北京市清华大学附中物理高一上期末经典试题含解析

北京市清华大学附中物理高一上期末经典试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、某人自河面竖直向上抛出一石子，石子上升到最高点后自由下落经过河水，并陷入河床底部的淤泥中的一段深度．设每一段运动过程受的力都是恒力，表示运动过程的图象中可能正确的是（）A. B.C. D.2、小球从3米高处落下，被地板反向弹回，在１米高处被接住，则小球的（）A.位移为2米，方向向下 B.位移为1米，方向向上C.路程为4米，方向向下 D.路程为2米，路程是标量3、一物体m受到一个撞击力后沿固定的粗糙斜面向上滑动，如图在滑动过程中，物体m受到的力是（）A.重力、沿斜面向上的冲力、斜面的支持力B.重力、沿斜面向下的滑动摩擦力、斜面的支持力C.重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的滑动摩擦力D.重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的摩擦力、斜面的支持力4、下列力学单位中，都是国际单位制中基本单位的是()A.kg、m、s B.N、m、sC.N、kg、m D.kg、J、s5、如图所示，分别为汽车甲的位移时间图象和汽车乙的速度时间图象，则A.甲的加速度大小为 B.乙的加速度大小为C.甲在4s内的位移大小为40

m D.乙在4

s内的位移大小为20

m6、某质点由A经B到C做匀加速直线运动历时前2s和后2s位移分别为和，该质点的加速度及经B点的瞬时速度的大小分别是A. B.C. D.7、如图所示，质量为m1的足够长木板静止在光滑水平面上，其上放一质量为m2的木块。t=0时刻起，给木块施加一水平恒力F。分别用a1、a2和v1、v2表示木板、木块的加速度和速度大小，图中可能符合它们运动情况的是（）A. B.C. D.8、如图甲所示，光滑水平面上停放着一辆表面粗糙的平板车，质量为M，与平板车上表面等高的平台上有一质量为m的滑块以水平初速度向着平板车滑来，从滑块刚滑上平板车开始计时，之后它们的速度随时间变化的图象如图乙所示，是滑块在车上运动的时间，以下说法中正确的是A.滑块最终没有滑离平板车B.滑块与平板车的质量相等C.滑块与平板车表面的动摩擦因数为D.平板车上表面的长度为9、如图所示，小车M在恒力F作用下，沿水平地面做直线运动，由此可判断()A.若地面光滑，则小车一定受三个力作用B.若地面粗糙，小车也可以不受摩擦力作用C.若小车做匀速运动，则小车一定受四个力的作用D.若小车做匀速运动，则小车可能受三个力的作用10、半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖直挡板MN，在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止．如图所示是这个装置的纵截面图．若用外力使MN保持竖直，缓慢地向右移动，在Q落到地面以前，发现P始终保持静止．在此过程中，下列说法中正确的是A.P、Q间的弹力先减小后增大 B.地面对P的摩擦力逐渐减小C.MN对Q的弹力逐渐增大 D.Q所受的合力始终为零11、一轻质弹簧一端固定在倾角为37°的光滑斜面的底端，另一端拴住质量不计的物块P，Q为质量为4kg的重物，弹簧的劲度系数为k=600N/m，系统处于静止状态。现给Q施加一个方向沿斜面向上的力F，使它从静止开始沿斜面向上做匀加速直线运动，已知在前0.2s内F为变力，0.2s以后F为恒力（，），则有()A.P、Q一起匀加速的加速度为2m/s2 B.F的最小值为8N，F的最大值为36NC.P、Q分离时弹簧为原长 D.若P为有质量的物体，P、Q分离时弹簧为原长12、如图所示，在光滑水平桌面的一端固定一个定滑轮，用轻绳跨过定滑轮将质量为，的两个物体A，B相连。不计轻绳与滑轮之间的摩擦，取放手后两物体开始运动，在两物体运动过程中（）A.轻绳的拉力等于物体A的重力 B.轻绳的拉力小于物体A的重力C.A、B两物体的加速度大小为 D.A、B两物体的加速度大小为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中采用如图所示的装置(1)实验装置如图所示，长木板右端下方有一个垫块，使长木板有一个倾角以平衡摩擦力.关于平衡摩擦力的滑轮说法正确的有________A．平衡摩擦力时，应将塑料桶及桶中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B．平衡摩擦力时，应将连接塑料桶和小车的轻绳及小车后的纸带都去掉C．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力D．每次改变小车的质量时，摩擦力的大小都发生了变化，必须要重新平衡摩擦力(2)某同学保持塑料桶中砝码质量不变，改变小车的质量m，测得小车的加速度a，获得多组数据后作出了图象．该同学的作图方法和所用数据无误，他所作图象可能是下列四个选项中的_______(3)如图所示是某一次打点计时器打出的一条记录小车运动的纸带，取计数点A、B、C、D、E、F、G．纸带上两相邻计数点的时间间隔为T＝0.10s，用刻度尺测量出各相邻计数点间的距离分别为AB＝1.52cm，BC＝4.03cm，CD＝6.53cm，DE＝9.02cm，EF＝11.51cm，FG＝14.02cm，则小车运动的加速度大小a＝_______m/s2，打纸带上F点时小车的瞬时速度大小＝_______m/s.（结果均保留三位有效数字）14、（10分）验证牛顿第二定律（计算均保留两位有效数字）(1)如图所示是甲同学在校园实验室按照图甲实验时得到的一条纸带（实验中交流电源的频率为50Hz），依照打点的先后顺序取计数点为1、2、3、4、5、6、7，相邻两计数点间还有4个点未画出，测得S1=1.42cm，S2=1.91cm，S3=2.40cm，S4=2.91cm，S5=3.43cm，S6=3.92cm，打第2个计数点时纸带的速度大小v2=_______m/s；.物体的加速度大小a=_______

m/s2.(2)乙同学在做保持小车质量不变，验证小车的加速度与其合外力成正比的实验时，根据测得的数据作出如图乙所示的a-F图线，所得的图线既不过原点，又不是直线，原因可能是________．（选填选项前的字母）A.木板右端所垫物体较低，使得木板的倾角偏小B.木板右端所垫物体较高，使得木板的倾角偏大C.小车质量远大于砂和砂桶的质量D.砂和砂桶的质量不满足远小于小车质量三、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）如图甲，质量m=2kg的物体置于倾角θ=的足够长且固定的斜面上，t=0时刻，对物体施加平行于斜面向上的恒力F，t=1s时刻撤去力F，物体运动的部分v－t图像如图乙所示。重力加速度g=10m/s2.（1）求物体与斜面间的动摩擦因数和力F的大小；（2）求t=6s时刻物体的速度大小；（3）求物体返回出发点的速度大小。16、（12分）一小球从空中某点O水平抛出，经过A、B两点（B点未画出），已知小球在A点的速度大小为v，方向与水平方向成角，小球在B点的速度大小为2v，不计空气阻力，重力加速度为g，求：（1）小球从O点抛出时的初速度v0；（2）小球由O到B的运动时间t17、（12分）如图所示，一质量为2kg的物块在固定斜面上受沿斜面向上的拉力F的作用而匀速向上运动，斜面的倾角为30°，物块与斜面间的动摩擦因数，则拉力F的大小为多少？（g=10m/s2）

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、D【解析】石子在竖直上升过程中石子的速度竖直向上，设此过程中速度为正，此时石子的加速度为a1=g，方向竖直向下；到达最高点后做自由落体运动，速度方向竖直向下，即速度为负，此此加速度大小为a2=g，方向竖直向下．故进入河水之前石子的加速度保持不变．故速度图象的斜率保持不变，v-t图象是向下的倾斜直线．石子进入河水后受到河水的阻力作用，但重力大于阻力，加速度向下但加速度a3＜g，速度方向仍然向下为负且逐渐变大．在淤泥中运动的时候速度仍向下，速度为负，但淤泥对石子的阻力大于铁球的重力，所以加速度方向竖直向上，故石子做减速运动．故D正确．ABC错误．故选D2、A【解析】小球从3m高处落下被地板弹回1m高处，运动轨迹的长度是路程，等于4m，路程是标量，没有方向；从起点到终点的有向线段的长度是位移大小，等于2m，方向向下。故选A。3、B【解析】物体受到撞击力后在惯性的作用下沿斜面向上运动，物体并不受冲力的作用，所以对物体受力分析，重力竖直向下，斜面对物体的支持力垂直斜面向上，和沿斜面向下的滑动摩擦力，所以B正确，ACD错误。故选B。4、A【解析】A．kg、m、s都是国际单位制中基本单位，选项A正确；B．N不是国际单位制中基本单，m、s都是国际单位制中基本单位，选项B错误；C．N不是国际单位制中基本单位，kg、m都是国际单位制中基本单位，选项C错误；D．kg、s都是国际单位制中基本单位，J不是国际单位制中基本单位，选项D错误；故选A.5、B【解析】A、在图象中，斜率表示速度，由图象可知：甲做匀速直线运动，加速度为0，故A错误；B、在速度-时间图象中，斜率表示加速度，乙的加速度大小为a，故B正确；C、甲在内的位移大小为，故C错误；D、由图象与时间轴围成的面积表示位移可知：乙在内的位移大小为，故D错误点睛：本题的关键要明确图象与图象的区别，知道v-t图象的斜率表示加速度，图象的斜率表示速度，两种图象不能混淆6、A【解析】根据得加速度为：．B点的速度等于AC段的平均速度，则有：．故选A7、AC【解析】A．若长木板和木块之间没有相对滑动，A正确；BCD．若长木板和木块之间有相对滑动，则a2>a1，BD错误、C正确。故选AC。8、BCD【解析】根据图线知，铁块在小车上滑动过程中，铁块做匀减速直线运动，小车做匀加速直线运动．根据牛顿第二定律通过它们的加速度之比求出质量之比，以及求出动摩擦因数的大小．根据运动学公式分别求出铁块和小车的位移，从而求出两者的相对位移，即平板车的长度．物体离开小车做平抛运动，求出落地的时间，从而根据运动学公式求出物体落地时与车左端的位移【详解】由图象可知，滑块运动到平板车最右端时，速度大于平板车速度，所以滑块将做平抛运动离开平板车，故A错误；根据图线知，滑块的加速度大小．小车的加速度大小a2=，知铁块与小车的加速度之比为1：1，根据牛顿第二定律得，对滑块：f=ma1，对小车：f=Ma2，则滑块与小车的质量之比m：M=1：1．故B正确．滑块的加速度a1=μg，又a1=，则，故C正确；滑块的位移，小车的位移，则小车的长度，故D正确．故选BCD【点睛】解决本题的关键理清小车和铁块的运动情况，搞清图像的物理意义，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解9、BC【解析】A、若地面光滑，小车可能受重力、支持力、拉力F，当拉力F在竖直方向的分量等于重力时，支持力等于零，只受两个力，故A错误；B、若地面粗糙，车可能受重力、支持力、拉力F和摩擦力，当支持力等于零时，摩擦力也等于零，所以小车也可以不受摩擦力作用，故B正确；CD、若小车做匀速运动，则小车受力平衡，所以小车受重力、支持力、拉力和摩擦力，则小车一定受四个力的作用，故C正确，D错误；故选BC【点睛】对小车进行受力分析，根据运动情况结合牛顿第二定律即可判断10、CD【解析】AC．先对Q受力分析，受重力、P对Q的支持力和MN对Q的支持力，如图：根据共点力平衡条件，有：，，MN保持竖直且缓慢地向右移动过程中，角不断变大，所以增大，增大，A错误C正确；B．再对P、Q整体受力分析，受重力、地面支持力、MN挡板对其向左的支持力和地面对其向右的支持力，如图：根据共点力平衡条件，有：，故：，角θ不断变大，故f变大，B错误；D．缓慢移动Q受力平衡，合力始终为零，D正确；故选CD。11、AC【解析】AC．系统做匀变速直线运动，因为物块P质量不计，Q物块质量为，两物块分离时，对系统应用牛顿第二定律：对于Q物块应用牛顿第二定律：因为加速度相同，所以，所以弹簧恢复原长时，二者分离；开始P、Q静止，根据平衡条件：根据题意弹簧经过恢复原长，根据匀变速直线运动位移与时间关系：解得：，AC正确；B．开始时，弹簧弹力沿斜面向上最大，外力有最小值：解得：两物块分离后，弹簧弹力为零，外力有最大值：解得：，B错误；D．根据A选项分析可知，若P物块质量不为零，二者分离时，D错误。故选AC。12、BC【解析】由题意可知对A分析根据牛顿第二定律有对B分析根据牛顿第二定律有代入数据联立解得a=0.5m/s2，T=4.75N，即轻绳的拉力小于物体A的重力，故BC正确，AD错误。故选BC。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、①.C②.BD③.2.50④.1.28【解析】(1)实验前要平衡摩擦力，每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力；(2)应用图象法处理加速度与质量关系实验数据时，为了直观，应作图象；(3)做匀变速运动的物体在相邻的相等时间间隔内的位移之差等于定值aT2，据此可以求出纸带的加速度;根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度求F点速度【详解】(1)A、B、小车所受的摩擦力不可避免，平衡摩擦力的本质就是使小车的重力沿斜面方向的分力与小车所受的阻力相平衡，恰好平衡摩擦力时，小车拖动纸带，不给小车提供拉力，给小车一个初速度，小车做匀速直线运动，由打点计时器打出的纸带点迹间距应该是均匀的;故A、B均错误.C、D、平衡摩擦力后满足，则改变质量后，依然平衡，不需要重新平衡摩擦力；故C正确，D错误.故选C.(2)根据牛顿第二定律，则保持合外力不变，加速度与质量成比，而可知与成正比；故选BD.(3)由匀加速直线运动的判别式，而六段连续相等时间的位移可由逐差法；利用匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度得：.【点睛】处理图象问题要注意物理公式结合数学函数，能正确理解物理量的意义则很多问题将会迎刃而解．对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚．数据处理时注意单位的换算和有效数字的保留14、①.0.17②.0.50③.AD【解析】(1)[1]相邻两计数点间还有4个点未画出，计数点间时间间隔打第2个计数点时纸带的速