湖北省华中师大附中物理高一上期末考试模拟试题含解析

湖北省华中师大附中物理高一上期末考试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、伽利略在对自由落体运动的研究过程中，开创了如下框所示的一套科学研究方法，其中方框2和4中的方法分别是()A.提出假设，实验检验B数学推理，实验检验C.实验检验，数学推理D.实验检验，合理外推2、人用手竖直地握着啤酒瓶，始终保持静止，则()A.手握瓶子的力越大，手与瓶子间的摩擦力就越大B.往瓶子加水后，手与瓶子间的摩擦力将增大C.手握瓶子的力大小等于手与瓶子间的摩擦力D.若手握瓶子的力大小为FN，手与瓶子间的动摩擦因素为，则手与瓶子间的摩擦力大小为FN3、如图，某同学用恒力通过与水平面成37°角的绳子拉动质量为46kg的木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动了2m，速度达到2m/s．已知木箱与路面的动摩擦因数为0.2，则（取sin37°=0.6，cos37°=0.8,g=10m/s2）()A.木箱加速度的大小为2m/s2 B.地面对木箱的弹力大小为370NC.该同学对木箱的拉力大小为120N D.木箱受到的摩擦力大小为92N4、一物体m受到一个撞击力后沿不光滑斜面向上滑动，如图所示，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5、若F1、F2是F的两个分力，下列图像中正确表示F1、F2和F三者关系的是A. B.C. D.6、如图所示，质量为M=1kg的足够长木板B静止在光滑水平面上，现有一质量m=0.5kg的小滑块（可视为质点）以v0=3m/s的初速度从、左端沿木板上表面冲上木板，带动木板一起向前滑动。已知滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g取10m/s2。则（）A.木板和滑块保持相对静止前木板受到的摩擦力f=1.5NB.木板和滑块保持相对静止前木板的加速度为a=0.5m/s2C.木板和滑块保持相对静止前的木板速度为v=2m/sD.木板和滑块保持相对静止前滑块运动的位移为s=4m7、如图所示，轻质弹簧一端固定在地面上。一小球从某高处自由下落到弹簧上端，将弹簧压缩至最低点，弹簧始终呈竖直状态且在弹性限度内。小球从开始下落至最低点的过程中，下列叙述正确的是A.小球刚接触弹簧时，速度最大B.小球的速度最大时，加速度为零C.小球处在最低点时，所受合外力向上D.小球接触弹簧以后，一直做减速运动8、汽车B在平直公路上行驶，发现前方沿同方向行驶的汽车A速度较小，为了避免相撞，距A车25m处B车制动，此后它们的v－t图象如图所示，则（）A.汽车B的加速度大小为3.75m/s2B.汽车A、B在t＝4s时的速度相同C.汽车A、B在0～4s内的位移相同D.汽车A、B两车不会相撞9、如图所示，光滑斜面CA、DA、EA都以AB为底边，三个斜面的倾角分别为75°、45°、30°。物体分别沿三个斜面由顶端从静止滑到底端，下面说法中正确的是（）A.物体沿CA下滑，加速度最大B.物体沿EA下滑，加速度最大C.物体沿CA滑到底端所需时间最短D.物体沿DA滑到底端所需时间最短10、将一横截面为扇形的物体B放在水平面上，一小滑块A放在物体B上，如图所示，除了物体B与水平面间的摩擦力之外，其余接触面的摩擦均可忽略不计，已知物体B的质量为M、滑块A的质量为m，重力加速度为g，当整个装置静止时，A、B接触面的切线与竖直的挡板之间的夹角为θ．则下列选项正确的是A.物体B对水平面的压力大小为(M+m)gB.物体B受到水平面的摩擦力大小为C.滑块A与竖直挡板之间的弹力大小为mgtanθD.滑块A对物体B的压力大小为二、实验题11、（4分）如图所示是某同学设计的“验证加速度a与力F、质量m的关系”的实验装置图，如图甲，实验中认为细绳对小车的拉力F等于砂和砂桶的总重力，小车运动的加速度可由纸带求得(1)关于该同学对该实验的认识，下列说法中不正确的是（）A．处理实验数据时采用a–图象，是为了便于根据图线直观地作出判断B．该实验采用了控制变量的思想方法C．平衡摩擦力时应该把打点计时器一端垫高，不挂砂桶时，小车能在木板上匀速运动D．在研究a-F关系时，实验中可以不测量砂和砂桶的总重力，绳中拉力F可以用测量的小车质量m和对应纸带测得的加速度a的乘积计算得到，即F=ma可得拉力F(2)实验室中所使用的打点计时器所用交流电的频率为50Hz，实验中打出的其中一条纸带如图乙所示，由该纸带可求得小车的加速度a=_________m/s2．（计算结果保留2位有效数字）(3)某同学根据测得数据做出a-F图像，如图丙，此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（）A．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态C．所挂砂和砂桶的总质量太大D．所用小车的质量太大(4)有同学甲和同学乙分别把得到的a和F数据做到同一个a-F图像上，如图丁所示，图A、B分别是甲乙同学通过实验得到的数据，由图像可以看出，图像都不过原点，原因是：_______________________________________________________________________________(5)由图丁的图像可知，他们使用的小车的质量分别为mA、mB，则他们的质量mA_______mB．（填“大于”、“等于”、“小于”）12、（10分）验证机械能守恒定律实验装置如图甲所示，某小组完成了一系列实验操作后，得到了一条纸带如图乙所示，选取纸带上某个清晰的点标为O，然后每两个打点取一个计数点，分别标为1、2、3、4、5、6，用刻度尺量出计数点1、2、3、4、5、6与O点的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6.（1）已知打点计时器打点周期为T，可求出打各个计数点时对应的速度分别为v1、v2、v3、v4、v5，其中v5的计算式为v5＝________.（2）若重锤的质量为m，取打点O时重锤所在水平面为参考平面，分别算出打各个计数点时对应重锤的势能Epi和动能Eki，则打计数点3时对应重锤的势能Ep3＝______；接着在E－h坐标系中描点作出如图丙所示的Ek－h和Ep－h图线，求得Ep－h图线斜率的绝对值为k1，Ek－h图线斜率为k2.则k1与k2满足________关系时重锤机械能守恒（3）关于上述实验，下列说法中正确的是________A．实验中可用干电池作为电源B．为了减少阻力的影响，重锤的密度和质量应该适当大些C．若纸带上打出的点被拉长为短线，应适当调高电源电压D．图丙Ek－h图线纵轴上的截距表示重锤经过参考平面时的初动能三、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）A、B两列火车，在同一轨道上同向行驶，A车在前，其速度vA=10m/s，B车在后，速度vB=30m/s。因大雾能见度很低，B车在距A车△s=75m时才发现前方有A车，这时B车立即刹车，但B车要经过180m才能够停止。问：（1）B车刹车后的加速度是多大？（2）若B车刹车时A车仍按原速前进，请判断两车是否相撞？若会相撞，将在B车刹车后何时？若不会相撞，则两车最近距离是多少？（3）若B车在刹车的同时发出信号，A车司机经过△t=4s收到信号后加速前进，则A车的加速度至少多大才能避免相撞？14、（14分）如图甲所示，小球A从水平地面上P点的正上方h＝1.8m处自由释放，与此同时，在P点左侧水平地面上的物体B在水平拉力的作用下从静止开始向右运动，B运动的v—t图像如图乙所示，已知B物体的质量为2kg，且A、B两物体均可看作质点，不考虑A球的反弹，g取10m/s2．求：(1)小球A下落至地面所需的时间t；(2)要使A、B两物体能够同时到达P点，求物体B的初始位置与P点的距离S；(3)若作用在物体B上的水平拉力F＝20N，求物体与地面之间的动摩擦因数μ15、（13分）商场工作人员拉着质量m=20kg的木箱沿水平地面运动．若用F1=100的水平力拉木箱，木箱恰好做匀速直线运动；现改用F2=150N、与水平方向成53∘斜向上的拉力作用于静止的木箱上，如图所示．已知sin53∘=0.8，cos53∘=0.60，取重力加速度g=10m/s2．求：（1）木箱与地面之间的动摩擦因数；（2）F2作用在木箱上时，木箱运动的加速度大小；（3）F2作用在木箱上4.0s时间内木箱移动的距离

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、A【解析】这是依据思维程序排序的问题，这一套科学研究方法，要符合逻辑顺序，即通过观察现象，提出假设，根据假设进行逻辑推理，然后对自己的逻辑推理进行实验验证，紧接着要对实验结论进行修正推广。故选A。2、B【解析】手与瓶子间的摩擦力是静摩擦力，其大小与手的握力无关，A错误；往瓶子里加水后，瓶子和水的总重变大，而摩擦力要与此重力平衡，手与瓶子间的摩擦力将增大，B正确；手握瓶子的力跟手与瓶子间的摩擦力没有直的关系，故C错误；手与瓶子间的摩擦力是静摩擦力，其大小与手的握力无关，故D错误．所以B正确，ACD错误3、B【解析】由题意知木块先做匀加速运动，后做匀减速运动，由速度公式可以求得撤去推力F时的速度，撤去推力后木块做匀减速运动，摩擦力作为合力，产生加速度，由牛顿第二定律可以求得加速度的大小，根据两段总位移列式即可求解【详解】A项：由匀变速直线运动的速度—位移公式得，故A错误；B、C项：木箱受到重力、恒力F、水平面的支持力和滑动摩擦力作用竖直方向：N-mg+Fsin37°=0水平方向：Fcos37°-f=ma又有：f=μN联立解得：，故B正确，C错误；D项：木箱受到的摩擦力大小为，故D错误故选B【点睛】分析清楚物体运动过程，直接应用牛顿第二定律和匀变速直线运动的规律求解即可4、B【解析】对物体受力分析，关键要按照顺序找力，要找受到的力，每个力都要能找到受力物体，有时还要结合物体的运动情况分析受到的力【详解】物体在惯性的作用下沿斜面向上运动，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【点睛】受力分析的一般步骤和方法是求解力学问题的一个关键，在整个高中物理学习的全过程中占有极重要的地位，对物体进行受力分析，通常可按以下方法和步骤进行：（1）明确研究对象，亦即是确定我们是要分析哪个物体的受力情况（2）隔离物体分析．亦即将所确定的研究对象从周围物体中隔离出来，进而分析周围有哪些物体对它施加力的作用，方向如何，并将这些力一一画在受力图上，在画支持力、压力和摩擦力的方向时容易出错，要熟记：弹力的方向一定与接触面或接触点的切面垂直，摩擦力的方向一定沿着接触面与物体相对运动（或趋势）方向相反（3）分析受力的顺序：一重、二弹、三摩擦，沿接触面或点逐个去找．有时根据概念或条件与判断本题可按照受力分析的一般步骤对物体受力分析5、B【解析】两个分力的合力可以用以两个分力为邻边的平行四边形的对角线来表示合力的大小和方向，由图可知选项B正确；故选B.6、BD【解析】A．木板所受的摩擦力为滑动摩擦力，大小为：f=μmg=0.1×0.5×10N=0.5N方向向右，选项A错误；B．由牛顿第二定律，对滑块有：μmg=ma得：a=μg=1m/s2以木板为研究对象，根据牛顿第二定律有：μmg=Ma′可得出木板的加速度为：a′=0.5m/s2选项B正确；C．设经过时间t，滑块和长木板达到共同速度v，则满足：对滑块：v=v0-at对长木板：v=a′t由以上两式得：t=2sv=1m/s选项C错误；D．木板和滑块保持相对静止前滑块运动的位移为选项D正确；故选BD。7、BC【解析】设小球所受的弹力为F，当小球压缩弹簧的过程中，F竖直向上，且由零逐渐增大，所以合力F合=mg-F，方向向下，且逐渐减小，即加速度向下且逐渐减小，小球接触弹簧时有向下的速度，所以小球向下做加速运动；当F=mg，加速度为0，速度达到最大；小球继续向下运动，弹力F继续增大，合力F合=F-mg，方向向上，且继续增大，即加速度向上且逐渐增大，所以小球向下做减速运动，到达最低点时，速度为0，合力向上，且加速度到达最大值；故AD错误，BC正确；故选BC。8、BD【解析】A．斜率代表加速度，有图象得汽车B的加速度，故A错误；B．有图象得，在时两车的速度相同，故B正确；C．由于图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负；所以在内的位移B物体大于A物体，故C错误；D．由于图象与坐标轴围成面积代表位移，由题意可知，在时B车追不上A车，则两车不会相撞，内，B车的位移：A车的位移：在初始时刻B车距A车处，所以4秒末两车最短距离为故两车不会相撞，故D正确；故选BD。9、AD【解析】AB．设斜面倾角为α，物体沿光滑斜面下滑时的加速度大小为a，由牛顿第二定律可得解得物物体沿CA下滑，斜面倾角最大，加速度最大，故A正确，B错误；CD．设AB边长为x由运动学公式可得联立可求得当t有最小值，说明物体沿DA滑到底端所需时间最短，故C错误，D正确。故选择AD选项。10、AB【解析】C、D、首先对物体A受力分析，如图所示：根据平衡条件，有：，根据牛顿第三定律，A对B的压力大小为，A对挡板的压力大小为，CD错误；A、B、再对AB整体受力分析，受重力、地面支持力、挡板支持力、地面的静摩擦力，如图所示：根据平衡条件，地面支持力大小，地面的摩擦力大小；再根据牛顿第三定律，对地压力大小为，A正确；B正确；故选AB二、实验题11、①.D②.0.88③.C④.没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足⑤.小于【解析】（1）AB、本实验的方法是控制变量法，因拉力F不变时，a和小车m成反比，则和成正比，研究正比性比反比性更直观方便，AB正确；C、平衡摩擦力时应该把打点计时器一端垫高，不挂砂桶时，小车能在木板上匀速运动，打出的纸带点迹均匀，这样就能保证，在将来挂砂桶后，小车收到的合力就是绳子的拉力，C正确；D、本实验目的是为了验证加速度a与力F、质量m的关系，所以不能从结论出发计算拉力，D错误故本题不正确的选D（2）由逐差法可得：（3）本实验要探索“加速度和力的关系”所以应保持小车的总质量不变，钩码所受的重力作为小车所受合外力；由于OA段a-F关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；设小车的质量为M，钩码的质量为m，由实验原理得：，而实际上可见AB段明显偏离直线是由于没有满足M＞＞m造成的，即小盘和砝码的质量m太大，故C正确，ABD醋藕故选C（4）由图像可知，只有力F达到一定值时，小车才会有加速度，故造成图像不过原点的原因，是由于没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；（5）图像的斜率为质量的倒数，故【点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项，注意只有当钩码的质量远小于小车的总质量时，钩码所受的重力才能作为小车所受外力12、①.②.－mgh3③.k1＝k2④.BD【解析】（1）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出计数点5的瞬时速度；（2）根据下降的高度，结合参考平面，求出重力势能；再由动能与重力势能相互转化，则机械能守恒可知，两图线的斜率相等即可；（3）根据实验原理，电源使用交流电，重锤要求重且阻力小，纵轴上的截距表示重锤经过参考平面时的动能；【详解】（1）计数点5的瞬时速度等于4、6两点间的平均速度，则；（2）打计数点3时对应重锤的势能，根据图象可知，每一段对应的重力势能减小量和动能增加量相等，那么机械能守恒，即图线的斜率相同，才能满足条件，因此；（3）A．实验中打点计时器，使用的是交流电源，不可用干电池作为电源，故A错误；B．为了减小阻力的影响，重锤的密度和质量应该适当大些，故B正确；C．若纸带上打出的点被拉长为短线，应适当振针与纸带之间的距离，故C错误；D．图丙Ek-h图线纵轴上的截距表示重锤经过参考平面时的初动能，故D正确【点睛】解决本题的关键知道实验的原理，验证重力势能的减小量与动能的增加量是否相等，以及知道通过求某段时间内的平均速度表示瞬时速度，注意两图象的斜率绝对值相等，是验证机械能是否守恒的条件三、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