河北省衡水市第十三中学物理高一第一学期期末考试模拟试题含解析

河北省衡水市第十三中学物理高一第一学期期末考试模拟试题请考生注意：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（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、如图所示，oa、ob、cd是竖直平面内三根固定的光滑细杆，o、a、b、c、d位于同一圆周上，c为圆周的最高点，a为最低点。每根杆上都套着一个小滑环，三个滑环从o点或c点无初速释放，用t1、t2、t3分别表示滑环到达a、b、d点所用的时间，则下列关系正确的是（）A.t1=t2 B.t1>t2C.t3<t2 D.t1<t32、下列说法正确的是（

）A.物体的速度为零时，加速度也一定为零B.运动物体的加速度逐渐增大，速度也一定增大C.如果物体运动状态会发生改变，则物体所受的合外力一定不为零D.物体受到的合外力的方向与物体加速度方向相同，与速度方向也一定相同3、在物理学的发展进程中，科学的物理思想与方法对物理学的发展起到了重要作用，下列关于物理学史及物理学思想的说法中正确的是（）A.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析产物，能用实验直接验证B.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了微元思想C.在探究加速度与力和质量关系的实验中，“将砝码和砝码盘的重力近似等于细线的拉力”利用了等效替代的思想D.伽利略认为重的物体比轻的物体下落的更快4、如图所示，小球用细绳系住放在倾角为的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，斜面对小球的支持力将（）A.逐渐减小B.逐渐增大C先增大后减小D.先减小后增大5、如图位“2016年中国好声音”娱乐节目所设计的“导师战车”战车可以在倾斜直轨道上运动。当坐在战车中的导师按下按钮，战车就由静止开始沿长10m的倾斜轨道冲到学员面前，最终刚好停止在轨道末端，此过程历时4s。在战车运动过程中，下列说法正确的是（）A.导师战车在整个运动过程中处于失重状态B.根据题中信息可以估算导师战车运动的加速度大小为1.25m/s2C.战车在倾斜轨道上做匀变速直线运动D.根据题中信息可以估算导师战车运动的平均速度大小为2.5m/s6、在水平面上放着两个质量分别为2kg和3kg的小铁块m和M，它们之间用一原长为10cm，劲度系数为100N/m的轻弹簧相连，铁块与水平面之间的动摩擦因数均为0.2．铁块M受到一大小为20N的恒定水平外力F，两个铁块一起向右做匀加速直线运动，如图所示．这时两铁块之间弹簧的长度应为（重力加速度g取10m/s2）（）A.12cm B.13cmC.15cm D.18cm7、甲、乙两物体在同一直线上运动的x-t图像如图所示，以甲的出发点为原点，出发时刻为计时起点，则从图像上可以看出（）A.甲、乙同时出发B.乙比甲先出发C.甲开始运动时，乙在甲前面x0处D.甲在中途停了一会，但最后还是追上了乙8、如图所示分别为物体甲的x－t图象和物体乙的v－t图象，两物体的运动情况是A.甲在整个t＝6s时间内往返运动，平均速度为零B.乙在整个t＝6s时间内往返运动，平均速度为零C.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4mD.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4m9、如图所示，在光滑斜面上，用平行于斜面的力F拉着某物体向上做匀速直线运动．若力F逐渐减小，则物体在向上继续运动的过程中（）A.物体的加速度减小B.物体的加速度增大C.物体的速度减小D.物体的速度增大10、如图，小明站在电梯里的体重计上，电梯静止时，体重计的示数为500N．某段时间电梯运动时加速度的大小为1m/s2g取10m/s2，则这段时间内A.若电梯向上加速运动，则体重计的示数为550NB.若电梯向上减速运动，则体重计的示数为550NC.若电梯向下加速运动，则体重计的示数为450ND.若电梯向下减速运动，则体重计的示数为450N11、甲、乙两物体都做自由落体运动，开始时它们距地面的高度比是16∶9，则下列关于它们做自由落体运动的时间比及它们落地时的速度比正确的是（）A. B.C. D.12、如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是A.小车静止时，F＝mg，方向竖直向上B.小车静止时，F＝mgcosθ，方向垂直于杆向上C.小车向右以加速度a运动时，一定有F＝D.小车向左以加速度a运动时，F＝，方向斜向左上方，与竖直方向的夹角满足tanα＝二．填空题(每小题6分，共18分)13、在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时，采用如图所示的实验装置，小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出：(1)为了使小车受的合外力等于绳子拉力，必须对小车___________________ ．(2)当M与m的大小关系满足_____________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力. (3)一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定，探究做加速度与质量的关系，以下做法错误的是（）A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源D．实验时需要天平测出m以及小车质量M(4)在保持小车及车中的砝码质量质量M一定，探究加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，二位同学得到的a一F关系分别如图中C、D所示（a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力）.其原因分别是：C图________________________________________________D图________________________________________________14、关于“验证力的平行四边形定则”的实验，请回答以下问题：(1)实验中，除了木板、白纸、图钉、绳套、刻度尺、三角板、量角器外，在下列器材中，还必须使用的器材有____和_____A.天平（含砝码）B.橡皮条C.弹簧测力计D.不同质量的钩码(2)请将以下主要实验操作补充完整①把橡皮条一端固定在木板上的A点，另一端拴上两根绳套；②用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使结点到达某一位置，记为O；同时记录两根细绳的方向和两个测力计的示数；③用一个弹簧测力计钩住一个绳套，拉橡皮条，使结点_________，记录此时细绳的方向和测力计的示数(3)下列实验操作合理的是______A．实验前，将两测力计水平互拉，选择读数始终相同的两测力计B．实验时，应保持弹簧测力计、细绳、橡皮条都与木板平行C．实验中用两个测力计拉绳套时，两个力F1和F2必须相互垂直D．记录细绳的方向时，标记同一细绳方向的两点要尽量近一些15、某同学在做“用打点计时器测速度”实验(1)实验室中配备的打点计时器是电火花式的，则应使用的电源电压是_____V(2)如图是获得一条纸带。A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图中读出A、B两点间x=______cm；C点对应的速度是______m/s（结果保留二位有效数字）三．计算题(22分)16、（12分）M99是我国生产的性能先进、精度高、射程远的重型狙击步枪．M99的枪管长度为1.48m.射击时，在火药的推力下，子弹在枪管中由静止开始匀加速运动；射出枪口时，子弹的速度为800m/s.已知子弹的质量为50g，求：(1)子弹在枪管中加速度a的大小；(2)子弹在枪管中受到的合力的大小.（结果都保留两位有效数字）17、（10分）如图所示，在倾角θ=的足够长的固定的斜面底端有一质量m=1kg的物体.物体与斜面间动摩擦因数μ=0.25，现用轻绳将物体由静止沿斜面向上拉动．拉力F=10N，方向平行斜面向上．经时间t=4s绳子突然断了，（sin=0.60；cos=0.80；g=10m/s2）求：（1）绳断时物体的速度大小（2）从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间？

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、C【解析】设圆的半径为R，oa与竖直方向的夹角为θ，由牛顿第二定律及运动学方程可得联立解得可知t与θ无关，故滑环从该圆周上的不同点沿光滑细杆下滑到圆周的最低点a所用时间均相同，即为“等时圆”模型，三个滑环下滑的细杆可进行平移，如图所示可知，沿oa、cd下滑所需时间相等，而沿ob下滑的路程大于等时圆对应长度，故时间较长，可得故选C。2、C【解析】加速度是反映速度变化快慢的物理量,当加速度方向与速度方向相同,做加速运动,当加速度方向与速度方向相反,做减速运动,根据牛顿第二定律可以知道,加速度方向与合外力方向相同.【详解】A、速度为零,加速度不一定为零,比如竖直上抛运动到最高点,速度为零,加速度不为零，故A错；B、当加速度方向与速度方向相反时,加速度增大,速度减小.故B错；C、物体运动状态会发生改变,则产生了加速度,合外力一定不为零，故C对；D、根据牛顿第二定律可以知道,加速度方向与合外力方向相同,但与速度方向没有关系.故D错误.故选C3、B【解析】牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，但是不能用实验直接验证，选项A错误；在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了微元思想，选项B正确；在探究加速度与力和质量关系的实验中，“将砝码和砝码盘的重力近似等于细线的拉力”利用了近似计算法．故C错误；伽利略认为轻重物体下落的同样快，选项D错误；故选B.4、A【解析】ABCD．根据力的三角形法则，如图所示在小球的重力G不变，斜面对小球的支持力方向不变时，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，斜面对小球的支持力N将逐渐变小，A正确，BCD错误。故选A。5、D【解析】由题可知，“导师战车”先加速后减速，结合车运动特点分析车的超重与失重、车的受力以及平均速度【详解】A项：由题可知，“导师战车”沿斜面方向先加速后减速，加速的过程中有向下的分加速度，车处于失重状态；当车减速时，车有向上的分加速度，车处于超重状态．故A错误；B、C项：导师战车”沿斜面的方向先加速后减速，加速度大小不好估算．故BC错误；D项：车的位移是10m，时间是4s，所以可以求出平均速度，故D正确故选D【点睛】该题以生活中的情景为模型，考查应用牛顿第二定律解决问题的能力，解答的关键是理解车的运动过程为先加速后减速6、D【解析】先把m、M看成一个整体，由牛顿第二定律可得，代入数据解得，以m为研究对象，由牛顿第二定律可得，解得，由可得，x=0.08m=8cm，，D选项正确故选D考点：牛顿第二定律的应用点评：中等难度．解决连接体问题的方法：“整体法”和“隔离法”．（1）整体法：将一组连接体看作一个整体，牛顿第二定律中，是整体受到的合外力，只分析整体所受的外力即可（因为连接体的相互作用力是内力，可以不分析），简化了受力分析．在研究连接体时，连接体各部分的加速度是相等的．（2）隔离法：在求解连接体的相互作用力时，将某个部分从连接体中分离出来，其他部分对它的作用力就成了外力．整体法与隔离法在研究连接体问题时经常交替使用7、CD【解析】AB．由于是以甲的出发点为原点，出发时刻为计时起点，故由图像无法判断甲、乙出发先后，AB错误；C．可知开始运动时甲出发点在坐标原点，而乙物体在出发时离坐标原点的距离为x0，故甲开始运动时，乙在甲前面x0处，C正确；D．由于甲物体在t1～t2时间内甲物体的位移未变，即甲在中途停了一会儿，在t3时刻甲乙两物体的位置相同，即甲追上了乙，D正确。故选CD。考点：匀变速直线运动的图像8、BC【解析】x-t图象是位移-时间图象，表示物体的位置随时间变化的规律，位移等于x的变化量，而v-t图象是速度-时间图象，表示速度随时间变化的规律，速度的正负表示速度的方向，图象与时间轴所围的“面积”表示位移．平均速度等于位移与时间之比【详解】甲在0时刻由负方向上距原点2m处向正方向运动，6s时达到正向的2m处，故在整个t=6s时间内位移为：△x=x2-x1=2m-（-2m）=4m，平均速度为，故A错误，C正确．乙开始时速度为沿负向的匀减速直线运动，3s后做正向的匀加速直线运动，图象与时间轴围成的面积为物体通过的位移，故总位移为0；再根据平均速度公式可知，平均速度为零，故B正确，D错误．故选BC【点睛】本题考查对速度图象和位移图象的识别和理解能力，抓住各自的数学意义理解其物理意义，即速度图象的“面积”大小等于位移，而位移图象的斜率等于速度，△x表示位移9、BC【解析】结合牛顿第二定律得出加速度的方向，通过加速度方向与速度方向的关系判断物体的运动规律【详解】开始物体做匀速直线运动，有F=mgsinθ，当力F减小时，加速度为，方向沿斜面向下，F减小，则加速度增大，由于加速度方向与速度方向相反，知物体的速度减小．故BC正确，AD错误．故选BC【点睛】解决本题的关键知道加速度与合力的方向相同，随着合力的改变而改变；当加速度方向与速度方向相同时，做加速运动，当加速度方向与速度方向相反时，做减速运动10、AC【解析】分别讨论加速度向上或向下应用牛顿第二定律求解即可；【详解】A、对小明进行受力分析，其受到重力和支持力作用，加速向上或减速向下，加速度向上，若加速度向上，根据牛顿第二定律可知：，则，根据牛顿第三定律可知，此时体重计的示数为，故选项A正确，选项D错误；B、加速向下或减速向上，加速度向下，若加速度向下，根据牛顿第二定律可知：，则，根据牛顿第三定律可知，此时体重计的示数为，故选项B错误，C正确【点睛】本题主要是考查对超重失重现象的理解，利用牛顿第二定律来求解即可11、AC【解析】本题考查自由落体运动公式的理解运用，由高度比求出落地速度和时间比。【详解】AB．由自由落体的位移时间公式得到所以时间和高度的算术平方根成正比t甲:t乙=:=4:3故A正确，B错误；CD．由自由落体运动的高度与落地速度公式得到所以落地速度和高度的算术平方根成正比，同上，比为,所以C正确，D错误。故选AC。【点睛】自由落体运动的位移时间和位移速度公式。12、AD【解析】AB．小球受竖直向下的重力mg与杆对小球的力F作用；当小车静止时，小球也静止，小球处于平衡状态，受平衡力作用，杆的作用力F与重力是一对平衡力，由平衡条件得：F=mg，方向竖直向上。故A正确，B错误。C．小车向右做匀加速运动时，竖直方向Fy=mg，水平方向Fx=ma，则有：方向斜向右上方，不一定沿杆向斜向上的方向，故C错误；D．小车向左做匀加速运动时，竖直方向Fy=mg，水平方向Fx=ma，则有：方向斜向左上方，与竖直方向的夹角为故D正确；故选AD。二．填空题(每小题6分，共18分)13、①.（1）平衡摩擦力；②.（2）盘及盘中砝码的总质量m远小于小车及砝码总质量M；③.（3）AC④.（4）倾角过大，平衡摩擦力过度；⑤.没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足【解析】（1）为了使小车受的合外力等于绳子拉力，必须对小车平衡摩擦力；（2）当盘及盘中砝码的总质量远小于小车及砝码总质量时，可以认为小车受到的拉力等于盘及砝码的重力（3）平衡摩擦力时，不能挂盘；实验过程中，应保证绳和纸带与木板平行；每次改变小车的质量时不需要平衡摩擦力（4）由C图象可以看出：图线不通过坐标原点，当加速度为某一值时，F为零，知平衡摩擦力过度．由D图象可以看出：图线不通过坐标原点，当拉力为某一值时，a为零，知没有平衡摩擦力或倾角过小【详解】（1）为了使小车受的合外力等于绳子拉力，必须对小车平衡摩擦力；（2）当盘及盘中砝码的总质量m远小于小车及砝码总质量M时，可以认为小车受到的拉力等于盘及砝码的重力（3）平衡摩擦力时，不应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上，故A错误；在实验前平衡一次摩擦力即可，每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，故B正确；实验时，先接通打点计时器电源，后放开小车，故C错误；实验时需要天平测出m以及小车质量M，选项D正确；丁题选择错误的，故选AC.（4）C图：当F=0时，a≠0．也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力过度；D图：从上图中发现直线没过原点，当F≠0时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车加速度还为0，说明该组同学实验操作中没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足14、①.B②.C③.仍到达O位置④.AB【解析】做探究共点力合成的规律实验：我们是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，测出两个力的大小和方向以及一个力的大小和方向，用力的图示画出这三个力，用平行四边形做出两个力的合力的理论值，和那一个力（实际值）进行比较【详解】（1）做探究共点力合成规律实验：我们是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，测出两个力的大小和方向以及一个力的大小和方向，用力的图示画出这三个力，用平行四边形做出两个力的合力的理论值，和那一个力进行比较．所以我们需要的实验器材有：方木板（固定白纸），白纸（记录方向画图）、刻度尺（选标度）、绳套（弹簧秤拉橡皮条）、弹簧测力计（测力的大小）、图钉（固定白纸）、三角板（画平行四边形），橡皮条（让力产生相同的作用效果的），所以还需要弹簧秤、橡皮条；故选BC（2）③用一个弹簧测力计钩住一个绳套，拉橡皮条，使结点仍到达O位置，记录此时细绳的方向和测力计的示数（3）实验前，将两测力计水平互拉，选择读数始终相同的两测力计，选项A正确；实验时，应保持弹簧测力计、细绳、橡皮条都与木板平