑤(2)本实验所采用的科学方法是：__________________。A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法(3)某组同学实验得出数据，画出a－F图象如图所示，那么该组同学实验中出现的问题可能是________。A.实验中摩擦力没有平衡B.实验中摩擦力平衡过度C.实验中绳子拉力方向没有跟平板平行D.实验中小车质量发生变化(4)实验中，得到一条打点的纸带，如图所示，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10s。则打点计时器打下F点时小车的瞬时速度vF＝________m/s，小车加速度a＝________m/s2.(计算结果保留两位有效数字)(5)实际上，在砝码的重力越来越大时，小车的加速度不能无限制地增大，将趋近于某一极限值，此极限值为________m/s2.三、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）如图甲所示在我国东北寒冷的冬季，狗拉雪橇是上世纪人们出行的常见交通工具，狗系着不可伸长的绳拖着雪橇从静止开始沿着笔直的水平地面加速奔跑，5s后拖绳断了，雪橇运动的v﹣t图象如图乙所示，已知拉雪橇的绳子与水平地面的夹角为37°，雪橇和雪橇上的小孩总质量为m＝40kg．（不计空气阻力，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2）求：（1）雪橇与地面间的动摩擦因数（2）绳对雪橇的拉力大小．（计算结果小数点后保留一位数字）16、（12分）平直的公路上有甲、乙两辆车，t＝0时，甲车由静止开始做匀加速直线运动，乙车在甲车正前方10m处以10m／s的速度匀速运动；已知某段时间内甲车的位置坐标与时刻关系如表格所示，甲车的最大速度为40m／s，达到最大速度后甲车可保持匀速运动．求：甲车位置坐标（m）512.52542.5时刻（s）1234(1)甲车做匀加速直线运动的加速度(2)在追赶过程中，甲、乙两车何时距离最大：(3)甲车何时追上乙车？追上时，甲车的速度为多大？17、（12分）甬金高速东阳出口收费站增设了ETC（不停车电子收费系统）通道，汽车通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示，假设汽车以v0=20m/s朝收费站沿直线行驶，在靠近收费站时需要提前减速：如果过ETC通道，在收费站中心线前d=10m处减速至v=5m/s，匀速通过中心线后，再加速至v0正常行驶；如果过人工收费通道，在中心线处速度减至零，经过△t=20s缴费成功后，再启动汽车匀加速至v0正常行驶．设汽车加速和减速过程均为匀变速，且加速度大小均为a=1m/s2．求：（1）汽车过ETC通道时，从开始减速到刚恢复正常行驶过程中所需要的时间；（2）汽车过人工收费通道，从开始减速到恢复正常行驶过程中的总位移大小；（3）汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间是多少

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、B【解析】A．施加外力前，系统处于静止状态，合力为0，外力施加的瞬间，合外力即为外力F，有A正确；B．施加外力前有解得当弹簧压缩量减小0.05m时，设A、B间弹力为F1，此时物体的加速度为a1，对A有对B有联立解得B错误；C．设A、B分离时，弹簧的形变量为x1，物体的加速度为a2，对A有对B有联立解得则A的位移大小为C正确；D．当B物体所受合力为0时速度达到最大，因A、B分离时具有向上的加速度，所以在速度最大时A、B已经分离，此时有解得D正确。故选B。2、A【解析】对Q物块，设跨过定滑轮的轻绳拉力为T，木块Q与P间的滑动摩擦力f=μ•mg，根据共点力平衡条件T=f，则得：T=μmg对木块P受力分析，P水平方向受到拉力F，Q对P向左的摩擦力f，地面对P体向左的摩擦力f′，根据共点力平衡条件，有F=f+f′+T，地面对P物体向左的摩擦力：f′=μ×2mg，联立解得：F=4μmg故选A。3、D【解析】将重物对O点的拉力按照实际作用效果分解，根据平行四边形定则作图，然后结合几何关系分析即可【详解】以重物为研究对象，绳子对其拉力等于其重力，然后以O点为研究对象，分析受力，将下面对结点O的力分解，如图：根据平衡条件，结合几何知识，杆BO对O点的支持力：，方向向右；钢索OA对O点的拉力：FOA=,故选D【点睛】本题是实际问题的简化，培养学生应用物理知识分析和处理实际问题的能力，其基础是分析物体的受力情况和力的分解4、A【解析】AB．由表盘看出，此时汽车的瞬时速度是50km/h≈14m/s，选项A正确，B错误；CD．启动后15s内汽车的平均速度小于50km/h，也小于50m/s，选项CD错误；故选A.5、A【解析】测速装置测量出航天员复位瞬间的速度v和复位过程所用时间t，则复位过程中航天员的加速度：支架对航天员产生恒定的作用力F，据牛顿第二定律可得：解得：航天员的质量故A项正确，BCD三项错误。6、D【解析】A．只有在单向直线运动中，物体的位移大小才等于其路程，A错误；B．物体的加速度逐渐减小，其运动的速度可能增大，如加速度和速度方向相同时，速度一定增大，B错误；C．物体的速度为零，其加速度不一定为零，如竖直上抛的最高点，C错误；D．物体的速度减小得越慢，其加速度一定越小，D正确故选D。7、AD【解析】AB．煤块做匀加速直线运动时，根据牛顿第二定律有得假设煤块的速度达到4m/s时未离开传送带，此时煤块通过的位移大小为因此煤块先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动，做匀加速直线运动的时间为此后煤块以与传送带相同的速度匀速运动至端，有匀速运动的时间为运动的总时间为A正确，B错误；CD．划痕长度即煤块相对于传送带位移大小，可得C错误，D正确8、AB【解析】绳子对A、B两物体的拉力大小相等，增加B的重力，AB仍静止，绳子的拉力增加，夹角不变，所以悬挂滑轮的轴对滑轮的作用力一定增大，故AB正确．物体A始终静止，绳子对A的拉力增大，拉力在水平竖直两方向的分力增加，由共点力的平衡可知，f=Tcosθ；N=GA-Tsinθ，则地面对A物体的摩擦力增大，地面对物体A的支持力变小，故CD错误．故选AB9、AD【解析】由于t=2s时物体向上的加速度最大，故此时人对地板的压力最大，因为地板此时对人的支持力最大；而t=8．5s时物体向下的加速度最大，故地板对的支持力最小，即人对地板的最小，故选项AD正确，选项BC错误10、AD【解析】根据双星的运动的角速度向心力大小相等有：，，联立可得：，，所以A、D正确；B、C错误考点：本题考查天体运动11、AC【解析】以小球为研究对象，根据牛顿第二定律，竖直方向有水平方向有解得方向水平向左，所以，小车向左做匀加速直线运动，故AC正确，BD错误。故选AC。12、BD【解析】A．由图象可知0～2s时间内物体做匀加速直线运动，其加速度大小等于图线斜率大小，即A错误；B．3～7s时间内物体做匀减速直线运动，其加速度故B正确；C．图线与t轴围成的面积等于物体所发生的位移，故第3s内的位移C错误；D．速度的变化率为加速度，加速过程的加速度大于减速过程的加速度，D正确故选BD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、【解析】[1]设地球自转的周期为T，地球半径为R，物体在赤道上随地球一起自转，则有：物体在地球大气层外贴着地球表面飞，根据万有引和提供向心力，则有：解得：由题意知，物体与地球同步，则有：根据万有引和提供向心力，则有：解得：则有：联立解得：14、①.B②.C③.B④.0.71⑤.0.80⑥.9.8【解析】(1)[1]①只有平衡摩擦力后小车受到的合力才是细绳对小车的拉力,故①不符合题意；②平衡摩擦力时不应挂塑料小桶，使小车拖动纸带匀速滑动即可，故②符合题意；③改变拉小车的拉力后不需要重新平衡摩擦力，故③符合题意；④实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力，故④不符合题意；⑤实验中应接通电源，打点稳定后再释放小车，故⑤符合题意。②③⑤符合题意，故选择B选项。(2)[2]本实验所采用的科学方法是控制变量法，探究与关系时，要保持小车的总质理一定，探究与关系时，要保持小车受到的合力一定。(3)[3]当小车受到的拉力为零时，加速度不为零，说明实验中摩擦力平衡过度。(4)[4][5](5)[6]对小车由牛顿第二定律可得对小桶由牛顿第二定律可得联立可得当m趋于无穷大时，加速度三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）0.5（2）254.5N【解析】根据速度时间图线求出做匀减速直线运动的加速度，然后应用牛顿第二定律求出动摩擦因数；根据图示图象求出加速过程的加速度，然后应用牛顿第二定律求出拉力大小【详解】（1）绳断失去拉力F后，由速度图象得此过程的加速度：a2＝﹣5m/s2根据牛顿运动定律有：﹣μmg＝ma2解得：μ＝0.5（2）力F拉动木块的过程中，根据牛顿运动定律有：Fcos37°﹣μ（mg﹣Fsin37°）＝ma1由速度图象得此过程的加速度：a1＝2m/s2联立解得：F＝254.5N【点睛】本题考查了牛顿第二定