湖南省长沙市明达中学物理高一上期末学业质量监测试题含解析

湖南省长沙市明达中学物理高一上期末学业质量监测试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、如图所示为研究物块与木板之间摩擦力大小的实验装置．将一物块和木板叠放于水平桌面上，轻质弹簧测力计一端固定，另一端用细线与物块水平相连．现在用绳索与长木板连接，用手向右水平拉绳索，使长木板在桌面上滑动．弹簧测力计示数稳定后，下列说法正确的是A.物块与木板之间的摩擦力是静摩擦力B只有长木板匀速运动时测力计示数才不变C.测力计的示数一定等于物块所受摩擦力的大小D.测力计的示数一定等于手对绳索拉力的大小2、升降机地板上放一个弹簧盘秤，盘上放一质量为m的物体，当秤的读数为时，升降机可能做的运动是（）A.加速上升 B.加速下降C.减速下降 D.匀速下降3、如图所示,在水平面运动小车内,用轻绳AB、BC拴住一个重力为G的小球,轻绳AB、BC与水平方向夹角分别为30°和45°,绳AB的拉力为绳BC的拉力为下列叙述不正确的是A.小车向右以加速度匀加速运动时B.小车向右以加速度匀加速运动时C.小车向右以加速度匀减速运动时D.小车向右以加速度匀减速运动时4、如图所示，A、B、C三个物体的质量相等，有F＝1N的两个水平力作用于A、B两个物体上，A、B、C都静止，则地面对A物体、A物体对B物体、B物体对C物体的摩擦力分别为：（）A.1N、2N、1NB.1N、0、1NC.0、1N、0D.1N、1N、0N5、下列说法正确的是（）A.在水平面上滑动的物块，最终停下来，是由于没有外力维持它运动B.所受合力较大的物体，加速度一定很大C.伽利略理想斜面实验是牛顿第一定律的实验基础D.几个力的合力，一定大于其中任意一个分力6、某同学利用打点计时器研究做匀加速直线运动小车的运动情况.图示为该同学实验时打出的一条纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔是0.1s.打点计时器打B点时小车的速度（）A.1.45m/s B.0.145m/sC.14.5m/s D.145m/s7、如图所示，质量相同的P、Q两球均处于静止状态，现用小锤打击弹性金属片，使P球沿水平方向抛出，Q球同时被松开而自由下落。则下列说法中正确的有（）A.P球先落地B.两球落地时速度大小相同C.下落过程中两球的加速度相同D.同一时刻两球离地面的高度相同8、将重为50N的物体放在某直升电梯的地板上，该电梯在经过某一楼层地面前后运动过程中，物体受到电梯地板的支持力随时间变化的图像如图所示，由此可以判断（）A.t=1s时刻电梯的加速度方向竖直向上B.t=6s时刻电梯的加速度为零C.t=8s时刻电梯处于失重状态D.t=11s时刻电梯的加速度方向竖直向下9、如图所示为甲乙两质点作直线运动的位移-时间图像，由图像可知（）A.甲乙两质点在1s末相遇B.甲乙两质点在1s末的速度大小相等C.甲乙两质点在第1s内反方向运动D.在第1s内甲质点的速率比乙质点的速率要大10、下列说法正确是（）A.曲线运动一定是变速运动B.平抛运动一定是匀变速运动C.匀速圆周运动是速度不变的运动D.只要两个分运动是直线运动，合运动一定也是直线运动11、如图，A、B两物体通过跨过光滑滑轮的细线连在一起，它们均处于静止状态，有关两物体的受力情况正确的是（）A.A受4个力作用，其中弹力有1个B.A受4个力作用，其中弹力有2个C.B受2个力作用，其中弹力有2个D.B受2个力作用，其中弹力有1个12、如图所示，在高度不同两水平台阶上放有质量分别为m1、m2的两物体，物体间用轻弹簧相连，弹簧与竖直方向夹角为θ．在m1左端施加水平拉力F，使m1、m2均处于静止状态，已知m1表面光滑，重力加速度为g，则下列说法正确的是()A.弹簧弹力的大小为B.地面对m2的摩擦力大小为FC.地面对m2的支持力可能为零D.m1与m2一定相等二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图所示为“研究小车的加速度和力的关系”的实验装置。（1）下列关于该实验操作的说法，正确的是______（选填选项前的字母）；A．在研究“加速度与合外力的关系”前，必须平衡摩擦力B．必须保证小车的质量远大于所挂钩码的质量C．每当改变钩码质量时，必须重新平衡摩擦力D．先接通电源，再释放小车（2）改变砂和砂桶的重力，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a－F关系图线（如图所示）。①分析此图线OA段可得出的实验结论是_____________________________________________。②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．砂和砂桶的总质量太大D．所用小车的质量太大14、（10分）如图所示，质量为的小球以的速度沿光清水平面向右运动，碰到墙壁经后以的速度沿同、直线反弹，设初速度方向为正，小球在这内的加速度大小为______?，墙对小球的平均作用力大小为____，墙对小球做的功为____.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）如图所示，质量为M=1kg的长木板B放置在水平面上，质量为m=1kg，可视为质点的物块A放置于长木板B的上表面的正中央，A、B之间的动摩擦因数为μ1=0.5，B与水平面之间的动摩擦因数为μ2=0.35，长木板B的右侧s=3m处有一竖直墙面，木板与墙面之间发生碰撞时，速度反向且大小保持不变。现从静止开始对长木板B持续施加一个水平向右的推力，使其向右运动，直到右端接触到竖直墙面前的瞬间将力F撤去。设物体间的最大静摩擦力等于其滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。（1）若保持A、B一起向右匀速直线运动，求F的大小；（2）要使A与B之间发生相对滑动，则力F至少需要多大?（3）若力F=18N，要使A不从B的上表面滑落，长木板B的长度L至少为多少?16、（12分）如图所示为“探究加速度与力、物体质量关系”的实验装置．所使用的打点计时器所接的交流电的频率为50Hz⑴在平衡摩擦力的过程中，下列操作正确的是（）A．调节木板倾角，使没有细线提供拉力时小车能在斜面上静止B．调节木板倾角，使只挂砝码盘不挂砝码时小车能在斜面上静止C．调节木板倾角，使没有细线提供拉力时小车能在斜面上匀速运动D．调节木板倾角，使只挂砝码盘不挂砝码时小车能在斜面上匀速运动⑵实验中需要调节木板上的定滑轮，使牵引小车的细线与木板平行，这样做的主要目的是（）A．避免小车在运动过程中发生抖动B．使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C．保证小车最终能够做匀速直线运动D．使细线拉力等于小车受到的合力⑶不考虑滑轮的摩擦和重力，下列说法中正确的是（）A．细绳对小车的拉力大小等于弹簧秤的示数B．弹簧秤的示数等于砝码和砝码盘的总重力的一半C．为了减小误差，实验中需要保证砝码和砝码盘的质量远小于小车的质量D．通过增减小车上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度⑷甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示装置放在水平桌面上，小车上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到右图中甲、乙两条直线，设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙,甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为甲、乙，由图可知,m甲_____m乙,甲_____乙．(选填“”、“”或“”）17、（12分）一质量为100kg的货箱放在水平地面上，搬运工直接搬动它比较困难，于是他采用如图所示的方式拖动货箱。当绳子的拉力F=500N，与水平方向夹角为时恰能匀速拖动货箱，已知sin=0.6，cos=0.8，g=10m/s2。求(1)运动过程中，物体所受地面的支持力为多大？(2)物体与地面之间的摩擦因数。（结果保留两位有效数字）

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、C【解析】根据受力分析的方法，结合重力、弹力与摩擦力的特征，即可求解，由题意可知，不论木板做何种运动，不影响测量结果；【详解】对物块受力分析，受力有：重力，支持力，滑动摩擦力和弹簧的拉力4个力作用处于平衡状态，由于二者发生相对运动，所以物块与木板之间的摩擦力是滑动摩擦力，本实验中，木板不论处于什么运动，木块总处于平衡状态，则弹簧的弹力总等于木块的滑动摩擦力，即保持不变，故C正确、ABD错误【点睛】计算摩擦力，首先要根据物体的受力情况，判断物体的状态，确定是什么摩擦力，再选择解题方法，静摩擦力由平衡条件求解，而滑动摩擦力可由公式或平衡条件求解，当两个物相对静止时，受到的是静摩擦力，当两个物体之间发生相对运动时，受到的是滑动摩擦力2、B【解析】根据物体的受力情况可求得物体的合力，再由牛顿第二定律可知加速度的方向，由运动学公式可得出升降机可能的运动情况；【详解】当秤的读数为，物体受到的支持力竖直向上为，则物体受到的合力方向竖直向下，则物体的加速度竖直向下，则升降机可能竖直向上做匀减速运动，或竖直向下做匀加速运动，故B正确，ACD错误【点睛】本题为牛顿第二定律的应用之超重与失重，根据题意判断出加速度的方向，然后判断物体的运动性质即可正确解题3、D【解析】当加速度方向向左或向右时，分别找出当AB和BC绳的拉力为零时的临界加速度值，然后进行分析.【详解】当小车向右加速运动时，当AB绳的拉力恰为零时，根据牛顿第二定律：mgtan450=ma1，解得a0=g，则小车向右以加速度g匀加速运动时，T1=0，T2=G，选项AB正确；当小车向右做减速运动时，当BC绳的拉力恰为零时，根据牛顿第二定律：mgtan600=ma2，解得a2=g，，则小车向右以加速度g匀减速运动时，T2=0，T1=2G，故选项C正确，D错误；此题选择不正确的选项，故选D.4、C【解析】本题通过整体隔离的模型考查了受力平衡的分析，因为三个物体都静止，所以先以整体为研究对象，可知地面对A的摩擦力为零，再以BC为研究对象，可知A对B的摩擦力大小为1N，再以C为研究对象，因为水平方向不受其它力的作用，利用假设法可知B对C的摩擦力为零，C对5、C【解析】A．在水平面上滑动的物块，最终停下来，是由于摩擦力的作用，A错误；B．受的合力较大的物体，质量未知，所以加速度不确定，B错误；C．牛顿第一定律是在伽利略的理想斜面实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论，故伽利略的理想斜面实验是牛顿第一定律的”实验“基础，C正确；D．根据平行四边形定则几个力的合力，可以大于、等于、小于其中任意一个分力，D错误；故选C。6、B【解析】根据毫米刻度尺读出两相邻计数点的距离．根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小【详解】由图可知，A、B、C、D四点对应的刻度分别是0、1.20cm、2.90cm、5.10cm，则SAB=1.20cm，SBC=1.70cm，SCD=2.20cm，纸带上两相邻计数点的时间间隔是0.1s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小．vB==0.145m/s，故选B.7、CD【解析】考查平抛运动的性质。【详解】A．P球做平抛运动，平抛运动竖直方向为自由落体运动，与Q球运动情况一致：解得，两球下落高度相同，同时开始运动，所以同时落地，A错误；B．两球落地时，竖直方向速度相同：但P球水平方向有初速度做匀速直线运动，而Q球没有，所以：B错误；C．下落过程中，都只受重力，加速度都为重力加速度g，C正确；D．由平抛运动和自由落体运动的竖直位移：可知，同一时刻两球离地面的高度相同，D正确。故选CD。8、ABD【解析】在0-2s内重物处于超重状态，在2-10s内电梯做匀速直线运动，从10s到12s失重。由运动学公式分析三个速度的大小和方向。【详解】A．在0-2s内重物处于超重状态，t=1s时刻电梯的加速度方向竖直向上，A正确；BC．在2-10s内电梯做匀速直线运动或静止状态，加速度为零，B正确，C错误；D．从10s到12s失重，t=11s时刻电梯的加速度方向竖直向下。故D正确。故选ABD。9、AC【解析】A．在1s末两者的位置坐标相同，所以两者相遇了，故A正确；BCD．位移-时间图像的斜率表示速度，1s末两者的速度分别为可知，两者运动方向相反，甲质点的速率比乙质点的速率要小，故BD错误，C正确。故选AC。【名师点睛】关键掌握位移图象的基本性质：横坐标代表时刻，而纵坐标代表物体所在的位置，纵坐标不变即物体保持静止状态；位移时间图像是用来描述物体位移随时间变化规律的图像，不是物体的运动轨迹，斜率等于物体运动的速度，斜率的正负表示速度的方向，质点通过的位移等于x的变化量。10、AB【解析】A.曲线运动物体的速度方向一定变化，则曲线运动一定是变速运动，故A项符合题意.B.平抛运动的加速度是恒定的g，故一定是匀变速运动，故B项符合题意.C.匀速圆周运动是速度大小不变，速度方向时刻变化的运动，则是变速运动，故C项不合题意.D.两个分运动是直线运动，合运动不一定是直线运动，例如平抛运动，故D项不合题意.11、BD【解析】据题知，B处于静止状态，受到重力和绳子的拉力作用，其中绳子的拉力属于弹力，故D正确；对于A，由于绳子对A有拉力作用，物体有向右运动趋势，而又保持静止状态，所以地面对A有向左的静摩擦力f，因有摩擦力，所以地面对物体A必定有支持力N，所以物体A一定受到4个力作用：重力Mg、绳子的拉力T、地面的支持力N和静摩擦力f，其中支持力和拉力都是弹力，所以有2个弹力．故B正确．故选BD【点睛】本题考查分析物体受力情况能力，一般按重力、弹力、摩擦力的顺序进行分析．要知道当两物体间有摩擦力时，一定有弹力12、AB【解析】对整体受力分析可知，整体受重力、支持力、拉力，要使整体处于平衡，则水平方向一定有向右的摩擦力作用在m2上，且大小与F相同，故B正确；因m2与地面间有摩擦力，则支持力一定不为零，故C错误；对m2受力分析可知，弹簧弹力水平方向的分力应等于F，故弹簧弹力为，故A正确；因竖直方向上的受力不明确，无法确定两物体的质量关系，也无法求出弹簧弹力与重力的关系，故D错误；故选AB二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、①.ABD②.在小车质量一定的条件下，小车的加速度a与其所受合外力F成正比③.C【解析】（1）[1]．A．在研究“加速度与合外力的关系”前，必须平衡摩擦力，选项A正确；B．必须保证小车的质量远大于所挂钩码的质量，这样可认为小车所受的拉力等于钩码的重力，选项B正确；C．每当改变钩码质量时，不需要重新平衡摩擦力，选项C错误；D．先接通电源，再释放小车，选项D正确；故选ABD。（2）①[2]．由图线OA段可知，a与F的图线是倾斜的直线，说明在小车质量一定的条件下，小车的加速度a与其所受合外力F成正比；②[3]．因为图线的斜率表示物体的质量，AB段明显偏离直线，此时小车的质量不再远大于钩码的质量，故选C14、①.500m/s2②.50N③.-0.25J【解析】根据小球的初末速度和时间，结合加速度的定义式求出小球的加速度．根据牛顿第二定律求解墙对小球的平均作用力；根据动能定理求解墙对小球做的功.【详解】规定初速度的方向为正方向，则小球的加速度为：，负号表示方向，即加速度的方向向左．根据牛顿第二定律可得，墙对小球的平均作用力大小为F=ma=50N；根据动能定理可得墙对小球做的功：.三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）7N；（2）F=17N；（3）7m。【解析】（1）若保持AB一起向右匀速直线运动，以AB整体为研究对象，由平衡条件有：解得：F=7N（2）以A为研究对象，A的最大加速度为aA，则有解得：以B为研究对象，当AB恰要有相对运动时具有相同的加速度。则：解得：F=17N（3）F=18N，物块与