北京市五十七中學物理高一上期末質量檢測試題含解析

北京市五十七中學物理高一上期末質量檢測試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、如圖所示，一輛小車靜置在水平地面上，用一條遵守胡克定律的橡皮筋將小球P懸掛于車頂O點，在O點正下方有一光滑小釘A，它到O點的距離恰好等于橡皮筋原長l0．現(xiàn)使小車從靜止開始向右做加速度逐漸增大的直線運動，在此運動過程中(橡皮筋始終在彈性限度內)，小球的高度（）A.逐漸降低B.保持不變C.逐漸升高D.升高或降低由橡皮筋的勁度系數(shù)決定2、如圖所示，兩根等長的繩子AB和BC吊一重物靜止，兩根繩子與水平方向夾角均為60°．現(xiàn)保持繩子AB與水平方向的夾角不變，將繩子BC逐漸緩慢地變化到沿水平方向，在這一過程中，繩子BC的拉力變化情況是：（）A.增大B.先增大后減小C.減小D.先減小后增大3、一輛沿直線運動的汽車剎車過程，位移和時間的關系滿足方程，則下列說法正確的是A.汽車剎車時的初速度為20m/s，加速度大小為 B.汽車向前運動50m后停止運動C.時，汽車的速度大小為 D.汽車運動最后1s內的位移大小等于1m4、下列物理量屬于矢量的是（）A.時間 B.路程C.位移 D.質量5、如圖，用硬鐵絲彎成的光滑半圓環(huán)豎直放置，直徑豎直，O為圓心，最高點B處固定一光滑輕質滑輪，質量為m的小環(huán)A穿在半圓環(huán)上．現(xiàn)用細線一端拴在A上，另一端跨過滑輪用力F拉動，使A緩慢向上移動．小環(huán)A及滑輪B大小不計，在移動過程中，關于拉力F以及半圓環(huán)對A的彈力N的說法正確的是（）A.F逐漸增大 B.N的方向始終指向圓心OC.N逐漸變小 D.N大小不變6、如圖所示，帶支架的平板小車沿水平面向左做直線運動，質量為m的小球A用輕質細線懸掛于支架前端，右端質量為M的物塊B始終相對于小車靜止。B與小車平板間的動摩擦因數(shù)為μ。若某段時間內觀察到輕質細線偏離豎直方向θ角，且保持不變，則在這段時間內（）A.小車一定正在做加速運動B.輕質細線對小球A的拉力大小為C.物塊B所受摩擦力大小為μMg，方向水平向右D.小車對物塊B的作用力大小為，方向為斜向右上方7、甲、乙兩物體在同一直線上，同時由同一位置向同一方向作直線運動，其v﹣t圖象如圖所示，下列說法正確的是（）A.開始階段乙運動在甲的前面，20s后乙落在甲的后面B.40s末乙追上甲C.20s末乙追上甲，且甲、乙運動速度相等D.乙在追甲的過程中，20s末兩物體相距最遠8、在下圖所示的速度v隨時間t變化的圖像中，表示物體做勻加速直線運動的是：（）A. B.C. D.9、如圖，圖甲所示，在雜技表演中，猴子沿豎直桿向上運動，其v－t圖象如圖乙所示，人頂桿沿水平地面運動的s－t圖象如圖丙所示，若以地面為參考系，下列說法中正確的是（）A.猴子的運動軌跡為直線B.猴子在2s內做勻變速曲線運動C.t=0時猴子的速度大小為8m/sD.t=2s時猴子的加速度大小為4m/s210、消防員用繩子將一不慎落入井中的兒童從井內加速向上提的過程中，不計繩子的重力，以下說法正確的是()A.繩子對兒童的拉力大于兒童對繩子的拉力B.繩子對兒童的拉力大于兒童的重力C.消防員對繩子的拉力與繩子對消防員的拉力是一對作用力與反作用力D.消防員對繩子的拉力與繩子對兒童的拉力是一對平衡力二、實驗題11、（4分）在“探究加速度與力、質量的關系的實驗”時，采用了如圖甲所示的實驗方案，操作如下：(1)平衡摩擦力時，若所有的操作均正確，打出的紙帶如圖乙所示，應______（填“減小”或“增大”）木板的傾角，反復調節(jié)，直到紙帶上打出的點跡______為止。(2)已知小車質量為M，盤和砝碼的總質量為m，要使細線的拉力近似等于盤和砝碼和總重力，應該滿足的條件是m______M（填“遠小于”、“遠大于”或“等于”）。(3)圖丙為小車質量定時，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪的小車加速度a與盤和砝碼的總質量m之間的實驗關系圖象。若牛頓第二定律成立，則小車的質量M=______kg。（g取10m/s2）12、（10分）圖1為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖。圖中打點計時器的電源為50Hz的交流電源，打點的時間間隔用Δt表示。在小車質量未知的情況下，某同學設計了一種方法用來研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質量間的關系”。（1）完成下列實驗步驟中的填空：①平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點計時器打出一系列________的點；②按住小車，在小吊盤中放入適當質量的物塊，在小車中放入砝碼；③打開打點計時器電源，釋放小車，獲得帶有點跡的紙帶，在紙帶上標出小車中砝碼的質量m；④按住小車，改變小車中砝碼的質量，重復步驟③；⑤在每條紙帶上清晰的部分，每5個間隔標注一個計數(shù)點，測量相鄰計數(shù)點的間距s1，s2，…，求出與不同m相對應的加速度a；⑥以砝碼質量m為橫坐標，為縱坐標，在坐標紙上做出—m關系圖線，若加速度與小車和砝碼的總質量成反比，則與m處應成_________關系（填“線性”或“非線性”）。（2）完成下列填空：（?。┍緦嶒炛校瑸榱吮ＷC在改變小車中砝碼的質量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質量之和應滿足的條件是_________；（ⅱ）設紙帶上三個相鄰計數(shù)點的間距為s1、s2、s3，a可用s1、s3和Δt表示為a=_____；圖2為用米尺測量某一紙帶上的s1、s3的情況，由圖可讀出s1=_____mm，s3=____mm，由此求得加速度的大小a=_____m/s2。（ⅲ）圖3為所得實驗圖線的示意圖。設圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為___________，小車的質量為___________三、計算題：解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）如圖所示，停放在水平冰面上的冰車由質量為M，傾角為θ的斜面體改裝而成，在斜面上輕放一質量為m的物塊，不計物塊與斜面、冰車與冰面之間的摩擦(1)釋放物塊后，在物塊沿斜面向下運動的同時，冰車也在水平冰面上運動．請畫出冰車受力的示意圖，并根據(jù)示意圖說明冰車由靜止變?yōu)檫\動的原因（作圖時冰車可視為質點）(2)若冰面上的人在車后方用水平方向的力推車，請分析下列兩種可能情況：a.當力的大小為F1時，物塊在斜面上滑動的同時冰車在冰面上保持靜止，求F1和物塊加速度的大小a1；b.當力的大小為F2時，物塊和斜面保持相對靜止一起加速運動，求F2和物塊加速度的大小a2(3)第(1)問和第(2)問a所述的兩種情況下，小物塊對斜面壓力的大小不同，分別記為FN1和FN2，請對FN1和FN2的大小關系作出猜想，并說明做出該種猜想的理由14、（14分）如圖所示，水平傳送帶端到端的距離，物塊均視為質點）通過繞在光滑定滑輪上的細線連接，物塊在傳送帶的左端，與連接物塊的細線水平，當傳送帶以的速度逆時針轉動時，物塊恰好靜止。已知物塊的質量，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.25，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度，求：（1）物塊的質量；（2）當傳送帶以的速度順時針轉動時，物塊從端運動到端所用的時間；（3）當傳送帶以的速度順時針轉動時，物塊從端運動到端的過程中，物塊相對傳送帶運動的距離。15、（13分）如圖所示，傳送帶與平板緊靠在一起，且上表面在同一水平面內，兩者長度分別為L1=3m、L2=1m．傳送帶始終以速度v0=4m/s向右勻速運動．現(xiàn)有一滑塊（可視為質點）以速度v1=6m/s滑上傳送帶的左端，然后平穩(wěn)地滑上平板．已知：滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，滑塊與平板、平板與地面間的動摩擦因數(shù)分別為μ1=0.4,μ2=0.3，滑塊、平板的質量均為m=1kg,g=10m/s2．求：(1)滑塊滑離傳送帶時的速度大?。?2)判斷滑塊能否離開平板，如果能離開，請計算出離開平板時的速度大小。

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、B【解析】設L0為橡皮筋的原長，k為橡皮筋的勁度系數(shù)，小車靜止時，對小球受力分析得T1=mg彈簧的伸長x1=即小球與懸掛點的距離為L1=L0+當小車的加速度穩(wěn)定在一定值時，對小球進行受力分析如圖，得：T2cosα=mg，T2sinα=ma所以T2=彈簧的伸長x2=則小球與懸掛點的豎直方向的距離為即小球在豎直方向上到懸掛點的距離不變。故選B。2、D【解析】試題分析：以結點B為研究對象，分析受力情況，根據(jù)平衡條件得知，繩BA的拉力TAB與繩BC的拉力FBC的合力與重力大小相等、方向相反，作出將繩子BC逐漸緩慢地變化到沿水平方向過程中三個位置力的合成圖如圖，則由幾何知識得知，繩子BC拉力先減小后增大．故選D.考點：物體的平衡；平行四邊形法則.【名師點睛】本題考查了物體的平衡以及平行四邊形法則的應用問題；此題采用圖解法分析動態(tài)平衡問題，作出力圖是基礎，運用幾何知識分析力的變化是關鍵；分析時要注意三個力的大小和方向的變化情況，根據(jù)題目的要求變換平行四邊形.3、B【解析】A.位移和時間的關系滿足方程x=20t-2t2（m），由勻變速直線運動的位移公式：可知汽車的初速度為：v0=20m/s加速度為：a=-4m/s2故A錯誤；B.汽車剎車時間為：剎車位移為：故B正確。C.汽車經過5s停止運動，t=6s時的速度大小為零，故C錯誤；D.汽車運動最后1s內的位移大小為：故D錯誤。4、C【解析】時間、路程、質量等物理量只有大小，沒有方向，是標量；位移既有大小，又有方向，是矢量。故選C。5、D【解析】在物塊緩慢向上移動的過程中，小圓環(huán)A處于三力平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件知mg與N的合力與T等大反向共線，作出mg與N的合力，如圖，由三角形相似得：①A、F＝T，由①可得：，AB變小，BO不變，則F變?。还蔄錯誤；BCD、由①可得：，AO、BO都不變，則N不變，方向始終背離圓心；故D正確，BC錯誤；6、BD【解析】A．對A受力分析由牛頓第二定律得計算得出方向水平向右，故小車向左做減速運動，故A錯誤；B．對A受力分析可知在豎直方向上有所以細繩的拉力為故B正確；CD．根據(jù)題意可以知道A與小車相對靜止，則小車與A具有相同的加速度，即小車的加速度大小為，方向水平向右；

此刻物塊B的加速度與小車相同，根據(jù)牛頓第二定律可以知道方向水平向右；小車對B的支持力大小為Mg，方向豎直向上，故小車對物體B的作用力方向沿斜向右上方，故C錯誤，D正確。故選BD。7、BD【解析】ABC．由圖知，開始階段甲的速度大于乙的速度，20s后乙的速度大于甲的速度，而甲、乙兩物體同時由同一地運動，在40s末甲乙兩物體面積（位移）相同，此時相遇，所以在0-40s內甲一直在乙的前面．故AC錯誤,B正確D．前20s內甲物體速度大、乙的速度小，所以兩物體間的距離逐漸增大，20s-40s內，物體乙速度大，兩物體間距減小，故20s兩物體相距最遠，故D正確；故選BD考點：v-t圖像；追擊及相遇問題8、AC【解析】圖像表示物體運動的速度隨時間的變化關系，圖像斜率表示加速度【詳解】圖像斜率表示加速度，A圖中物體做勻加速直線運動，B圖中物體做勻減速直線運動，C圖中物體做反向勻加速直線運動，D圖中物體做變加速直線運動，故AC正確，BD錯誤9、BD【解析】AB．由乙圖知，猴子豎直方向上做勻減速直線運動，加速度豎直向下，由丙圖知，猴子水平方向上做勻速直線運動，則猴子的加速度豎直向下，與初速度方向不在同一直線上，故猴子在2s內做勻變速曲線運動，故A錯誤，B正確；C．s－t圖象的斜率等于速度，則知猴子水平方向的初速度大小為豎直方向分速度則t=0時猴子的速度大小為故C錯誤；D．v－t圖象的斜率等于加速度，則知猴子的加速度大小為故D正確。故選BD。10、BC【解析】A.繩子對兒童的拉力和兒童對繩子的拉力是作用力和反作用力，大小相等，方向相反，故A錯誤；B.兒童從井內加速向上提的過程中，加速度方向向上，兒童處于超重狀態(tài)，則繩子對兒童的拉力大于兒童的重力．故B正確；C.消防員對繩子的拉力與繩子對消防員的拉力是一對作用力與反作用力，故C正確；D.消防員對繩子的拉力是作用在繩子上的力，而繩子對兒童的拉力是作用在兒童上的，故二力不是平衡力，故D錯誤．二、實驗題11、①.增大②.間距相等③.遠小于④.0.08【解析】(1)[1][2]由打出的紙帶乙可知，小車做減速運動，則平衡摩擦力不夠，則應增大木板的傾角，反復調節(jié)，直到小車做勻速運動，即直到紙帶上打出的點跡間距相等為止。(2)[3]設小車質量為M，砝碼盤和砝碼的質量為，設繩子上拉力為F，以整體為研究對象有解得以M為研究對象有繩子的拉力顯然要有必有故有即小車的質量遠大于砝碼盤和砝碼的總質量時才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力，即m遠小于M；(3)[4]根據(jù)變式為由題意知所以由圖象可知所以12、①.均勻②.線性③.遠小于小車和小車中砝碼的質量之和④.⑤.24.1⑥.47.3⑦.1.16⑧.⑨.【解析】（1）①[1]平衡摩擦力的標準為小車可以勻速運動，打點計時器打出的紙帶點跡間隔均勻；⑥[2]根據(jù)牛頓第二定律解得故與m成線性關系；（2）（i）[3]設小車的質量為M，小吊盤和盤中物塊的質量為m，設繩子上拉力為F，以整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有解得以M為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有當時有，即只有時才可以認為繩對小車的拉力大小等于小吊盤和盤中物塊的重力，所以為了保證在改變小車中砝碼的質量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質量之和應該遠小于小車和砝碼的總質量。（ⅱ）[4]設紙帶上三個相鄰計數(shù)點的間距為s1、s2、s3，由勻變速直線運動的推論得即解得[5][6]圖2為用米尺測量某一紙帶上的s1、s3的情況，由圖可讀出s1=24.1mm，s3=47.3mm；[7]由此求得加速度的大?。á＃8][9]設小車質量為M，小車受到外力為F，由牛頓第二定律有解得所以圖象的斜率為解得縱軸截距為解得三、計算題：解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、(1)將FN沿水平方向和豎直方向正交分解，可知豎直方向合力為零，水平方向合力不為零，因此冰車在水平方向合力作用下由靜止變?yōu)檫\動，且在物塊滑離斜面前沿水平冰面做加速運動(2)a：a1=gsinθ；F1=mgcosθsinθb.a2=gtanθ；F2=（m+M）gtanθ(3)正確的猜想：FN1<FN2【解析】（1）對冰車受力分析，冰車水平方向合力不為零，所以沿水平方向做加速運動；（2）冰車靜止，水平方向合力為零，根據(jù)平衡條件列方程可求F1．分析物塊的受力，根據(jù)牛頓第二定律可求小物塊的加速度；當冰車與小物塊相對靜止時，隔離小物塊可求加速度，再根據(jù)整體運用牛頓第二定律，可求F2的大?。唬?）物塊加速度不沿斜面方向，將加速度a沿垂直斜面和沿斜面兩方向正交分解，根據(jù)牛頓第二定律可分析重力垂直斜面的分力與支持力的關系，即可比較兩種情況支持力的大小【詳解】（1）冰車的受力示意圖如答圖1所示；將FN沿水平方向和豎直方向正交分解，可知豎直方向合力為零，水平方向合力不為零，因此冰車在水平方向合力作用下由靜止變?yōu)檫\動，且在物塊滑離斜面前沿水平冰面做加速運動（2）a.冰面上的人在車后方推車時車的受力情況如答圖2所示，物塊的受力情況如答圖3所示由于冰車保持靜止，水平方向受力平衡，有：F1=FNsinθ對物塊應用牛頓第二定律，有：FN=mgcosθ；mgsinθ=ma1解得：a1=gsinθ；F1=mgcosθsinθb.當物塊和斜面保持相對靜止一起加速運動時，它們的加速度a2必然沿水平方向，物塊的受力示意圖如答圖4所示對物塊應用牛頓第二定律，有：mgtanθ=ma2對物塊和冰車的整體應用牛頓第二定律，有：F2=（m+M）a2解得：a2=gtanθ；F2=（m+M）gtanθ（3）正確的猜想：FN1<FN2；理由：第（1）問所述情況中物塊沿斜面下滑的同時，斜面體沿水平冰面后退，在一小段時間內物塊發(fā)生的位移x（以地面為參考系）如答圖5所示，物塊加速度a的方向與位移x的方向一致．將加速度a沿垂直斜面和沿斜面兩方向正交分解，可知，a有垂直斜面向下的分量，結合答圖3中的受力分析，可知FN1<mgco