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河南周口市川汇区2025年物理高一上期末统考模拟试题
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请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、通过学习牛顿运动定律、惯性等知识,我们可以知道
A.物体的运动需要力来维持
B.加速度的方向可能与合力的方向相反
C.物体之间的作用力与反作用力,总是同时产生同时消失的
D.惯性的大小由速度的大小决定,速度大的物体,其惯性大
2、下列两个实验中体现出的共同的物理思想方法是( )
A.极限法 B.控制变量法
C.放大法 D.等效替代法
3、质量是m的物体在粗糙的水平面上受水平恒定拉力F的作用,从静止出发,经过时间t速度达到v,要使物体从静止出发速度达到2v,下列方法可行的是? ( )
A.力F增加为原来的二倍 B.力F和动摩擦因数都增加为原来的二倍
C.质量增加为原来的二倍 D.质量、力、时间都增加为原来的二倍
4、一质点自原点开始在x轴上运动,初速度v0>0,加速度a>0,当a值不断减小直至为零,则
A.该过程中,质点的速度不断减小 B.该过程中,质点速度的变化率不断增大
C.当a=0时,质点的速度达到最大 D.当a=0时,质点的位移达到最大值
5、质点是物理学中一种理想化的模型,一个物体能否看成质点是由所要研究的问题决定的.下列在所研究问题中的对象能看成质点的是
A.研究如何踢出“香蕉球”时的足球
B.研究如何发出“上旋球"或“下旋球"时的乒乓球
C.研究如何在翻滚时控制飞行姿态歼-20隐形战机
D.研究如何用北斗系统(COMPASS)卫星精准定位行驶中汽车
6、某同学利用如图甲所示装置探究弹簧的弹力F与弹簧伸长量x的关系.在实验过程中,弹簧的形变始终在弹性限度内,弹簧自身质量可忽略不计.根据实验数据,他作出了F-x图像,如图乙所示,据此可知:
A.弹簧的劲度系数k=100N/m
B.弹簧的弹力F跟弹簧的长度成正比
C.弹簧的弹力F跟弹簧伸长量x成正比
D.弹簧的弹力F跟弹簧伸长量x成反比
7、如图所示,质量为m的木块A放在水平面上的质量为M的斜面体B上,现用大小相等方向相反的两个水平推力F分别作用在A、B上,A、B均保持静止不动.则( )
A.A与B之间不一定存在摩擦力
B.B与地面之间一定存在摩擦力
C.B对A的支持力一定等于mg
D.地面对B的支持力大小一定等于(m+M)g
8、2018年10月24日,安徽省第十四届运动会在蚌埠体育中心闭幕.运动员在下列运动过程中均不考虑空气阻力,其说法正确的是( )
A.跳高运动员在越杆时处于平衡状态
B.蹦床运动员在空中上升到最高点时处于完全失重状态
C.举重运动员在举铃过头停在最高点时铃处于平衡状态
D.跳远运动员助跑是为了增加自己的惯性,以便跳得更远
9、如图甲所示,平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k,一端固定在倾角为θ的斜面底端,另一端与物块A连接,两物块A、B质量均为m,初始时均静止,现用平行于斜面向上的力F拉动物块B,使B做加速度为a的匀加速运动,A、B两物块在开始一段时间内的v-t关系分别对应图乙中A、B图线,t1时刻 A、B 的图线相切,t2时刻对应A图线的最高点,重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A.t1时刻,弹簧的形变量为
B.t1时刻,A、B刚分离时的速度为
C.t2时刻,弹簧形变量为0
D.从开始到t2时刻,拉力F先逐渐增大后不变
10、如图,两个质量分别为m1=3kg,m2=2kg的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧秤连接,两个大小分别为F1=30N,F2=20N的水平拉力分别作用在m1、m2上,则( )
A.弹簧秤的示数是50N
B.弹簧秤的示数是24N
C.在突然撤去F1的瞬间,m1的加速度大小为2m/s2
D.在突然撤去F2的瞬间,m2的加速度大小为12m/s2
11、水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,如图所示,为一水平传送带装置示意图,绷紧的传送带AB始终保持恒定的速率v=1m/s运行,一质量为m=4kg的行李无初速度地放在A处,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动.设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,A、B间的距离L=2m,则
A.行李刚开始运动时的加速度大小为1m/s2
B.行李从A运动到B的时间为2.5s
C.行李在传送带上滑行痕迹的长度为1m
D.如果提高传送带的运行速率,行李从A处传送到B处的最短时间可能为2s
12、如图所示,物体放在物体上,物体放在光滑的水平面上,已知,.、间动摩擦因数物体上系一细线,细线能承受的最大拉力是,水平向右拉细线,下述中正确的是(取)()
A.当拉力时,静止不动
B.当拉力时,相对滑动
C.当拉力时,受到的摩擦力等于
D.在细线可以承受的范围内,无论拉力多大,相对始终静止
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、某同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则。在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的质量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力、、和,回答下列问题。
(1)改变钩码个数,实验能完成的是____________
A.钩码的个数,
B.钩码的个数,
C.钩码的个数,,
(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是____________
A.标记结点O位置,并记录、、三段绳子的方向
B.量出、、三段绳子的长度
C.用量角器量出三段绳子之间的夹角
D.用天平测出钩码的质量
(3)在作图时,你认为图中__________(选填“甲”或“乙”)是正确的。
14、某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验如图甲所示,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
(1)如果没有操作失误,图乙中的与两力中,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
(3)下列方法中,有助于减小实验误差的是_____
A.尽可能使OB和OC两细绳的夹角大些
B.尽可能使两弹簧秤的读数相差大些
C.尽可能使OB和OC两细绳与纸面平行
15、在做“互成角度的两个力的合成”的实验时:
(1)需要的器材有:方木板、白纸、细绳套两个,三角板、刻度尺、铅笔、图钉几个,还需要_____;
(2)某小组得出如图所示的图(F与AO共线),图中_____是F1与F2合成的实际值;在实验中如果将两个细绳套换成两根橡皮条,那么实验结果是否变化_____(填“变”或“不变”)。
三.计算题(22分)
16、(12分)如图,位于水平地面上的木块质量为M=20kg.受到大小为F=100N、方向与水平方向成a=53°角的拉力作用后由静止开始水平向右做匀加速直线运动.若木块与地面之间的动摩擦因数为μ=0.2,求:
(1)画出木块的受力示意图,求木块对地面的压力?
(2)木块的加速度多大?
(3)拉力作用下木块在前5s内的位移多大?
17、(10分)如图所示,一速度v=4m/s顺时针匀速转动的水平传送带与倾角θ=37°的粗糙足长斜面平滑连接,一质量m=2kg的可视为质点的物块,与斜面间的动摩擦因数为μ1=0.5,与传送带间的动摩擦因数为µ2=0.4,小物块以初速度v0=10m/s从斜面底端上滑求:(g=10m/s2)
(1)小物块以初速度v0沿斜面上滑的最大距离?
(2)要使物块由斜面下滑到传送带上时不会从左端滑下,传送带至少多长?
(3)若物块不从传送带左端滑下,物块从离传送带右侧最远点到再次上滑到斜面最高点所需时间?
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、C
【解析】力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,故A错误;根据牛顿第二定律F=ma,可知加速度的方向与合力的方向相同,故B错误;根据牛顿第三定律,作用力和反作用力总是同时产生,同时消失,故C正确;惯性的大小由质量决定,与速度无关,故D错误;选C.
2、C
【解析】由于这两个实验形变量都比较小,所以采用了放大法来观察,故C正确;
故选C
3、D
【解析】物体在拉力作用下做匀加速直线运动,根据加速度的变化,通过牛顿第二定律来判断可行的方法
【详解】从静止出发,经时间t速度达到v,则v=at;根据牛顿第二定律,即;要使物体从静止出发速度达到2v,将F变为原来2倍,加速度未变为原来的2倍,速度不能变为2倍.故A错误;把力F和动摩擦因数都增加为原来的2倍,加速度为原来的2倍,但是时间不确定,则速度不一定变为2倍,故B错误;只把质量增加为原来的2倍,物体的加速度减小,故方法不可行,选项C错误;质量、力、时间都增加为原来的二倍,则加速度不变,时间变2倍,则速度变2倍,选项D正确;故选D.
【点睛】解决本题的关键通过速度公式和牛顿第二定律找到速度与力、质量、动摩擦因数以及时间的关系式,然后进行讨论.
4、C
【解析】ACD.初速度v0>0,加速度a>0,可知初速度的方向与加速度方向相同,质点做加速运动,速度逐渐增大,当加速度减小到零,速度达到最大,做匀速运动,由于速度的方向未变,则位移一直增大,故A,D项错误,C项正确;
B.由于加速度值减小,由公式可知,质点速度的变化率不断减小,故B项错误
5、D
【解析】A.研究如何踢出“香蕉球”时的足球,要考虑球的转动,所以不能简化为质点,故A不符合题意;
B.研究如何发出“上旋球”或“下旋球”时的乒乓球时,不能把乒乓球看作质点,否则看不出乒乓球的转动,故B不符合题意;
C.研究如何在翻滚时控制飞行姿态的歼20隐形战机时,战斗机的大小与形状不能忽略不计,否则没有飞行的姿态,故不可以简化为质点,故C不符合题意;
D.研究如何用北斗系统(COMPASS)卫星精准定位行驶中的汽车时,汽车的大小可以忽略不计,可以把汽车看作质点,故D符合题意。
故选D。
6、C
【解析】根据所画出图象,可知弹簧的弹力F跟弹簧伸长量x的关系,根据胡克定律可知,图象的斜率大小等于劲度系数大小;
【详解】依据作出图象,过原点,则可知,弹簧的弹力F跟弹簧伸长量x成正比,图象的斜率表示劲度系数的大小,由此可得,故选项C正确,ABD错误
7、AD
【解析】先对两个木块整体进行受力分析,根据平衡条件得到地面对整体的支持力和摩擦力;再对物体A受力分析,根据平衡条件求解物体A对物体B的支持力和摩擦力
【详解】对物体m受力分析,受重力mg、已知的推力F、斜面体M对m的支持力N′和摩擦力f当推力F沿斜面分量等于重力的下滑分量时,摩擦力f为零,如图:
根据共点力平衡的条件,运用正交分解法,可以得到:N′=mgcosθ+Fsinθ;故A正确,C错误;先对两个木块整体受力分析,受到重力(M+m)g、地面的支持力N和已知的两个推力,如图所示:
对于整体,由于两个推力的合力刚好为零,故整体与地面间没有摩擦力;根据共点力平衡条件,有:N=(M+m)g;故B错误,D正确;故选AD
【点睛】本题关键是对两个木块整体受力分析,根据平衡条件得到地面对整体的支持力和摩擦力,然后再对物体m受力分析,再次根据平衡条件列式求解出各个力的情况
8、BC
【解析】明确超重和失重的性质分析是否失重;知道加速度向上时为超重,加速度向下时为失重;知道惯性大小只与质量有关
【详解】跳高运动员在越杆时受到重力作用,处于非平衡状态,故A错误;蹦床运动员在空中上升到最高点时速度为零,加速度为g,方向竖直向下,故处于完全失重状态,故B正确;举重运动员在举铃过头停在最高点时,铃处于静止状态,即平衡状态,故C正确;质量是惯性的唯一量度,助跑是为了跳出时速度大,跳得更远,故D错误.所以BC正确,AD错误
【点睛】本题考查超重失重现象以及惯性的性质,要注意明确物体超重失重只与加速度有关,加速度向下即为失重,加速度向上即为超重
9、AD
【解析】考查牛顿第二定律的应用。
【详解】A.由图乙可知,t1时刻两物块开始分离,AB之间无弹力,对A受力分析,设此时压缩量为x2,由牛顿第二定律:
解得,A正确;
B.初始时均静止,设初始时压缩量为x1,由平衡方程:
解得
则从开始到分离的位移为:
由位移与速度的关系式:
解得,B错误;
C.t2时刻,A图线的斜率为0,即A物体加速度为零,设此时压缩量为x3,由平衡条件:
解得,C错误;
D.从开始到t1时刻,由牛顿第二定律:
由于弹簧压缩量减小,弹力减小,而加速度a不变,所以拉力F增大;t1到t2时刻,由于AB已经分离,B不受A的作用力,此时由牛顿第二定律:
加速度不变,可知,拉力F不变,D正确。
故选AD。
10、BCD
【解析】AB.把m1、m2看成一个整体,则合力为30N-20N=10N,方向向右;则两个物体的加速度为
方向向右;再将m1隔离开来,单独对它进行受力分析,在水平方向上,m1受到F1、弹簧的作用力T,故由牛顿第二定律可得
故
故A错误,B正确;
C.在突然撤去F2的瞬间,m1的受力情况没有突然发生改变,故其加速度仍是不变的,仍是2m/s2,故C正确;
D.m2则只受到弹簧的拉力的作用,故此时其加速度的大小为
故D正确。
故选BCD。
11、ABD
【解析】(1)对行李进行受力分析,求出受到的摩擦力的大小,然后又牛顿第二定律即可求出加速度;(2)行李在传送带上先做匀加速直线运动,当速度达到传送带的速度,和传送带一起做匀速直线运动,根据运动学公式即可求出匀加速运动的时间;(3)若行李一直做匀加速运动,运动的时间最短,由此求出
【详解】A、行李的质量是4kg,则重力是40N,行李与传送带之间的弹力为40N,则行李受到的摩擦力:,行李的加速度:,故A正确;B、设行李做匀加速运动的时间为t1,由题意知行李加速运动的末速度v=1m/s,则由匀加速直线运动规律v=at1得:,该过程中的位移:,行李匀速运动的时间:,所以运动的总时间:t=t1+t2=1+1.5=2.5s.故B正确;在行李加速的时间内传送带的位移:x2=vt1=1×1=1m,行李在传送带上滑行痕迹的长度为:△x=x2-x1=1-0.5=0.5m.故C错误;D、若行李从A一直匀加速运动到B时,传送时间最短.则,故D正确.故选ABD
【点睛】解决本题的关键会根据受力判断行李的运动情况,以及知道当行李一直做匀加速直线运动,运行时间最短
12、CD
【解析】水平面光滑,则当在A上施加力时,开始时AB相对静止,且沿地面滑动;假设绳子不断裂,则当绳子拉力增大到某一值时B物体会开始滑动,此时A、B之间达到最大静摩擦力.以B为研究对象,最大静摩擦力产生加速度,由牛顿第二定律得:μmAg=mBa;a=μg=6m/s2,以整体为研究对象,由牛顿第二定律得:F=(mA+mB)a=(6+2)×6N=48N;即当绳子拉力达到48牛时两物体才开始相对滑动.在细线可以承受的范围内,无论拉力多大,相对始终静止,所以AB错误,D正确.当拉力为16N时,AB相对静止,由F=(mA+mB)a′代入数据解得:a′=2m/s2,f=mBa′=2×2N=4N,故C正确.故选CD
【点睛】题属于动力学的临界问题,关键求出相对运动的临界加速度,判断在绳子拉力范围内是否发生相对运动,注意整体法和隔离法的运用
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 (1).C (2).A (3).甲
【解析】(1)[1] 对O点受力分析
OA、OB、OC分别表示三个力大小,由于三共点力处于平衡,所以OC等于OD,因此三个力的大小构成一个三角形
A.以钩码的个数表示力的大小,则不能构成三角形,A错误;
B.以钩码的个数表示力的大小,则不能构成三角形,B错误;
C.以钩码的个数表示力的大小,则三力为边构成等边三角形,C正确。
故选C。
(2)[2] 为验证平行四边形定则,必须做受力图,所以先明确受力点,即标记结点O的位置,其次要做出力的方向并读出力的大小,最后作出力的图示,因此要做好记录,是从力的三要素角度出发,要记录砝码的个数和记录OA、OB、OC三段绳子的方向。
故选A。
(3)[3] 以O点为研究对象,F3的是实际作用效果在OC这条线上,由于误差的存在,F1、F2的理论值要与实际值有一定偏差,故甲图符合实际,乙图不符合实际。
14、 ①. ②.B ③.C
【解析】(1)是实验测得的、用平行四边形定则作图而得,是用一个力拉橡皮条时直接测量而得.则方向一定沿AO方向的是
(2) 本实验采用的科学方法是等效替代法.故B项正确
(3)A:尽可能使OB和OC两细绳的夹角大,会使合力偏小,测量的相对误差较大.故A项错误
B:尽可能使两弹簧秤的读数相差大些,会使弹簧秤读数较小的那个力测量的相对误差较大.故B项错误
C:尽可能使OB和OC两细绳与纸面平行,这样才能使所有力在一平面内,减小实验的误差.故C项正确
15、 ①.弹簧测力计(两个)、橡皮筋 ②.F′ ③.不变
【解析】(1)[1]在做“互成角度的两个力的合成”的实验时,先用两个弹簧测力计拉橡皮筋到结点O,然后用一个弹簧测力计拉橡皮筋到同一位置结点O,而后作图验证,依据题目提供的器材,还需要:弹簧测力计(两个)、橡皮筋;
(2)[2][3] F1与F2合成的实际值是通过平行四边形定则算出的值,则F1与F2合成的实际值是F´;在实验中如果将两个细绳套换成两根橡皮条,实验效果与细绳套是一样的,实验结果不变。
三.计算题(22分)
16、(1)120N;(2)1.8m/s2;(3)22.5m
【解析】(1)受力如图
竖直方向FN+Fsin530-mg=0,得FN =120N,
根据牛顿第三定律可知木块对地面的压力大小为120N,方向竖直向下
(2)根据牛顿第二定律,水平方向Fcos530-μFN =ma得a=1.8m/s2;
(3)
17、 (1) x1=5m;(2)L=2.5m;(3)t=1.525s
【解析】(1)小物块以初速度v0沿斜面上滑时,以小物块为研究对象,由牛顿第二定律得
解得
设小物块沿沿斜面上滑距离为x1,则
解得
(2)物块沿斜面下滑时以小物块为研究对象,由牛顿第二定律得
解得
设小物块下滑至斜面底端时的速度为v1,则
解得
设小物块在传送带上滑动时的加速度为a3, 由牛顿第二定律得
解得
设物块在传送带向左滑动的最大距离为L,则
解得
传送带至少2.5m物块不会由传送带左端滑下。
(3)设物块从传送带左端向右加速运动到和传送带共速运动的距离为x2,则
解得
故小物体先加速再随传送带做匀速运动。设小物体加速至与传送带共速用时t1,则
解得
设小物体匀速运动用时t2,则
解得
设小物体由底端上滑到斜面最高点所时间t3,则
解得
物块从离传送带右侧最远点到再次上滑到斜面最高点所需时间
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