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1、高一物理期中考试模拟试题 答案 一、选择题(本题共 10小题,每小题 5分,共 50分。多选题已在题号后标出)1.(2015 宁波模拟)如图所示为做直线运动的某一质点在 6s 内的 x-t 图像,则对于该质点在 6s 内的运动,以下说法正确的是()A.质点在 46 s 内速度最大 B.质点在 24 s 内做匀速直线运动 C.质点在 5 s 末离出发点最远 D.质点在 5 s 末速度方向发生改变【解析】选 A。x-t 图像的斜率表示速度,在 46 s 内图像斜率最大,故质点在4 6 s 内速度最大,A 正确;在24 s 内图像的斜率为零,质点的速度为零,处于静止状态,B 错误;质点在 5 s 末
2、返回到出发点,C 错误;质点在 5 s 末速度方向没有发生改变,仍为负方向,D 错误。2.(多选)(2015 温州模拟)如图是甲、乙两物体从同一点开始做直线运动的运动图像,下列说法正确的是()A.若 y 表示位移,则 t1时间内甲的位移小于乙的位移 B.若 y 表示速度,则 t1时间内甲的位移小于乙的位移 C.若 y 表示位移,则 t=t1时甲的速度大于乙的速度 D.若 y 表示速度,则 t=t1时甲的速度大于乙的速度【解析】选 B、C。若 y 表示位移,则知 t1时间内甲的位移等于乙的位移;斜率等于物体的速度,可知 t=t1时甲的速度大于乙的速度,故选项 A错误,C 正确;若 y 表示速度,
3、速度-时间图像与坐标轴所围的“面积”表示物体的位移,则t1时间内甲的位移小于乙的位移,t=t1时甲的速度等于乙的速度,故B正确,D 错误。3.(2014 南昌模拟)一物体以初速度 v0做匀减速运动,第 1s 内通过的位移为 x1=3m,第 2s 内通过的位移为 x2=2m,又经过位移 x3,物体的速度减小为 0,则下列说法中不正确的是()A.初速度 v0的大小为 2.5m/s B.加速度 a 的大小为 1m/s2 C.位移 x3的大小为m D.位移 x3内的平均速度大小为 0.75m/s【解析】选 A。根据匀变速直线运动位移-时间公式,则有 x1=v0t1-a,x2=v0(t1+t2)-a(t
4、1+t2)2-x1,解得 v0=3.5m/s,a=1m/s2;设物体的停止距离为 x,停止时所用时间为 t,根据匀变速直线运动位移-速度公式和速度时间公式,则有=2ax,v0=at,解得：x=m,t=3.5s,因此,x3=x-x1-x2=m,所用时间t3=t-t1-t2=1.5s,位移 x3内的平均速度大小=0.75m/s。故选 A。4.小球每隔 0.2s 从同一高度抛出,做初速为 6 m/s 的竖直上抛运动,设它们在空中不相碰。第一个小球在抛出点以上能遇到的小球数为(取 g=10 m/s2)()A.三个 B.四个 C.五个 D.六个【解析】选 C。第一个小球自抛出至落回抛出点所需时间为 t=
5、1.2s,由于每隔 0.2 s从同一高度抛出其他小球,则第一个小球刚落回抛出点时,自抛出点共抛出的小球个数为=6,所以第一个小球在抛出点以上可以遇到五个小球。选项 C正确,A、B、D错误。5.(多选)(2013 四川高考)甲、乙两物体在 t=0 时刻经过同一位置沿 x 轴运动,其 v-t 图像如图所示,则()A.甲、乙在 t=0 到 t=1s 之间沿同一方向运动 B.乙在 t=0 到 t=7s 之间的位移为零 C.甲在 t=0 到 t=4s 之间做往复运动 D.甲、乙在 t=6s时的加速度方向相同【解题指南】解答本题时应注意以下三点：(1)明确 v-t 图像所围面积表示位移。(2)明确 v-t
6、 图像中 t 上方的速度为正方向,t 下方的速度为负方向。(3)明确 v-t 图像的斜率的正负表示的是加速度的方向。【解析】选 B、D。在 t=0 到 t=1s 之间,甲沿正方向运动,而乙先沿负方向运动,再沿正方向运动,故选项 A错误;在 t=0 到 t=7s 之间,乙在 t 上方所围面积与下方所围面积相等,则 t=0 到 t=7s 之间的位移为零,故选项 B正确;甲在 t=0 到 t=4s 之间速度是正值,则甲沿正方向运动,故选项 C错误;甲、乙在 t=6s时的加速度方向与正方向相反,故选项 D正确。6.(多选)(2013 大纲版全国卷)将甲、乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向
7、上抛出,抛出时间间隔 2s,它们运动的 v-t 图像分别如直线甲、乙所示。则()A.t=2s 时,两球高度相差一定为 40 m B.t=4s 时,两球相对于各自抛出点的位移相等 C.两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等 D.甲球从抛出至达到最高点的时间间隔与乙球的相等【解题指南】解答本题时应从以下三点进行分析：(1)理解 v-t 图像中图线与 t 轴包围的面积表示位移。(2)注意两小球的初始位置不同。(3)小球抛出后,只受重力,加速度向下。【解析】选 B、D。t=2s 时,两球运动的位移相差 40 m,但两小球是从距地面不同高度处竖直向上抛出的,无法判断两小球的高度差,A 错;根据 v-t
8、图像中图线与 t 轴包围的面积表示位移可求出 4s 时两球的位移都是 40 m,B对;两小球是从距地面不同高度处竖直向上抛出的,落地的时间不确定,C 错;两小球竖直向上的初速度相同,由 t=知到达最高点用时相等,D 对。7.(2015 益阳模拟)在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体 A,A 与竖直墙面间放一光滑圆球 B,整个装置处于静止状态。现对 B施加一竖直向下的力 F,F 的作用线通过球心,设墙对 B的作用力为 F1,B 对 A的作用力为 F2,地面对 A的摩擦力为 F3。若 F缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如图所示,在此过程中()A.F1保持不变,F3缓慢增大 B.F
9、1缓慢增大,F3保持不变 C.F2缓慢增大,F3缓慢增大 D.F2缓慢增大,F3保持不变【解析】选 C。球 B受力如图所示,墙对球 B的作用力及 A对球 B的作用力的合力与F及重力的合力大小相等,方向相反,故当F增大时,B 对A的压力增大,即 F2增大,同理可知,墙对 B的作用力 F1增大;对整体分析,整体竖直方向受重力、支持力及力 F,水平方向受墙的作用力 F1和地面对 A的摩擦力 F3而处于平衡,由平衡条件得,当 F增大时,地面对 A的摩擦力 F3增大,故选项 C正确。8.(多选)(2013 广东高考)如图,物体 P静止于固定的斜面上,P 的上表面水平。现把物体 Q轻轻地叠放在 P上,则(
10、)A.P 向下滑动 B.P 静止不动 C.P 所受的合外力增大 D.P 与斜面间的静摩擦力增大【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析：(1)知道 P静止在斜面上的条件。(2)Q 轻放于 P上,相当于 P的质量变大,各力均变化,分析合力是否变化。【解析】选 B、D。设 P的质量为 m,P 静止于斜面上,则有 mgsin=Ff mgcos,当把 Q轻放于 P之上,相当于 P的质量变大,设 P、Q的总质量为 M,则有 MgsinMgcos,故 P仍静止不动,A 错误、B正确;P 静止不动,合力 为零,C 错误;对 P、Q整体：Ff=Mgsin,由于 Mm,故 Ff变大,D 正确。9.(2013
11、新课标全国卷)如图,在固定斜面上的一物块受到一外力 F 的作用,F 平行于斜面向上。若要物块在斜面上保持静止,F 的取值应有一定范围,已知其最大值和最小值分别为 F1和 F2(F20)。由此可求出()A.物块的质量 B.斜面的倾角 C.物块与斜面间的最大静摩擦力 D.物块对斜面的正压力【解析】选 C。设物块质量为 m,斜面的倾角为,最大静摩擦力为 Ffm,对物块受力分析,根据物块的平衡条件建立方程,外力 F 最大时,最大静摩擦力方向沿斜面向下,有 mgsin+Ffm=F1;外力 F 最小时,最大静摩擦力方向沿斜面向上,有 mgsin-Ffm=F2;两式相减,可解得最大静摩擦力 Ffm,选项 C
12、 正确;由这两个等式无法解出物块的质量和斜面的倾角及物块对斜面的正压力。10.如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为 N1,球对木板的压力大小为 N2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦,在此过程中()A.N1始终减小,N2始终增大 B.N1始终减小,N2始终减小 C.N1先增大后减小,N2始终减小 D.N1先增大后减小,N2先减小后增大【解析】选 B。方法一：平行四边形法 将小球的重力沿垂直于墙和垂直于木板两个方向进行分解,画出平行四边形,两个分力分别与N1、N2大小相等;当木板顺时针转动时,N2的方向随之发生变化,由
13、图可知 N1、N2均减小,B 正确。方法二：三角形法 以小球为研究对象,画出小球受力的矢量三角形,木板对球的弹力大小为 N2,由力的矢量三角形很直观地可看出：N1始终减小,N2始终减小。故选项 B 正确。【加固训练】(多选)(2014 哈尔滨模拟)如图所示,两段等长细线 L1和 L2串接着两个质量相等的小球 a、b,悬挂于 O点。现施加水平向右的力 F 缓慢拉动a,L1对a 球的拉力大小为F1,L2对b球的拉力大小为F2,在缓慢拉动的过程中,F1和 F2的变化情况是()A.F1变大 B.F1变小 直线运动的某一质点在内的图像则对于该质点在内的运动以下说法正确的是质点在内速度最大质点在内做匀速直
14、线运动质点在末离出发点最远质点在末速度方向发生改变解析选图像的斜率表示速度在内图像斜率最大故质点在内速度有发生改变仍为负方向错误多选温州模拟如图是甲乙两物体从同一点开始做直线运动的运动图像下列说法正确的是若表示位移则时间内甲的位移小于乙的位移若表示速度则时间内甲的位移小于乙的位移若表示位移则时甲的速度大于体的速度可知时甲的速度大于乙的速度故选项错误正确若表示速度速度时间图像与坐标轴所围的面积表示物体的位移则时间内甲的位移小于乙的位移时甲的速度等于乙的速度故正确错误南昌模拟一物体以初速度做匀减速运动第内通C.F2不变 D.F2变大【解析】选 A、C。在 F 缓慢拉动过程中,b 球受力如图甲所示,
15、由平衡条件得 F2=m2g,故 F2不变,选项 C正确,D 错误;a、b 球整体受力如图乙所示,由平衡条件得 F1cos-(m1+m2)g=0,在力 F 向右拉动过程中,L1与竖直方向的夹角变大,cos 变小,故 F1变大,选项 A正确,B 错误。11.(2014 德阳模拟)如图所示,不计重力的轻杆 OP能以 O点为圆心在竖直平面内自由转动,P 端用轻绳 PB挂一重物,而另一根轻绳通过滑轮系住 P 端。在力 F 的作用下,当杆 OP和竖直方向的夹角(0)缓慢增大时,力 F的大小应()A.恒定不变 B.逐渐增大 C.逐渐减小 D.先增大后减小【解析】选 B。由三角形相似得：=,F=mg,逐渐增大
16、,即 PQ增大,由上式知 F逐渐增大,B正确。【总结提升】三角形相似法求解动态平衡问题的一般思路(1)选取研究对象,进行受力分析。(2)画出物体受力的矢量三角形。(3)利用力的矢量三角形和几何三角形相似的特点,找到对应的力和线段的长度。(4)根据对应线段的长度或长度变化判断力的大小或力的大小变化。12.(多选)物块 M 在静止的传送带上匀速下滑时,若传送带突然转动且转动的方向如图中箭头所示,则传送带转动后()A.M将减速下滑 B.M仍匀速下滑 C.M受到的摩擦力不变 D.M受到的摩擦力变大【解析】选 B、C。由物块 M在静止的传送带上匀速下滑知,Mgsin=Mgcos,传送带突然转动,转动后物
17、块所受的摩擦力和匀速运动时相同,故物块的受力没有变化,则物块的运动状态也不变化,仍匀速下滑,B、C正确。13.(多选)如图所示,两相同轻质硬杆 OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴 O、O1、O2转动,在 O点悬挂一重物 M,将两相同木块 m紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持静止。Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小,FN表示木块与挡板间正压力的大小。若挡板间的距离稍许增大后,系统仍静止,且 O1、O2始终等高,则()A.Ff变小 B.Ff不变 C.FN变小 D.FN变大【解析】选 B、D。以两个木块 m和重物 M整体作为研究对象,在竖直方向上,Ff=g,与挡板间的距离无关,A 错误,B 正确
18、;如图所示,以轴O点为研究对象,杆对轴 O的作用力为 F=,再以木块 m为研究对象,挡板对木块的正压力 FN=Fsin=Fsin=,当挡板间的距离稍许增大时,增大,FN增大,C 错误,D 正确。二、实验题 14.(2015 襄阳模拟)某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中 A为固定橡皮条的图钉,O 为橡皮条与细绳的结点,OB 和 OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。直线运动的某一质点在内的图像则对于该质点在内的运动以下说法正确的是质点在内速度最大质点在内做匀速直线运动质点在末离出发点最远质点在末速度方向发生改变解析选图像的斜率表示速度在内图像斜率最大故质点在内
19、速度有发生改变仍为负方向错误多选温州模拟如图是甲乙两物体从同一点开始做直线运动的运动图像下列说法正确的是若表示位移则时间内甲的位移小于乙的位移若表示速度则时间内甲的位移小于乙的位移若表示位移则时甲的速度大于体的速度可知时甲的速度大于乙的速度故选项错误正确若表示速度速度时间图像与坐标轴所围的面积表示物体的位移则时间内甲的位移小于乙的位移时甲的速度等于乙的速度故正确错误南昌模拟一物体以初速度做匀减速运动第内通(1)如果没有操作失误,图乙中的 F与 F两力中,方向一定沿 AO方向的是 。(2)本实验采用的科学方法是 。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)实验时,主
20、要的步骤是：A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的 A 点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置 O,记录下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数;D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力 F;E.只用一只弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力 F的图示;F.比较 F和 F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论
21、。上述步骤中：有重要遗漏的步骤的序号是 和 ;遗漏的内容分别是 和 。【解析】(1)由一个弹簧测力计拉橡皮条至 O点的拉力一定沿 AO方向;而根据平行四边形定则作出的合力,由于误差的存在,不一定沿 AO方向,故一定沿 AO方向的是 F。(2)一个力的作用效果与两个力的作用效果相同,它们的作用效果可以等效替代,故 B正确。(3)根据“验证力的平行四边形定则”实验的操作规程可知,有重要遗漏的步骤的序号是 C、E。在 C中未记下两条细绳的方向,E 中未说明是否把橡皮条的结点拉到同一位置 O。答案：(1)F (2)B(3)C E C中应加上“记下两条细绳的方向”E中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置
22、O”三、计算题(本题共 3小题,共 50分。需写出规范的解题步骤)15.(20 分)(2013 新课标全国卷)水平桌面上有两个玩具车 A和 B,两者用一轻质细橡皮筋相连,在橡皮筋上有一红色标记R。在初始时橡皮筋处于拉直状态,A、B和R分别位于直角坐标系中的(0,2l)、(0,-l)和(0,0)点。已知 A从静止开始沿 y 轴正向做加速度大小为 a 的匀加速运动;B 平行于 x 轴朝 x 轴正向匀速运动。在两车此后运动的过程中,标记 R在某时刻通过点(l,l)。假定橡皮筋的伸长是均匀的,求 B运动速度的大小。【解题指南】解答本题时应注意理解以下两点：(1)“假定橡皮筋的伸长是均匀的”的含义即任意
23、时刻 RA距离与 RB距离之比恒为 21。(2)由 x、y 方向的运动写出相应坐标,再找几何关系列方程求解。【解析】设 B车的速度大小为 v。如图,标记 R在时刻 t 通过点 K(l,l),此时 A、B的位置分别为 H、G。由运动学公式,H 的纵坐标 yA、G的横坐标 xB分别为 yA=2l+at2,xB=vt 在开始运动时,R 到 A和 B的距离之比为 21,即 OE OF=2 1 由于橡皮筋的伸长是均匀的,在以后任一时刻 R到 A和 B的距离之比都为 21。因此,在时刻 t 有 HK KG=2 1 由于FGH IGK,有 HG KG=xB(xB-l)HG KG=(yA+l)2l 解得 xB
24、=l yA=5l 联立解得 v=16a4l 答案：16a4l 16.(16 分)云南省彝良县发生特大泥石流,一汽车停在小山坡底,突然司机发现在距坡底240m的山坡处泥石流以 8m/s 的初速度、0.4m/s2的加速度匀加速倾泻而下,假设泥石流到达坡底后速率不变,在水平地面上做匀速直线运动。已知司机的反应时间为 1s,汽车启动后以 0.5m/s2的加速度一直做匀加速直线运动。试分析汽车能否安全脱离。【解析】设泥石流到达坡底的时间为 t1,速率为 v1,则：直线运动的某一质点在内的图像则对于该质点在内的运动以下说法正确的是质点在内速度最大质点在内做匀速直线运动质点在末离出发点最远质点在末速度方向发
25、生改变解析选图像的斜率表示速度在内图像斜率最大故质点在内速度有发生改变仍为负方向错误多选温州模拟如图是甲乙两物体从同一点开始做直线运动的运动图像下列说法正确的是若表示位移则时间内甲的位移小于乙的位移若表示速度则时间内甲的位移小于乙的位移若表示位移则时甲的速度大于体的速度可知时甲的速度大于乙的速度故选项错误正确若表示速度速度时间图像与坐标轴所围的面积表示物体的位移则时间内甲的位移小于乙的位移时甲的速度等于乙的速度故正确错误南昌模拟一物体以初速度做匀减速运动第内通x1=v0t1+a1 v1=v0+a1t1 解得：t1=20s v1=16m/s 而汽车在 t2=19s 的时间内发生的位移为：x2=a
26、2=90.25m 速度为：v2=a2t2=9.5m/s 令再经时间 t3,泥石流追上汽车,则有：v1t3=x2+v2t3+a2 解得：-26t3+361=0 因0,方程无解,所以泥石流无法追上汽车,司机能安全脱离。17.(12 分)如图所示,在倾角为的粗糙斜面上,有一个质量为 m的物体被水平力 F推着静止于斜面上,已知物体与斜面间的动摩擦因数为,且tan,若物体恰好不下滑,则推力F为多少?若物体恰好不上滑,则推力F为多少?(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)【解析】因为tan,F=0 时,物体不能静止在斜面上,当物体恰好不下滑时,受力如图甲所示：由平衡条件得：mgsin-Fcos-f=0 N-mgc
27、os-Fsin=0 又有：f=N 解得：F=mg 当物体恰好不上滑时,受力如图乙所示：由平衡条件得：mgsin+f-Fcos=0 N-mgcos-Fsin=0 又有：f=N 解得：F=mg 答案：mg mg【总结提升】平衡问题的分析技巧 对于平衡类问题,应当首先分清是静态平衡还是动态平衡问题。(1)对于静态平衡问题,应当先分析物体的受力情况,根据平衡条件列出平衡方程,解方程对结果进行讨论。(2)对于动态平衡问题,应先分析物体的受力情况,结合具体情况采用相应的方法。如果物体所受的力较少,可以采用合成的方法。如果物体受到三个力的作用而处于动态平衡,若其中的一个力大小、方向均不变,另外两个力的方向都
28、发生变化,可以用力三角形与几何三角形相似的方法求解。如果物体受到三个力的作用,其中一个力的大小、方向均不变,并且还有另一个力的方向不变,此时可用图解法分析,即可以通过画出多个平行四边形或三角形来分析力的变化,该法可以将动态问题静态化,抽象问题形象化,从而使问题易于分析求解。如果物体受到多个力的作用,可以用正交分解的方法列方程求解。18.(16 分)拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)。设拖把头的质量为 m,拖杆质量可忽略;拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数。重力加速度为 g。某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为。(1)若拖把头在地板上匀速移动,求推拖
29、把的力的大小。(2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为。已知存在一临界角0,若0,则不管沿拖杆方向的推力多大,都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切 tan 0。【解题指南】解答本题应明确以下两点：(1)拖把头在水平方向和竖直方向所受合力均为零。(2)拖把头从静止开始运动,此时摩擦力为最大静摩擦力,最大静摩擦力可以用滑动摩擦力公式求解。【解析】(1)设该同学沿拖杆方向用大小为 F的力推拖把,将推拖把的力沿竖直和水平方向分解,根据平衡条件有 Fcos+mg=FN Fsin=Ff 式中 FN和 Ff分别为地板对拖把的正压力和摩擦力,则：Ff=
30、FN 联立解得 F=(2)使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力等于最大静摩擦力,设为 Ffm,则依题意有=若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动,应满足 Fcos+mg=FN Fsin Ffm 直线运动的某一质点在内的图像则对于该质点在内的运动以下说法正确的是质点在内速度最大质点在内做匀速直线运动质点在末离出发点最远质点在末速度方向发生改变解析选图像的斜率表示速度在内图像斜率最大故质点在内速度有发生改变仍为负方向错误多选温州模拟如图是甲乙两物体从同一点开始做直线运动的运动图像下列说法正确的是若表示位移则时间内甲的位移小于乙的位移若表示速度则时间内甲的位移小于乙的位移若表示
31、位移则时甲的速度大于体的速度可知时甲的速度大于乙的速度故选项错误正确若表示速度速度时间图像与坐标轴所围的面积表示物体的位移则时间内甲的位移小于乙的位移时甲的速度等于乙的速度故正确错误南昌模拟一物体以初速度做匀减速运动第内通联立解得 F(sin-cos)mg 因为上式右边mg总是大于零,要使得 F为任意值时,上式总是成立,只要满足 sin-cos 0 即有 tan 上式取等号即为临界状态,则 tan 0=答案：(1)(2)直线运动的某一质点在内的图像则对于该质点在内的运动以下说法正确的是质点在内速度最大质点在内做匀速直线运动质点在末离出发点最远质点在末速度方向发生改变解析选图像的斜率表示速度在内图像斜率最大故质点在内速度有发生改变仍为负方向错误多选温州模拟如图是甲乙两物体从同一点开始做直线运动的运动图像下列说法正确的是若表示位移则时间内甲的位移小于乙的位移若表示速度则时间内甲的位移小于乙的位移若表示位移则时甲的速度大于体的速度可知时甲的速度大于乙的速度故选项错误正确若表示速度速度时间图像与坐标轴所围的面积表示物体的位移则时间内甲的位移小于乙的位移时甲的速度等于乙的速度故正确错误南昌模拟一物体以初速度做匀减速运动第内通