上海市上外附属大境中学物理高一上期末学业质量监测试题含解析

上海市上外附属大境中学物理高一上期末学业质量监测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、牛顿定律适用范围是（）A.宏观物体、低速运动 B.微观物体、低速运动C.宏观物体、高速运动 D.微观物体、高速运动2、如图所示，有两条位于同一竖直平面内的水平轨道，轨道上有两个物体A和B，它们通过一根绕过定滑轮O的不可伸长的轻绳相连接，物体A以速率=10m/s匀速运动，在绳与轨道成30°角时，物体B的速度大小为（）A.5m/s B.m/sC.m/s D.20m/s3、质量为和的两个物体，由静止从同一高度下降，运动中所受空气阻力分别是和，如果物体先落到地面，那是因为（）A. B.C. D.以上说法均不对4、某质点从静止开始做匀加速直线运动，已知第3秒内通过的位移是x，则质点前两秒内通过的位移为A.x B.0.5xC.0.8x D.1.8x5、国际单位制中，力学基本单位是（）A.千克，米，秒 B.牛顿，千克，秒C.牛顿，米，秒 D.牛顿，千克，米6、如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止P点。设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为θ，下列关系正确的是（）A.B.C.D.7、如图是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图，一根绳绕过两个定滑轮和动滑轮后各挂着一个相同的重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎（图中是用手指代替颈椎做实验），整个装置在同一竖直平面内．如果要增大手指所受的拉力，可采取的方法是（）A.只增加绳的长度 B.只增加重物的重量C.只将手指向下移动 D.只将手指向上移动8、如图所示，光滑半球固定在水平面上，球心O的正上方O′处固定一光滑的定滑轮，细线的一端拴小球A，另一端绕过定滑轮，现用一外力拉细线，将小球从图中位置缓慢拉至B点，在此过程中，小球A对光滑半球的压力N、对细线的拉力F的大小变化情况是（）A.小球A对光滑半球的压力N大小不变B.小球A对光滑半球的压力N变小C.小球A对细线的拉力F大小不变D.小球A对细线的拉力F变小9、我国高铁技术处于世界领先水平．和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车．假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比．某列车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组()A.启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B.做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3∶2C.进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比D.与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1∶210、如图所示，A，B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上，A，B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现对A施加一水平拉力F，则()A.当F＜3μmg时，A，B都相对静止B.当F＞2μmg时，A相对B滑动C.当时，A的加速度为D.无论F为何值，B的加速度不会超过11、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12、关于速度、速度变化量和加速度的关系，下列说法中正确的是（）A.速度变化量越大，加速度就一定越大B.加速度的方向与速度变化量的方向相同C.加速度增大，速度一定增大D.速度与加速度方向相同，即使加速度的大小在减小，速度也会增大二．填空题(每小题6分，共18分)13、某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，所用器材有：方木板一块，白纸，量程为5N的弹簧测力计两个，橡皮条（带两个较长的细绳套），刻度尺，图钉（若干个）①具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的有______A．橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上B．重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同C．使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度D．用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力②该小组的同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置O，力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点，如下图所示．其中对于提高实验精度最有利的是_____A.B.C.D.14、某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个测量点．其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为，完成下面问题(1)根据打点计时器打出的纸带，我们可以直接得到的物理量是A．时间间隔B．加速度C．瞬时速度D．平均速度（2）根据纸带上各个测量点间的距离，某同学已将1、2、3、5点对应的时刻的瞬时速度进行计算并填入表中，请你将4点对应的时刻的瞬时速度填入表中；（要求保留3位有效数字）瞬时速度v1v2v3v4v5数值(m/s)0.1650.2140.2630.363（3）在图所示的直角坐标系中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线（4）由图像求出小车的加速度15、两实验小组分别作“探究加速度和力、质量的关系”实验。（1）A组用如图甲所示装置做实验，图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上，拉力传感器与固定在木板一端定滑轮之间轻绳始终与木板面平行，传感器可直接显示绳上拉力的大小。①做实验时，下列操作必要且正确的是________。A．将长木板右端适当垫高，使小车能自由匀速滑动B．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数C．为了减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量D．用天平测出砂和砂桶的质量②某同学据他的实验操作，得到如图乙小车加速度a与拉力传感器示数F的图线，横、纵轴截距分别为F0与-a0，依据a-F图象可求得小车质量M=________。（2）B组用如图丙所示的实验装置做实验。①在正确、规范的操作中，打出一条如图丁所示的纸带，每两个计数点之间还有四个计时点没有画出来，纸带上的数字为相邻两个计数点间的距离，打点计时器的频率为50Hz。打第4个计数点时小车的速度v4＝______m/s；小车做匀加速直线运动的加速度a＝________m/s2。(保留三位有效数字)②平衡了摩擦力后，在小车质量M保持不变的情况下，不断往砂桶里加砂，直到砂和砂桶的质量最终达到M。测出每次加砂后，砂和砂桶的总重力F和小车的加速度a，作a­F的图像如图戊所示。下列图线正确的是________。A.B.C.D.三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，质量M=8kg的小车放在光滑水平面上，在小车左端加一水平推力F=8N，当小车向右运动的速度达到1.5m/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为0.2，小车足够长．求：（1）小物块刚放上小车时，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？共同速度是多大？（3）从小物块放上小车开始，经过t=1.5s小物块通过的位移大小为多少？（取g=10m/s2）17、（10分）如图所示，质量为的小球用于细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上，绳与竖直方向夹角为37°。已知，，。求：(1)汽车匀速运动时，细线对小球拉力T和车后壁对小球压力的大小；(2)当汽车以向右匀减速行驶时，细线对小球拉力T和车后壁对小球压力的大小；(3)当汽车以向右匀减速行驶时，细线对小球拉力T和车后壁对小球压力的大小。

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】牛顿定律仅适用于低速宏观物体的运动．这是牛顿定律的局限性．答案选A.2、C【解析】根据运动的合成与分解，结合A的速度与B的速度沿着绳子方向的速度大小相等，结合平行四边形定则求出物体B的速度【详解】将B点的速度分解如右图所示，则有：，解得：【点睛】本题考查了运动的合成分解，知道小滑块沿着绳子的速度与A的速度大小相等，方向相同．以及知道分运动与合运动具有等时性3、C【解析】根据题意，由运动学公式，由于物体先落到地面，则物体的加速度较大，由牛顿第二定律有可得则有故ABD错误，C正确。故选C。4、C【解析】初速度为零的匀变速运动在连续相等时间内的位移之比等于从1开始的连续奇数比，据此回答【详解】质点从静止开始做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动的规律可知，第1s，第2s和第3s内的位移之比为1:3:5；因第3秒内通过的位移是x，则质点前两秒内通过的位移为0.8x，故选C.5、A【解析】N这个单位是根据牛顿第二定律推导得到的导出单位，不属于国际单位制中力学的基本单位，国际单位制中力学的基本单位的是Kg、m、s故选A。6、A【解析】物体处于平衡状态，对物体受力分析，根据共点力平衡条件，可求出支持力和水平推力。对小滑块受力分析，受水平推力F、重力G、支持力FN、根据三力平衡条件，将受水平推力F和重力G合成，如图所示，由几何关系可得，，A正确。【点睛】本题受力分析时应该注意，支持力的方向垂直于接触面，即指向圆心。本题也可用正交分解列式求解！7、BC【解析】A．对动滑轮受力分析，受重力、两个对称的拉力，拉力等于悬挂物体的重量mg，如图三个力的合力为零，两个拉力的大小恒定，夹角越大，合力越小，夹角越小，合力越大；增加细线长度时，由于两个细线拉力也不变，动滑轮位置不变，故三个力大小方向都不变，故A错误；B．只增加重物的重力，两个绳拉力变大，动滑轮位置不变，则两拉力夹角不变，故合力变大，故手指所受的拉力增大，故B正确；C．只将手指向下移动，两个绳拉力大小不变，夹角变小，故两拉力合力变大，故手指所受的拉力增大，故C正确；D．只将手指向上移动，两个绳拉力大小不变，夹角变大，故两拉力合力变小，故手指所受的拉力减小，故D错误。故选BC。8、AD【解析】AB．受力分析如下：由图可知：因为小球所受合力为零，故小球所受重力mg、半球对小球的弹力和绳对小球A的拉力可以构成一个闭合的三角形，如图可知，三个力构成的三角形与图中由绳、顶点高度及半球半径AO构成的三角形始终相似，故有：

；可得：由于小球在上拉过程中，和AO的长度不变，由于重力不变，所以根据相似比可以得出：半球对小球A的支持力不变。根据牛顿第三定律，小球A对光滑半球的压力N大小不变，故A正确，B错误；CD．由以上分析：由于小球在上拉的过程中，的长度不变，减小，由于重力不变，所以根据相似比可以得出：小球A对细线的拉力变小。根据牛顿第三定律，小球A对细线的拉力F变小，故C错误，D正确。故选AD。9、BD【解析】启动时乘客的加速度的方向与车厢运动的方向是相同的，所以启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相同，故A错误；设每一节车厢的质量是m，阻力为，做加速运动时，对6、7、8车厢进行受力分析得：，对7、8车厢进行受力分析得：，联立可得：，故B正确；设进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离为s，则：，又，可得：，可知进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度的平方成正比，故C错误；设每节动车的功率为P，当只有两节动力车时，最大速率为v，则：，改为4节动车带4节拖车的动车组时，最大速度为，则：，所以，故D正确10、CD【解析】A．设B对A的摩擦力为f1，A对B的摩擦力为f2，地面对B的摩擦力为f3，由牛顿第三定律可知f1与f2大小相等，方向相反，f1和f2的最大值均为2μmg，f3的最大值为，所以当时，A、B均保持静止，故A错误；B．设当A、B恰好发生相对滑动时的拉力为F′，加速度为a′，则对A，有对A、B整体，有解得所以当F＞3μmg时，A相对于B滑动，故B错误；C．当时，，A、B以共同的加速度开始运动，将A、B看作整体，由牛顿第二定律有解得故C正确；D．对B来说，其所受合力的最大值即B的加速度不会超过，故D正确。故选CD。11、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。12、BD【解析】A．速度变化量大，即△v大，由加速度公式，时间不确定，则加速度不一定大，故A错误；B．根据加速度的定义可知，加速度的方向与速度变化量的方向相同，故B正确；C．物体加速度变大，但如果加速度和速度方向相反，则速度在减小，故C错误；D．速度与加速度方向相同，即使加速度的大小在减小，速度也会增大，故D正确。故选BD二．填空题(每小题6分，共18分)13、①.BC②.B【解析】①A、F1、F2方向间夹角大小适当即可，不一定要橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上，故A错误；B、合力与分力的关系为等效替代的关系，效果是相同的，所以在同一次实验时，需要让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，则必定结点O的位置要相同；而在重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同，故B正确；C、使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线，可以减小引摩擦产生的误差，读数时视线应正对测力计刻度，可以减小偶然误差，故C正确；D、用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力不一定必须都小于只用一个测力计时的拉力，故D错误②A、为了便于确定拉力的方向，拉橡皮条的细绳要稍长一些，同时在纸上描点时，所描的点不要太靠近结点，该图中所描的点太靠近结点，故A错误；B、该图中所描的点到结点的距离适中，力的大小适中，而且两个力的角度的大小也适中，故B正确；C、实验要方便、准确，两分力适当大点，读数时相对误差小，但不宜太大，该图中的读数都太小，故C错误；D、该图中两个分力之间的夹角太小，这样误差容易大，故D错误点睛：在“验证力的平行四边形定则”实验中，我们要知道分力和合力的效果是等同的，这要求同学们对于基础知识要熟练掌握并能正确应用，加强对基础实验理解，同时要理解会给实验带来误差的因素14、（1）A（2）0.314（3）图略（4）0.495m/s2【解析】（1）能直接从纸带得到的是点间距和对应的时间间隔，故选A；（2）4点瞬时速度等于第3与第5点间的平均速度，故（3）如图所示；（4）图线的斜率表示加速度，故：15、①.AB②.③.1.22④.2.04⑤.C【解析】(1)[1]A．将长木板右端适当垫高，使小车能自由匀速滑动,这样做的目的是为了平衡摩擦力,只有这样小车受到的合力才为两根细绳的拉力，故A正确；B．小车靠近打点计时器，可有效利用纸带，先接通电源打点稳定后再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数为F，小车的合力为2F，故B正确；CD．因为小车受到的合力可以通过传感器的示数表示出来（合力为为2F），所以实验中没有必要测出砂和砂桶的质量，也没有必要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故CD错误。[2]由牛顿第二定律可得由图象的斜率可得计算可得M=(2)[3][4](3)[5]BD．平衡了摩擦力后，由牛顿第二定律可得