云南省玉溪市华宁二中2017-2018学年高一学业水平考试模拟试卷四物理试卷(word版含答案)

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云南省玉溪市华宁二中2018年学业水平考试模拟试卷四
高一物理
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间120分钟。

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
分卷I
一、单选题(共12小题,每小题3.0分,共36分)
1.小球每隔0.2 s从同一高度抛出，做初速度为6 m/s的竖直上抛运动，设它们在空中不相
碰．第3个小球在抛出点以上能遇到的小球数为(取g＝10 m/s)( )
A． 6个B． 7个C． 8个D． 9个
2.有研究发现，轿车的加速度的变化情况将影响乘客的舒适度．若引入一个新的物理量(加速
度的变化率)来表示加速度变化的快慢，则该物理量的单位是( )
A． m/sB． m/s2C． m/s3D． m2/s
3.如图所示，有A、B两物体，mA＝2mB，用细绳连接后放在光滑的斜面上，在它们下滑的过程
中( )
A．它们的加速度a＝g sinθ
B．它们的加速度a＜g sinθ
C．细绳的张力F T≠0
D．细绳的张力F T＝mBg sinθ
4.一旅客在站台候车线处候车，若动车一节车厢长18米，动车进站时可以看做匀减速直线运
动．他发现4 s内动车从他跟前驶过3节车厢，而在接下来的2 s内驶过1节车厢．则该动
车的加速度大小为( )
A． 1 m/s2B． 1.5 m/s2C． 2.5 m/s2D． 3 m/s2
5.汽车从制动到停止下来共用了5 s，这段时间内，汽车每1 s前进的距离分别是9 m、7 m、5 m、3 m、1 m．则汽车全程的平均速度与哪一秒的平均速度相等( )
A．第1 sB．第2 sC．第3 sD．第4 s
6.一女同学穿着轮滑鞋以一定的速度俯身“滑入”静止汽车的车底，她用15 s穿越了20辆汽车底部后“滑出”，位移为58 m，假设她的运动可视为匀变速直线运动，从上述数据可以确定( )
A．她在车底运动时的加速度B．她在车底运动时的平均速度
C．她刚“滑入”车底时的速度D．她刚“滑出”车底时的速度
7.将一个物体以10 m/s的速度从5 m的高度水平抛出，落地时它的速度方向与水平地面的夹角为（不计空气阻力，取g=10 m/s2）（）
A．30°B．45°C．60°D．90°
8.如图所示为著名的“阿特伍德机”装置示意图．跨过轻质定滑轮的轻绳两端悬挂两个质量均为M的物块，当左侧物块附上质量为m的小物块时，该物块由静止开始加速下落，下落h 后小物块撞击挡板自动脱离，系统以v匀速运动．忽略系统一切阻力，重力加速度为g.若测出v，则可完成多个力学实验．下列关于此次实验的说法，正确的是( )
A．系统放上小物块后，轻绳的张力增加了mg
B．可测得当地重力加速度g＝
C．要验证机械能守恒，需验证等式mgh＝Mv2，是否成立
D． .要探究合外力与加速度的关系，需探究mg＝(M＋m)是否成立
9.如图所示，两球间的距离为r，两球的质量分布均匀，质量大小分别为m1、m2，半径大小分别为r1、r2，则两球间的万有引力大小为( )
A．Gm1m2/r2 B．Gm1m2/r12 C．GGm1m2/(r1+r2 )2 D无法计算
10.物体在合外力作用下做直线运动的v－t图象如图2所示．下列表述正确的是( ) A．在0～1 s内，合外力做正功
B．在0～2 s内，合外力总是做负功
C．在1～2 s内，合外力不做功
D．在0～3 s内，合外力总是做正功
11.根据力对物体做功的条件，下列说法中正确的是( )
A．工人扛着行李在水平路面上匀速前进时，工人对行李做正功
B．工人扛着行李从一楼走到三楼，工人对行李做正功
C．作用力与反作用力做的功大小相等，并且其代数和为0
D．在水平地面上拉着一物体运动一圈后又回到出发点，则由于物体位移为0，所以摩擦力不做功
12.塔式起重机模型如图，小车P沿吊臂向末端M水平匀速运动，同时将物体Q从地面竖直向上匀加速吊起，下图中能大致反映Q运动轨迹的是（）
A．B．C．D．
二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分)
13.在做完“验证力的平行四边形定则”实验后，某同学将其实验操作过程进行了回顾，并在
笔记本上记下如下几条体会，你认为他的体会中正确的是
A．用两只弹簧测力计拉橡皮条时，应使两细绳套间的夹角为90°，以便算出合力的大小
B．用两只弹簧测力计拉时合力的图示F与用一只弹簧测力计拉时图示F′不完全重合，在误
差允许范围内，可以说明“力的平行四边形定则”成立
C．若F1、F2方向不变，而大小各增加1 N，则合力的方向也不变，大小也增加1 N
D．在用弹簧测力计拉橡皮条时，要使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行
14.(多选)以v0＝12 m/s的速度匀速行驶的汽车，突然刹车，刹车过程中汽车以a＝－6 m/s2
的加速度继续前进，则刹车后( )
A． 3 s内的位移是12 mB． 3 s内的位移是9 m
C． 1 s末速度的大小是6 m/sD． 3 s末速度的大小是6 m/s
15.(多选)关于斜抛运动中的射高，下列说法中正确的是( )
A．初速度越大，射高越大
B．抛射角越大，射高越大
C．初速度一定时，抛射角越大，射高越大
D．抛射角一定时，初速度越大，射高越大
16.(多选)如图所示，一个物体以速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，墙壁和物体间的弹
簧被物体压缩，在此过程中以下说法正确的是( )
A．弹簧对物体做的功与物体的位移成正比
B．物体向墙壁运动相同的位移，弹力做的功不相等
C．弹簧的弹力做正功，弹性势能减小
D．弹簧的弹力做负功，弹性势能增加
分卷II
三、实验题(共2小题,共16分)
17.某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运
动情况，在纸带上打出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图所示．每
两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10 s.
完成下列填空和作图：
(1)每两个计数点间还有______个点没有标出．
(2)试根据纸带上各个计数点间的距离，每隔0.10 s测一次速度，计算出打下B、C、D、E、F
五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表(保留3位有效数字)
(3)这段时间内纸带的平均加速度为______________m/s2.
(4) 将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时
间变化的关系图线．
18.利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图所示．
(1)实验步骤：
①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1 m，将导轨调至水平．
②用游标卡尺测出挡光条的宽度d＝9.30 mm.
③由导轨标尺读出两光电门中心间的距离s＝________ cm.
④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2.
⑤从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间Δt1和Δt2.
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m.
(2)用直接测量的字母表示写出下列物理量的表达式．
①滑块通过光电门1和光电门2时，瞬时速度分别为v1＝________和v2＝________.
②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为E k1＝________和E k2＝________.
③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量ΔE p＝________(重力加速度为g)．
(3)如果ΔE p＝________，则可认为验证了机械能守恒定律．
四、计算题
19.一个篮球从高h1＝3.05 m的篮筐上由静止开始下落，经t1＝1.95 s落到水平地面上，速度v1＝19.1 m/s，然后以v2＝－4.9 m/s反弹，经t2＝0.5 s达到最高点，h2＝1.23 m．已知篮球与地面碰撞的时间为0.3 s，求：
(1)篮球与地面碰撞过程的加速度大小和方向；
(2)篮球从空中下落过程的平均速度的大小；
(3)篮球从开始下落到反弹至最高点过程的平均速度的大小．
20.如图所示，在公路的十字路口，红灯拦停了一车队，拦停的汽车排成笔直的一列，第一辆汽车的前端刚好与路口停止线相齐，汽车长均为l＝4.0 m，前面汽车尾部与相邻汽车的前端相距均为d1＝1.0 m．为了安全，前面汽车尾部与相邻汽车的前端相距至少为d2＝5.0 m才能开动，若汽车都以a＝2 m/s2的加速度做匀加速直线运动．绿灯亮起瞬时，第
一辆汽车立即开动，求：
(1)第六辆汽车前端刚到达停止线时的速度大小v；
(2)从绿灯刚亮起到第六辆汽车前端与停止线相齐所需最短时间t.
21.滑板运动是一项惊险刺激的运动，深受青少年的喜爱．如图所示是滑板运动的轨道，AB和CD是一段圆弧形轨道，BC是一段长7 m的水平轨道．一运动员从AB轨道上的P点以6 m/s 的速度下滑，经BC轨道后冲上CD轨道，到Q点时速度减为零．已知运动员的质量为50 kg，h＝1.4 m，H＝1.8 m不计圆弧轨道上的摩擦．(g＝10 m/s2)求：
(1)运动员第一次经过B点、C点时的速度各是多少？
(2)运动员与BC轨道间的动摩擦因数．
22.一部机器由电动机带动，机器皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的3倍(如图)，皮带与两轮之间不发生滑动．已知机器皮带轮边缘上一点的向心加速度为0.10 m/s2.
(1)电动机皮带轮与机器皮带轮的角速度之比；
(2)机器皮带轮上A点到转轴的距离为轮半径的一半，A点的向心加速度是多少？
答案解析
1.【答案】B
【解析】小球做竖直上抛运动，从抛出到落地的整个过程可以看成是匀减速直线运动，根据位移时间关系公式，有：x＝v0t－gt2；
代入数据，有：0＝6t－×10×t2；
得小球在空中运动的总时间为t＝1.2 s(t＝0舍去)
每隔0.2 s抛出一个小球，故第3个小球在抛出点以上能遇到的小球数为：N＝(－1)＋2＝
＋1＝7(个)．
2.【答案】C
【解析】由题意表述可知：加速度的变化率＝，而加速度a的单位是m/s2，时间Δt的单位是s，则加速度的变化率的单位就是m/s3，C正确．
3.【答案】A
【解析】对AB整体受力分析可知，整体受重力、弹力；将重力沿斜面和垂直于斜面进行分解，则支持力与重力垂直于斜面的分力相平衡；沿斜面方向的合外力F＝(mA＋mB)g sinθ；
由牛顿第二定律可知：
(mA＋mB)g sinθ＝(mA＋mB)a
解得：a＝g sinθ，故A正确，B错误；
对B分析，可知B受到的合力F＝mBa＝mBg sinθ；
F＝F T＋mBg sinθ，
故说明细绳的张力为零，故C、D错误．
4.【答案】B
【解析】4 s内动车从他跟前驶过3节车厢，则该段时间内中间时刻的瞬时速度v1＝＝
m/s＝13.5 m/s，
接下来的2 s内驶过1节车厢，该段时间内中间时刻的瞬时速度v2＝＝m/s＝9 m/s，
则动车的加速度a＝＝m/s2＝－1.5 m/s2，负号表示方向．B正确．
5.【答案】C
【解析】全程平均速度＝m/s＝5 m/s，第1 s内的平均速度为1＝m/s ＝9 m/s，第2 s内的平均速度为2＝m/s＝7 m/s，第3 s内的平均速度为3＝m/s＝5 m/s，第4 s内的平均速度为：4＝m/s＝3 m/s，第5 s内的平均速度为：5＝m/s＝1 m/s，故与第3 s内的平均速度相等，C正确．
6.【答案】B
【解析】根据x＝v0t＋at2，由于初速度未知，无法求出运动的加速度，A、C错误；她在车底的平均速度＝＝m/s≈3.87 m/s，B正确；由于初速度未知，由速度时间公式无法求出末速度，即滑出车底的速度，D错误．
7.【答案】B
【解析】物体做平抛运动，落地时竖直分速度v y===10 m/s
设落地时它的速度方向与水平地面的夹角为α．
根据平行四边形定则知，tanα==1，得α=45°
8.【答案】B
【解析】对系统，由牛顿第二定律得，加速度：a＝＝，对M，由牛顿第二定律得：F－Mg＝Ma，解得：F＝Mg＋，故A错误；对系统，由动能定理得：(M＋m)gh－Mgh＝(M＋m＋M)v2－0，解得：g＝，故B正确；如果机械能守恒，则：(M＋m)gh＝Mgh＋(M＋m＋M)v2，整理得：mgh＝(2M＋m)v2，故C错误；物体做初速度为零的匀加速直线运动，加速度：a＝，由牛顿第二定律得：(M＋m)g－Mg＝(M＋m＋M)a，整理得：mg＝(2M＋m)，要探究合外力与加速度的关系，需探究mg＝(2M＋m)是否成立，故D错误．
9.【答案】D
【解析】两球质量分布均匀，可认为质量集中于球心，由万有引力公式可知两球间的万有引力应为G，故选D.
10.【答案】A
【解析】根据物体的v－t图象可知，在0～1 s内，物体做匀加速运动，速度增加，合外力(加速度)方向与运动方向相同，合外力做正功，故选项A对，B错；在1～3 s内，速度减小，合外力(加速度)方向与运动方向相反，合外力做负功，故选项C，D错．
11.【答案】B
【解析】选项A中，工人对行李的作用力竖直向上，与行李的运动方向始终垂直，故对行李不做功，选项A错误；选项B中，工人对行李的作用力与行李的运动方向的夹角为锐角，故对行李做正功，选项B正确；选项C中，根据牛顿第三定律，作用力与反作用力大小相等、方向相反，但二者是对不同的物体做功，两个受力物体的位移大小不一定相等，所以选项C 错误；选项D中，摩擦力是变力，且总与物体相对地面的运动方向相反，因此当物体回到出发点后，虽然物体位移为0，但摩擦力仍对物体做了负功，故选项D错误．
12.【答案】B
【解析】物体Q参与两个分运动，水平方向向右做匀速直线运动，竖直方向向上做匀加速直线运动；水平分运动无加速度，竖直分运动加速度向上，故物体合运动的加速度向上，故轨
迹向上弯曲，故A、C、D错误，B正确，故选B．
13.【答案】BD
【解析】用两只弹簧拉橡皮条时，两细绳套的夹角约在60°～120°范围，实验中不需要计算出合力的大小，没必要非得把绳套间夹角设定为90°，A错．实验中F与F′的图示不一定完全重合，只要两者长度差不多，夹角很小，就可以近似验证“力的平行四边形定则”，B对．F1、F2夹角不确定，它们的大小与合力F的大小关系不确定，不能通过F1、F2大小的变化来确定F 大小的变化，C错．为减小读数和作图的误差，实验中用弹簧测力计拉橡皮条时，应使弹簧测力计与木板平面平行且弹簧测力计的轴线沿橡皮条或细绳套方向，D对．
14.【答案】AC
【解析】汽车开始刹车到停下来所需的时间t＝＝2 s，所以3 s内的位移等于2 s内的位移，x＝v0t＋at2＝12×2 m－×6×4 m＝12 m，A正确，B错误.1 s末速度v＝v0＋at＝12 m/s－6×1 m/s＝6 m/s，C正确.2 s末速度减小为0，所以3 s末速度等于0，D错误．15.【答案】CD
【解析】斜抛运动的射高，是由初速度和抛射角共同决定的，初速度一定时，抛射角越大，射高越大；抛射角一定时，初速度越大，射高也越大，故C、D正确．
16.【答案】BD
【解析】由功的计算公式W＝Fl cosα知，恒力做功时，做功的多少与物体的位移成正比，而弹簧对物体的弹力是一个变力，F＝kx，所以A错误；弹簧开始被压缩时弹力小，弹力做的功也少，弹簧的压缩量变大时，物体移动相同的位移，弹力做的功增大，故B正确；物体压缩弹簧的过程中，弹簧的弹力与弹力作用点的位移方向相反，所以弹力做负功，弹簧的压缩量增大，弹性势能增大，故C错误，D正确．
17.【答案】(1)4 (2)0.400 0.479 0.560 0.640 0.721 (3)0.8 (4)
【解析】(1)每两个相邻计数点之间还有四个点未画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T＝0.1 s.
(2)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，v B＝＝0.400 m/s，同理：vC＝0.479 m/s，v D＝0.560 m/s,vE＝0.640 m/s，v F＝0.721 m/s，
(3)根据匀变速直线运动的推论公式Δx＝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＝即：a＝0.801 m/s2
(4)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．
18.【答案】(1)60.00(59.96～60.04之间)
(2)①
②(M＋m)2(M＋m)2③mgs
(3)E k2－E k1
【解析】(1)距离s＝80.30 cm－20.30 cm＝60.00 cm.
(2)①由于挡光条宽度很小，因此可以将挡光条通过光电门时的平均速度当成瞬时速度，挡光条的宽度d可用游标卡尺测量，挡光时间Δt可从数字计时器读出．因此，滑块通过光电门1和光电门2的瞬时速度分别为v1＝，v2＝.
②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统的总动能分别为
E k1＝(M＋m)v＝(M＋m)2；
E k2＝(M＋m)v＝(M＋m)2.
③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量ΔE p＝mgs.
(3)如果在误差允许的范围内ΔE p＝E k2－E k1，则可认为验证了机械能守恒定律．
19.【答案】(1)80 m/s2，方向竖直向上(2)1.56 m/s
(3)0.66 m/s
【解析】(1)与地面碰撞过程中a′＝m/s2＝－80 m/s2，方向竖直向上；
(2)下落过程的平均速度＝＝m/s≈1.56 m/s；
(3)全程的位移x＝h1－h2＝(3.05－1.23) m＝1.82 m；
全程的时间t＝(1.95＋0.5＋0.3) s＝2.75 s；
则平均速度′＝m/s＝0.66 m/s.
20.【答案】(1)10 m/s (2)15.0 s
【解析】(1)第六辆汽车前端与停止线的距离为：
x1＝5(l＋d1)＝25.0 m
由v2＝2ax1，代入数据解得：v＝10 m/s
(2)设第二辆汽车刚开动时，第一辆汽车至少已行驶的时间t1，则第二辆汽车刚开动时，第一辆至少行驶的距离为：
x2＝d2－d1＝4.0 m
由x2＝at，
解得：t1＝＝s＝2 s，
从绿灯刚亮起到第六辆汽车刚开动至少所需时间为：t2＝5t1＝10.0 s
第六辆汽车刚开动到前端与停止线相齐所需时间为：t3＝＝s＝5.0 s.
从绿灯刚亮起到第六辆汽车前端与停止线相齐所需最短时间为：t＝t2＋t3
解得：t＝10.0＋5.0 s＝15.0 s
21.【答案】(1)8 m/s 6 m/s (2)0.2
【解析】以水平轨道为零势能面
(1)从P点到B点，根据机械能守恒定律有：mv＋mgh＝mv
解得v B＝8 m/s
从C点到Q点，根据机械能守恒定律有mv＝mgH
解得v C＝6 m/s.
(2)从B到C由动能定理，－μmglBC＝mv－mv
解得μ＝0.2.
22.【答案】(1)3∶1 (2)0.05 m/s2
【解析】(1)两轮边缘的线速度大小相等，由v＝ωr得
＝＝
(2)A点和机器皮带轮边缘上一点的角速度相同，由a＝ω2r得
＝a＝0.05 m/s2
aA。