资源描述
2025-2026学年辽宁省大连市第二十四中学高一物理第一学期期末达标检测试题
考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
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、如图所示,位于水平地面上质量为M的小木块,在大小为F、方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面做匀加速运动。若木块与地面之间的动摩擦因数为μ,则木块的加速度为( )
A. B.
C. D.
2、滑滑梯是小孩子很喜欢的娱乐活动。如右图所示,一个小孩正在滑梯上匀速下滑,则()
A.小孩所受的重力与小孩所受的弹力大小相等
B.小孩所受的重力与小孩所受的摩擦力大小相等
C.小孩所受的弹力和摩擦力的合力与小孩所受的重力大小相等
D.小孩所受的重力和弹力的合力大于小孩所受的摩擦力大小
3、如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态,现用一竖直向上的力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动,以x表示P离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
4、一物体从P点开始做自由落体运动,经过Q点的速度为v,到R点的速度为3 v,则PQ∶QR等于()
A.l∶8 B.l∶6
C.l∶5 D.1∶3
5、以下描述了四个不同的运动过程,加速度最大的是( )
A.一架超音速飞机以500m/s的速度在天空沿直线匀速飞行了10s
B.一辆自行车以3m/s的速度从某一陡坡的顶端加速冲下,经过3s到达坡路底端时,速度变为12m/s
C.一只蜗牛由静止开始爬行,经过0.2s,获得了0.002m/s的速度
D.一列动车在离开车站加速行驶中,用了100s使速度由72km/h增加到144km/h
6、如图所示,木板P下端通过光滑铰链固定于水平地面上的O点,物体A、B叠放在木板上且处于静止状态,此时物体B的上表面水平.现使木板P绕O点缓慢旋转到虚线所示位置,物体A、B仍保持静止与原位置的情况相比( )
A.A对B的作用力减小 B.B对A的支持力增大
C.木板对B的支持力增大 D.木板对B的摩擦力增大
7、如图所示,A、B两物块的质量分别为3m和m,静止叠放在水平地面上,A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F,则以下说法正确的是( )
A.当F<3μmg时,A、B都相对地面静止 B.当F=4μmg时,A的加速度为
C.当F>8μmg时,A相对B滑动 D.无论F为何值,B的加速度不会超过
8、如图所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上.一质量为m的小球,从离弹簧上端高h处自由下落,接触弹簧后继续向下运动.小球从开始下落到小球第一次运动到最低点的过程中,下列关于小球的速度v、加速度a随时间t变化的图象中符合实际情况的是( )
A. B.
C. D.
9、物体以某一速度冲上一光滑斜面(足够长),加速度恒定.前4 s内位移是1.6 m,随后4 s内位移是零,则下列说法中正确的是( )
A.物体的初速度大小为0.6 m/s
B.物体的加速度大小为6 m/s2
C.物体向上运动的最大距离为1.8 m
D.物体回到斜面底端,总共需时12 s
10、如图所示,两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上,两绳与竖直方向的夹角都为45°,日光灯保持水平,所受重力为G。则( )
A.两绳对日光灯拉力的合力大小等于G
B.两绳的拉力和重力不是共点力
C.两绳的拉力大小均为G
D.两绳的拉力大小均为
11、某同学以校门口为原点,正东方向为正方向建立坐标系,记录了甲、乙两位同学的位移-时间(x-t)图线,如图所示,下列说法中正确的是( )
A.在t1时刻,甲的速度不为零,乙的速度为零
B.在t2时刻,甲、乙速度可能相同
C.在t2时刻,甲、乙两同学相遇
D.在t3时刻,乙的速度为零、加速度不为零
12、如图所示,细杆一端与小球相连,可绕过O点的水平轴自由转动,细杆长0.5m,小球质量为3kg.现使小球在竖直平面内做圆周运动,小球通过轨道最低点A的速度为vA=4m/s,通过轨道最高点B的速度为vB=2m/s,g取10m/s2,则小球通过最低点和最高点时对细杆的作用力( )
A.在A处为拉力,方向竖直向下,大小为126N
B.在A处为压力,方向竖直向上,大小为126N
C.在B处为压力,方向竖直向下,大小为6N
D.在B处为拉力,方向竖直向上,大小为6N
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、利用图甲所示的装置做“探究加速度与力、质量之间的关系”的实验。
(1)除了图甲中的实验器材外,请在下列选项中选出还需要的测量仪器有:________。
A.游标卡尺 B.毫米刻度尺 C.秒表 D.天平
(2)在本实验中,设小车和砝码总质量为,砂和砂桶总质量为,则下列说法正确的是______(填正确选项前的字母)。
A.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力 B.实验时应先释放小车后接通电源
C.本实验应远大于 D.在用图像探究加速度与质量关系时,应作图像
(3)取一条实验中用打点计时器打出的较理想的纸带,打点计时器所用交流电的频率为50Hz,O为纸带上的清晰的点,A、B、C、D为四个相邻的计数点(两相邻计数点间还有4个点迹没有画出),各点与O点的距离如图所示。则小车拖动纸带运动的加速度大小为_______m/s2(保留两位有效数字)。
(4)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a-F图像可能是图丙中的图线________(选填“①”“②”或“③”)。
14、在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中,某实验小组利用如图所示的实验装置,将一端带滑轮的长木板固定在水平桌面上,木块置于长木板上,并用细绳跨过定滑轮与砂桶相连,小车左端连一条纸带,通过打点计时器记录其运动情况
(1)下列做法正确的是( )
A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将砂桶通过定滑轮拴在木块上
C.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源
D.通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度
(2)某学生在平衡摩擦力时,把长木板的一端垫得过高,使得倾角偏大.他所得到的a-F关系可用图中的________表示(图中a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力)
(3)右图是打出纸带的一段,相邻计数点间还有四个点未画出,已知打点计时器使用的交流电频率50 Hz.由图可知,打纸带上B点时小车的瞬时速度vB=________m/s,木块的加速度a=________m/s2.(结果保留两位有效数字)
15、某同学用图(a)所示的实验装置验证牛顿第二定律:
(1)通过实验得到如图(b)所示的a—F图像,造成图线不经过原点这一结果的原因是:在平衡摩擦力时木板与水平桌面的倾角________(填“偏大”或“偏小”);
(2)该同学在平衡摩擦力后进行实验,把砝码和盘的总重视为拉力大小,为了便于探究和减小误差,应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足____________的条件;
(3)该同学从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条(每两点间还有4个点未画出),图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50Hz。由这些已知数据计算:(结果保留3位有效数字)
①小车匀变速直线运动的加速度a= ________m/s2.;
②与纸带上C点相对应的瞬时速度v=______ m/s。
三.计算题(22分)
16、(12分)如图所示,质量M=2.0kg的薄木板静止在水平桌面上,薄木板上放有质量m=1.0kg的小铁块(可视为质点),它离木板左端的距离为L=0.25m,铁块与木板间的动摩擦因数为μ=0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现用一水平向右的拉力作用在木板上,使木板和铁块由静止开始运动,g取10m/s2
(1)若桌面光滑,拉力大小恒为F1=4.8N,求小铁块运动的加速度大小;
(2)若木板以4.0m/s2的加速度从铁块下抽出,求抽出过程所经历的时间t;
(3)若桌面与薄木板间的动摩擦因数也为μ,则拉力F2的大小满足什么条件才能将木板从铁块下抽出?
17、(10分)如图所示为某同学在实验室做摩擦力相关实验的装置。将小砝码置于水平桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力拉动纸板,该同学发现当拉力大小不同时,砝码的运动情况也不同。已知砝码和纸板的质量分别为m1=0.4kg和m2=0.1kg,,各接触面间的动摩擦因数均为=0.2,砝码与纸板左端的距离d=0.4m,重力加速度取g=10m/s2。
(1)当水平拉力F=1.9N时,求砝码所受摩擦力的大小;
(2)当水平拉力F=2.32N时,经过多长时间砝码从薄纸板上掉下来。
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、D
【解析】对物体受力分析可知,物体受到重力、支持力、拉力和摩擦力的作用,在水平方向有
竖直方向有
滑动摩擦力
根据以上三式联立可以求得
故选D。
2、C
【解析】AB.小孩在滑梯上受力如图所示,设滑梯斜面倾角为θ,则:
所以AB错误;
CD.小孩在重力、弹力和摩擦力三个力作用下处于平衡状态,其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,故C正确。
故选C。
分卷II
3、A
【解析】设物块P的质量为m,加速度为a,静止时弹簧的压缩量为x0,弹簧的劲度系数为k,由力的平衡条件得,mg=kx0,以向上为正方向,木块的位移为x时弹簧对P的弹力:F1=k(x0-x),对物块P,由牛顿第二定律得,F+F1-mg=ma,由以上式子联立可得,F=k x+ma.可见F与x是线性关系,且F随着x的增大而增大,当x=0时,kx+ma>0,故A正确,B、C、D错误.故选A
【点睛】解答本题的关键是要根据牛顿第二定律和胡克定律得到F与x的解析式,再选择图象,这是常用的思路,要注意物块P的位移与弹簧形变量并不相等
4、A
【解析】小球做自由落体运动,是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动;根据匀变速直线运动的速度位移公式v2-v02=2ax求出PQ、QR之比
【详解】根据匀变速直线运动的速度位移公式知,,,
所以PQ:QR=1:8,故A正确,BCD错误
故选A
5、B
【解析】A.飞机为匀速运动,因此
B.自行车的加速度为
C.蜗牛的加速度为
D.先把72和144进行换算得到20和4,然后进行计算得到动车的加速度为
然后根据从大到小的顺序排列得出
由此可以得出自行车的加速度最大。故选择B。
6、D
【解析】设板与水平地面的夹角为α,木板转过的角度为β;以A为研究对象,无论木板如何转动,只要二者保持相对静止,B对A的作用力始终与A的重力平衡,保持不变,则A对B的作用力不变,故A错误;当将P绕O点缓慢旋转到虚线所示位置,B的上表面不再水平,A的重力分解情况如图,
开始时物体A不受B对A的摩擦力,B对A的支持力大小与重力相等;后来时设B的上表面与水平方向之间的夹角是β,受到的B对A的支持力、摩擦力的和仍然与A的重力大小相等,方向相反,因N=GA•cosβ,所以A受到B的支持力一定减小,故B错误;以AB整体为研究对象,分析受力情况如图:总重力GAB、板的支持力N2和摩擦力f2;
由平衡条件分析可知,板对B的支持力N2=GABcosα,摩擦力f2=GABsinα,α增大,N2减小,f2增大.故C错误,D正确.故选D
【点睛】本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答.本题也可以利用图解法来分析;注意整体法和隔离法的应用
7、BD
【解析】当两个物体即将发生性对滑动时,接触面上达到了最大静摩擦力;两个滑块运动过程中的最大共同加速度,必然是另一个物块的极限加速度
【详解】A、受力分析可知,A、B两物块间的最大静摩擦力大小为,B与地面间的最大静摩擦力大小为,故AB两物体叠放在一起在外力F作用下,随着力F的逐渐增大,B和地面之间先开始相对滑动.以AB为整体受力分析,当,A、B都相对地面静止,A错误;
BCD、若在力F作用下,AB之间即将发生相对滑动,接触面上为最大静摩擦力,根据牛顿第二定律
以AB整体为研究对象:,
以B为研究对象:
式中的为系统的临界最大共同加速度
解得:,
故当:①,A、B均静止;
②,A、B相对静止,一起匀加速;
所以当时,AB具有共同加速度,即,;
③,A、B相对滑动,A的加速度已经超过,但B的加速度,无论F为何值,都不会超过.故C错误,BD正确;
故本题选BD
【点睛】本题考查了摩擦力的计算和牛顿第二定律的综合运用,解决本题的突破口在于通过隔离法和整体法求出A、B不发生相对滑动时的最大拉力
8、AD
【解析】在小球下落的开始阶段,小球做自由落体运动,加速度为g;接触弹簧后,开始时重力大于弹力,加速度方向向下,随着小球的不断下降,弹力逐渐变大,故小球做加速度减小的加速运动,某时刻加速度可减小到零,此时速度最大;小球继续下落时,弹力大于重力,加速度方向变为向上,且加速度逐渐变大,直到速度减小到零,到达最低点,由对称知识可知,到达最低点的加速度大于g,故AD正确,BC错误。
故选AD。
9、ACD
【解析】由,所以:,B错误;在前4s内根据位移公式:,得:,A正确;根据公式可得上升最大距离为,C正确;因为没有摩擦力,上滑和下滑所用时间相同,根据公式可得上滑所用时间为6s,所以总时间为12s,D正确
考点:考查了匀变速直线运动规律的应用
10、AC
【解析】B.对日光灯受力分析如图,两绳拉力的作用线与重力作用线的延长线交于一点,这三个力是共点力。故B错误;
A.由于日光灯在两绳拉力和重力作用下处于静止状态,所以两绳的拉力的合力与重力G等大反向。故A正确;
CD.由于两个拉力的夹角成直角,且都与竖直方向成45°角,则由力的平行四边形定则可知
G=,F1=F2
解得
F1=F2=G
故C正确;D错误。
故选AC。
11、AC
【解析】A.x-t图线斜率的大小代表物体运动的速度大小,斜率的正负代表物体运动的速度方向;在t1时刻乙车图像的斜率为0,故乙车的速度为0,而甲的瞬时速度不为零,故A正确;
B.t2时刻两车图像的斜率大小可能相同,但斜率正负不同,故t2时刻两车的速度大小可能相等,但速度方向一定不同,故B错误;
C.在t2时刻,甲、乙两同学x-t图线相交,表示在t2时刻,甲、乙两同学相遇,故C正确;
D.在t3时刻,乙的位移为零、速度不为零,加速度无法判断,故D错误。
故选AC。
12、AC
【解析】AB.在最低点,杆子一定表现为拉力,有:F-mg= ,则:F=mg+ =126N,方向向上,故球对杆的作用力为拉力,大小为126N,作用力竖直向下,故A正确,B错误;
CD.在最高点,有:mg+F= ,则:F= -mg=-6N.所以杆子表现为支持力,方向向上,大小为6N,故求对杆的作用力为压力,大小为6N,方向竖直向下,故C正确,D错误;
故选AC
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.BD ②.CD ③.0.75 ④.③
【解析】(1)[1]探究加速度与力和质量的关系,实验中需要用刻度尺测量纸带上点迹的距离,从而求解加速度,所以不需要游标卡尺;需要用天平测量小车、砂和砂桶的质量;打点计时器本身就是计时工具,所以不需要秒表,AC错误,BD正确。
故选BD。
(2)[2]A.平衡摩擦力是利用小车自身重力沿斜面的分力和滑动摩擦力等大反向实现的,即
解得
根据计算结果可知每次改变小车的质量,不需要重新平衡摩擦力,A错误;
B.为了有效利用纸带,实验时应先接通电源再释放小车,B错误;
C.对应用牛顿第二定律
对应用牛顿第二定律
两式联立解得绳子的拉力
根据上述结果可知,实验中为了保证砂和砂桶的重力近似等于绳子的拉力,需要满足远大于,C正确;
D.合外力一定的情况下,加速度与质量成反比,根据牛顿第二定律变形
可知作图像可以得到线性关系,D正确。
故选CD。
(3)[3]根据逐差法求解加速度
(4)[4]某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,开始较小时,物块由于摩擦力的存在仍然会保持静止,物块加速度为零,所以图线与横轴正半轴有截距,可知图像可能是图丙中的图线③。
14、 ①.AD ②.C ③.0.15 ④.0.60
【解析】(1)[1]A.该实验“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”,所以每次物体受力为恒力,所以细绳应与轨道平行,A正确
B.平衡摩擦力时,使小车没有重物牵引下沿导轨匀速运动,B错误
C.打点计时器在使用时,应该先接通电源,后释放小车,C错误
D.平衡摩擦力完成后,满足的是
所以改变小车质量时,无需再次平衡摩擦,D正确
(2)[2] 平衡摩擦力时,把长木板的一端垫得过高,使得倾角偏大,这时在没有悬挂重物时,小车就已经获得一个加速度,所以图像有纵轴截距,选C
(3)[3]根据匀变速直线运动的规律可得
[4]根据匀变速直线运动的规律可得
15、 (1).偏大 (2).M>>m (3).2.07 (4).1.01
【解析】(1)[1] 由b图知当拉力F等于0时,小车已经产生了加速度,说明平衡摩擦力过度,木板与水平桌面间的倾角偏大。
(2)[2]对整体分析,根据牛顿第二定律得
则绳子的拉力为
当M>>m,即砂和砂桶的总质量远小于小车和小车上砝码的总质量时,砝码和盘的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力。所以为了便于探究、减小误差,应使小车质量M与砂和砂桶的总质量m满足M>>m的条件。
(3)①[3]每两点间还有4个点没有画出来,时间间隔为
T=0.1s
由纸带点迹分布,根据匀变速运动规律得小车匀变速直线运动的加速度
②[4]与纸带上C点相对应的瞬时速度为
三.计算题(22分)
16、 (1)a=1.6m/s2 (2) t=0.5s (3)F2>12N
【解析】(1)小铁块的最大静摩擦力:
小铁块最大加速度为:
假设小铁块相对木板静止,根据牛顿第二定律:
所以小铁块不会相对长木板滑动,小铁块运动的加速度大小:
(2)木板和铁块发生相对运动,对小铁块,根据牛顿第二定律,有
解得:
根据位移关系:
即:
代入数据解得:
t=0.5s
(3)对木板隔离分析有:
木板从铁块下抽出条件:,代入数据得:
解得:
17、 (1)0.72N;(2)0.4s
【解析】(1)纸板相对砝码运动时,砝码受到纸板的摩擦力
砝码的加速度
纸板受桌面的摩擦力为
纸板的加速度
要使纸板相对砝码运动,则有
即
解得
当水平拉力1N<F=1.9N<2N时,砝码相对纸板静止以共同的加速度运动,根据牛顿运动定律有
砝码所受静摩擦力的大小为
(2)当水平拉力F=2.32N>2N时,砝码相对纸板滑动,此时纸板的加速度
砝码从薄纸板上掉下来,则有
代入数值得
解得
t=0.4s
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