高一上学期物理期中模拟测试(一)
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.测试范围:人教版(2019): 必修第一册第1~3章。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.如图所示,一重力为G的物体静止在倾角为的斜面上,沿平行于斜面和垂直于斜面的两个方向分解重力G,这两个方向上的分力分别为和。则分力的大小为( )
A. B. C. D.G
2.如图所示,质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈上,现用大小均为F,方向相反的水平力分别推A和B,它们均静止不动,则( )
A.A与B之间可能没有弹力
B.B与地面之间一定有摩擦力
C.地面对B的支持力的大小一定等于
D.A一定受到B的摩擦力的作用
3.甲、乙两同学相约去参观博物馆。两人同时从各自家中出发,沿同一直线相向而行,经过一段时间后两人会合。身上携带的运动传感器分别记录了他们在这段时间内的速度大小随时间的变化关系,如图所示。其中,甲的速度大小随时间变化的图线为两段四分之一圆弧,则( )
A.在t1时刻,甲、乙两人相遇
B.在t1-t3时间内,乙所走路程大于甲
C.在t3时刻,甲、乙两人的加速度大小相等
D.在0-t4时间内,甲、乙两人的平均速度相同
4.拔河比赛是长郡中学“教师趣味运动会”必备项目,如图甲所示为拔河比赛时一位老师的拔河示意图,可以认为此时处于平衡状态.该情形下可简化成如图乙所示的一质量分布均匀的钢管模型.在拔河时身体缓慢向后倾倒,可以认为钢管与地面的夹角逐渐变小,在此期间,脚与水平地面之间没有滑动,绳子的方向始终保持水平.已知当钢管受到同一平面内不平行的三个力而平衡时,三个力的作用线必交于一点.根据上述信息,当钢管与地面的夹角逐渐变小时,下列说法正确的有( )
A.地面对钢管支持力变小 B.地面对钢管的摩擦力变大
C.地面对钢管的作用力不变 D.手对绳子的摩擦力方向向左
5.下列各图,关于各图受力情况说法正确的是( )
A.甲图中原木P在MN两点各受一个弹力,且均竖直向上
B.乙图中BC杆对绳子的弹力一定由B指向C
C.丙图中铁块所受重力可以分解为下滑力和对斜面的压力
D.丁图中弹簧一定处于压缩状态
6.三个重力均为的相同木块、、和两个劲度系数均为的相同轻弹簧、,用细线连接如图,其中放在光滑的水平桌面上。开始时,弹簧处于原长,木块都处于静止状态。现用水平力缓慢地向左拉弹簧的左端,直到木块刚好离开水平地面为止。该过程弹簧的左端向左移动的距离是(轻弹簧和细线的重量都忽略不计)( )
A. B. C. D.
7.一座小岛与码头相距300m,某人乘摩托艇从码头出发时开始计时,往返于码头和小岛之间,其x-t图象如图所示,则下列说法中正确的是
A.摩托艇在0~150s内位移大小是0,路程是600m
B.摩托艇在0~150s内位移大小是600m,路程是600m
C.摩托艇在48s时的瞬时速度大小为10m/s
D.摩托艇在0~30s内的加速度大小为10m/s2
8.如图所示,物块A放在直角三角形斜面体B上面,B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁,初始时A、B静止.现用力F沿斜面向上推A,但A、B仍未动.下列说法正确的是( )
A.施力后A、B之间的摩擦力一定比施力前大
B.施力后B与墙面间的弹力可能与施力前相等
C.施力后B与墙面间的摩擦力可能与施力前相等
D.施力后A对B的作用力可能比施力前小
9.游乐场中的升降机在竖直方向上运行,时刻初速度为0,其加速度随时间变化的图像如图所示,以向上为正方向,则下列对升降机的说法正确的是( )
A.时间内速度保持不变 B.时间内做匀速运动
C.时间内一直向上运动 D.时间内的平均速度为零
10.下列情况中的运动物体,能被看做质点的是( )
A.研究绕地球飞行时航天飞机的轨道
B.研究飞行中直升机上的螺旋桨的转动情况
C.计算从北京开往广州的一列火车的运行时间
D.计算在传送带上输送的工件数量
11.一矿井深为125 m,在井口每隔一定时间自由下落一小球.当第11个小球刚从井口开始下落时,第1个小球刚好到达井底,由此可知
A.相邻小球开始下落的时间间隔为1.00 s
B.相邻小球开始下落的时间间隔为0.50 s
C.当第11个小球刚从井口开始下落时,第5个小球距井底45 m
D.当第11个小球刚从井口开始下落时,第3个小球和第5个小球相距35 m
12.观察水龙头,在水龙头出水口出水的流量(在单位时间内通过任一横截面的水的体积)稳定时,发现自来水水流不太大时,从龙头中连续流出的水会形成一水柱,现测得高为H的水柱上端面积为,下端面积为,重力加速度为g,以下说法正确的是( )
A.水柱是上细下粗 B.水柱是上粗下细
C.该水龙头的流量是 D.该水龙头的流量是
第II卷(非选择题)
二、实验题(本题共2小题,每题6分,共12分)
13.用如图的器材和方法可以验证“力的平行四边形定则”,在圆形桌子上平铺一张白纸,在桌子边缘安装三个光滑的定滑轮,其中,滑轮P1固定在桌子边,滑轮P2、P3可沿桌边移动.第一次实验的步骤如下:
A.在三根轻绳下挂上一定质量的钩码,并使结点O静止;
B.在白纸上描下O点的位置和三根绳子的方向,以O点为起点,作出三个拉力的图示;
C.以绕过P2、P3绳的两个力为邻边作平行四边形,作出以O点为起点的平行四边形的对角线,量出对角线的长度;
D.检验对角线的长度和绕过P1绳的拉力的图示的长度是否一样,方向是否在一条直线上。
(1)这次实验中,若一根绳挂的钩码质量为m,另一根绳挂的钩码质量为2m,则第三根绳挂的钩码质量一定大于 且小于 。
(2)第二次实验时,改变滑轮P2、P3的位置和相应绳上钩码的数量,使结点平衡,绳的结点 (填“必须”或“不必”)与第一次实验中白纸上描下的O点重合.实验中,若桌面不水平 (填“会”或“不会”)影响实验的结论。若某滑轮与绳间存在摩擦力 (填“会”或“不会”)影响实验的结论。
14.“研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。
(1)图乙中的F与两力中,方向一定沿AO方向的是力为 。
(2)本实验采用的主要科学方法是 。
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法
(3)下列实验操作中叙述正确的是 。
A.两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大
B.把橡皮筋的另一端拉到O点时,两弹簧秤之间的夹角应取90°,以便计算出合力大小
C.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置O,这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同
D.若只增大某一个弹簧测力计的拉力的大小而且要保证橡皮筋结点位置不变,只需要调整另一个弹簧测力计的拉力的大小即可
三、计算题(本题共3小题,共40分)
15.教练员在指导运动员进行训练时,经常采用“25米往返跑”来训练运动员的体能,“25米往返跑”的成绩反应了人体的灵敏素质。测定时,在平直跑道上,运动员以站立式起跑姿势站在起点终点线前,当听到“跑”的口令后,全力跑向正前方25米处的折返线,教练员同时开始计时。运动员到达折返线处时,用手触摸折返线处的物体(如木箱),再转身跑向起点终点线,当胸部到达起点终点线的垂直面时,教练员停表,所用时间即为“25米往返跑”的成绩。设某运动员起跑的加速度为4m/s2,运动过程中的最大速度为8m/s,快到达折返线处时需减速到零,减速的加速度为8m/s2,返回时达到最大速度后不需减速,保持最大速度冲线。求该运动员“25米往返跑”的成绩为多少秒?
16.在停在水平地面上的小车内,用细绳AB、BC拴住一个重球,绳BC呈水平状态,绳AB与竖直方向夹角为α,球的质量为m,绳AB的拉力为T1,绳BC的拉力为T2。求:
(1)以小球为研究对象,画出受力图;
(2)绳子拉力T1, T2的合力为T,求T的大小和方向,并说明理由;
(3)当小车静止时,求绳子拉力T1, T2的大小。
17.在光滑的墙壁上用网兜把足球挂在A点,足球与墙壁的接触点为B,如图所示.足球的质量为,悬绳与墙壁的夹角为,网兜的质量不计,求悬绳对足球的拉力和墙壁对足球的支持力.(取)
试卷第2页,共2页
试卷第1页,共1页
参考答案:
1.B
【详解】根据力的正交分解,结合三角函数关系可知
故选B。
2.C
【详解】A.对物体A受力分析可知,若A与B之间没有弹力,则也不存在摩擦力,只受外力F和A物体自身重力,两个力不可能平衡,所以A与B之间一定有弹力作用,故A错误;
B.对A、B整体分析,由于处于平衡状态,所以水平方向合力为零,故 B与地面之间没有摩擦力作用,故B错误;
C.对A、B整体受力分析,由于处于平衡状态,根据平衡条件,竖直方向有
故C正确;
D.对物体A受力分析,当推力F沿斜面向上的分力等于重力沿斜面向下的分力时,摩擦力为零,即物体A、B间不一定有摩擦力,故D错误。
故选C。
3.C
【详解】A.在时刻,两人速度大小相等,由题干可知在时刻两人相遇,故A错误;
B.由图像与时间轴所围面积可知,在时间内,乙所走路程小于甲,故B错误;
C.图像的斜率表示加速度,设交点为A,则时刻交点A恰好等分的圆周,因此由几何关系可得过A点圆的切线的斜率和乙的斜率大小相等,都为,故C正确;
D.时间内,甲,乙两人的平均速度大小相等方向相反,故D错误。
故选C。
4.B
【详解】ABC.对钢管受力分析,钢管受重力G、绳子的拉力T、地面对钢管竖直向上的支持力、水平向右的摩擦力
可认为钢管受到重力G、绳子的拉力T和地面对钢管作用力F三个力,钢管平衡,三个力的作用线必交于一点,由此可知F方向斜向上,与水平面夹角为,根据共点力平衡条件可知
即随着钢管与地面夹角的逐渐变小,地面对钢管支持力(与重力等大反向)的大小不变,地面对钢管的作用力变大,地面对钢管的摩擦力变大,故AC错误,B正确;
D.根据相互作用力,手对绳子的摩擦力方向向右,故D错误。
故选B。
5.D
【详解】A.甲图,在M点的弹力方向垂直地面向上,在N点的弹力方向垂直杆向上,故A错误;B.乙图中BC杆斜插入墙壁,则BC杆对绳子的作用力与两侧绳的拉力的合力平衡,方向不一定由B指向C,故B错误;
C.丙图中铁块受重力、斜面的支持力和摩擦力而平衡,只受一个弹力,故C错误;
D.弹簧对小球的弹力只能沿弹簧的轴线方向,由平衡条件知,弹簧对小球弹力沿弹簧向右,故D正确。
故选:D。
6.B
【详解】对分析,根据共点力平衡得
知弹簧的压缩量为
当恰好离开地面时,对分析,根据共点力平衡得
解得弹簧的伸长量为
对整体分析,知绳子的拉力
对分析,根据共点力平衡得
解得弹簧的伸长量为
则该过程中弹簧的左端向左移动的距离为
故B正确、ACD错误。
故选B。
7.A
【详解】AB.根据x-t图象△x表示物体的位移可知,摩托艇在0-30s内位移为 x1=300m,30-60s内位移为x2=0,60-90s内位移为
x3=0-300m=-300m
则在150s内位移大小是
x=x1+x2+x3=300-300=0
路程等于
S=|x1|+|x2|+|x3|=300+300=600m
故A正确,B错误.
C.x-t图象的斜率等于速度,则摩托艇在48s 时的瞬时速度大小为0.故C错误.
D.摩托艇在0-30s内做匀速运动,加速度为零,故D错误;
8.D
【详解】A.对A物体,开始受重力、B对A的支持力和静摩擦力平衡,当施加F后,仍然处于静止,开始A所受的静摩擦力大小为,若,则A、B之间的静摩擦力大小还是等于,所以A、B之间的摩擦力可能不变,选项A错误;
B.以整体为研究对象,开始时B与墙面的弹力为零,施加力F后,B与墙面的弹力变为,弹力增大,选项B错误;
C.对整体分析,因为AB不动,弹簧的形变量不变,则弹簧的弹力不变,开始弹簧的弹力等于A、B的总重力,施加F后,弹簧的弹力不变,总重力不变,根据平衡条件可知B与墙之间一定有摩擦力,摩擦力大小等于力F在竖直方向的分力,方向竖直向下,选项C错误;
D.对A分析可知,施力前A受重力和B对A的作用力处于平衡,B对A的作用力大小等于A的重力,施力后A受重力、推力以及B对A的作用力,推力和B对A的作用力的合力等于A的重力,根据力的合成可知,B对A的作用力可能小于A的重力,再由牛顿第三定律可知,施力后A对B的作用力可能比施力前小,选项D正确。
故选D。
9.BD
【详解】A.由图像可知,时间内加速度保持不变,升降机向上做匀加速运动,故A错误;
B.由图像可知,时间内加速度为零,升降机向上做匀速运动,故B正确;
C.由图像可知,时,升降机的速度为
升降机从时刻开始向上做匀减速运动,速度减为零所用时间为
可知升降机在时刻速度减为零,则时间内升降机向下加速运动,故C错误;
D.升降机在时间内的位移为
升降机在时间内的平均速度为
故D正确。
故选BD。
10.ACD
【详解】A.研究绕地球飞行时航天飞机的轨道不用考虑航天飞机的大小、形状,可以将航天飞机看成质点,A正确;
B.研究直升机的螺旋桨的转动情况需考虑螺旋桨叶片的大小及不同部分的转动情况,此时螺旋桨不能被看做质点,B错误;
C.火车长度相对北京离广州的距离可以忽略不计,计算从北京开往广州的运行时间时可以将其视为质点,C正确;
D.计算在传送带上输送的工件数量时不用考虑工件的大小、形状,可以将工件看成质点,D正确。
故选ACD。
11.BD
【详解】AB.设小球自由下落到达井底经历时间为t,则由得t=5 s,所以相邻两个小球间的时间间隔为,故A错误,B正确;
C.当第11个小球刚从井口开始下落时,第5个小球下落的时间,下落高度,所以距井底的高度为125 m–45 m=80 m,故C错误;
D.同理当第11个小球刚从井口开始下落时,第3个小球下落的时间,下落高度,第3个小球和第5个小球相距35 m,故D正确.
12.BC
【详解】AB.设水在水柱上端处速度大小为v1,水流到水柱下端处的速度v2,
则有: ①
设极短时间为△t,在水柱上端处流出的水的体积:
V1=v1△t S1,
水流水柱下端处的体积:
V2=v2△t S2,
由题意知,V1=V2,即:v1△t S1=v2△t S2,
解得:v1S1=v2S2, ②
因为v1
CD.将②代入①可解得:,
则该水龙头的流量:
Q=v1S1=S1=S1S2,故C正确,D错误.
故选BC.
【点睛】设水在水柱上端处速度大小为v1,水流到水柱下端处的速度v2,根据匀变速直线运动速度位移公式和单位时间内流过任一横截面的体积相等列方程联立即可得出答案.
13. m 3m 不必 不会 会
【详解】(1)[1][2]若一根绳挂的钩码质量为m,另一根绳挂的钩码质量为2m,则两绳子的拉力分别为mg、2mg,两绳子的拉力的合力F的范围是2mg-mg≤F≤mg+2mg,即mg≤F≤3mg,三力的合力为零,则第三根绳挂的钩码质量在m~3m之间,即第三根绳挂的钩码质量一定大于m且小于3m。
(2)[3]本实验不是先用一根绳拉结点,然后用两根绳去拉结点,使一根绳拉的作用效果与两根绳拉的作用效果相同,而是三根绳都直接拉O点,所以O点的位置可以改变,绳的结点不必与第一次实验中白纸上描下的O点重合。
[4]若桌面不水平,也不会影响实验的结论。
[5]若某一滑轮与绳间存在较大摩擦力,则绳的拉力不再等于钩码重力,会影响实验结论。
14. B AC/CA
【详解】(1)[1]图乙中的F是F1、F2的合力,是通过作图得到的,与的效果相同,方向一定沿AO方向的是。
(2)[2]本实验采用的主要科学方法是等效替代。
故选B。
(3)[3]A.两弹簧测力计的拉力的合力与橡皮筋的拉力等大方向,合力可以同时大于两分力,故A正确;
B.把橡皮筋的另一端拉到O点时,为使作图方便,两弹簧秤之间的夹角大小合适,不一定取90°,不需要计算出合力大小,故B错误;
C.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置O,这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同,故C正确;
D.若只增大某一个弹簧测力计的拉力的大小而且要保证橡皮筋结点位置不变,即合力不变,只调整另一个弹簧测力计的拉力的大小,即只改变两个分力的大小而不改变两分力的方向,则合力一定改变,故D错误。
故选AC。
15.
【详解】对运动员,由起点终点线向折返线运动的过程中,加速阶段
,
减速阶段
,
匀速阶段
由折返线向起点终点线运动的过程中,加速阶段
,
匀速阶段
受试者“10米折返跑”的成绩为
16.(1) (2)mg 方向:竖直向上(3) ,
【详解】(1)受力图如图所示:
(2)球处于静止状态,受力平衡,绳子拉力的合力一定与重力大小相等,方向相反
T = mg
方向:竖直向上
(3)由平衡条件可得
17.,
【详解】足球受重力、绳子的拉力和墙壁的支持力,受力分析如图
根据平衡条件得
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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