浙江省杭州市名校协作体物理高一上期末统考试题含解析

浙江省杭州市名校协作体物理高一上期末统考试题注意事项：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（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、质量为和的两个物体，由静止从同一高度下降，运动中所受空气阻力分别是和，如果物体先落到地面，那是因为（）A. B.C. D.以上说法均不对2、如图所示为粮袋的传送装置，已知AB间长度为L，传送带与水平方向的夹角为θ，工作时其运行速度为v，粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ，正常工作时工人在A点将粮袋放到运行中的传送带上，关于粮袋从A到B的运动，以下说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()A.粮袋到达B点的速度与v比较，可能大，也可能相等或小B.粮袋开始运动的加速度为g(sinθ－μcosθ)，若L足够大，则以后将一定以速度v做匀速运动C.若μ≥tanθ，则粮袋从A到B一定是一直做加速运动D.不论μ大小如何，粮袋从A到B一直做匀加速运动，且a>gsinθ3、伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图1、图2分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是（）A.图1通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动B.图1中先在倾角较小的斜面上进行实验，可减小重力，主要使位移测量更容易C.图2中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成D.图2的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持4、如图所示，在光滑的水平面上有一个质量的小球，小球分别与水平轻弹簧及与竖直方向成角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。在剪断轻绳的瞬间，取，下列说法中正确的是（）A.小球受到地面的弹力仍然为零 B.小球所受的合力为零C.小球立即具有向左的加速度 D.小球立即具有向左的加速度5、一质量为m的人站在电梯中，电梯加速上升，加速度大小为，g为重力加速度，人对电梯底部的压力为（）A.2mg B.mgC.mg D.6、在物理学的探索和发现过程中，科学家们运用了许多研究方法。以下关于物理学研究方法的叙述中正确的是A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是假设法。B.根据速度定义式v＝，当Δt→0时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了放大法。C.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，这里运用了控制变量法。D.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了理想模型法。7、甲、乙两小汽车在同一水平道路上同向行驶，甲车在前，乙车在后，零时刻两车相距，两车运动过程的图象如图所示，下列说法中正确的是（）A.当时，甲车在乙车前方处B.当时，乙车在甲车前方4m处C.时，甲车在乙车前方4m处D.内，甲、乙两车有两次相遇8、如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为，B与地面间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F，则A.当时，A、B都相对地面静止B.当时，A的加速度为C.当时，A相对B滑动D.随着F的增大，B的加速度不会超过9、汽车在平直路面上以20m/s的速度匀速行驶，发现前方50m处有一障碍物，立即刹车(可视为匀减速运动)。为了保障安全，汽车刹车的加速度大小可能为A.2.5m/s2 B.3.5m/s2C.4.5m/s2 D.5.5m/s210、如图是一物体做匀变速直线运动的速度时间图象，下面说法正确的是（）A.前4s内，物体先沿正方向运动，后沿负方向运动B.前4s内，物体先沿负方向运动，后沿正方向运动C.前4s内，当t＝2s时，物体距离出发点最远D.当t＝4s时，物体回到出发点11、如图所示，表面粗糙的斜面C置于粗糙的水平地面上，斜面C上有一物块A，通过跨过光滑定滑轮的细绳与小盒B连接，连接A的一段细绳与斜面平行．现向小盒B内缓慢加入少量细砂，A、B、C始终处于静止状态．下列说法正确的有A.地面对斜面体C的支持力减小B.地面对斜面体C的摩擦力增大C.斜面体C对物块A的摩擦力可能增大D.斜面体C对物块A的摩擦力一定沿斜面向下12、有四个物体A、B、C、D，物体A、B运动的x-t图象如图甲所示；物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v-t图象如图乙所示。根据图象做出的以下判断中正确的是（）A.物体A和B均做匀变速直线运动B.在0~3s的时间内，物体A、B的间距逐渐减小C.t=3s时，物体C、D的速度相同D.在0~3s的时间内，物体C与D的间距逐渐增大二．填空题(每小题6分，共18分)13、小丽同学做“探究物体的加速度与力、质量的关系”实验，装置如图甲所示．实验中，小丽同学适当垫高木板一端并调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，轻推小车，小车恰好匀速运动；再用天平测出小车的总质量，用砝码盘里砝码的重力代替小车所受的牵引力大小F.(1)小车的加速度可由小车后拖动的纸带上由打点计时器打出的点计算出．实验得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示，O、A、B、C、D是在纸带上选取的计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，OA、CD间的距离分别为、打点计时器的打点周期为T，则小车运动的加速度大小为______。(2)小丽同学通过实验记录牵引力大小F与对应的加速度a的几组数据画出图线．如图丙所示，图线不过原点，其原因主要是______；根据图线计算小车质量为______结果保留2位有效数字.14、如图所示．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中．已知打点计时器使用的交流电率为50Hz．小车A的质量为M．重物B的质量为m．重力加速度为g．请分析下列问题：（1）实验中．摩擦力对实验有较大的影响．为了平衡摩擦力．应___________。A．使长木板倾斜一定角度，小车在物体B的作用下拖看纸带沿斜面匀速下滑B．取下物体B，使长木板倾斜一定角度，轻推小车，使其拖着纸带沿斜面匀速下滑（2）实验中的某条纸带如图所示，在纸带上选择6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出．测出各计数点与“0”间的距离，记录在表格中，则d4=_____cm．小车通过计数点“2”的瞬时速度v2=________m/s（结果保留2位有效数字）．小车运动的加速度a=_________m/s2（结果保留2位有效数字）距离测量值/cm1.203.005.4012.00（3）若已平衡摩擦力．挂上重物B．将小车从某一位置释放．可求出细绳拉小车的拉力T=___________（用m、M、g表示）。当小车质量和重物质量满足M____m的关系时．可认为细绳的拉力T=mg。15、某实验小组欲以图甲所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”。图中A为小车,B为装有砝码的小盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电火花打点计时器相连,小车的质量为m1,小盘(及砝码)的质量为m2。(g取9.8m/s2)(1)下列说法正确的是__________A.实验时先放开小车,再接通打点计时器的电源B.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力C.本实验中为使所挂砝码（及小盘）的重力近似等于绳子拉力，应满足m2远小于m1的条件D.在用图像探究小车加速度与受力的关系时,应作-m1图像(2)实验中,得到一条打点的纸带,如图乙所示,已知相邻计数点间的时间间隔为T,且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出,则小车加速度的计算式是a=________。(3)某同学平衡好摩擦阻力后,在保持小车质量不变的情况下,通过多次改变砝码重力,测出小车相应加速度,并作出小车加速度a与砝码重力F的图像如图丙所示。若牛顿第二定律成立,则小车的质量为____kg(结果保留三位有效数字)(4)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(22分)16、（12分）如图，质量为m的重球，由细绳悬挂而放在斜面上，斜面光滑，倾角θ=30°，细绳与竖直方向夹角也为30°，求细绳受到的拉力及斜面受到的压力？17、（10分）如图所示，质量为m1的物体A用细绳绕过光滑的滑轮与质量为m2的物体B相连，连接A的细绳与水平方向的夹角为37°，此时系统处于静止状态，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，。求：(1)细绳对物体A的拉力大小；(2)A物体所受摩擦力的大小和方向；(3)若m1=9.8kg，A与水平面的动摩擦因数μ=0.3，欲使系统始终保持静止，则m2最大不能超过多少？（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）

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、C【解析】根据题意，由运动学公式，由于物体先落到地面，则物体的加速度较大，由牛顿第二定律有可得则有故ABD错误，C正确。故选C。2、A【解析】A.粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动，到达B点时的速度小于等于v；可能先匀加速运动，当速度与传送带相同后，做匀速运动，到达B点时速度与v相同；也可能先做加速度较大的匀加速运动，当速度与传送带相同后做加速度较小的匀加速运动，到达B点时的速度大于v，故A正确.B.粮袋开始时受到沿斜面向下的滑动摩擦力，大小为μmgcosθ，根据牛顿第二定律得到，加速度a=g(sinθ+μcosθ），若μ＜tanθ，则重力的下滑分力大于滑动摩擦力，故a的方向一直向下，粮袋从A到B一直是做加速运动，可能是一直以g(sinθ+μcosθ)的加速度匀加速，也可能先以g(sinθ+μcosθ)的加速度匀加速，后以g(sinθ-μcosθ)匀加速；故B错误.C.若μ≥tanθ，粮袋从A到B可能是一直做加速运动，有可能在二者的速度相等后，粮袋做匀速直线运动;故C错误.D.由上分析可知，粮袋从A到B不一定一直匀加速运动，故D错误.3、D【解析】A．图1通过对小球在斜面上的运动研究，合理外推出自由落体运动是一种匀变速直线运动，故A错误；B．图1中先在倾角较小的斜面上进行实验，来“冲淡”重力的作用效果，主要使时间测量更容易，故B错误；C．实际中没有摩擦阻力的斜面并不存在，故该实验无法实际完成，故C错误；D．图2的实验为“理想实验”，伽俐略通过抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持，故D正确。故选D。4、C【解析】A．当剪断轻绳瞬间轻绳拉力为零，小球在竖直方向上受重力和地面的弹力而平衡，故A错误；BCD．在剪断轻绳前，小球受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力处于平衡，根据共点力平衡得，弹簧的弹力剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力仍然为10N，小球此时受重力、支持力、弹簧弹力三个力作用，在竖直方向上平衡；根据牛顿第二定律得小球的加速度为因弹簧弹力方向向左，故合力方向向左，加速度方向向左；故C正确，B错误，D错误。故选C。5、C【解析】根据牛顿第二定律得，N-mg=ma，解得：，所以人对电梯底部的压力为，故C正确，ABD错误6、C【解析】A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是理想模型法，选项A错误；B．根据速度定义式v＝，当Δt→0时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限法，选项B错误；C．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，这里运用了控制变量法，选项C正确；D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了微元法，选项D错误。故选C。7、AC【解析】根据速度时间图象的斜率表示加速度，根据图象与时间轴围成的面积可求出两车的位移，根据两车在初始状态的位置关系，结合位移大小判断位置关系.【详解】A．图像与坐标轴围成面积等于位移，由图像可知当t=2s时，甲车的位移为18m，乙车的位移20m，因零时刻两车相距4.0m，甲车在前，乙车在后，则t=2s时甲车在乙车前方2m处，选项A正确；B．由图像可知当t=4s时，甲车的位移为32m，乙车的位移32m，因零时刻两车相距4.0m，甲车在前，乙车在后，则t=4s时甲车在乙车前方4m处，选项B错误；C．由图像可知当t=8s时，甲车的位移为48m，乙车的位移48m，因零时刻两车相距4.0m，甲车在前，乙车在后，则t=4s时甲车在乙车前方4m处，选项C正确；D．0~12s内，甲、乙两车只能在8-12s之间有一次相遇，选项D错误；故选AC。8、CD【解析】AB之间的最大静摩擦力为：fmax=μmAg=2μmg，则A、B间发生滑动的最小加速度为a=μg，B与地面间的最大静摩擦力为：f′max=μ（mA+mB）g=μmg故拉力F最小为F：F-fmax=ma所以F不小于3μmg，AB将发生滑动；A．当

F＜2μmg时，F＜fmax，AB之间不会发生相对滑动，B与地面间会发生相对滑动，所以A、B

都相对地面运动，故A错误。B．当F=μmg时，A、B以共同的加速度开始运动，将A、B看作整体，由牛顿第二定律有F-μmg=3ma解得a=μg故B错误，C．由上分析可知，当F＞3μmg时，A相对B滑动。故C正确。D．对B来说，其所受合力的最大值Fm=2μmg-μmg＝μmg即B的加速度不会超过μg，故D正确。故选CD。9、CD【解析】已知v0=20m/s，x=50m，vt=0由得故加速度的大小至少为4m/s2，故AB错误，CD正确。故选CD。10、BCD【解析】物体在前2s内沿负方向运动，后2s内沿正方向运动，速度方向相反．速度图象的斜率表示加速度，t=2s前与t=2s后相比，直线的斜率相同，加速度相同．在t=4s时，物体离出发点的位移最小为零.【详解】AB．速度的正负表示速度的方向，则知物体在前2s内沿负方向运动，后2s内沿正方向运动；故A错误，B正确.CD．速度图象与时间轴围成的面积表示位移，图线在时间轴上方，位移为正值，图线在时间轴下方，位移为负值，所以可知，前2s内和后2s内位移大小相等、方向相反，则前4s内的总位移为0．当t＝2s时，物体距离出发点最远，当t＝4s时，物体回到出发点，故C、D正确.故选BCD.【点睛】本题考查根据速度图象分析物体运动情况的能力，明确纵坐标是瞬时速度，斜率是加速度，面积是位移11、ABC【解析】AB．以A和斜面体为研究对象，由受力分析如图1可得，竖直方向，有水平方向，有由题意，当B中缓慢加入细沙，即mBg增大；所以FN减小，f地面增大，故AB正确C．若开始摩擦力的方向沿斜面向上，设斜面体倾角为θ，则有当B中缓慢加入细沙，即mBg增大时，f逐渐增大，故C正确；D．以A为研究对象，由受力分析如图2可知，在沿斜面方向，受重力的分力、摩擦力和绳子的拉力，绳子的拉力大小等于B的重力，若则摩擦力方向沿斜面向上，故D错误。故选ABC。12、CD【解析】A．由甲图看出：物体A和B位移图象都是倾斜的直线，斜率不变，速度不变，说明物体A和B都做匀速直线运动，故A错误；B．A图线的斜率大于B图线的斜率，A的速度比B的大，则知在0～3s的时间内，A在B的前方，两者间距逐渐增大，故B错误；C．t=3s时，物体C、D的图线相交，两者速度相同，故C正确；D．由乙图看出：0-3s内，D的速度比C的大，C、D是从同一地点沿同一方向开始运动的，所以D在C的前方，两者间距增大。故D正确。故选CD。二．填空题(每小题6分，共18分)13、①.②.未计入砝码盘重力③.0.53【解析】(1)根据小车做匀速运动列出方程，对合外力进行分析即可求解；(2)在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，根据作差法求解加速度；由图象可知，当外力为零时，物体有加速度，通过对小车受力分析即可求解.【详解】(1)用逐差公式有：，所以.(2)实验记录牵引力大小F与对应加速度a的几组数据画出图线图象，图象未过原点且在纵轴上有正截距，即当时，滑块就有加速度，显然是空盘还有重力使滑块产生了加速度，即原因是未计入盘的质量.图象的斜率，由牛顿第二定律知道，所以滑块的质量.【点睛】解答实验问题的关键是正确理解实验原理，加强基本物理知识在实验中的应用，同时不断提高应用数学知识解答物理问题的能力.14、