浙江省杭州市杭州市第四中学物理高一上期末统考模拟试题含解析

浙江省杭州市杭州市第四中学物理高一上期末统考模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、将一个半球体置于水平地面上，半球的中央有一光滑小孔，上端有一光滑的小滑轮，柔软光滑的轻绳绕过滑轮，两端分别系有质量为m1、m2的物体（两物体均可看成质点，m2悬于空中）时，整个装置处于静止状态，如图所示．已知此时m1与半球的球心O的连线与水平线成37°角（sin37°=0.6，cos37°=0.8），m1与半球面的动摩擦因数为0.5，并假设m1所受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．则在整个装置处于静止的前提下，下列说法正确的是（）A.当不同时，地面对半球体的摩擦力也不同B.半球体对m1的支持力m2随的变化而变化C.随着m2质量的逐渐增大，m1所受半球体的摩擦力一定逐渐增大D.当＜≤2时，半球体对m1的摩擦力的方向垂直于图中的虚线向上2、停在水平地面上的小车内，用绳子AB、BC拴住一个重球，绳BC呈水平状态，绳AB的拉力为T1，绳BC的拉力为T2．若小车由静止开始加速向左运动，但重球相对小车的位置不发生变化，则两绳的拉力的变化情况是（）A.T1变小，T2变小 B.T1变小，T2变大C.T1不变，T2变小 D.T1变大，T2不变3、关于平衡状态，下列说法正确的是A.当物体速度等于零时，一定处于平衡状态B.物体处于平衡状态时所受合外力为零C.运动的物体不可能处于平衡状态D.当物体处于平衡状态时，一定不受外力作用4、如图所示，A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动，两球质量，两球间是一个轻质弹簧，如果突然剪断悬线，则在剪断悬线瞬间（）A.A球加速度为，B球加速度为0 B.A球加速度为，B球加速度为0C.A球加速度为，B球加速度为g D.A球加速度为，B球加速度为g5、列各理量中，全部是矢量的有（）A.速度、平均速率、加速度、位移B.位移、速度、平均速度、加速度C.位移、速度、加速度、质量D.速度、加速度、位移、时间6、质量分别为和的物体、用细绳连接后跨过滑轮，静止在倾角为45°的斜面上，悬挂着，已知，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°增大到50°，系统仍保持静止，下列说法正确的是A.物体受到的合外力减小B.物体对斜面压力保持不变C.绳子对的拉力保持不变D.物体受到的静摩擦力增大7、根据牛顿运动定律，以下说法中正确的是A.人只有在静止的车厢内，竖直向上高高跳起后，才会落在车厢的原来位置B.人在沿直线匀速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在原来位置C.人在沿直线加速前进车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方D.人在沿直线减速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方8、用两根细线系住一小球悬挂于小车顶部，小车在水平面上做直线运动，球相对车静止．细线与水平方向的夹角分别为α和β（α>β），设左边细线对小球的拉力大小为T1，右边细线对小球的拉力大小为T2，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.若T1=0，则小车可能在向右加速运动B.若T2=0，则小车可能在向左减速运动C.若T1=0，则小车加速度大小为D.若T2=0，则小车加速度大小为9、游乐园中，游客乘坐能加速或减速运动的升降机，可以体会超重与失重的感觉．下列描述正确的是（）A.当升降机加速上升时，游客是处在失重状态B.当升降机减速下降时，游客是处在超重状态C.当升降机减速上升时，游客是处在失重状态D.当升降机加速下降时，游客是处在超重状态10、甲、乙两物体先后从同一地点出发，沿一条直线运动，它们的ν-t图像如图所示。关于30s内物体的运动，下列说法正确的是（）A.t=10s时，甲、乙两物体相距100m B.t=20s时，乙追上甲C.t=20s时，甲、乙之间的距离最大 D.t=30s时，两物体间的距离比t=10s时大二、实验题11、（4分）如图为“验证力的平行四边形定则”实验，三个细线套L1、L2、L3共系于一个结点，另一端分别系于轻质弹簧测力计A、B和重物M上，A挂于固定点P。手持B拉动细线，使结点静止于O点。①某次实验中A的指针位置如图所示，其读数为_________N；②实验时要在贴于竖直木板的白纸上，记录____________、____________、和L1、L2、L3的方向及M的重力。③下列实验要求中必要的是_________(填选项的字母代号)；（多选）A．弹簧测力计需要在实验前进行校零B．细线套方向应与木板平面平行C．需要用托盘天平测量重物M的质量D．弹簧测力计B始终保持水平12、（10分）某同学在学习平抛运动时进行以下的实验：（1）实验一：如图1所示，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H做同样的试验，发现位于同一高度的A、B总是同时落地．该实验说明了A球在离开轨道后（）.A．在水平方向上的分运动是匀速直线运动B．在水平方向上的分运动是匀加速直线运动C．在竖直方向上的分运动是自由落体运动D．在竖直方向上的分运动是匀速直线运动（2）实验二：用如图2的实验装置研究小球平抛运动，每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放，运动到从斜面顶端后做平抛运动，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ，获得不同的水平射程x，最后作出了如图3所示的x-tanθ图象，g=10m/s2.由图可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v0=______m/s．实验中发现θ超过60°后，小球将不会掉落在斜面上，则斜面的长度为L=______m．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）如图所示为某同学在实验室做摩擦力相关实验的装置。将小砝码置于水平桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力拉动纸板，该同学发现当拉力大小不同时，砝码的运动情况也不同。已知砝码和纸板的质量分别为m1=0.4kg和m2=0.1kg，，各接触面间的动摩擦因数均为=0．2，砝码与纸板左端的距离d=0.4m，重力加速度取g=10m/s2。(1)当水平拉力F=1.9N时，求砝码所受摩擦力的大小；(2)当水平拉力F=2.32N时，经过多长时间砝码从薄纸板上掉下来。14、（14分）滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均有滑板项目延伸而来，如图是滑板运动的轨道。BC和DE是两段光滑的圆弧型轨道，BC的圆心为O点，圆心角θ=60°，且与水平轨道CD垂直，滑板与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2。某运动员从轨道上的A点以的速度水平滑出，在B点刚好沿着轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC，经CD轨道后冲上DE轨道，到达E点时速度减为零，然后返回。已知运动员和滑板的总质量为m=60kg，B、E两点与水平轨道CD的竖直高度分别为h=2m和H=2.5m。（g=10m/s2）求：(1)运动员从A点运动到B点的过程中，到达B点时的速度大小vB；(2)水平轨道CD的长度L；(3)通过计算说明，第一次返回时，运动员能否回到B点？如能，求出回到B点时速度的大小。如果不能，求出最后停止的位置距C点的距离。15、（13分）如图所示，物体的质量为，两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，，另一端系于物体上，在物体上另施加一个与水平线也成角的拉力，若要使两绳都能伸直，求拉力的大小范围.

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、D【解析】对半球体m1、m2整体受力分析如图所示：A．只受重力和支持力这一对平衡力，相对地面并无运动趋势，故不受摩擦力，故A错误；B．对m1受力分析，如图将重力正交分解，根据共点力平衡条件得到y方向：N﹣m1gcos53°=0，只要m1与半球的球心O的连线与水平线之间的夹角不变，N就不变，故B错误；C．据题意得知：T=m2g，解得=，当＞时，m1gsin53°=T+f，其中T=m2g，f随着m2质量的逐渐增大而逐渐减小，故C错误；D．当＞时，有T=m2g＜m1gsin53°，即拉力小于重力的下滑分量，m1有下滑趋势，摩擦力沿切线向上，当达到最大静摩擦力时m2g+μm1gcos53°=m1gsin53°，解得=，因而当＜≤2时，半球体对m1的摩擦力的方向垂直于图中的虚线向上，故D正确2、C【解析】本题的考点是共点力的平衡和牛顿运动定律【详解】如图所示对小球进行受力分析，以向左为正方向，则，其中不变，，所以不变，减小．C对所以【点睛】共点力平衡问题关键是要进行受力分析，找到自变量和因变量3、B【解析】根据“平衡状态”可知，本题考查平衡状态的理解，根据平衡状态的特点和运用平衡的条件分析推断.【详解】平衡状态是指物体处于静止状态或匀速直线运动的状态；A、静止状态是指物体保持速度为0的状态，当物体速度为0时，若不能保持速度为0，则物体一定不是处于平衡状态，例如竖直上抛运动的物体到达最高点时的速度为0，但不处于平衡状态，所以A错误；B、物体处于静止或匀速直线运动时所受的合力一定为0，所以B正确；C、做匀速直线运动的物体处于平衡状态，所以C错误；D、当物体处于平衡状态时，可以受到外力的作用，只不过外力的合力为0，所以D错误；故选B.【点睛】本题的关键是明确平衡状态的含义是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态，特别是对静止状态与速度为0的关系的理解：物体能保持速度为0的状态才是静止状态，若某时刻的速度为0下一时刻的速度不是0，则不能说物体处于静止状态4、A【解析】平衡时，对B球由平衡条件可知，弹簧上弹力为剪断悬线瞬间，悬线上的拉力消失，弹簧上的弹力不变，对A球由牛顿第二定律可得解得B球仍处于平衡状态，加速度为0，A正确。故选A。5、B【解析】A．速度、加速度、位移是矢量，平均速率是标量，A错误；B．位移、速度、平均速度、加速度都是矢量，B正确；C．位移、速度、加速度是矢量，质量是标量，C错误；D．速度、加速度、位移是矢量，时间是标量，D错误。故选B。6、CD【解析】先对物体B受力分析，受重力和支持力，由二力平衡得到拉力等于物体B的重力；再对物体A受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，根据平衡条件列式分析【详解】因系统平衡，可知物体A受到的合外力为零，保持不变，选项A错误；绳子对A的拉力等于B的重力，保持不变，选项C正确；设mA=2mB=2m，对物体B受力分析，受重力和支持力，由二力平衡得到：T=mg；再对物体A受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，如图根据平衡条件得到：f+T-2mgsinθ=0；N-2mgcosθ=0；解得：f=2mgsinθ-T=2mgsinθ-mg；N=2mgcosθ；当θ不断变大时，f不断变大，N不断变小；选项B错误，D正确；故选CD【点睛】本题关键是先对物体m受力分析，再对物体2m受力分析，然后根据共点力平衡条件列式求解7、BC【解析】牛顿第一定律又称惯性定律该定律，说明力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因；这里涉及人和车的相对运动问题，以地面为参考系，分析人和车在水平方向的速度情况【详解】人起跳后，竖直方向向上加速，之后做竖直上抛运动，水平方向保持起跳前的速度做匀速直线运动；车速如果不变（静止或匀速），则人和车水平方向相对静止；车如果加速，人相对滞后，掉入后面；车如果减速，人相对超前，掉在前面．故AD错误，BC正确；故选BC【点睛】本题关键是将人的运动沿着水平和竖直方向正交分解，然后考虑人在水平方向的分运动，最后考虑与小车的相对位置的变化情况8、AC【解析】AC．若T1=0，小车具有向右的加速度，根据牛顿第二定律可得则小车可能在向右加速运动，也可能向左减速运动，故AC正确；BD．若T2=0，小车具有向左的加速度，根据牛顿第二定律可得则小车可能在向左加速运动，也可能向右减速运动，故BD错误。故选AC。9、BC【解析】当升降机加速上升时，乘客有向上的加速度，是由重力与升降机对乘客支持力的合力产生的．此时升降机对乘客的支持力大于乘客的重力，所以处于超重状态．A错误．当升降机减速下降时，具有向上的加速度，同理此时乘客也处于超重状态．B正确．当升降机减速上升时，具有向下的加速度，是由重力与升降机对乘客支持力的合力产生的，所以升降机对乘客的支持力小于乘客的重力．此时失重．C正确．当升降机加速下降时，也具有向下的加速度，同理可得此时处于失重状态，D错误易错提醒：对超重失重的原因不明，错误认为加速运动就超重而减速运动失重而错选D备考提示：超重与失重的理解是解决本题的关键．超重和失重并不是重力发生的变化，而是测得的支持力发生了变化，大于实际重力或小于实际重力．对于物体此时在竖直方向受力不再平衡，一定产生加速度，加速度的方向向上时，支持力大于重力，超重，加速度的方向向下时，支持力小于重力，失重．从物体的运动情况判断加速度的方向．对于加速度方向的判断，可以根据速度的大小变化．当速度增大时，加速度的方向与速度方向相同，当速度大小减小时，加速度的方向与速度方向相反10、AC【解析】A．t=10s时，甲、乙两物体相距等于0-10s内两者位移之差，为S1=△x1=10×10m=100m，故A正确。BC．在0-20s内，甲的速度大于乙的速度，甲在乙的前方，两者距离逐渐增大。20-30s后乙的速度大于甲的速度，两者距离逐渐减小，故在t=20s时刻两者间距离最大，故B错误，C正确。D．根据速度图象与时间轴所围的面积表示位移，知10-30s内，甲、乙通过的位移相等，所以t=30s时两物体间的距离与t=10s时两物体间的距离相等，故D错误。故选AC。二、实验题11、①.2.00②.O点的位置③.A、B的示数④.AB【解析】[1]实验中A的读数为2.00N；②[2][3]实验时要在贴于竖直木板的白纸上，记录O点的位置、A、B的示数和L1、L2、L3的方向及M的重力。③[4]A．弹簧测力计需要在实验前进行校零，以减小误差，选项A正确；B．细线套方向应与木板平面平行，选项B正确；C．实验时用弹簧测力计测量重物的重力，不需要用托盘天平测量重物M的质量，选项C错误；D．弹簧测力计B不一定始终保持水平，选项D错误；故选AB。12、①.（1）C②.（2）1.0,③.【解析】（1）[1]．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；故选C（2）[2][3]．根据平抛运动规律有，竖直方向：y=gt2

水平方向：x=v0t

联立得：x=tanθ由图可得：=0.2解得：v0=1m/s；当斜面倾角θ=60°时，设斜面长度为L，有：Lsin60°=gt2

水平方向：Lcos60°=v0t

得：解得：L=m．点睛：解决本题的关键掌握平抛运动的处理方法，平抛运动在水平