资源描述
2025-2026学年北京市达标名校高一物理第一学期期末学业质量监测试题
注意事项
1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分,选不全的得3分,有选错的或不答的得0分)
1、风速仪结构如图(a)所示.光源发出的光经光纤传输,被探测器接收,当风轮旋转时,通过齿轮带动凸轮圆盘旋转,当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住.已知风轮叶片转动半径为r,每转动n圈带动凸轮圆盘转动一圈.若某段时间Δt内探测器接收到的光强随时间变化关系如图(b)所示,则该时间段内风轮叶片
A.转速逐渐减小,平均速率为
B.转速逐渐减小,平均速率为
C.转速逐渐增大,平均速率为
D.转速逐渐增大,平均速率为
2、如图所示是某物体做直线运动的v-t图象,下列说法中正确的是
A.物体在2s时速度方向发生改变
B.物体在2s时加速度方向发生改变
C.物体在3s内通过的位移为5m
D.物体在3s内平均速度为3m/s
3、将小球A从地面以初速度vA0=8 m/s竖直上抛,同时将小球B从一高为h=2 m的平台上以初速vB0=6 m/s竖直上抛,忽略空气阻力,g取10 m/s2.当两球同时到达同一高度时,小球B离地高度为( )
A.1 m B.2 m
C.3 m D.4 m
4、下列关于惯性的说法,正确的是:
A.静止的物体没有惯性
B.做匀速直线运动的物体没有惯性
C.速度越大的物体,惯性越大
D.物体惯性大小与物体运动状态无关
5、甲、乙两球位于同一竖直线上的不同位置,甲比乙高h,如图所示,将甲、乙两球分别以v1、v2的速度沿同一方向抛出,不计空气阻力,下列条件中有可能使乙球击中甲球的是( )
A.同时抛出,且v1 <v2 B.甲比乙后抛出,且v1>v2
C.甲比乙早抛出,且v1>v2 D.甲比乙早抛出,且v1<v2
6、用跨过定滑轮的绳把湖中小船拉靠岸,如图,已知拉绳的速度v不变,则船速
A.逐渐增大 B.不变
C.逐渐减小 D.先增大后减小
7、一艘小船在静水中的速度是6m/s,一条河宽60m,河水流速是8m/s,下列说法正确的是( )
A.小船在这条河中运动的最大速度是10m/s
B.小船渡过这条河的最小位移是80m
C.小船以最小位移渡河时,所需的渡河时间为s
D.小船渡过这条河的最短时间是10s
8、为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平,如图所示.当此车减速上坡时,下列说法正确的是()
A.乘客受重力、支持力两个力的作用 B.乘客受重力、支持力、摩擦力三个力的作用
C.乘客处于超重状态 D.乘客受到摩擦力的方向水平向左
9、明代出版的《天工开物》一书中就有牛力齿轮翻车的图画(如图所示),记录了我们祖先的劳动智慧。若A、B两齿轮半径的大小关系为rA>rB,则
A.齿轮A、B的角速度大小相等
B.齿轮A的角速度大小小于齿轮B的角速度大小
C.齿轮A、B边缘的线速度大小相等
D.齿轮A边缘的线速度大小小于齿轮B边缘的线速度大小
10、甲、乙两物体都做自由落体运动,开始时它们距地面的高度比是16∶9,则下列关于它们做自由落体运动的时间比及它们落地时的速度比正确的是( )
A. B.
C. D.
11、甲乙两个质点同时同地向同一方向做直线运动,它们的v-t图象如右图所示,则前4s内
A.乙比甲运动快
B.2s末乙追上甲
C.4s内甲的平均速度等于乙的平均速度
D.乙追上甲时距出发点40m远
12、如图,倾角θ=370的足够长传送带以恒定速率v=4m/s顺时针运行,现将一质量m=5kg的小物体无初速度放在传送带的A端,小物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.85,取g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8,则在整个上滑过程中的小物体( )
A.加速度恒定不变 B.加速运动的时间为5s
C.所受的摩擦力方向会发生变化 D.所受的滑动摩擦力大小为34N
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某同学使用了如图所示的装置,打点计时器的打点频率为50Hz
(1)该同学得到一条纸带,在纸带上取连续的六个点,如图所示,相邻两点间的距离分别为10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm,则小车的加速度为________m/s2
(2)某同学在另一次实验中,用砂和砂桶的重力表示对小车的拉力F,通过数据的处理作出了a —F图象,如图所示,则
①图中的直线不过原点的原因是_______________________
②此图中直线发生弯曲的原因是________________________
14、一物体做加速直线运动,若前半程的平均速度为2m/s,后半程的平均速度是8m/s,则其全程的平均速度为_____________;若前半段时间平均速度为2m/s,后半段时间平均速度为8m/s则整段时间的平均速度为____________。
15、如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置。
(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持______不变,用钩码所受的重力作为______,用DIS测小车的加速度;
(2)改变所挂钩码的数量,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)。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.所挂钩码的总质量太大
D.所用小车质量太大
三.计算题(22分)
16、(12分)如图,一质量为1 kg的小球套在一根固定的直杆上,直杆与水平面夹角θ为30°,现小球在F=10N的沿杆向上的拉力作用下,从A点静止出发沿杆向上运动,已知杆与球间的动摩擦因数m为.试求:
(1)小球运动的加速度a1;
(2)若F作用2s后撤去,小球上滑过程中距A点最大距离Sm;
(3)若从撤去力F开始计时,小球经多长时间将经过距A点上方为4.64m的B点
17、(10分)两个共点力,力F1=45N,方向水平向右。力F2=60N,方向竖直向下。求它们的合力(用图示法和计算法两种方法)
参考答案
一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分,选不全的得3分,有选错的或不答的得0分)
1、B
【解析】根据题意,从图(b)可以看出,在时间内,探测器接收到光的时间在增长,圆盘凸轮的挡光时间也在增长,可以确定圆盘凸轮的转动速度在减小;在时间内可以从图看出有4次挡光,即圆盘转动4周,则风轮叶片转动了4n周,风轮叶片转过的弧长为,叶片转动速率为:,故选项B正确
【点睛】先通过图示判断圆盘凸轮的转动速度变化和转动圈数,再通过圆周运动的关系计算叶片转动速率
2、A
【解析】在速度时间图象中,速度的正负表示运动方向,图象的斜率表示物体的加速度,图线与坐标轴围成图形的面积表示位移,倾斜的直线表示匀变速直线运动,对于匀变速直线运动,可根据求平均速度;
【详解】A、在速度时间图象中,速度的正负表示运动方向,则知物体在2s时速度方向发生改变,故A正确;
B、图象的斜率表示物体的加速度,直线的斜率不变,则知物体在2s时加速度方向不变,故B错误;
C、物体在3s内通过的位移为:,故C错误;
D、0-3s内物体的加速度不变,做匀变速直线运动,物体在3s内平均速度为:,故D错误
【点睛】对于v-t图象问题,关键要明确图线的斜率表示加速度,图线与坐标轴围成图形的面积表示位移
3、C
【解析】取A、B为研究对象,向上为正方向,由等时性和同位性及竖直上抛运动的公式:h=v0t-gt2得:vA0t−gt2=h+vB0t−gt2;即:8t-gt2=2+6t-gt2;解上式得:t=1s;由h=v0t-gt2得:h=8t-gt2=8×1-×10×12=3m;A离开地面的高度为3m,所以B离地面的高度也是3m,故选C
点睛:该题考查竖直上抛运动的规律,解决本题的关键知道竖直上抛运动的公式:h=v0t-gt2,同时要注意竖直上抛运动是往返运动
4、D
【解析】惯性是物体本身的性质,只与物体的质量有关,D对;
考点:考查惯性的概念
点评:难度较小,主要是理解惯性的概念,惯性是物体本身的性质,只与物体的质量有关,与运动状态都没有关系
5、D
【解析】题图中,乙击中甲球的条件是:水平位移相等,甲球竖直位移等于乙球的竖直位移加上h,故有
联立上式,可解得
,
故选D。
6、A
【解析】设某时刻船速v1,绳子方向和船速夹角为α,则
所以当小船靠岸时,随α增大,船速逐渐增大,选项A正确,BCD错误。
故选A。
7、BCD
【解析】当小船在静水中的速度与河水流速方向相同时,小船在这条河中运动速度最大;当小船的合速度方向与小船在静水中的速度方向垂直时有最小位移,根据三角形相似可得最小位移和渡河时间;当小船在静水中的速度方向垂直河岸时,渡河时间最短
【详解】A、当小船在静水中的速度与河水流速方向相同时,小船在这条河中运动速度最大,最大速度为14m/s,故A错误
B、由于小船的速度小于河水的流速,小船不能横渡,如下图示,当小船的合速度方向与小船在静水中的速度方向垂直时有最小位移,由速度三角形和几何三角形相似可得,小船的最小位移AC=AB=60m=80m,故B正确
C、设v船与上游河岸的夹角为,=,则=,小船以最小位移渡河时,所需的渡河时间:t==s=s,故C正确
D、当小船在静水中的速度方向垂直河岸时,渡河时间最短为:t=t==10s,故D正确
故选:BCD
8、BD
【解析】ABD.当此车减速上坡时,乘客受竖直向下的重力和竖直向上的支持力,由于乘客加速度沿斜面向下,有水平向左的分加速度,根据牛顿第二定律知乘客必定受到水平向左的静摩擦力,所以乘客受重力、支持力、水平向左的静摩擦力三个力的作用,故A错误,BD正确;
C.乘客的加速度沿斜面向下,具有竖直向下的分加速度,所以乘客处于失重状态,故C错误。
故选BD。
9、BC
【解析】A、B两轮边缘通过齿轮传动,线速度大小相等,且rA>rB,由
可知齿轮A的角速度大小小于齿轮B的角速度大小,BC正确。
故选BC。
10、AC
【解析】本题考查自由落体运动公式的理解运用,由高度比求出落地速度和时间比。
【详解】AB.由自由落体的位移时间公式
得到
所以时间和高度的算术平方根成正比
t甲:t乙=:=4:3
故A正确,B错误;
CD.由自由落体运动的高度与落地速度公式
得到
所以落地速度和高度的算术平方根成正比,同上,比为,所以C正确,D错误。
故选AC。
【点睛】自由落体运动的位移时间和位移速度公式。
11、CD
【解析】A、从图象中可以看出内,,内,,故A错误;
B、根据图象中图形所包围的面积知:内,位移为,,所以第末乙没有追上甲,故B错误;
C、在内,甲的位移为,,两者位移相等,时间也相等,则甲的平均速度等于乙的平均速度,故C正确;
D、末乙追上甲,由上面分析可知距出发点远,故D正确
12、BD
【解析】由于,小物块开始在滑动摩擦力作用下做加速运动,速度达到4m/s后即与传送带保持相对静止,小物块在静摩擦力作用下与传送带共同匀速运动
【详解】刚开始小物块受沿斜面向上的滑动摩擦力做加速运动,滑动摩擦力Ff=mg=34N,加速度a=g-g=0.8m/s2,由v=at,解得加速运动的时间t=5s;由于=0.85=,所以小物块速度达到4m/s后就与传送带保持相对静止,共同匀速运动,加速度变为零,此时小物块受沿斜面向上的静摩擦力作用,摩擦力的方向没有发生变化,故B、D正确,A、C错误
故选BD
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.(1) 0.85; ②.5.0; ③.(2)平衡摩擦力时木板的右端垫得过高; ④.随着F的增大不再满足小盘和重物质量远小于小车质量.
【解析】纸带法实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出加速度.若坐标轴有截距不是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,就是平衡摩擦力时过大.从图上分析两种情况各是什么原因即可
【详解】(1)利用匀变速直线运动的推论,小车的加速度为
a=m/s2=5.0m/s2
(2)①图中当F=0时,a≠0.也就是说当绳子上没有拉力时,小车的加速度不为0,说明小车的摩擦力小于重力的分力,原因是平衡摩擦力时斜面倾角过大;
②设小车的加速度为a,绳子拉力为F,以砂和砂桶为研究对象得:
mg−F=ma
以小车为研究对象F=Ma
解得:a=
故:F=Ma=,所以要使得绳子拉力等于砂和砂桶的重力大小,必有m<<M,而不满足m<<M时,随m的增大,物体受到的拉力偏离mg越多
故图象弯曲的原因是:未满足砂和砂桶质量远小于小车的质量
故答案为(1)5.0;(2)①平衡摩擦力时角度过大;②未满足砂和砂桶质量远小于小车的质
14、 ①.3.2m/s ②.5m/s
【解析】[1]设一半的位移为s,则由平均速度公式可得
则全程的平均速度为
[2]设一半的时间为t,由平均速度公式可得
s1=v1t
s2=v2t
则全程的平均速度
15、 ①.小车的总质量 ②.小车所受外力 ③.C
【解析】(1)[1][2]探究加速度与力的关系,应保持小车的质量不变,用钩码所受的重力作为小车受到的合外力
(2)[3]本实验要探索“加速度和力的关系”所以应保持小车的总质量不变,钩码所受的重力作为小车所受合外力;由于OA段a-F关系为一倾斜的直线,所以在质量不变的条件下,加速度与外力成正比;设小车的质量为M,钩码的质量为m,由实验原理得
mg=Ma
得
a==
而实际上
a′=
可见AB段明显偏离直线是由于没有满足Mm造成的。
故选C。
三.计算题(22分)
16、(1)2 m/s2 ;(2)5m;(3)1.1s;
【解析】(1)根据牛顿第二定律求出小球运动的加速度
(2)根据速度时间公式和位移公式求出刚撤去拉力F时小球的速度和位移,根据牛顿第二定律求出撤去F时的加速度,结合运动学公式求出上滑的位移,从而得出小球上滑过程中距A点最大距离
(3)小球经过A点上方的B点,可能向上做匀减速经过B点,也可能返回时做匀加速运动经过B点,根据牛顿第二定律和运动学公式求出运动的时间
【详解】(1)在力F作用时有:
F﹣mgsin30°﹣μmgcos30°=ma1
代入数据解得a1="2" m/s2
(2)刚撤去F时,小球速度v1=a1t1=2×2m/s=4m/s
小球的位移s1=t1==4m
撤去力F后,小球上滑时有:
mgsin30°+μmgcos30°=ma2
代入数据解得a2=8m/s2
因此小球上滑时间t2===0.5s
上滑位移s2==1m
则小球上滑的最大距离为sm=s1+s2=4+1m=5m
(3)在上滑阶段通过B点:
SAB﹣S1=v1t3﹣a2t32
通过B点时间t3="0.2" s,另t3="0.8s" (舍去)
小球返回时有:
mgsin30°﹣mgcos30°=ma3
代入数据解得a3=2m/s2
因此小球由顶端返回B点时有:
Sm﹣SAB=a3t42
代入数据解得t4=0.6s
通过通过B点时间t2+t4=11s
17、
【解析】图示法:取单位长度表示15N,以两分力为邻边做平行四边开,对角线表是合力,求得合力F=5ⅹ15N=75N
计算法:
力F1和力F2相互垂直,由勾股定理得:
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