资源描述
浙江省湖州、衢州、丽水2025年物理高一上期末质量检测模拟试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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,某同学正在用50g的黑板擦擦黑板.已知黑板擦对黑板的正压力为8N,与黑板间的动摩擦因数为0.4,则黑板擦与黑板间的滑动摩擦力为( )
A.0.2N B.3.2N
C.2N D.32N
2、如图所示,六根原长均为l的轻质细弹簧两两相连,在同一平面内六个大小相等、互成60°的恒定拉力F作用下,形成一个稳定的正六边形.已知正六边形外接圆的半径为R,每根弹簧的劲度系数均为k,弹簧在弹性限度内,则F的大小为()
A.(R-l) B.k(R-l)
C.k (R-2l) D.2k (R-l)
3、关于作用力与反作用力的说法下列正确的是
A.作用力和反作用力作用在同一物体上
B.地球对重物的作用力大于重物对地球的作用力
C.作用力和反作用力有时相等有时不相等
D.作用力和反作用力同时产生、同时消失
4、A、B两物体都做匀速圆周运动,在 A 转过45°角的时间内, B 转过了60°角,则A物体的角速度与B的角速度之比为( )
A.1:1 B.4:3
C.3:4 D.16:9
5、关于物理量和物理量的单位,下列说法中正确的是
A.在力学范围内,国际单位制规定长度、质量、力为三个基本物理量
B.后人为了纪念牛顿,把“牛顿”作为力学中的基本单位
C.1m/s2和1 N/kg是等价的
D.“秒”“克”“米”都属于国际单位制中的力学基本单位
6、如图表示甲、乙两物体由同一地点同一时刻,向同一方向运动的速度图线,其中t2=2t1,则( )
A.在t1时刻,乙物在前,甲物在后
B.在t1时刻,甲、乙两物体相遇
C.乙物的加速度小于甲物的加速度
D.在t2时刻,甲、乙两物体相遇
7、关于力的下列各种说法中,正确的是( )
A.力是标量,只有大小,没有方向
B.力是产生形变的原因
C.只有相互接触的物体才有力的作用
D.在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号为N
8、如图所示,水平传送带A、B两端相距s=2m,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.3。工件滑上A端瞬时速度vA=4m/s,到达B端的瞬时速度设为vB,则(g取10m/s2)()
A.若传送带不动,则vB=3m/s
B.若传送带以速度v=3m/s逆时针匀速传动,vB=3m/s
C.若传送带以速度v=3m/s顺时针匀速传动,vB=3m/s
D.若传送带以速度v=2m/s逆时针匀速传动,vB=2m/s
9、如图所示,质量为m的小球A、B置于倾角为θ=30°的光滑斜面上,小球A、B之间通过一段压缩的轻弹簧连接,小球A通过细线系在斜面体的挡板M上,小球B与挡板N接触,系统处于静止状态.下列说法正确的是()
A.小球B与挡板N之间无挤压
B.剪断细线的瞬间小球B的加速度为零
C.剪断细线的瞬间小球A可能仍保持静止状态
D.撤去挡板N的瞬间小球B的加速度不一定变化
10、如图甲所示,物块A与木板B叠放在粗糙水平地面上,其中A的质量为m,B的质量为,且B足够长,A与B、B与地面间的动摩擦因数均为,对木板B施加一水平向右的推力F,F随时间t变化的关系图像如图乙所示,A与B、B与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A.在时间内,A、B间的摩擦力大小为
B.在时间内,A受到的摩擦力方向为水平向右
C.在时刻,A、B间的摩擦力大小为
D.在时刻以后,A、B间的摩擦力大小为
11、一只船在静水中的速度为,它要渡过一条宽度为的河,河水的流速为,则下列说法中正确的是( )
A.船渡河的最短时间为10s
B.船渡河的速度一定为
C.船不能垂直到达对岸
D.船垂直到达对岸所需时间为6s
12、如图所示,A、B两物块的质量分别为3m和2m,两物块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μ(μ≠0).最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.现对B施加一水平推力F,则下列说法正确的是( )
A.若F=μmg,A、B间的摩擦力一定为零
B.当F>7.5μmg时,A相对B滑动
C.当F=3μmg时,A的加速度为μg
D.若去掉B上的力,而将F=3μmg的力作用在A上,则B的加速度为0.1μg
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、某实验小组欲以图甲所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”。图中A为小车,B为装有砝码的小盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电火花打点计时器相连,小车的质量为m1,小盘(及砝码)的质量为m2。(g取9.8m/s2)
(1)下列说法正确的是__________
A.实验时先放开小车,再接通打点计时器的电源
B.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
C.本实验中为使所挂砝码(及小盘)的重力近似等于绳子拉力,应满足m2远小于m1的条件
D.在用图像探究小车加速度与受力的关系时,应作-m1图像
(2)实验中,得到一条打点的纸带,如图乙所示,已知相邻计数点间的时间间隔为T,且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出,则小车加速度的计算式是a=________。
(3)某同学平衡好摩擦阻力后,在保持小车质量不变的情况下,通过多次改变砝码重力,测出小车相应加速度,并作出小车加速度a与砝码重力F的图像如图丙所示。若牛顿第二定律成立,则小车的质量为____kg(结果保留三位有效数字)
(4)实际上,在砝码的重力越来越大时,小车的加速度不能无限制地增大,将趋近于某一极限值,此极限值为____ m/s2。
14、某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。
(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为_______N。
(2)下列不必要的实验要求是_________。(请填写选项前对应的字母)
A.应测量重物M所受的重力
B.弹簧测力计应在使用前校零
C.拉线方向应与木板平面平行
D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置
(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针示数稍稍超出量程,请你提出一个解决办法_________。
15、 “探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示:
(1)下列说法正确的是_________;
A.在平衡摩擦力时,不需要挂上细线和砝码
B.为了减小阻力的影响,盘中砝码越多越好
C.在探究加速度与力的关系时,只需测量一次,记录一组数据即可
D.当改变小车的质量时,不需要再次平衡摩擦力
(2)在实验中,某同学得到了一条纸带如图所示,选择了A、B、C、D、E、F、G作为计数点,相邻两个计数点间还有4个计时点没有标出,其中x1=1.19cm、x2=2.40cm、x3=3.60cm、x4=4.79cm、x5=6.00cm、x6=7.22cm。已知电源频率为50Hz,可以计算出小车的加速度大小是_________m/s2(保留三位有效数字)。实验中纸带的_________ (填“左”或“右”)端与小车相连接;
(3)假设某同学在一次实验中已经平衡了摩擦力,但在测量所挂重物的质量时,忘记了砝码盘的质量。用a表示小车的加速度,F表示细线作用于小车的拉力,他绘出的a-F关系图像可能是_________。
A. B. C.
三.计算题(22分)
16、(12分)侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运行,它的运行轨道距地面高度为h,已知地球半径为R,地面表面处的重力加速度为g,地球的自转周期为T
(1)试求该卫星的运行速度;
(2)要使卫星在一天内将地面上赤道各处在日照条件下的情况全部拍下来,卫星在通过赤道上空时,卫星上的摄像机应拍摄地面上赤道圆周的弧长S是多少
17、(10分)一平直的传送带以速率v 0= 2m/s匀速运行,传送带把A处的工件运送到B处,A、B相距L=10m,从A处把工件轻轻放到传送带上,经过时间t = 6 s 能传送到B处
(1)分析工件水平方向的受力和运动情况;
(2)工件加速过程中的加速度是多大?
(3)如果提高传送带的运行速率,工件能较快地从A处传送到B处.说明如何能让工件用最短的时间从A处传送到B处,并计算传送带的运行速率至少应多大?
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】明确黑板擦与黑板间的摩擦力为滑动摩擦力,根据滑动摩擦力公式即可求得摩擦力大小.
【详解】根据滑动摩擦力公式可知,黑板擦与黑板间的滑动摩擦力为:f=μFN=0.4×8=3.2N;故B正确,A、C、D错误;故选B.
【点睛】本题考查摩擦力的计算,要注意明确在计算摩擦力时一定要先明确物体受到的是滑动摩擦力还是静摩擦力,再根据各自的计算规律分析求解即可.
2、B
【解析】正六边形外接圆半径为R,则弹簧的长度为R,弹簧的伸长量为:△x=R-l,由胡克定律可知,每根弹簧的弹力为:f=k△x=k(R-l),两相邻弹簧夹角为120°,两相邻弹簧弹力的合力为:F合=f=k(R-l),弹簧静止处于平衡状态,由平衡条件可知,每个拉力大小为:F=F合k(R-l),故B正确;ACD错误;故选B
【点睛】本题考查了共点力作用下物体平衡条件的应用,根据题意求出弹簧的形变量、应用胡克定律求出弹簧的弹力是解题的前提,应用力的合成与平衡条件可以解题
3、D
【解析】由牛顿第三定律可知,作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上,力的性质相同,它们同时产生,同时变化,同时消失
【详解】由牛顿第三定律可知,作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,但不在同一物体上,故AC错误;作用力与反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失,故D正确;地球对重物作用力大于重物对地球的作用力是一对作用力和反作用力关系,故大小相等,故B错误.所以D正确,ABC错误
【点睛】考查牛顿第三定律及其理解.理解牛顿第三定律与平衡力的区
4、C
【解析】由角速度的定义式
可知
故选C。
5、C
【解析】A.在力学范围内,国际单位制规定长度、质量、时间为三个基本物理量,选项A错误;
B.后人为了纪念牛顿,把“牛顿”作为力学中的导出单位,选项B错误;
C.根据牛顿第二定律a=F/m可知,1m/s2和1 N/kg是等价的,选项C正确;
D.“秒”“千克”“米”都属于国际单位制中的力学基本单位,“克”不是,选项D错误;
故选C.
6、D
【解析】A.由图可知,在t1时刻之前,甲的速度一直大于乙的速度,故甲物在前,乙物在后,故A错误;
B.因t1之前,甲的速度一直大于乙的速度,故甲的位移大于乙的位移,两者不会相遇,故B错误;
C.乙图象的斜率大于甲的,故乙的加速度大于甲的加速度,故C错误;
D.由图可知t2时刻两物体的v-t图象面积相等,位移相等,故此时两物体一定相遇,故D正确;
故选D。
7、BD
【解析】A.力是矢量,有大小和方向,故A错误;
B.力的作用效果之一是能使物体产生形变,故B正确;
C.力有不接触力和接触力两类,不接触也可能有力作用,比如重力、电场力和磁场力,故C错误;
D.在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号为N,故D正确
8、CD
【解析】A.若传送带不动,工件的加速度:
由:
解得:vB=2m/s,故A错误;
B.若传送带以速度v=3m/s逆时针匀速转动,工件的受力情况不变,由牛顿第二定律得知工件的加速度仍为a,工件的运动情况跟传送带不动时的一样,则vB=2m/s,故B错误;
C.若传送带以速度v=3m/s顺时针匀速转动,工件滑上传送带时速度大于传送带速度,做匀减速运动,工件的加速度仍为a,当速度减为和传送带速度相等时,开始匀速运动,故到达B端时和传送带速度一样为vB=3m/s,故C正确;
D.若传送带以速度v=2m/s逆时针匀速转动,工件的受力情况不变,由牛顿第二定律得知工件的加速度仍为a,工件的运动情况跟传送带不动时的一样,则vB=2m/s,故D正确;
故选CD。
9、BC
【解析】A.对B球受力分析,沿斜面方向,由于弹簧压缩,所以B受到弹簧弹力沿斜面向下,重力有沿斜面向下的分力,B要保持平衡,必然受到挡板沿斜面向上的弹力,所以与挡板之间一定有挤压,A错误;
BC.分析小球A,沿斜面方向,受到自身重力沿斜面向下的分力,弹簧沿斜面向上的弹力,细线是否有拉力要根据弹簧弹力和重力沿斜面分力的大小关系判断,若有拉力,剪断细线瞬间拉力变为0,小球向下滑动,加速度立即变化,若没有拉力,剪断细线后仍然平衡,加速度不会变化,仍然静止,BC正确;
D.撤去挡板之前,B静止,加速度0.挡板撤去瞬间,挡板弹力变为0,B在弹簧弹力和自身重力作用下沿斜面向下加速,加速度一定发生变化,D错误。
故选BC。
10、BD
【解析】A.A、B间的滑动摩擦力大小为
fAB=μmg
B与地面间的滑动摩擦力大小为
f=3μmg
在时间内,推力大于木板与地面间的滑动摩擦力,但A、B保持相对静止, A、B间的摩擦力大小小于,A错误;
B.A在木板上产生的最大加速度为
此时对AB整体分析可知
F-3μmg=3ma
解得
F=6μmg
故在时间内,AB一起向右做加速运动,对A分析可知,A受到的摩擦力水平向右,B正确;
C.在t2时刻,AB整体加速度
A、B间的摩擦力大小为mg,C错误;
D.在t3时刻以后,A、B发生相对滑动,故A、B间的摩擦力大小为μmg,D正确。
故选BD。
11、AC
【解析】将船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向,根据垂直于河岸方向上的速度求出渡河的时间.通过判断合速度能否与河岸垂直,判断船能否垂直到对岸
【详解】A、D项:当静水速与河岸垂直时,渡河时间最短为:,不可能等于6s.故A正确,D错误;
B项:因为船的静水速的方向未知,根据平行四边形定则,无法判断船渡河的速度大小,故B错误 ;
C项:根据平行四边形定则,由于静水速小于水流速,则合速度不可能垂直于河岸,即船不可能垂直到达对岸,故C正确
故选AC
【点睛】解决本题的关键知道合运动与合运动具有等时性,各分运动具有独立性,互不干扰
12、ABD
【解析】A.B与地面间的最大静摩擦力
fB=μ×5mg=μmg,
当F=μmg时,AB处于静止,对A分析,A所受的摩擦力为零,故A正确;
B.A发生相对滑动的临界加速度a=μg,对整体分析,
F−μ•5mg=5ma,
解得
F=7.5μmg,
所以当F>7.5μmg 时,A相对B滑动.故B正确;
C.当7.5μmg>F=3μmg>μmg,可知AB保持相对静止,一起做匀加速直线运动,加速度
a==0.1μg,
故C错误;
D.若去掉B上的力,而将F=3μmg的力作用在A上,B发生相对滑动的临界加速度
a==0.25μg,
对A分析
F-μ•3mg=3ma,
解得不发生相对滑动的最小拉力F=3.75μmg,可知F=3μmg的力作用在A上,一起做匀加速直线运动,加速度
a==0.1μg,
故D正确。
故选ABD。
【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
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.C ②. ③.2.04 ④.9.8
【解析】(1)[1]A.实验时应先接通电源后释放小车,故A错误;
B.平衡摩擦力,假设木板倾角为θ,则有:
m约掉了,故不需要重新平衡摩擦力,故B错误;
C.让小车的质量m1远远大于小盘和重物的质量m2,因为:际上绳子的拉力
故应该是,即实验中应满足小盘和重物的质量远小于小车的质量,故C正确;
D.F=ma,所以:
所以在用图象探究小车的加速度与质量的关系时,通常作图像,故D错误。
故选C。
(2)[2]由逐差法可得加速度大小为
(3)[3]对a-F图来说,图像的斜率表示小车质量的倒数,故小车质量为:
(4)[4]小车的加速度最大等于自由落体的加速度,故极限值为9.8m/s2。
14、 ①.3.6 ②.D ③.改变弹簧测力计B的拉力大小
【解析】(1)[1]弹簧测力计的最小刻度为0.2N,则读数为3.6N
(2)[2]A.重物的重力是合力,则应测量重物M所受的重力,选项A正确;
B.弹簧测力计应在使用前校零,以免产生误差,选项B正确;
C.拉线方向应与木板平面平行,选项C正确;
D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点位置可以变化,选项D错误;
此题选择不正确的选项,故选D。
(3)[3]改变弹簧测力计B的拉力大小(或减小重物质量、或将A换称量程较大的测力计、或改变B的方向等)
15、 (1).AD (2).1.20 (3).左 (4).C
【解析】(1)[1]A.在平衡摩擦力时,不需要挂上细线和砝码,A正确;
B.“重物的质量远小于小车的质量”如果不满足这一条件,则小车受到的拉力和重物的重力相差较大,不能认为砝码和砝码盘的重力等于绳子的拉力,会对探究过程会产生影响,B错误;
C.在探究加速度与力的关系时,需要测量出多组数据再绘图,数据越多实验误差就越小,一次实验的偶然性太大,C错误;
D.平衡摩擦力时应满足
可得
是斜面的倾角,由上式可知平衡摩擦力的条件与小车的质量没有关系,故当改变小车的质量时,不需要再次平衡摩擦力,D正确。
故选AD。
(2)[2]相邻计数点的时间间隔为
则加速度为
[3]小车做加速运动,纸带从左向右,点距越来越大,说明纸带的左端与小车相连。
(3)[4]忘记记录砝码盘的质量,则当没有加砝码时,即记录的质量为零时,小车仍然受到拉力,加速度不为零,故C正确,ABD错误。
故选C
三.计算题(22分)
16、⑴ ⑵
【解析】⑴设地球质量为M,卫星质量为m,卫星在运行时,由万有引力提供向力: 设地球表面有个质量为m0的物体,则:联立,卫星的运行速度为:
⑵设卫星的运动周期为T′,则: ,得T′=
一天内侦察卫星经过有日照的赤道上空次数为:N=T/T',
摄像机每次应拍摄地面上赤道圆周的弧长为:S=2πR/N 得:
考点:本题考查了人造卫星的加速度、周期和轨道之间的关系;万有引力定律及其应用
17、(1)开始工件在水平方向受摩擦力作用下做匀加速运动,速度与传送带相等后,做匀速直线运动;(2)1m/s2 ; (3)m/s
【解析】(1)开始工件在摩擦力作用下做匀加速运动,速度与传送带相等后,做匀速直线运动;
(2)设工件匀加速直线运动的加速度为a,则匀加速直线运动的位移:x1=,
匀加速运动的时间:
有:x1+v(t−t1)=L,
代入解得:a=1m/s2.
(3)当工件一直做匀加速直线运动时,运行时间最短
所以:L=
所以传送带的最小速度:v=at′=m/s.
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