清华大学中学生标准学术能力诊断性测试物理高一第一学期期末教学质量检测模拟试题含解析

清华大学中学生标准学术能力诊断性测试物理高一第一学期期末教学质量检测模拟试题请考生注意：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：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、在中学秋季田径运动会上，高一2班李好同学奋力拼搏，勇夺男子100m冠军，下图为该同学奔跑途中的两个瞬间，用Ff1、Ff2分别表示该同学在图甲、乙两瞬间所受到的摩擦力，则关于Ff1、Ff2的方向，以下说法正确的是()A.Ff1向后，Ff2向后B.Ff1向前，Ff2向前C.Ff1向前，Ff2向后D.Ff1向后，Ff2向前2、如图所示，在“探究弹簧弹力与伸长的关系”实验中，若测得不挂钩码时弹簧长度为8.00cm，在其下端挂上一个钩码时弹簧长度为10.00cm，当挂上三个相同的钩码时，弹簧长度为（）A.6.00cm B.12.00cmC.14.00cm D.16.00cm3、如图所示，一物体受到在同一平面的三个共点力F1、F2、F3的作用．图中每个小方格边长表示1N，则这三个力的合力大小为A.3N B.5NC.8N D.11N4、在平直公路上，一辆汽车刹车做匀减速直线运动，经过4s停止运动．最后1s汽车的位移大小是2m，则刹车后的第1s汽车位移大小为A.14m B.10mC.8m D.6m5、两个共点力的大小分别为8N和15N，则这两个共点力的合力不能是：（）A.4N B.8NC.16N D.20N6、在某一高度处将A球以大小为v1的初速度水平抛出.同时在A球正下方地面处将B球以大小为v2的初速度斜向上抛出，结果在B球上升至最高点时两球恰在空中相遇，相遇时两球的速度大小分别为vA、vB，不计空气阻力.则A.vA>vB B.vA<vBC.v1>v2 D.v1<v27、科技不断改变着人们的生活，现在人们习惯于通过手机看视频、直播等。水平桌面上，如图为常见的一款手机支架，则手机放在支架上时（）A.支架对手机的作用力方向竖直向上B.手机一定受到摩擦力的作用C.支架对桌面的压力大于手机的重力D.手机对支架的压力和支架对手机的支持力是一对平衡力8、一质量为m的物体A放在固定的粗糙斜面上保持静止，现用水平力F推m，如图所示，当F由零逐渐增加但物体A仍保持静止状态的情况下，则（）A.物体A所受的静摩擦力逐渐减小直到为零 B.物体A所受的弹力逐渐增加C.物体A所受的合力不变 D.物体A所受的合力逐渐增加9、如图，质量为m的球与弹簧Ⅰ和水平细线Ⅱ相连，Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q，球静止时，Ⅰ中拉力大小为F1，Ⅱ中拉力大小为F2，当剪断其中一根的瞬间时，球的加速度a应是()A.若剪断Ⅰ，则a＝g，方向竖直向下B.若剪断Ⅰ，则，方向沿Ⅱ的延长线C.若剪断Ⅱ，则，方向水平向左D.若剪断Ⅱ，则a＝g，方向竖直向上10、如图，甲乙两人分别乘坐两种电动扶梯，此时两电梯均匀速向上运转，则A.甲受到三个力的作用B.甲对扶梯没有摩擦力的作用C.乙受到三个力的作用D.乙对扶梯作用力的方向垂直扶梯向下二、实验题11、（4分）如图甲所示为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。(1)在用打点计时器研究小车匀变速运动实验中，记录的纸带如图乙所示，图中两计数点间有四个点未画出。已知打点计时器所用电源的频率为，则小车运动的加速度a=________，打P点时小车运动的速度v=________。电网中交变电流的频率一般为，但由于某种干扰变为（即打点周期比0.02s略小），而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比_______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）(2)①平衡小车所受阻力的操作：取下________，把木板不带滑轮的一端垫高；接通电火花计时器电源，轻推小车，让小车拖着纸带运动。如果打出的纸带如图乙所示，则应________（选填“减小”或“增大”）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹________为止。②如图丙所示为研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量的关系时所得的实验图像，横坐标m为小车上砝码的质量。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿第二定律成立，则小车受到的拉力为_______，小车的质量为________。12、（10分）实验小组做“探究加速度与力的关系”实验。（1）同学们安装了如图甲所示装置，准备接通电源打第一张纸带时，一位同学发现了操作和装置存在问题，它们是（只要指出两个问题即可）：①________________________________；②________________________________。（2）纠正所有问题后，实验得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示，选择某点为起始点O，隔一定距离后，取连续打出的点A、B、C、D．．．．．．，测出O到上述各点的距离分别为，，，．．．．．．，计算OA、OB、OC、OD．．．．．．段的平均速度大小分别为，，，．．．．．．以平均速度为纵坐标，相应的运动时间t为横坐标，作出图象如图丙所示，图线纵轴的截距表示_____________________。若图线的斜率为k，则小车的加速度大小为_____________________。（3）实验小组得到如图丁的a-F实验图线，可能的原因是：__________________。三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）如图所示，物体从固定斜面底端开始上滑，初速度v0=5m/s，斜面倾角θ=37˚．已知物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，设斜面足够长．（g=10m/s2，sin37˚=0.6，cos37˚=0.8）求：（1）物体上滑的最大位移；（2）物体回到出发点时的速度大小；（3）比较上滑和下滑过程中平均速度的大小14、（14分）已知物体从80m高处开始做自由落体运动，求物体落地时的速度和下落的时间。（g=10m/s2）15、（13分）如图所示，某同学测出一棵苹果树树干部分的高度约为1.4m，一个苹果从树冠顶端的树梢上由于受到轻微扰动而自由下落，该同学测出苹果经过树干所用的时间为0.2s，重力加速度取10m/s2，则∶(1)苹果树树冠部分的高度约为多少？(2)苹果落地时的速度为多大？

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、C【解析】当该同学奔跑途中，后脚用力向后蹬，人才向前运动，正是由于地面给后脚有个向前的静摩擦力，使运动员能向前运动．而当前脚向前跨时，正是由于地面给前脚有个向后的静摩擦力，否则运动员会向前滑动．所以前脚受到地面的向后静摩擦力．故选C点睛：不论前脚还是后脚，地面给它们的摩擦力均是静摩擦力，由于后脚受到的静摩擦力方向向前，前脚受到的静摩擦力的方向向后，且后脚的力大于前脚，所以运动员向前运动2、C【解析】弹簧原长为8.00cm，挂一个勾码时弹簧长度为10.00cm，伸长量为2cm，故当挂上三个相同的钩码时，伸长量为6cm，故长度增加到14.00cm，故C正确，ABD错误；故选C3、B【解析】力的合成遵循平行四边形定则，三力合成可以先合成其中两个力，再与第三个力合成，也可用正交分解法先分解再合成.【详解】以三力交点为坐标原点，建立水平和竖直的坐标系，参照坐标纸可知x方向，合力为零；y方向有；故选B.【点睛】求解合力可以直接根据平行四边形定则合成，有时也可以先正交分解再合成4、A【解析】采用逆向思维，根据最后1s的位移由位移公式求出汽车的加速度，汽车刹车后第1s内的位移等于4s内的位移减去后3内的位移，根据位移公式求解.【详解】汽车运动可看成反向的初速度为0的匀加速直线运动，最后1s的位移即反向的第1s的位移为：，得：，总位移为：，反向的前3s的位移为：，所以刹车后第1s内的位移为：△x=x-x′=32-18=14m，故A正确，B、C、D错误；故选A.【点睛】本题考查匀变速直线运动的规律的应用，对于末速度为0的匀减速直线运动可以看成反向的初速度为0的匀加速直线运动.5、A【解析】据平行四边形法则可得：若二力方向相同时，合力大小为F=F1+F2=8N+15N=23N，为最大值；

若二力方向相反时，合力大小为F=F2-F1=15N-8N=7N，为最小值；故两力的合力大小可能范围为：7N≤F≤23N，故BCD可能，A不可能，故选A6、AD【解析】A球做平抛运动，B球做斜抛运动，将两运动分解为水平方向和竖直方向进行研究．抓住相同时间内水平位移相等，比较出初速度的大小和相遇时速度的大小【详解】CD.A球做平抛运动，B球做斜抛运动，水平方向都做匀速直线运动因两球在空中相遇，知水平位移相等，由x=vxt知，水平分速度相等，有v1=v2cosθ，θ是B球的初速度与水平的夹角，则得v1<v2．故C错误，D正确AB.相遇时,A球的速度大小为,在B球上升至最高点时，．可得，vA>vB．故A正确，B错误故选AD7、AC【解析】A．由平衡条件可知，支架对手机的作用力与重力等大反向，所以支架对手机的作用力方向竖直向上，故A正确；B．由图可知，若没有摩擦力，支架对手机支持力与重力也可以平衡，所以手机不一定受到摩擦力的作用。故B错误；C．支架对桌面的压力等于支架和手机的总重力，所以支架对桌面的压力大于手机的重力，故C正确；D．手机对支架的压力和支架对手机的支持力是一对作用力与反作用力，不是一对平衡力，故D错误。故选AC。8、BC【解析】本题考查共点力平衡下的变力问题，可以用力的正交分解处理。【详解】A．沿斜面，物体A受力的方程为随着F的增大，f不断减小到零后反方向增大，A错误；B．垂直于斜面方向，物体A受力的方程为随着F的增大，弹力N不断增大，B正确；CD．物体m静止不动，合外力为零，所受合力不变，C正确，D错误。故选BC。9、AC【解析】先研究原来静止的状态，由平衡条件求出弹簧和细线的拉力．刚剪短细绳时，弹簧来不及形变，故弹簧弹力不能突变；细绳的形变是微小形变，在刚剪短弹簧的瞬间，细绳弹力可突变；根据牛顿第二定律求解瞬间的加速度【详解】绳子未断时，受力如图，由共点力平衡条件得：F2=mgtanθ，F1＝；刚剪断弹簧Ⅰ瞬间，细绳弹力突变为0，故小球只受重力，加速度为g，竖直向下，故A正确，B错误；刚剪短细线瞬间，弹簧弹力和重力不变，受力如图；由几何关系，F合=F1sinθ=F2=ma，因而，方向水平向左，故C正确，D错误．故选AC【点睛】本题为瞬时问题，关键要抓住弹簧弹力不可突变，细绳弹力可突变.10、BC【解析】人处于匀速直线运动状态，受力平衡，对人受力分析，根据平衡条件求解，甲图中人不受水平方向的摩擦力，否则不平衡【详解】AB、甲图中，人处于匀速直线运动状态，受力平衡，受到重力和支持力，不受摩擦力，重力G=mg，支持力N=G=mg；A错误，B正确；B、乙图中，人处于匀速直线运动状态，受力平衡，受到重力G=mg，斜面的支持力N′以及沿斜面向上的摩擦力三个力作用，C正确；D、扶梯对人的作用力竖直向上，则人对扶梯的作用力竖直向下，D错误故选BC【点睛】本题主要考查了共点力平衡条件的直接应用，要求同学们能正确分析人的受力情况，并且注意甲乙两幅图的不同点，难度适中二、实验题11、(1).0.8(2).0.25(3).偏小(4).钩码(5).减小(6).间隔相等(7).(8).【解析】(1)[1]．由于两相邻计数点间有四个点未画出，所以两相邻计数点时间间隔为T=0.1s，根据运动学公式得△x=aT2[2]．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，求出点迹间距为2.10cm的中间时刻的瞬时速度根据运动学公式v=v0+at得vp=v0+a=0.25

m/s[3]．工作电压的频率变为51Hz，则周期变小，由△x=aT2，知a变大，若仍然按照T不变计算，显然计算出的加速度值比真实值偏小。(2)①[4][5][6]．平衡摩擦力时，应不挂钩码，打出的纸带如图丁所示说明小车加速运动，故应减小倾角，直到纸带上打出的点迹间隔相等为止。②[7][8]．设小车的质量为m'，则有F=（m+m'）a变形得所以图象的斜率为所以小车受到的拉力图象的截距解得小车的质量12、(1).没有平衡摩擦力(2).打点计时器电源用直流电源（小车离打点计时器距离太大）(3).起始点O的初速度大小(4).2k(5).没有始终满足小车的总质量远大于砂和砂桶的总质量【解析】考查实验“探究加速度与力的关系”。【详解】（1）[1][2]．“探究加速度与力的关系”实验时，需要把远离滑轮的一端垫起，以平衡摩擦力，图中没有这一步；打点计时器要用交流电；开始试验时，小车应