江苏省无锡市宜兴市和桥高中高一物理上学期期末模拟试卷（含解析）.doc

2015-2016学年江苏省无锡市宜兴市和桥高中高一（上）期末物理模拟试卷一、选择题（共5小题，每小题3分，满分15分）1一辆以12m/s的速度在水平路面行驶的汽车，刹车过程中以大小为4m/s2的加速度作匀变速直线运动，则汽车在5s内的位移是（）a10mb18mc50md70m2一小球沿斜面滑下，依次经过a、b、c三点，已知ab=6m，cb=10m，小球经过ab和bc两段所用的时间均为2s；则小球在经过a、b、c三点的速度大小分别为（）a2m/s3m/s4m/sb2m/s4m/s6m/sc3m/s4m/s5m/sd3m/s5m/s6m/s3有一个直角支架aob，ao水平放置，表面粗糙，ob竖直向下，表面光滑ao上套有小环p，ob上套有小环q，两环质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡（如图所示）现将p环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，ao杆对p环的支持力n和细绳上的拉力t的变化情况是（）an不变，t变大bn不变，t变小cn变大，t变大dn变大，t变小4如图所示，质量均为m的a、b两球之间系着一条不计质量的轻弹簧，放在光滑的水平面上，a球紧靠墙壁，今用力f将b球向左推压弹簧，平衡后，突然将力f撤去的瞬间，则（）aa球的加速度为a=ba球的加速度为零cb球的加速度为a=db球的加速度为05物体a和b相对静止，以共同的速度沿斜面匀速下滑，则（） aa、b间无摩擦力的作用bb受到滑动摩擦力的大小为（ma+mb）gsincb受到的静摩擦力的大小为magsind取走a物后，b物将匀加速下滑二、实验题（共1小题，满分0分）6（2009南通二模）如图甲所示是某同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的b点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置a由静止释放（1）若用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示，则d=cm；实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间t=2.0102s，则小车经过光电门时的速度为m/s；（2）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量m间应满足的关系；（3）测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间t，并算出相应小车经过光电门时的速度v，通过描点作出线性图象，研究小车加速度与力的关系处理数据时应作出（选填“vm”或“v2m”）图象；（4）某同学在（3）中作出的线性图象不通过坐标原点，其原因是三、计算题（共6小题，满分0分）7（2015秋宜兴市期末）如图所示，一个重40n的光滑重球被一根细绳挂在竖直墙壁上的a点，绳子和墙壁的夹角为37；取cos37=0.8，sin37=0.6求：（1）绳子对重球的拉力t的大小；（2）墙壁对重球的支持力n的大小8（2015秋宜兴市期末）如图所示，ab是两根竖直立在地上的相距为4m的木杆，长度为5m的轻绳的两端分别系在两杆上不等高的pq两点，c为一质量不计的光滑滑轮，轮下挂一重为12n的物体，平衡时轻绳上的张力有多大？9（2015秋宜兴市期末）如图所示小孩和雪橇的总质量m=10kg，大人用与水平方向成=53角斜向上f=50n的拉力拉雪橇，使雪橇沿水平地面以4m/s速度做匀速直线运动（已知sin53=0.8，cos53=0.6，取g=10m/s2）求：（1）雪橇与水平地面的动摩擦因数的大小（2）拉力f撤消后雪橇还能滑行多远？10（2010秋桂林期末）举重运动是力量和技巧充分结合的体育项目，就“抓举”而言，其技术动作可分为预备、提杠铃、发力、下蹲支撑、起立、放下杠铃等六个步聚如图所示表示了其中的几个状态在“发力”阶段，运动员对杠铃施加的力可简化为竖直向上的恒力，使杠铃竖直向上加速运动；然后运动员停止发力，杠铃继续向上运动，当运动员处于“下蹲支撑”处时，杠铃的速度恰好为零从运动员开始“发力”到“下蹲支撑”处的整个过程历时0.8s，杠铃升高0.6m，该杠铃的质量为150kg（g取10m/s2）求：（1）杠铃运动过程中的最大速度大小？加速时的加速度大小？（2）运动员发力时，对杠铃的作用力大小11（2015秋宜兴市期末）如图所示，光滑水平面上，一细线的一端固定于倾角为45质量为m的光滑楔形滑块a的顶端p处，细线另一端拴一质量为m的小球（1）当力f向左拉a，为使小球不离开滑块，求力f的取值范围（2）当力f向左拉a，a和球以2g加速度共同向左运动时，线中拉力t多大？（3）若力f改为向右，为使小球相对a发生相对运动，求f的取值范围12（2010山西模拟）如图所示，物体在蒙有动物毛皮的斜面上运动由于毛皮表面的特殊性，引起物体的运动有如下特点：顺着毛的生长方向运动时毛皮产生的阻力可以忽略；逆着毛的生长方向运动会受到来自毛皮的滑动摩擦力（1）试判断如图所示情况下，物体在上滑还是下滑时会受到摩擦力？（2）一物体从斜面底端以初速v0=2m/s冲上足够长的斜面，斜面的倾斜角为=30，过了t=1.2s物体回到出发点若认为毛皮产生滑动摩擦力时，动摩擦因数为定值，g取10m/s2，则的值为多少？2015-2016学年江苏省无锡市宜兴市和桥高中高一（上）期末物理模拟试卷参考答案与试题解析一、选择题（共5小题，每小题3分，满分15分）1一辆以12m/s的速度在水平路面行驶的汽车，刹车过程中以大小为4m/s2的加速度作匀变速直线运动，则汽车在5s内的位移是（）a10mb18mc50md70m【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系 【专题】直线运动规律专题【分析】先求出汽车刹车到停止所需的时间，因为汽车停止后不再运动，然后根据，求出汽车的位移【解答】解：汽车刹车到停止所需的时间5s所以5s内的位移等于3s内的位移所以=18m故b正确，a、c、d错误故选b【点评】解决本题的关键知道汽车刹车停止后不再运动，以及掌握匀变速直线运动的位移时间公式2一小球沿斜面滑下，依次经过a、b、c三点，已知ab=6m，cb=10m，小球经过ab和bc两段所用的时间均为2s；则小球在经过a、b、c三点的速度大小分别为（）a2m/s3m/s4m/sb2m/s4m/s6m/sc3m/s4m/s5m/sd3m/s5m/s6m/s【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系 【专题】直线运动规律专题【分析】小球由静止开始沿光滑斜面滚下，做匀加速直线运动，在匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，根据该规律求出b点的速度根据x=at2求出小球的加速度，最后根据匀变速直线运动的速度时间公式求出a、c两点的速度【解答】解：根据匀变速直线运动的推论得：vb=m/s=4m/s根据x=at2得：a=m/s2=1m/s2所以va=vbat=421m/s=2m/svc=vb+at=6m/s故选b【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的规律，会灵活运用运动学公式进行求解3有一个直角支架aob，ao水平放置，表面粗糙，ob竖直向下，表面光滑ao上套有小环p，ob上套有小环q，两环质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡（如图所示）现将p环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，ao杆对p环的支持力n和细绳上的拉力t的变化情况是（）an不变，t变大bn不变，t变小cn变大，t变大dn变大，t变小【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用 【专题】共点力作用下物体平衡专题【分析】分别以两环组成的整体和q环为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件研究ao杆对p环的支持力n和细绳上的拉力t的变化情况【解答】解：以两环组成的整体，分析受力情况如图1所示根据平衡条件得，n=2mg保持不变再以q环为研究对象，分析受力情况如图2所示设细绳与ob杆间夹角为，由平衡条件得，细绳的拉力t=，p环向左移一小段距离时，减小，cos变大，t变小故选：b【点评】本题涉及两个物体的平衡问题，灵活选择研究对象是关键当几个物体都处于静止状态时，可以把它们看成整体进行研究4如图所示，质量均为m的a、b两球之间系着一条不计质量的轻弹簧，放在光滑的水平面上，a球紧靠墙壁，今用力f将b球向左推压弹簧，平衡后，突然将力f撤去的瞬间，则（）aa球的加速度为a=ba球的加速度为零cb球的加速度为a=db球的加速度为0【考点】牛顿第二定律；胡克定律 【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】先分析将力f撤去前弹簧的弹力大小，再分析将力f撤去的瞬间两球所受的合力，根据牛顿第二定律求解加速度【解答】解：力f撤去前弹簧的弹力大小为f将力f撤去的瞬间，弹簧的弹力没有变化，则a的受力情况没有变化，合力为零，b的合力大小等于f，根据牛顿第二定律得到a球的加速度为零，b球的加速度为 故选bc【点评】瞬时问题是牛顿定律应用典型的问题，一般先分析状态变化前弹簧的弹力，再研究状态变化瞬间物体的受力情况，求解加速度，要抓住弹簧的弹力不能突变的特点5物体a和b相对静止，以共同的速度沿斜面匀速下滑，则（） aa、b间无摩擦力的作用bb受到滑动摩擦力的大小为（ma+mb）gsincb受到的静摩擦力的大小为magsind取走a物后，b物将匀加速下滑【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用 【专题】共点力作用下物体平衡专题【分析】解答本题的关键是正确应用整体与隔离法，以整体为研究对象，整体重力沿斜面的分力等于斜面给b的摩擦力，然后隔离a，a处于平衡状态，a所受重力沿斜面的分力等于b给a的静摩擦力【解答】解：a、以a为研究对象，a处于平衡状态，因此有f=magsin，所以a受到b给其沿斜面向上的摩擦力作用，故a错误；b、以整体为研究对象，根据平衡状态有：（ma+mb）gsin=fb，故b正确；c、a对b的静摩擦力与b对a的静摩擦力大小相等，故有：f=f=magsin，c正确；d、由前面分析知：（ma+mb）gsin=fb，又根据滑动摩擦力公式有：fb=（ma+mb）gcos，得：=tan，取走a物体后，物体b受滑动摩擦力为mbgcos，代入=tan得，mbgcos=mgsin，即物体b受力平衡，则物体b仍能做匀速直线运动，故d错误；故选：bc【点评】“整体隔离法”是力学中的重要方法，一定要熟练掌握，注意对于由多个物体组成的系统，优先考虑以整体为研究对象二、实验题（共1小题，满分0分）6（2009南通二模）如图甲所示是某同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的b点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置a由静止释放（1）若用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示，则d=1.140cm；实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间t=2.0102s，则小车经过光电门时的速度为0.57m/s；（2）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量m间应满足的关系mm；（3）测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间t，并算出相应小车经过光电门时的速度v，通过描点作出线性图象，研究小车加速度与力的关系处理数据时应作出v2m（选填“vm”或“v2m”）图象；（4）某同学在（3）中作出的线性图象不通过坐标原点，其原因是操作过程中没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系 【专题】实验题；牛顿运动定律综合专题【分析】（1）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读，由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度根据匀变速直线运动的速度位移公式求出滑块的加速度（2）为使绳子的拉力等于重物的重力，m应远远大于m；（3）由题意可知，该实验中保持小车质量m不变，因此有：v2=2as=s，可知画出v2m图象可以直观的得出结论（4）由图可知开始有外力时，而小车的加速度为零，说明操作过程中没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足【解答】解：（1）游标卡尺的主尺读数为11mm，游标读数为0.058mm=0.40mm，所以最终读数为：11mm+0.40mm=11.40mm=1.140cm；数字计时器记录通过光电门的时间，由位移公式计算出物体通过光电门的平均速度，用该平均速度代替物体的瞬时速度，故在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为：v=0.57m/s（2）该实验的研究对象是小车，采用控制变量法研究当质量一定时，研究小车的加速度和小车所受合力的关系那么小车的合力怎么改变和测量呢？为消除摩擦力对实验的影响，可以把木板d的左端适当垫高，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力根据牛顿第二定律得：对m：mgf拉=ma对m：f拉=ma解得：f拉=当mm时，即当重物重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于重物的总重力（3）由题意可知，该实验中保持小车质量m不变，因此有：v2=2as=s，由题意可知，m、s不变，画出v2m图象，若图象为过原点的直线，则说明外力和加速度成正比，故画出v2m图象可以直观的得出结论（4）开始当小车挂上重物时，加速度却为零，线性图象不通过坐标原点，故导致图象不过原点的原因是木板倾角偏小即说明操作过程中没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足故答案为：（1）1.140，0.57（2）mm （3）v2m（4）操作过程中没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足【点评】常用仪器的读数要掌握，这是物理实验的基础处理实验时一定要找出实验原理，根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项三、计算题（共6小题，满分0分）7（2015秋宜兴市期末）如图所示，一个重40n的光滑重球被一根细绳挂在竖直墙壁上的a点，绳子和墙壁的夹角为37；取cos37=0.8，sin37=0.6求：（1）绳子对重球的拉力t的大小；（2）墙壁对重球的支持力n的大小【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用 【专题】共点力作用下物体平衡专题【分析】重球受到三个力的作用，即重力、绳子的拉力和竖直墙面对球的支持力重球在这三个力的作用下平衡【解答】解：如图所示，重球受到重力g，绳子的拉力t，墙壁的支持力n据共点力的平衡条件有：（1）绳子对重球的拉力：t=n=50n（2）墙壁对重球的支持力：n=gtan37=400.75n=30n答：（1）绳子对重球的拉力50n；（2）墙壁对重球的支持力30n【点评】应用共点力的平衡解决物体，首先要正确的受力分析，再在两个相互垂直的方向上列式求解8（2015秋宜兴市期末）如图所示，ab是两根竖直立在地上的相距为4m的木杆，长度为5m的轻绳的两端分别系在两杆上不等高的pq两点，c为一质量不计的光滑滑轮，轮下挂一重为12n的物体，平衡时轻绳上的张力有多大？【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用 【专题】共点力作用下物体平衡专题【分析】对滑轮进行受力分析，因为是光滑滑轮，所以当滑轮静止时两段绳子与水平方向夹角相同，同时利用三角形相似即可解决【解答】解：因挂钩光滑，挂钩c两侧的细绳属于同一根绳绳中张力处处相等，假设均为t如图所示：当物体平衡时，根据共点力平衡条件，有：f=g=12n，且两张力与竖直方向夹角相等延长pc，交杆上于a点，且a与q对于过c点水平面对称，故：pa=pc+qc=5m，由几何三角形pab与力的矢量三角形（图中虚线部分）相似，得：=所以轻绳上的张力：t=10n答：平衡时轻绳上的张力为10n【点评】此种方法的巧妙之处，就在于利用了力的三角形与几何三角形的相似找出解题的突破口9（2015秋宜兴市期末）如图所示小孩和雪橇的总质量m=10kg，大人用与水平方向成=53角斜向上f=50n的拉力拉雪橇，使雪橇沿水平地面以4m/s速度做匀速直线运动（已知sin53=0.8，cos53=0.6，取g=10m/s2）求：（1）雪橇与水平地面的动摩擦因数的大小（2）拉力f撤消后雪橇还能滑行多远？【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力 【专题】计算题；定量思想；方程法；牛顿运动定律综合专题【分析】（1）雪橇做匀速直线运动，应用摩擦力公式与平衡条件可以求出动摩擦因数（2）由牛顿第二定律求出撤去拉力后的加速度，然后由匀变速直线运动的速度我也公式求出位移【解答】解：（1）雪橇做匀速直线运动，由平衡条件得：fcos=（mgfsin），解得：=0.5；（2）f撤消后做匀减速运动，由牛顿第二定律得：mg=ma，解得：a=g=0.510=5m/s2，雪橇的位移：s=1.6m；答：（1）雪橇与水平地面的动摩擦因数的大小为0.5（2）拉力f撤消后雪橇还能滑行1.6m【点评】本题考查了求动摩擦因数、雪橇的位移，分析清楚运动过程是解题的关键，应用平衡条件、牛顿第二定律、运动学公式可以解题10（2010秋桂林期末）举重运动是力量和技巧充分结合的体育项目，就“抓举”而言，其技术动作可分为预备、提杠铃、发力、下蹲支撑、起立、放下杠铃等六个步聚如图所示表示了其中的几个状态在“发力”阶段，运动员对杠铃施加的力可简化为竖直向上的恒力，使杠铃竖直向上加速运动；然后运动员停止发力，杠铃继续向上运动，当运动员处于“下蹲支撑”处时，杠铃的速度恰好为零从运动员开始“发力”到“下蹲支撑”处的整个过程历时0.8s，杠铃升高0.6m，该杠铃的质量为150kg（g取10m/s2）求：（1）杠铃运动过程中的最大速度大小？加速时的加速度大小？（2）运动员发力时，对杠铃的作用力大小【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系 【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】（1）根据匀变速直线运动的平均速度推论求出杠铃在运动过程中的最大速度，结合向上做匀减速运动的时间求出匀加速运动的时间，从而根据速度时间公式求出加速时的加速度（2）根据牛顿第二定律，结合加速时的加速度，求出对杠铃的作用力大小【解答】解：（1）根据匀变速直线运动的平均速度推论知：h=，解得最大速度为：，杠铃匀减速运动的时间为：，则加速运动的加速度为：a=（2）根据牛顿第二定律得：fmg=ma解得：f=mg+ma=150（2.3+10）n=1845n答：（1）杠铃运动过程中的最大速度大小为1.5m/s，加速时的加速度大小为2.3m/s2（2）运动员发力时，对杠铃的作用力大小为1845n【点评】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁11（2015秋宜兴市期末）如图所示，光滑水平面上，一细线的一端固定于倾角为45质量为m的光滑楔形滑块a的顶端p处，细线另一端拴一质量为m的小球（1）当力f向左拉a，为使小球不离开滑块，求力f的取值范围（2）当力f向左拉a，a和球以2g加速度共同向左运动时，线中拉力t多大？（3）若力f改为向右，为使小球相对a发生相对运动，求f的取值范围【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力 【专题】计算题；定量思想；方程法；牛顿运动定律综合专题【分析】（1）小球离开滑块的临界条件时球对滑块的压力为零，应用牛顿第二定律求出临界加速度，然后由牛顿第二定律求出临界拉力，再确定拉力范围（2）根据加速度与临界加速度的关系判断小球的状态，然后应用牛顿第二定律求出拉力（3）力f向右小球相对a发生相对运动的临界条件是细线的拉力为零，由牛顿第二定律求出临界加速度，然后由牛顿第二定律求出临界推力，再确定力的范围【解答】解：（1）球对滑块压力恰好为零时，由牛顿第二定律得：对球：mgtan45=ma1，解得：a1=g，对整体：f=（m+m）a1=（m+m）g，小球不离开滑块，拉力的范围是：f（m+m）g；（2）加速度：a2=2gg，小球离开滑块，假设线的拉力t与水平面夹角为，由牛顿第二定律得：水平方向：tcos=ma2=2mg，竖直方向：tsin=mg，解得：t=mg，tan=；（3）当细线的拉力恰好为零时，球开始相对a发生运动，由牛顿第二定律得：对球：mgtan45=ma3，解得：a3=g