湖南省长沙市湖南师大附中物理高一上期末学业质量监测试题含解析

湖南省长沙市湖南师大附中物理高一上期末学业质量监测试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、如图所示为初速度v0沿直线运动的物体的速度图像，其末速度为v，在时间t内，对物体的平均速度和加速度a说法正确的是（）A.，a随t减小 B.，a恒定C.，a随t减小 D.无法确定2、来到许愿树下，练老师把许的心愿用绸带系在两个小球上并抛到树上，这一情景可以简化为如图所示，质量分别为M和m的物体A、B用细线连接，悬挂在定滑轮上，定滑轮固定在天花板上，已知M>m，滑轮质量及摩擦均不计，重力加速度为g，则下列说法正确的是(）A.细线上的拉力一定等于mg B.细线上的拉力一定小于MgC.细线上的拉力等于 D.天花板对定滑轮的拉力等于(M+m)g3、如图所示，质量为4kg的小球A和质量为1kg的物体B用弹簧相连后，再用细线悬挂在静止的升降机顶端，剪断细线的瞬间，两小球的加速度正确的是（重力加速度为10m/s2）（）A. B.C. D.4、物体静止在光滑的水平桌面上.从某一时刻起用水平恒力F推物体，则在该力刚开始作用的瞬间()A.立即产生加速度，但速度仍然为零 B.立即同时产生加速度和速度C.速度和加速度均为零 D.立即产生速度，但加速度仍然为零5、如图所示，小球从高处下落到正下方竖直放置的轻弹簧上，那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中（弹簧一直保持竖直），下列说法中正确的是（）A.小球受到的弹力先增大后减小B.小球的速度一直在减小C.小球的加速度先减小后增大D.小球一直处于失重状态6、物体的位移与时间的函数式是s=2t(1+t)，则它的初速度和加速度大小分别是（）A0.4m/s，4m/s2 B.2m/s，2m/s2C.2m/s，1m/s2 D.2m/s，4m/s27、如图所示，一细绳系一光滑小球，细绳跨过定滑轮使小球靠在柱体的斜面上。设柱体对小球的弹力为FN，细绳对小球的拉力为FT。现用水平力拉绳使小球缓慢上升一小段距离，在此过程中，下列说法正确的是（）A.FN逐渐增大B.FN逐渐减小C.FT逐渐增大D.FT先增大后减小8、如图所示，质量为m物体在恒力F作用下沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力的大小为A.Fsinθ B.μ(mg-Fsinθ)C.Fcosθ D.μ(mg+Fsinθ)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、吊环比赛中，某时刻运动员双手和吊绳如图都处于竖直状态，在运动员双手从竖直状态逐渐向左右伸展到水平状态的过程中，以下说法正确的是（）A.每条吊绳的拉力逐渐变大B.每条吊绳的拉力保持不变C.两条吊绳对人的合力逐渐变大D.两条吊绳对人的合力不变11、如图所示，一倾角为45°的斜面固定于竖直墙上，为使一光滑的铁球静止，需加一水平力F，且F过球心，下列说法正确的是（）A.球一定受墙的弹力且水平向左B.球可能受墙的弹力且水平向左C.球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上D.球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上12、如图所示，一小球(可视为质点)沿斜面匀加速滑下，依次经过A、B、C三点．已知AB=6m，BC=10m，小球经过AB和BC两段所用的时间均为2s，则小球经过A、B、C三点时的速度大小和下滑时的加速度大小分别是（）A.2m/s，3m/s，4m/s B.2m/s，4m/s，6m/sC.1m/s2 D.2m/s2二．填空题(每小题6分，共18分)13、在“研究匀变速直线运动”实验中，交流电频率为50Hz，某同学打出如图所示的纸带，相邻两计数点之间有4个点未画出，并测得OA=2.80cm，DE=9.10cm，则小车的加速度为_____m/s2，（结果取2位有效数字）14、在探究物体的加速度与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如图1所示的实验装置.小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示。（1）为了把细绳对小车的拉力视为小车的合外力，要完成的一个重要步骤是_____________；（2）为使图示中钩码的总重力大小视为细绳的拉力大小，必须满足的条件是钩码的总质量_______小车的总质量（填“大于”、“小于”、“远大于”或“远小于”）（3）某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是_______。A.平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B.每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C.实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源D.用天平测出m以及小车质量M，小车运动的加速度可直接用公式a=求出（4）一组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这组同学得到的a-F关系图象如图2所示，其原因是_____________。（5）如图3所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔T=0.1s.小车获得的加速度大小是______。15、在探究加速度与力、质量的关系时，小王同学采用如图装置，如图1中小车及砝码的质量用M表示，沙桶及沙的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带计算出（1）往沙桶中加入定量的沙子，当M与m的大小关系满足_________时，可近似认为绳对小车的拉力大小等于沙桶和沙的重力；在释放小车__________选填“之前”或“之后”接通打点计时器的电源，在纸带上打出系列的点（2）在平衡摩擦力后，他用打点计时器打出纸带的一段如图2，该纸带上相邻两个计数点间还有4个点未标出，打点计时器使用交流电的频率是50Hz，则小车的加速度大小是____________m/s2，当打点计时器打B点时小车的速度是______________m/s；结果均保留三位有效数字（3）小张同学用同一装置做实验，他们俩在同一坐标系中画出了a-F关系图，如图3，两位同学的实验中，______________选填“小张”或“小王”同学的小车及砝码的质量大。三．计算题(22分)16、（12分）一个物体从空中A点开始做自由落体运动，经过4s落地，若g=10m/s2，求A点到地面距离为多大？17、（10分）如图所示，传送带与地面成夹角θ=37°，以10m/s的速度逆时针转动，在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5kg的物体，它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，已知传送带从A→B的长度L=29m，则物体从A到B需要的时间为多少？（sin37°=0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2）

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、A【解析】由图可知，物体做加速度减小的加速运动，连接图像的起点和终点可得到一个匀变速直线运动，如图所示其平均速度为；而由图可知，变加速运动的位移大于匀变速直线运动的位移，故可知，变加速运动的平均速度大于。故选A。2、B【解析】A.因为M>m，m具有向上的加速度，设绳子的拉力为T，根据牛顿第二定律有：，所以细线上的拉力一定大于mg，选项A错误；B.M具有向下的加速度，根据牛顿第二定律有：，所以细线上的拉力一定小于Mg，选项B正确；C.对整体分析，根据牛顿定律有：。再对m有，所以细线上的拉力，选项C错误；D.对定滑轮有：天花板对定滑轮的拉力，选项D错误。故选B。3、A【解析】剪断细线前，对，根据平衡条件知弹簧的弹力：剪断细线瞬间，由于弹簧的弹力不会突变，根据牛顿第二定律可知，的合力仍为零，加速度为零，即；由于弹簧的弹力不变，同时受其重力作用，根据牛顿第二定律对有：解得：A正确；BCD。故选A。4、A【解析】根据牛顿第二定律，有力就有加速度，力与加速度具有同时性；而速度是一个渐变量，其改变需要一定的时间．所以，该力刚开始作用的瞬间，物体立即产生加速度，但速度仍然为零，A正确5、C【解析】A．弹簧的压缩量不断变大，故弹簧的弹力不断变大，故A错误；BCD．小球开始下落时，只受重力作用做加速运动，当和弹簧接触时，受到弹簧弹力作用，开始时弹簧压缩量小，因此重力大于弹力，此时：mg-kx=ma随着弹簧压缩量的增加，弹力增大，加速度减小，但是物体仍加速运动，当mg=kx时，速度最大，然后弹簧继续被压缩，当mg=kx时，加速度等于零，速度最大，物体继续向下运动，弹簧继续被压缩，弹力大于重力，物体开始减速运动，所以整个过程中物体先加速后减速运动，加速度先减小后增大，小球先处于失重状态后处于超重状态，故BD错误，C正确故选C【点睛】下落过程中正确对小球进行受力分析，然后根据牛顿第二定律即可判断其加速度的变化情况，然后进一步判断速度变化情况6、D【解析】根据匀变速直线运动的位移时间关系公式x=v0t+at2，即可得到物体的初速度和加速度的大小【详解】根据匀变速直线运动的位移时间关系公式x=v0t+at2，可知：v0=2m/s，a=2，得：a=4m/s2，故选D7、AC【解析】以小球为研究对象，小球受三个力的作用，重力G（大小方向不变）、细绳的拉力FT、柱体对小球的弹力FN（大小变，方向不变，始终垂直于斜面），受力图和力的矢量三角形图如图所示在小球上升的过程中FN和细线的拉力FT的夹角逐渐增大，由力的矢量三角形可知，FN和FT都逐渐增大。故选AC。8、CD【解析】对物体受力分析如图，由于匀速运动所以物体所受的合力为零，在水平方向有摩擦力f=Fcosθ，所以C正确，A错误；再由f=μFN，FN=mg+Fsinθ可知，摩擦力f=μ（mg+Fsinθ），所以D正确B错误．故选CD【点睛】解决动力学问题关键是正确进行受力分析，根据物体的运动状态，结合正交分解法列方程求解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、AD【解析】三力平衡时，任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线；将一个力分解为两个相等的分力，夹角越大，分力越大，夹角越小，分力越小【详解】对运动员受力分析，受到重力、两个拉力，如图：由于两个拉力的合力F不变，且夹角变大，故两个拉力FT不断变大，故AD正确，BC错误故选AD【点睛】本题关键作图后，根据三力平衡条件，运用合成法分析讨论，注意由物理情景，作出物理模型，并能正确使用物理规律，是解题的三步曲11、BC【解析】对球受力分析，可以确定的力是水平力F和重力mg，根据平衡条件，斜面对球一定有弹力的作用，墙对球可能有弹力，也可能没有弹力．故BC符合题意，AD不合题意12、BC【解析】根据△x=at2得加速度为：，故C正确，D错误；B点的瞬时速度等于AC段的平均速度为：，则C点的速度为；vC=vB+at=4+1×2m/s=6m/s，A点的速度为：vA=vB-at=4-1×2m/s=2m/s，故B正确，A错误．故选BC二．填空题(每小题6分，共18分)13、6【解析】由于相邻两计数点之间有4个点未画出故加速度14、①.平衡摩擦力②.远小于③.B④.未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足⑤.0.50m/s2【解析】（1）[1]当小车的摩擦力和小车重力的下滑力等大反向时，重力、支持力和摩擦力的合力为零，小车受到的合力等于细绳对小车的拉力。所以必须平衡摩擦力；（2）[2]根据牛顿第二定律，对钩码：对小车：联立得：为使图示中钩码的总重力大小视为细绳的拉力大小，即：必须满足的条件是钩码的总质量远小于小车的总质量；（3）[3]A.平衡摩擦力时，应使小车的摩擦力和小车重力的下滑力等大反向，小车不能挂盘及盘中的砝码，故A错误；B.第一次平衡好摩擦力后，增减小车的质量时，摩擦力和重力的下滑分力均同比例变化，所以没必要重新平衡摩擦力。故B正确；C.实验时，先接通打点计时器的电源，等打点稳定后再放开小车，故C错误；D.只有满足钩码的总质量远小于小车的总质量时，才可以近似认为小车受到的拉力等于盘及盘中的砝码的重力，故D错误。故选：B；（4）[4]从a−F图象可以看出，当拉力为某一值时，加速度仍为零，说明没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；（5）[5]根据逐差公式的推论来求加速度：15、①.②.之前③.0.390④.0.377⑤.小王【解析】（1）[1][2]．假设小车的加速度为a，拉力为F对沙桶及沙：mg-F=ma对小车：F=Ma；联立得：故只有在M＞＞m的情况下近似认为拉力等于mg。由于人的反应时间有0.1s左右，故为提高打出的有效点的个数，应该先接通电源，待打点稳定后再接通电源。（2）[3][4]．纸带上每相邻两个计数点间还有4个点，所以相邻的计数