湖北省郧阳中学、恩施高中、随州二中三校高一物理第一学期期末学业水平测试试题含解析

湖北省郧阳中学、恩施高中、随州二中三校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、如图所示,小车上固定有一个竖直细杆,杆上套有质量为M的小环,环通过细绳与质量为m的小球连接.当小车水平向右做匀加速运动时,环和球与车相对静止,绳与杆之间的夹角为θ,重力加速度为g,则A.细绳的拉力为mgcosθB.细杆对环的作用力方向水平向右C.细杆对环的静摩擦力为MgD.细杆对环的弹力为（M+m）gtanθ2、如图，质量为m的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为37°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为（）A.0 B.gC.5g/4 D.5g/33、小球从3m高处沿竖直方向自由下落，被水平地板弹回，在1m高处被接住。在这个过程中小球通过的路程和位移的大小分别是（）A.4m，2m B.3m，1mC.3m，2m D.4m，3m4、将一个物体以某一速度从地面竖直向上抛出，设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变，则物体A.刚抛出时的速度最大 B.在最高点的加速度为零C.上升时间大于下落时间 D.上升时的加速度等于下落时的加速度5、如右图所示，质量m的球与弹簧Ⅰ和水平细线Ⅱ相连，Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q；球静止时，Ⅰ中拉力大小T1，Ⅱ中拉力大小T2，当仅剪断Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬间，球的加速度ɑ应是（）A.若断Ⅰ，则，方向水平向右B.若断Ⅰ，则，方向水平向左C.若断Ⅱ，则，方向水平向左D.若断Ⅱ，则a=g，方向竖直向下6、一质点从某时刻开始做匀减速直线运动，经2.5s速度减小到零，则该质点开始减速后的第1秒内和第2秒内通过的位移之比为（）A.2：1B.7：5C.3：1D.5：37、如图中甲图所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体（物体与弹簧不连接），初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力作用在物体上，使物体开始向上做匀加速直线运动，拉力与物体位移之间的关系如图乙所示（取），则下列结论正确的是A.物体的质量为B.物体的加速度大小为C.弹簧的劲度系数为D.物体与弹簧分离瞬间的速度大小为8、一块足够长的白板，位于水平桌面上，处于静止状态．一石墨块（可视为质点）静止在白板上．石墨块与白板间有摩擦，滑动摩擦系数为μ．突然，使白板以恒定的速度v0做匀速直线运动，石墨块将在板上划下黑色痕迹．经过某段时间t，令白板突然停下，以后不再运动．在最后石墨块也不再运动时，白板上黑色痕迹的长度可能是（已知重力加速度为g，不计石墨与板摩擦划痕过程中损失的质量）（）A. B.C. D.v0t9、如图所示，甲图为光滑水平桌面上质量为M的物体，用轻绳通过定滑轮与质量为m的物体相连，m所受重力为5N；乙图为同一物体M在光滑水平桌面上用轻绳通过定滑轮施加竖直向下的拉力F，拉力F的大小也是5N，开始时甲乙两图中M距桌边的距离相等，则（）A.甲图中M到达桌边用的时间较长，速度较小B.M到达桌边时的速度相等，所用的时间也相等C.乙图中绳子受到的拉力较大D.甲图中M到达桌边时的动能较大，所用时间较短10、在如图所示的位移（x）-时间（t）图象和速度（v）-时间（t）图象中，给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（）A.t1时刻，乙车追上甲车B.0～t1时间内，甲、乙两车平均速度相等C.丙、丁两车在t2时刻相遇D.0～t2时间内，丙、丁两车的平均速度相等11、如图所示，传送带的水平部分长为L=10m，传动速率为v=2m/s，在其左端无初速度释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2，则木块从左端运动到右端运动情况说法正确的是：A.一直做匀速运动B.先加速后匀速C.全过程用时间为5.5秒D.全过程用时间为5秒12、如图所示，表面粗糙的斜面C置于粗糙的水平地面上，斜面C上有一物块A，通过跨过光滑定滑轮的细绳与小盒B连接，连接A的一段细绳与斜面平行．现向小盒B内缓慢加入少量细砂，A、B、C始终处于静止状态．下列说法正确的有A.地面对斜面体C的支持力减小B.地面对斜面体C的摩擦力增大C.斜面体C对物块A的摩擦力可能增大D.斜面体C对物块A的摩擦力一定沿斜面向下二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图（a）所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系实验。（1）为完成实验，还必需的实验器材是_____。（2）图（b）是弹簧所受弹力F与伸长量x的关系图线，由此可求弹簧的劲度系数k=_____N/m。（3）图线不过原点，原因可能是_____。A．没有考虑（或忽略了）弹簧的自重B．所选的弹簧劲度系数太大C．所选的弹簧太长D．钩码的质量太小14、（10分）(1)如下图所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置，在图示状态下，开始做实验，该同学有装置和操作中的主要错误是：（至少三项）①.__________________;②.___________________;③._______________________.(2)某同学平衡摩擦力时是这样操作的：将小车静止地放在水平木板上，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，如图（乙），直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止．请问这位同学的操作是否正确？如果不正确，应当如何进行？答：__________________________________(3)如果这位同学先如(2)中的操作，然后不断改变对小车的拉力F，他得到M（小车质量）保持不变情况下的a-F图线是图中的________（将选项代号的字母填在横线上）(4)如图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出，打点计时器频率50Hz），计数点间的距离如图所示．根据图中数据计算的加速度a=_______m/s2（保留三位有效数字）(5)实验中要进行质量m和M选取，以下最合理的一组是（）A.M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40gB.M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120gC.M=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40gD.M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g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，直杆水平固定，质量m＝0.1kg的小圆环套在杆上A点，在竖直平面内对环施加一个与杆夹角θ＝53°的斜向上恒力F，使小圆环由静止开始沿杆向右运动，并在经过B点时撤掉此拉力F，小圆环最终停在C点．已知小圆环与直杆间动摩擦因数μ＝0.8，AB与BC的距离之比S1：S2=8:5．（g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）求：（1）BC段小圆环的加速度a2的大小；（2）AB段小圆环的加速度a1的大小；（3）拉力F的大小16、（12分）风洞实验室中可以产生水平方向、速度大小可以调节的风，用来研究处在流动气体中的物体的受力情况．一种测定风作用力的仪器原理如图所示，细长的轻质金属丝一端固定于悬点O，另一端悬挂着一个重力为G的金属球．无风时，金属丝自然下垂；风沿水平方向吹来时，金属丝偏离竖直方向的角度为求风力F的大小和金属丝拉力T的大小；已知风力与风速的大小关系为，其中，金属球的重力为，当偏角时，求此时风速的大小．17、（12分）ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图，汽车（视为质点）在入口AB处以15m/s的初速度进入ETC通道，做加速度大小为1m/s2的匀减速直线运动，运动到距收费站中心线EF左侧10m的CD处速度减为5m/s，然后做匀速运动通过收费站。求：（1）汽车从AB处到EF的时间；（2）AB处到EF的距离。

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】A.以小球为研究对象进行受力分析有：根据牛顿第二定律得：Tsinθ=ma①Tcosθ=mg②由①和②可得：绳的拉力，加速度a=gtanθ，故A错误CD.以环M为研究对象进行受力分析有：如图所示，M受重力、绳的拉力T'、杆的弹力F1和杆的摩擦力F2作用处于平衡状态所以有：F1-T'sinθ=Ma③F2-Mg-T'cosθ=0④又因为T'=T=，a=gtanθ由③和④解得：F1=（m+M）gtanθ

F2=（m+M）g选项C错误，D正确；B.所以细杆对环的作用力为如图可知细杆对环作用力方向斜向右上方，故B错误2、C【解析】撤去木板前，小球受重力、支持力和弹簧弹力处于平衡，如图所示：根据共点力平衡得，支持力撤去木板的瞬间，弹簧弹力不变，支持力消失，弹力和重力的合力与之前支持力的大小相等，方向相反，则小球的瞬时加速度方向垂直斜面向下，故C正确，ABD错误。故选C。【点睛】木板撤去前，小球处于平衡态，根据共点力平衡条件先求出各个力，撤去木板瞬间，支持力消失，弹力和重力不变，求出合力后即可求出加速度。3、A【解析】这个过程中小球通过的路程为3m+1m=4m；位移的大小为3m-1m=2m；故选A。4、A【解析】整个过程中都有空气的阻力做功，故机械能有损失，故上升过程初速度最大，故A正确；物体在运动过程中所受空气阻力大小不变，但是受空气阻力的方向总与物体的速度方向相反a上=，a下=，所以上升时的加速度大于下落时的加速度，且在最高点的加速度不为零,BD错误；根据h=at2，可知上升时间小于下落时间，C错误；故选A点睛:考虑阻力的竖直上抛运动，是具有向上的初速度，加速度变化的变加速直线运动，上升和下降过程并不对称，所以时间也不相等.5、C【解析】绳子未断时，受力如图所示：由共点力平衡条件得AB．若刚剪断弹簧Ⅰ瞬间，细绳弹力突变为0，故小球只受重力，加速度为g，竖直向下，故AB错误；CD．若刚剪短细线Ⅱ瞬间，弹簧弹力和重力不变，则合力为解得方向水平向左，故C正确，D错误。故选C。【点睛】先研究原来静止的状态，由平衡条件求出弹簧和细线的拉力．刚剪短细绳时，弹簧来不及形变，故弹簧弹力不能突变；细绳的形变是微小形变，在刚剪短弹簧的瞬间，细绳弹力可突变！根据牛顿第二定律求解瞬间的加速度。6、A【解析】质点的逆过程是初速度为零的匀加速直线运动，把时间分为5段，初速度为零的匀加速直线运动，在相等时间内的位移之比：1：3：5：7：9，则质点开始减速后的第1秒内和第2秒内通过的位移之比：s1：s2=（7+9）：（5+3）=2：1，故A正确，BCD错误7、AB【解析】A、刚开始物体处于静止状态，重力和弹力二力平衡，有；当x=0时，有即，当x=4时，有即，解得故A正确；B、根据解得，故B正确；C、结合图像可知物体上升4cm时脱离弹簧，即一开始弹簧被压缩了4cm，根据解得，故C错误；D、根据解得故D错误；故选AB8、AC【解析】在时间t内，石墨可能一直匀加速，也可能先加速后匀速；石墨加速时，根据牛顿第二定律，有μmg＝ma，解得a＝μg①如果时间t内一直加速，加速的位移为，故相对白板的位移为②如果先加速，后匀速，位移为，故相对白板的位移为③如果加速的末速度恰好等于v0，则，故相对白板的位移为经过时间t后，白板静止后，石墨做减速运动，加速度大小不变，故相对白板沿原路返回，故白板上黑色痕迹长度等于加速时相对薄板的位移；故选AC9、AC【解析】ABD．甲图中，对整体分析，根据牛顿第二定律可得整体的加速度：乙图中，对分析，加速度：根据速度位移公式可知甲图中到达桌边时的速度较小，根据可知甲图中到达桌边时动能较小，根据可知甲图中到达桌边时所用的时间较长，A正确，BD错误；C．甲图中绳子的拉力为：乙图中绳子拉力等于5N，C正确。故选AC。10、AB【解析】A、在t1时刻甲乙位移相同，故两车相遇，由于相遇前乙车在后，故是乙车追上甲车，故A正确；B、在t1时刻两车的位移相等，时间相等，所以平均速度相等，故B正确；C、丙、丁两车在t2时刻速度相等，为相遇前距离最远的时刻，没有相遇，故C错误；D、0～t2时间内．丙、丁两车的位移不相等，丁的位移大于丙的位移，故丁的平均速度大于丙的，故D错误；11、BC【解析】物块在传送带上加速度：物块与传送带速度相等时，经过时间：经过的位移：此后，物体和传动带共速，做匀速直线运动至传送带最右端，用时：所以物体先做匀加速直线运动，共速后做匀速直线运动，用时：BC正确，AD错误。故选BC。12、ABC【解析】AB．以A和斜面体为研究对象，由受力分析如图1可得，竖直方向，有水平方向，有由题意，当B中缓慢加入细沙，即mBg增大；所以FN减小，f地面增大，故AB正确C．若开始摩擦力的方向沿斜面向上，设斜面体倾角为θ，则有当B中缓慢加入细沙，即mBg增大时，f逐渐增大，故C正确；D．以A为研究对象，由受力分析如图2可知，在沿斜面方向，受重力的分力、摩擦力和绳子的拉力，绳子的拉力大小等于B的重力，若则摩擦力方向沿斜面向上，故D错误。故选ABC。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、①.刻度尺②.200N/m③.A【解析】（1）[1]．根据实验原理可知，本实验中应测量弹簧的长度；故应用到刻度尺；（2）[2][3]．由图象可知，斜率表示弹簧的劲度系数，为：图线不过原点的原因是实验中没有考虑（或忽略了）弹簧的自重或在弹簧没有处于竖直悬挂状态时测量它的原长．故选A14、①.（1）①长木板右端垫高可以平衡摩擦力②.②电源应该用6V交流电源③.③牵引小车的细线不与木板平行④开始实验时，小车离打点计时器太远.④.（2）不正确，应给小车一初速度，小车能匀速下滑⑤.（3）C⑥.（4）0.496⑦.（5）A【解析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项；根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小【详解】（1）错误之处有：①电源应用交流电；②没有平衡摩擦力；③小车应靠近打点计时器端；④左端连接的细线应与木板平行（2）不正确．平衡摩擦力的结果是不挂砂桶时，给小车一个初速度，小车能够匀速下滑．题中小车由静止开始沿木板向下滑动，做的是匀加速运动（3）不施加力时小车有加速度，根据牛顿第二定律，随着拉力增大，小车的加速度逐渐增大．故选C（4）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，设0到1之间的距离为x1，以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：x4−x1=3a1T2

x5−x2=3a2T2

x6−x3=3a3T2

为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值，得：a=(a1+a2+a3)即小车运动的加速度计算表达式为：a=×10−2m/s2=0.496m/s2；（5）