湖南省长沙市湖南师大附中物理高一上期末学业水平测试模拟试题含解析

湖南省长沙市湖南师大附中物理高一上期末学业水平测试模拟试题注意事项：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：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、如图所示的时间轴，下列关于时刻和时间间隔的说法中正确的是（）A.t2表示时刻，称为第2s末或第3s初，也可以称为前2sB.t2~t3表示时间，称为第3s内C.t0~t2表示时间，称为最初2s内或第2s内D.tn－1~tn表示时间，称为第（n－1）s内2、一辆汽车以2m/s2的加速度做匀减速直线运动，经过2s(汽车未停下)汽车行驶了32m，汽车开始减速时的速度是()A.9m/sB.18m/sC.20m/sD.12m/s3、如图所示，用轻绳拴一物体，以加速度a向下做减速运动．关于物体受力的做功情况，下列说法正确的是()A.重力做正功，拉力做负功，合外力做正功B.重力做正功，拉力做负功，合外力做负功C.重力做正功，拉力做正功，合外力做正功D.重力做负功，拉力做负功，合外力做负功4、如图所示，m1=1kg，m2=2kg，m1和m2之间的动摩擦因数μ1=0.2，水平面光滑，要使m1和m2之间不发生相对运动，则：F最大不得超过（）（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2）A.2N B.4NC.6N D.8N5、一个做匀速圆周运动的质点在时间t内速度方向改变的角度为θ，已知圆周运动半径为,下列关系正确的是（）A. B.C. D.6、小娟、小明共提一桶水匀速前行，如图所示．已知两人手臂上的拉力大小相等且均为F，两人手臂间的夹角为θ，水和水桶的总重力为G，则（）A.当θ＝0°时，F＝B.不论θ为何值，F＝C.若θ＝120°，则F＝GD.在θ从0°逐渐增大到150°的过程中，F越来越小7、做直线运动的甲、乙两物体的位移时间图象如图所示，则下列说法正确的是A.甲、乙两物体均做匀加速直线运动B.当乙开始运动时，两物体相距C.两物体在时相距最远，在时相遇D.在这段时间内，物体间的距离逐渐变小8、一质点沿x轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，其－t的图象如图所示，则()A.质点做匀加速直线运动，加速度为1m/s2B.质点在1s末速度为2m/sC.质点在第1s内的平均速度0.75m/sD.质点做匀速直线运动，速度为0.5m/s9、两倾角分别为和的A、B两光滑斜面固定在电梯上，质量为m的均质圆柱置于之间，剖面如图所示。重力加速度为g，当电梯以大小为a的加速度加速上升时，圆柱对斜面A、B压力的大小分别为F1、F2，则A. B.C D.10、如图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到点并系住物体，现将弹簧压缩到点，然后释放，物体一直可以运动到点，如果物体受到的摩擦力大小恒定，则A.物体从到先加速后减速B物体从到加速，从到减速C.物体在间某点时所受合力为零D.物体运动到点时所受合力为零二、实验题11、（4分）如图所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门，与之相连的计时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力。不计空气阻力及一切摩擦（1）在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，要使测力计的示数等于小车所受合外力，操作中必须满足________________；要使小车所受合外力一定，操作中必须满足______________；实验时，先测出小车质量m，再让小车从靠近光电门甲处由静止开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间t，改变小车质量m，测得多组m、t的值，建立坐标系描点作出图线。下列能直观得出“合外力一定时，加速度与质量成反比”的图线是________；（2）如图抬高长木板的左端，使小车从靠近光电门乙处由静止开始运动，读出测力计的示数F和小车在两光电门之间的运动时间t0，改变木板倾角，测得多组数据，得到的F－的图线如图所示实验中测得两光电门的距离L＝0.80m，砂和砂桶的总质量m1＝0.34kg，重力加速度g取9.8m/s2，则图线的斜率为________(结果保留两位有效数字)；若小车与长木板间的摩擦不能忽略，测得的图线斜率将________(填“变大”、“变小”或“不变”)12、（10分）如图所示：（1）关于图1所示装置以下说法正确的是_____A．运用该装置可以完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验B．运用该装置可以完成“探究加速度与力、质量的关系”实验C．运用该装置可以完成“探究恒力做功与速度变化的关系”实验D．该装置中的打点计时器需要用学生电源的低压交流档E．该装置中的木板要尽可能光滑，否则做以上三个实验均需平衡摩擦力（2）在探究“物体加速度与力、质量的关系”实验时得到如图2所示的一条记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为计数点，相邻计数点间的时间间隔T＝0.1s，根据纸带的数据可以计算C点的瞬时速度是_____m/s，小车运动的加速度的大小是_____m/s2（计算结果保留3位有效数字）（3）实验中要使小车的质量_____（填“远大于”或“远小于”）塑料桶和桶中砝码的质量，能认为细线对小车的拉力等于塑料桶和砝码的重力（4）改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据画出如图3的a-F关系图线，图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是_____（填选项前字母）A．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大三、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）如图甲所示，A、B两物体叠放在光滑水平面上，对B物体施加一水平变力F，该力的F–t关系图象如图乙所示．两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止，则A.t0时刻，两物体的速度方向开始改变B.t0时刻，两物体之间的摩擦力为零C.在t0～2t0时间内，物体A所受摩擦力的方向与这段时间内F的方向相同D.在t0～2t0时间内，两物体之间的摩擦力逐渐减小14、（14分）如图所示，质量M＝10kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端施加一水平推力F＝10N，当小车向右运动的速度达到7m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计、质量为m＝2kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.2，小车足够长g取10m/s2，则：(1)放上小物块后，小物块及小车的加速度各为多大；(2)经多长时间两者达到相同的速度；(3)从小物块放上小车开始，经过t＝8s小物块通过位移大小为多少？15、（13分）如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角，球和车厢相对静止，球的质量为1kg.(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：(1)车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；(2)悬线对球的拉力

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、B【解析】A．t2表示时刻，称为第2s末或第3s初，前2s表示时间，选项A错误；B．t2~t3表示时间，称为第3s内，选项B正确；C．t0~t2表示时间，称为最初2s内，但不是第2s内，选项C错误；D．tn－1~tn表示时间，称第ns内，选项D错误。故选B。2、B【解析】汽车做匀减速直线运动，由匀变速直线运动的位移公式：x＝v0t－at2，代入数据，解得：v0＝18m/s故选B。3、B【解析】力与位移方向夹角为锐角时做正功，力与位移方向夹角为钝角时做负功，根据动能的变化判断合外力做功情况【详解】物体向下运动，重力与位移方向夹角为0，故重力做正功；拉力方向向上，与位移方向夹角为180°，故拉力做负功；物体做减速运动，动能减小，根据动能定理合外力做负功；故B正确，A、C、D错误.故选B.【点睛】恒力做功的公式W=Fscosθ，夹角θ为锐角时力做正功，位移方向夹角为钝角时F做负功4、C【解析】物体A与B刚好不发生相对滑动的临界条件是A、B间的静摩擦力达到最大值，可以先对A或B受力分析，再对整体受力分析，然后根据牛顿第二定律列式求解【详解】拉力F作用在物体B上时，A、B恰好不滑动时，A、B间的静摩擦力达到最大值对物体A，有：对整体，有：由上述各式联立解得：故选C【点睛】本题关键抓住恰好不滑动的临界条件，然后灵活地选择研究对象，运用牛顿第二定律列式求解5、B【解析】线速度等于做圆周运动的物体单位时间内走过的弧长；角速度等于做圆周运动的物体单位时间内转过的角度；【详解】由题意可知，角速度，线速度，周期，向心加速度．故本题选B【点睛】本题考查学生对描述圆周运动基本物理量的掌握情况，难度不大6、AC【解析】分析水桶的受力情况，分析平衡条件，求解小娟、小明的手臂受到的拉力大小与重力的关系．由于两人手臂均与竖直方向成θ角，根据对称性可知，两人对水桶的拉力大小相等，从而根据列式，即可求解【详解】设小娟、小明的手臂对水桶的拉力大小为F，由题小娟、小明的手臂夹角成θ角，根据对称性可知，两人对水桶的拉力大小相等，则根据平衡条件得：解得：当θ=0°时，值最大，则F=当θ为120°时，F=G，当θ越大时，则F越大故选AC【点睛】本题要根据对称性得出两人对水桶的拉力大小相等，再由竖直方向力平衡即可求出小娟、小明的手臂受到的拉力大小与重力的关系，是解题的关键7、CD【解析】A．甲、乙两物体均做匀速直线运动，故A错误；B．根据图象可知当乙开始运动时，两物体相距大于，故B错误；C．分析两纵坐标差值，可知两物体在时差值最大，说明相距最远，在时相距为零，即二者相遇，故C正确；D．在这段时间内，两纵坐标差值越来越小，说明物体间的距离逐渐变小，故D正确。故选择CD选项。8、AB【解析】AD．由图得：根据得对比可得：则加速度为a＝2×0.5＝1m/s2由图知质点的加速度不变，说明质点做匀加速直线运动，故A正确，D错误；BC．质点的初速度v0＝1m/s，在1s末速度为v＝v0＋at＝2m/s质点在第1s内的平均速度故B正确，C错误故选AB。9、AD【解析】对小球受力分析如图，由牛顿第二定律得得由三角函数关系得故选AD。10、AC【解析】A、物体从A到O的过程中，开始弹力大于摩擦力，加速度方向向右，向右做加速运动，然后弹力小于摩擦力，加速度方向向左，做减速运动，所以A到O的过程先加速后减速．故A正确．B、物体从A到O先加速后减速，从O到B的过程中，弹簧后摩擦力均向左，做减速运动．故B错误．C、在AO间，当弹力与摩擦力相等时，合力为零．故C正确，D错误．故选AC【点睛】本题关键分阶段结合运动情况对物体受力分析，求出合力后确定加速度的变化情况，从而最终确定物体的运动情况二、实验题11、①.小车与滑轮间的细绳与长木板平行②.砂和砂桶的总质量远小于小车的质量③.C④.0.54kg·m或0.54N·s2⑤.不变【解析】小车从靠近甲光电门处由静止开始做匀加速运动，位移，位移一定，找出a与t的关系进行分析即可；根据牛顿第二定律求出小车的加速度和合力的关系，进一步求出F和的关系式；【详解】（1）小车受重力，支持力和拉力，为了减小实验误差，要使小车与滑轮间的细绳与长木板平行，同时测力计的示数等于小车所受的合外力，要使小车所受合外力一定，操作中需要满足砂和砂桶的总质量为m远小于小车和砝码的总质量M；（2）小车从靠近甲光电门处由静止开始做匀加速运动，位移改变小车质量M，测得多组M、t的值，所以加速度，位移不变，所以a与成反比，合外力一定时，加速度与质量成反比例，则时间与质量M成正比，故选项C正确，选项ABD错误；（3）小车由静止开始做匀加速运动，位移，根据牛顿第二定律对于沙和沙桶得到：，则图线的斜率为，与摩擦力是否存在无关，若小车与长木板间的摩擦不能忽略，如图3所示测得图线斜率将不变【点睛】本题考查了实验注意事项与实验数据处理，掌握基础知识、理解实验原理是解题的前提与关键，对于实验问题一定要明确实验原理，并且亲自动手实验，熟练应用所学基本规律解决实验问题12、①.ABCD②.1.23③.3.50④.远大于⑤.C【解析】(1)利用图示小车纸带装置可以完成很多实验，在研究匀变速直线运动时不需要平衡摩擦力，在探究“小车的加速度与质量的关系”和探究“功与速度变化的关系”实验时，需要平衡摩擦力，当小车与车中砝码的总质量远大于小桶及桶中砝码的总质量时，才可以认为绳对小车的拉力大小约等于小桶及桶中砝码的总重力，电磁打点计时器使用时低压交流电；(3)根据牛顿第二定律求出绳子上拉力的表达式，即可明确满足什么条件时细线对小车的拉力等于塑料桶和砝码的重力；(4)控制实验所控制的变量，分析图象，根据图象特点得出实验结论；根据实验注意事项分析图象偏离直线的原因.【详解】(1)A、B、C、E、利用图示小车纸带装置可以完成很多实验，在研究匀变速直线运动时不需要平衡摩擦力，在探究“小车的加速度与质量的关系”和探究“功与速度变化的关系”实验时，需要平衡摩擦力，当小车与车中砝码的总质量远大于小桶及桶中砝码的总质量时，才可以认为绳对小车的拉力大小约等于小桶及桶中砝码的总重力，故A、B、C正确，E错误；D、电磁打点计时器使用时低压交流电，故D正确.故选ABCD.(2)根据中间时刻速度等于一段过程中的平均速度可求出某点的瞬时速度得：.根据运动学公式得：△x＝at2,.(3)设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：F＝Ma①对塑料桶和桶中砝码有：mg-F＝ma②由①②解得:由此可知当小车的质量远大于塑料桶和桶中砝码的质量时，塑料桶和桶中砝码的重力等于绳子的拉力，(4)随着力F的增大，即钩码质量的增大，不再满足钩码的质量远小于小车的质量，因此曲线上部出现弯曲现象，故A、B、D错误，C正确；故选C.【点睛】本题实验考查了控制变量法的应用、实验数据处理、实验误差分析，实验误差分析是本题的难点，应知道当砝码质量远小于小车质量时，可以认为小车受到的拉力等于钩码重力.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、BC【解析】AB．对A、B系统，整体水平方向只受变化的推力作用系统，