上海市华东师大一附中高一物理第一学期期末学业水平测试试题含解析

上海市华东师大一附中高一物理第一学期期末学业水平测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、关于力学单位制，下列说法正确的是（）A.千克、米/秒、牛顿是导出单位B.千克、米、牛顿是基本单位C.只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是D.在国际单位制中，质量的单位是g，也可以是kg2、如图所示，物体A叠放在斜面上，处于静止状态。物体B的上表面水平。下列说法正确的是（）A.物体A受到摩擦力作用B.物体B受到摩擦力的作用C.斜面对物体B的作用力和物体B受到的重力大小相等D.若物体A、B沿斜面匀速下滑，则物体A受到摩擦力的作用3、如图所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落．改变整个装置的高度做同样的实验，发现位于同一高度H的A、B两球总是同时落地或者在空中相碰．该实验现象说明了A球在离开轨道后（）A.水平方向的分运动是匀速直线运动B.水平方向的分运动是匀加速直线运动C.竖直方向的分运动是自由落体运动D.竖直方向的分运动是匀速直线运动4、如图所示，两根完全相同的弹簧下挂一质量为m的小球，小球与地面间有细线相连，处于静止状态，细线竖直向下的拉力大小为2mg．若剪断细线，则在剪断细线的瞬间，小球的加速度a为（）Aa=g方向竖直向上 B.a=g

方向竖直向下C.a=2g

方向竖直向上 D.a=3g

方向竖直向上5、一质点沿直线运动，其v－t图象所示．由图象可知（）A.在0～2s内质点做匀速直线运动B.在2～4s内质点做匀加速直线运动C.质点2s末的速度大于4s末的速度D.质点5s末的速度大小为15m/s6、下列关于速度和加速度关系的说法中正确的是（）A.加速度越来越小，速度可能越来越大B.加速度方向就是速度的方向C.加速度为零时，速度一定为零D.速度变化量越大，加速度越大7、如图所示,质量为m的物体A在竖直向上的力F(F<mg,g为重力加速度)作用下静止于斜面体B的斜面上.若减小力F,则()A.物体A所受的合力不变 B.斜面对物体A的支持力减小C.地面对斜面体B的摩擦力不变 D.斜面对物体A的摩擦力可能为零8、甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动，它们的位移-时间（x-t）图象如图所示，由图象可以得出在0-4s内（）A.甲、乙两物体0-2s运动方向相同，2-4s运动方向相反B.4s末甲、乙两物体间的距离最大C.甲的平均速度等于乙的平均速度D.甲、乙两物体间的最大距离为6m9、物体甲的x-t图象和物体乙的v-t图象分别如下图所示，则这两个物体的运动情况是（）A.甲在整个t=6s时间内有来回运动，它通过的总位移为零B.甲在整个t=6s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4mC.乙在整个t=6s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4mD.乙在整个t=6s时间内有来回运动，它通过的总位移为零10、下图显示的是某人站在力传感器上，完成“下蹲”与“起立”动作时力传感器的示数随时间变化的情况。已知t=0时刻人处于静止状态。根据图像判断下列说法正确的是（）A.从图像显示此人完成了两组“下蹲—起立”动作B.图中t1时刻人处于失重状态C.图中t2时刻人具有向上的加速度D.“起立”的过程先超重后失重11、物体从离地面45m高处开始做自由落体运动(g取10m/s2)，则下列选项中正确的是（）A.物体运动4s后落地B.物体落地时的速度大小为30m/sC.物体在落地前最后1s内的位移为25mD.物体在整个下落过程中的平均速度为20m/s12、如图所示，水平杆固定在竖直杆上，二者互相垂直，水平杆上、A两点连接有两轻绳，两绳的另一端都系在质量为的小球上，，现通过转动竖直杆，使水平杆在水平面内做匀速圆周运动，三角形始终在竖直面内，若转动过程、两绳始终处于拉直状态，则下列说法正确的是（）A.绳的拉力范围为 B.绳的拉力范围为C.绳的拉力范围为 D.绳的拉力范围为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）图为接在50Hz低压交流电源上的打点计时器，在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带，图中所示的是每打5个点所取的记数点，但第3个记数点没有画出．由图数据可求得：（1）该物体的加速度为_____________________m/s2，（2）第3个记数点与第2个记数点的距离约为_____________cm，（3）打第3个点时该物体的速度为_________m/s，打第5个点时该物体的速度为_________m/s，14、（10分）某同学采用如图1所示装置验证规律：“物体质量一定，其加速度与所受合力成正比”a．按图1把实验器材安装好，不挂配重，反复移动垫木直到小车做匀速直线运动；b．把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂配重，接通电源，放开小车，打点计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点，取下纸带，在纸带上写上编号：c．保持小车的质量M不变，多次改变配重的质量m，再重复步骤b；d．算出每条纸带对应的加速度的值；e．用纵坐标表示加速度a，横坐标表示配重受的重力mg（作为小车受到的合力F），作出a-F图象①在步骤d中，该同学是采用v-t图象来求加速度的．图2为实验中打出的一条纸带的一部分，纸带上标出了连续的3个计数点，依次为B、C、D，相邻计数点之间还有4个计时点没有标出．打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上．打点计时器打C点时，小车的速度为____________m/s；（保留两位有效数字）②其余各点的速度都标在了v-t坐标系中，如图3所示．t=0.10s时，打点计时器恰好打B点．请你将①中所得结果标在图3所示的坐标系中，（其他点已标出，）并作出小车运动的v-t图线；利用图线求出小车此次运动的加速度a=________m/s2；（保留两位有效数字）③最终该同学所得小车运动的a-F图线如图4所示，从图中我们看出图线是一条经过原点的直线．根据图线可以确定下列说法中不正确的是（）A．本实验中小车质量一定时，其加速度与所受合力成正比B．小车的加速度可能大于重力加速度gC．可以确定小车的质量约为0.50kgD．实验中配重的质量m应该远小于小车的质量M三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）如图所示，为一物体传送装置，传送带CD与圆弧轨道AB、与斜面DE均光滑接触。质量为M的物体（物体可视为质点），沿圆弧轨道下滑至最低点B时，对轨道压力大小为FB=3Mg，随后无能量损失的冲上传送带CD，传送带速度为v0=6m/s，方向如图。物体与传送带，物体与斜面之间的动摩擦因数均为µ=0.5，斜面DE与水平方向的夹角θ=37°，圆弧轨道半径R=0.8m，CD间长度L=0.9m，物体质量M=0.5kg。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）(1)物体沿圆弧轨道下滑至圆弧轨道最低点B时的速度大小；(2)设物体离开D点后，立即脱离传送带而水平抛出，求：①物体离开D点后落到斜面DE上的速度大小；②若物体与斜面发生碰撞后，将损失垂直斜面方向的速度，而只保留了沿斜面方向的速度，碰撞时间为，求：a．碰撞后物体沿斜面下滑的初速度大小；b．碰撞过程中斜面对物体在垂直斜面方向的平均作用力大小。16、（12分）某智能分拣装置如图所示，A为包裹箱，BC为传送带．传送带保持静止，包裹P以初速度v0滑上传送带，当P滑至传送带底端时，该包裹经系统扫描检测，发现不应由A收纳，则被拦停在B处，且系统启动传送带轮转动，将包裹送回C处．已知v0=3m/s，包裹P与传送带间的动摩擦因数μ=0.8，传送带与水平方向夹角θ=37º，传送带BC长度L=10m，重力加速度g=10m/s2，sin37º=0.6，cos37º=0.8，求：（1）包裹P沿传送带下滑过程中的加速度大小和方向；（2）包裹P到达B时的速度大小；（3）若传送带匀速转动速度v=2m/s，包裹P经多长时间从B处由静止被送回到C处；（4）若传送带从静止开始以加速度a加速转动，请写出包裹P送回C处的速度vc与a的关系式，并画出vc2-a图象17、（12分）如图所示，是一种测定风力的仪器，P是质量为0.2kg的金属球，固定在一根细长的钢性金属丝下端．当无风时金属球自然竖直下垂，有风时金属丝将偏离竖直方向，刻度盘上的角度就能反映出风力的大小．若某一时刻风从水平方向吹向金属球P时，金属丝向左偏离竖直角度θ=30°而处于静止，重力加速度g=10m/s2（1）求此时的风力和金属丝的拉力大小；（2）有同学认为，若刻度盘上的角度变为原来的2倍，则风力也为原来的2倍．你认为这种说法是否正确，并说明理由

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、C【解析】根据定义，基本量的单位是基本单位，通过定义、定律或物理量的关系推导出来的其他量的单位是导出单位，考查力学单位制相关的概念和单位的推导【详解】A.千克是基本单位，米/秒、牛顿是导出单位，A错误；B.千克和米基本单位，牛顿是导出单位，B错误；C.牛顿第二定律的一般表达式是，只有在国际单位制中，k=1，牛顿第二定律的表达式才是；C正确；D.在国际单位制中，质量的单位规定为kg，D错误2、B【解析】A．对物体A受力分析，由于A处于静止状态，可知受重力和支持力，不受摩擦力，所以A错误；B．将A、B看做整体，整体处于静止状态，受力分析可知，有重力，斜面的支持力和沿斜面向上的静摩擦力，所以B正确；C．斜面对物体B的作用力为对物体B的支持力和摩擦力的合力，应该等于A和B的总重力，所以C错误；D．若物体A、B沿斜面匀速下滑，物体A还是处于平衡状态，即只受重力和支持力，所以D错误。故选B。3、C【解析】球A与球B同时释放，同时落地，时间相同；A球做平抛运动，B球做自由落体运动．将球A的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，两个分运动同时发生，具有等时性，因而A球的竖直分运动与B球时间相等，改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地，说明在任意时刻在两球同一高度，即A球的竖直分运动与B球完全相同，说明了平抛运动的竖直分运动是自由落体运动．故C正确，ABD错误4、C【解析】开始小球处于平衡状态，两根弹簧弹力的合力等于重力和绳子的拉力之和，即两根弹簧弹力的合力．剪断细线的瞬间，弹簧弹力不变，根据牛顿第二定律得，方向竖直向上，故C正确考点：考查了牛顿第二定律的瞬时性【名师点睛】在应用牛顿第二定律解决瞬时问题时，一定要注意，哪些力不变，（弹簧的的形变量来不及变化，弹簧的弹力不变），哪些力变化（如绳子断了，则绳子的拉力变为零，或者撤去外力了，则外力变为零，）然后结合整体隔离法，应用牛顿第二定律分析解题5、D【解析】在0～2s内，速度随时间均匀增大，做匀加速直线运动，故A错误；在2s～4s内质点速度随时间不变，做匀速直线运动，故B错误；由速度时间图象知，质点2s末和4s末的速度相同，故C错误．由速度时间图象知，质点5s末的速度为15m/s，故D正确．所以D正确，ABC错误6、A【解析】比如当加速度与速度方向相同时，加速度越来越小，速度可能越来越大，故A正确；加速度的方向与合力方向相同，与速度方向不一定相同，故B错误；加速度为零时，速度不一定为零，比如匀速直线运动，加速度为零，速度不为零，故C错误；加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量．速度变化量越大，加速度不一定越大，还取决于速度变化所用的时间，故D错误．所以A正确，BCD错误7、AC【解析】先分析物体受力情况:受重力、支持力和静摩擦力,根据共点力平衡条件求解各个力;再分析有拉力F减小后物体的受力情况:拉力、重力、支持力和静摩擦力,根据共点力平衡条件求解各个力.【详解】A、物块受力如图：由于刚开始能静止在斜面上，在A上施加竖直向上力F相当于等效重力变小，当力F减小时，物体A仍然能静止，即所受合力仍然为零，故A对；BD、根据平衡可知：当力F减小时增大，f也增大，故BD错C、两次物体都保持静止状态,所以整体也处于静止状态，以整体为对象受到重力，竖直向上的拉力，两个力处于平衡状态，所以水平方向不受摩擦力的作用，即随着F的减小，地面的摩擦力一直为零不变，故C对；故选AC【点睛】本题关键是对物体进行受力分析,根据平衡条件,结合正交分解法列方程求解,分析各力的变化.8、AC【解析】根据图象可知两物体同时同地出发，图象的斜率等于速度，通过分析两物体的运动情况，来分析两者的最大距离【详解】x-t图象的斜率等于速度，可知在0-2s内甲、乙都沿正向运动，同向运动．在2-4s内甲沿负向运动，乙仍沿正向运动，两者反向运动．故A正确．0-2s内两者同向运动，甲的速度大，两者距离增大，2s后甲反向运动，乙仍沿原方向运动，两者距离减小，则第2s末甲、乙两物体间的距离最大，最大距离为4m-1m=3m，故BD错误．由图知在0-4s内甲乙的位移都是2m，平均速度相等，故C正确．故选AC【点睛】本题关键掌握位移图象的基本性质：横坐标代表时刻，而纵坐标代表物体所在的位置，图象的斜率等于物体运动的速度，斜率的正负表示速度的方向，质点通过的位移等于x的变化量△x9、BD【解析】AB．甲图位移-时间图象，斜率表示速度，可知甲做匀速直线运动，故甲在整个t=6s时间内运动方向一直不变，位移为故A错误，B正确；CD．乙图是v-t图象，速度的正负表示运动的方向，故前3s向负方向运动，后3s向正方向运动，即做来回运动，总位移为零，故C错误，D正确。故选BD。10、BCD【解析】A．根据图象可以知，加速度先向下后向上，之后又先向上后向下。而下蹲的过程中，先向下加速度运动，再向下减速到停止，加速度先向下再向上；起立的过程中，先向上加速度运动，再向上减速到停止，加速度先向上再向下。所以此人完成了一组“下蹲—起立”动作，选项A错误；B．由图可知t1时刻压力小于重力，人处于失重状态，选项B正确；C．由图可知图中t2时刻，压力大于重力，人具有向上的加速度，选项C正确；D．“起立”的过程，先向上加速度运动，再向上减速到停止，加速度先向上再向下，先超重后失重，选项D正确。故选BCD。11、BC【解析】根据自由落体的位移公式、速度与位移的关系公式和平均速度公式求解．要理解第几秒的位移的含义：第n秒的位移等于前n秒的位移减去前n-1秒的位移【详解】A项：根据位移公式得：，故A错误；B项：落地时的速度v=gt=30m/s，故B正确；C项：2s内的位移为，最后1s内的位移为△h=h-h′=25m，故C正确；D项：平均速度，故D错误故应选BC【点睛】记住并理解自由落体的位移公式、速度与位移的关系公式和平均速度的公式是解本题的关键．还要知道第几秒的位移表示什么，怎么求12、BC【解析】转动的角速度为零时，绳的拉力最小，绳的拉力最大，这时二者的值相同，设为，则解得增大转动的角速度，当绳的拉力刚好为零时，绳的拉力最大，设这时绳的拉力为，则解得因此绳的拉力范围，绳的拉力范围。故选BC。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、①.（1）0.74m/s2②.（2）4.36cm③.（3）0.473m/s；④.0.621m/s；【解析】（1）设1、2间的位移为x1，2、3间的位移为x2，3、4间的位移为x3，4、5间的位移为x4；因为周期为T=0.02s，且每打5个点取一个记数点，所以每两个点之间的时间间隔T=0.1s；由匀变速直线运动的推论xm-xn=（m-n）at2得：x4-x1=3at2代入数据得：（5.83-3.62）×10-2=3a×0.12,解得：a=0.74m/s2（2）第3个记数点与第2个记数点的距离即为x2，由匀变速直线运动的推论：x2-x1=at2得：x2=x1+at2代入数据得：x2=3.62×10-2+0.74×0.12=0.0436m=4.36cm（3）打第2个点时的瞬时速度等于打1、3之间的平均速度，因此有：根据速度公式v3=v2+at得v3=0.399+0.74×0.1m/s=0.473m/s；同理：v5=0.399+0.74×0.3m/s=0.621m/s；14、①.0.44；②.1.0；③.B【解析】(1)在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，据此可求出C点的瞬时速度大小；(2)在匀变速直线运动中，v=v0+at，故v-t图象应为线性关系，连线求出图线的斜率即为加速度；(3)由原理F=Ma结合图象可分析：F与a的关系，斜率的意义【详解】①中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度：；②在匀变速直线运动中，v=v0+at，故v-t图象应为线性关系，画图时让尽量多的点落在直线上即可：；③A项：由图线可得：F与a成正比，故A正确；B项：小车的加速度：，所以加速度不可能大于g，故B错误；C项：图线的斜率k=，所以：M=0.5kg，故C正确；D项：因为图线是过原点的直线，故满足配重的质量m远小于小车的质量M，故D正确本题选错误的，故选B【点睛】对该实验要明确实验原理，在此基础上对器材的选择，误差分析，注意事项等问题进行分析会起到事半功倍的效果三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、(1)4m/s；(2)①；②a．，b．7N【解析】(1)由题意可知在B点时合力提供向心力有FB=3Mg代入数据可解得(2)①物体在传送带上运动时有代入数据可解得当物体速度达到传送带速度时根据运动学公式有解得所以物体到D点时还没有达到传送带速度，故有代入数据解得m/s接着物体从D点抛出，根据平抛运动规律有，所以代入数据解得此时竖直方向的速度所以落到斜面DE上的速度大小为②a．由题意可知碰撞后物体沿斜面下滑的速度为代入数据可解得b．碰撞前物体垂直斜面速度大