资源描述
陕西省宝鸡中学2025年高一上物理期末学业水平测试模拟试题
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、一辆汽车从静止开始由甲地出发,沿平直公路开往乙地,汽车先做匀加速直线运动,接着做匀减速直线运动,开到乙地刚好停止,其速度-时间图象如图所示,那么在0~t0和t0-3t0两段时间内( )
A.加速度之比为3:1
B.位移大小之比为1:1
C.平均速度大小之比为1:1
D.在时刻汽车的运动方向发生改变
2、如图所示,物体A在水平推力F的作用下靠竖直墙保持静止不动,下列说法正确的是
A.物体A受到的静摩擦力与其重力大小相等
B.物体A受到静摩擦力的大小与接触面的粗糙程度成正比
C.若减小F,则物体A一定会下滑
D.在物体A上增加一物体B,要使得两物体均静止就必须增大推力F
3、质量为2kg的物体做匀变速直线运动,其位移随时间变化的规律为。该物体所受合力的大小为( )
A.2N B.4N
C.6N D.8N
4、如图所示,物体P以一定的初速度沿光滑水平面向右运动,与一个右端固定的轻质弹簧相撞,并被弹簧反向弹回。若弹簧在被压缩过程中始终遵守胡克定律,那么在P与弹簧发生相互作用的整个过程中( )
A.在P的加速度逐渐增大的过程中,速度也逐渐增大
B.当弹簧压缩到最短时,物体的加速度为零
C.P的加速度大小时刻变化,但方向改变一次
D.P的加速度大小不断改变,当加速度数值最大时,速度最小
5、关于摩擦力下列哪些说法是正确的( )
A.相互紧压的粗糙物体间总有摩擦力
B.一个物体只有在另一个物体表面滑动或有相对滑动趋势时,才有可能受到摩擦力
C.具有相对运动的两个物体,一定存在摩擦力
D.只有静止的物体才受静摩擦力的作用
6、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运行,将行李无初速度地放在A处.设行李与传送带之间的动摩擦因数为μ,A、B间的距离为.则
A.行李在传动带上始终做匀加速直线运动
B.行李在传送带上始终受到向右的摩擦力
C.行李在传送带上可能有一段时间不受摩擦力
D.行李在传送带上的时间一定小于
7、图是A、B两物体同时由同一地点向同一方向做直线运动的v-t图像,从图像上可知以下说法正确的是( )
A.20s末A、B相遇 B.40s末A、B相遇
C.20s末A、B相距最远 D.A做匀速运动, B做匀加速运动
8、如图所示,我国航天飞机在完成航天维修任务后,在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ,B为轨道Ⅱ上的一点,关于该航天飞机的运动,下列说法中正确的有
A.在轨道Ⅱ上经过A的速度大于经过B的速度
B.在轨道Ⅱ上经过A的速度等于在轨道Ⅰ上经过A 的速度
C.在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
D.在轨道Ⅱ上经过A的加速度等于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
9、新中国成立60周年,在天安门广场进行十年一次的大阅兵仪式,各个部队和军种都在紧张的演练,在空军演练中,某空降兵从飞机上跳下,他从跳离飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v-t图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.0~10s内空降兵和伞整体所受重力大于空气阻力
B.0~10s内做加速度逐渐减小的加速运动,10~15s内做加速度增大的减速运动
C.0~10s内的平均速度为1m/s
D.10s~15s内加速度方向竖直向上,加速度的大小在逐渐减小
10、小明坐在正在行驶中的火车上,发现桌面上碗中的水面发生倾斜,如图所示,由此可以判断出火车正在如何运动( )
A.向左加速 B.向左减速
C.向右加速 D.向右减速
11、如图所示,轻弹簧下端固定在水平面上,一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落,接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落.在小球下落这一全过程中,下列说法中正确的是( )
A.小球刚接触弹簧瞬间速度最大
B.从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上
C.从小球接触弹簧到到达最低点,小球的速度先增大后减小
D.从小球接触弹簧到到达最低点,小球的加速度先减小后增大
12、如图所示,轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上,弹簧下端悬挂一个小球,电梯中有质量为50kg的乘客,在电梯运行时乘客发现轻质弹簧的伸长量始终是电梯静止时的四分之三,已知重力加速度g=10m/s2,由此可判断( )
A.电梯可能加速下降,加速度大小为5m/s2
B.电梯可能减速上升,加速度大小为2.5m/s2
C.乘客处于失重状态
D.乘客对电梯地板的压力为425N
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、为了探究加速度与力的定量关系,某同学设计了如图所示的实验装置.其中M为小车和固定在小车上的定滑轮的总质量,m为砂和砂桶的总质量,滑轮大小不计且光滑.力传感器可测出轻绳的拉力大小F
(1)该实验_____(填“需要”或“不需要”下同)满足m远小于M,_____平衡摩擦力
(2)实验中,应保证_____的大小不变、改变_____的大小(填“m”或“M“),此时采用的物理方法是_____
(3)若当地重力加速度为g,则在小车向左加速运动过程中,绳拉力F_____mg(填“>”、<“”或“=”)
(4)在实验中得到一条纸带,如图所示,取A、B、C、D、E五个点为计数点,其中两相邻计数点间有四个点未画出,已知BC=9.00m,DE=17.00m,打点计时器所用电源的频率为f=50Hz,则加速度大小a=_____m/s2(保留两位小数)
(5)以力传感器的示数F为横坐标,小车运动的加速度a为纵坐标,画出的a﹣F图象是一条过原点的斜直线,如图所示,则该图线斜率的物理意义是_____
14、现在的智能手机都有连拍功能,某同学设置手机连拍的时间间隔为,然后把手机用支架固定,对一辆沿直线向右减速行驶的玩具小车进行连拍,拍得小车连续几个位置的间距如下图所示。
(1)根据图中数据判定小车减速过程中_____(填“是”或“不是”)做匀减速直线运动,汽车经过图中位置的速度大小为______;
(2)从左边第一个位置开始计时,第1秒内小车的平均速度____,小车减速过程中的加速度大小为________。(以上计算结果均保留两位有效数字)
15、用如图所示装置探究小车的加速度与力、质量的关系.在满足实验条件的情况下,细线下端悬挂钩码的总重力视为小车受到的合力F,用打点计时器打出纸带,计算出小车运动的加速度a.
(1) 关于实验操作,下列说法正确的是________
A.实验前应调节滑轮高度,使滑轮和小车间的细线与木板平行
B.平衡摩擦力时,在细线的下端悬挂钩码,使小车在拉力作用下匀速下滑
C.每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力
D.实验时应先释放小车,后接通打点计时器电源
(2)某组同学实验时保持小车(含车中重物)的质量M不变,根据实验得出的数据,画出a-F图象,如图所示,那么该组同学实验中出现的问题可能是____________________(选填“摩擦力平衡过度”或“摩擦力没有平衡”)
(3)另一组同学探究小车加速度a与其质量M的关系时,保持钩码的总质量不变,为了直观地判断a与M的数量关系,应作________(选填“a-M”或“”)图象
三.计算题(22分)
16、(12分)质量m=1.5kg的物体,在水平恒力F=15N的作用下,从静止开始运动0.5s后撤去该力,物体继续滑行一段时间后停下来.已知物体与水平面的动摩擦因数为μ=0.2,g取10m/s2.求:
(1)恒力作用于物体时的加速度大小;
(2)撤去恒力后物体继续滑行的时间;
(3)物体从开始运动到停下来的总位移大小
17、(10分)已知F1=12N,F2=16N.这两个力作用于一点,其夹角θ=90°,分别用作图法和计算法求出它们的合力F
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】A.根据v-t图象斜率的绝对值等于加速度大小,则得:加速度大小之比为:a1:a2=:=2:1;故A错误.
B.根据v-t图象与坐标轴所围的“面积”大小等于位移,则得:位移之比为x1:x2=v0t0:v0•2t0=1:2;故B错误.
C.在0-t0时间内物体做匀加速直线运动,在t0-3t0间内物体做匀减速直线运动,由平均速度公式得两段时间内的平均速度均为;故C正确.
D.汽车的速度一直为正,运动方向没有改变;故D错误.
2、A
【解析】A.物体静止,墙对物体的静摩擦力与重力平衡,与水平推力无关,即:
故A正确;
B.滑动摩擦力的大小与接触面上正压力的大小、接触面的粗糙程度有关,而静摩擦力与沿接触面沿切向方向的力有关,故B错误;
C.当F减小时,最大静摩擦力减小,但物体不一定会下滑,故C错误;
D.在物体A上增加一物体B,两物体均静止,则物体A受到的静摩擦力增大,但是不一定大于原来的最大静摩擦力,故推力F不一定要增大,故D错误;
故选A。
3、D
【解析】位移随时间变化的规律
根据题目中的表达式,应用待定系数法可知
解得加速度
根据牛顿第二定律求解合外力
ABC错误,D正确。
故选D。
4、D
【解析】A.在压缩弹簧的过程中,P水平方向只受到弹簧的弹力,方向与速度方向相反,而且弹力逐渐增大,加速度逐渐增大,在弹簧被压缩的过程中,P做加速度增大的减速运动,A错误;
BD.压缩弹簧的过程中,弹力大小不断改变,当速度为零时,此时速度最小,弹簧压缩最短,弹力最大,故加速度数值最大,故加速度不为零,B错误,D正确;
C.弹簧压缩过程中对P施加的弹力方向始终向左,根据牛顿第二定律知P的加速度方向保持不变,C错误。
故选D。
5、B
【解析】相互紧压的粗糙物体间如果有相对运动或者相对运动的趋势就会有摩擦力,选项A错误;一个物体只有在另一个物体表面滑动或有相对滑动趋势时,才有可能受到摩擦力,选项B正确;具有相对运动的两个物体,还必须有相互的挤压以及粗糙的接触面才会存在摩擦力,选项C错误;运动和静止的物体都可能受静摩擦力的作用,选项D错误;故选B.
点睛:此题关键是掌握产生摩擦力的三个条件:有相互挤压;接触面粗糙;有相对运动或者相对运动的趋势;三个条件缺一不可.
6、C
【解析】ABC.行李开始在传送带上向右做匀加速直线运动,如果当行李的速度等于传送带速度时,行李的位移小于传送带的长度,然后行李与传送带相对静止做匀速直线运动,行李做匀速直线运动时不受摩擦力,故AB错误,C正确;
D.由牛顿第二定律可知,行李的加速度:
如果:,则行李在传送带上始终做匀加速直线运动,位移为,由匀变速直线运动的位移公式:
得行李的运动时间:
如果:,则行李在传送带上先做匀加速直线运动后做匀速直线运动,行李匀加速的位移:
匀速的位移:
行李的运动时间:
由此可知,行李在传送带上的时间不一定小于,D错误。
故选C。
7、BCD
【解析】AB.A、B两物体同时由同一地运动,相遇时位移应相同,由图知在40s末两图线的“面积”相等,说明A、B两物体此时相遇,在20s末时A的位移大,故A、B不相遇;故A错误,B正确;
C.前20s内A物体速度大、B物体的速度小,所以两物体间的距离逐渐增大,20s-40s内,后方B物体速度大,两物体间距减小,则20s末A、B相距最远,故C正确;
D.A的速度不变,做匀速运动,B的速度均匀增大,做匀加速运动,故D正确。
故选BCD。
8、CD
【解析】A、在轨道Ⅱ从B到A,万有引力做负功,速度减小,即A点的速度小于B点的速度,故A错误;
B、从轨道Ⅱ上的A点进入轨道I,需加速,可知在轨道Ⅱ上经过A的速度小于在轨道Ⅰ上经过A的速度,故B错误;
C、根据开普勒第三定律知,,轨道Ⅱ的半长轴小于轨道I的轨道半径,则在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期,故C正确;
D、根据牛顿第二定律知,在不同轨道上经过A点时,所受的万有引力大小相等,则加速度大小相等,故D正确
故选CD
点睛:根据万有引力做功,结合动能定理比较在轨道Ⅱ上A、B的速度大小;根据变轨的原理比较不同轨道上在A点的速度大小;根据开普勒第三定律比较不同轨道上的运行周期;根据牛顿第二定律比较在不同轨道上的加速度大小
9、AD
【解析】A.由图可知,在0~10s内物体做加速运动,说明物体的重力大于阻力,故A正确;
B.0~10 s内做加速度逐渐减小的加速运动,10~15s内整体速度在减小,而图象的斜率也在减小,故加速度减小,做加速度减小的减速运动,故B错误;
C.若人在0~10 s内做匀加速运动,则平均速度为;而由v-t图像的面积可知人在0~10 s内的位移大于做匀加速运动的位移,则平均速度大于1m/s,选项C错误;
D.由图象中坐标的变化及斜率的变化可知,10s~15s末加速度方向竖直向上,加速度的大小在逐渐减小,故D正确;
故选AD。
10、BC
【解析】根据题意,本题考查惯性的规律,一切物体总有保持原来运动状态的性质,叫惯性.当两个物体间产生相对运动时,上部的水由于惯性会保持原来的运动状态,就会倾斜,本题可以根据选项判断能否发生题干中的现象
【详解】水和碗在随车匀速行驶的过程中,水面水平.水面突然向左倾斜,根据惯性的规律可知,碗可能向左减速,由于水存在惯性,还想保持原来的运动状态,立刻向左倾斜;也可能是碗随车向右加速,水中的碗由于惯性,还想保持原来的运动状态,立刻向左倾斜.故AD错误,BC正确
故本题BC
【点睛】对惯性现象的理解,关键是明确所涉及到的物体运动状态发生怎样的改变或将发生什么样的改变,同时根据物体受到的力进行判断
11、CD
【解析】小球刚接触弹簧瞬间具有向下的速度,开始压缩弹簧时,重力大于弹力,合力竖直向下,加速度方向竖直向下,与速度方向相同,小球做加速运动,故刚接触弹簧瞬间小球的速度不是最大,故A错误;当小球所受的弹力等于重力时,此时物体的加速度为零,速度达到最大;以后小球继续下落压缩弹簧时,小球所受的弹力大于重力,合力竖直向上,加速度竖直向上,与速度方向相反,小球开始做减速运动,最后停止.从小球接触弹簧到到达最低点,加速度方向先向下后向上,且加速度先减小后增大,小球的速度先增大后减小,故B错误,CD正确
12、BC
【解析】ABC.电梯静止不动时,小球受力平衡,有
mg=kx
电梯运行时弹簧的伸长量变为静止时的四分之三,说明弹力变小了,根据牛顿第二定律,有
mg-kx=ma
即
a=2.5m/s2
加速度向下,电梯可能加速下降或减速上升,乘客处于失重状态,故A错误,BC正确;
D.以乘客为研究对象,根据牛顿第二定律可得
m′g-FN=m′a
乘客对地板的压力大小为
FN=m′g-m′a=(500-50×2.5)N=375N
故D错误。
故选BC。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.不需要; ②.需要; ③.M; ④.m; ⑤.控制变量法; ⑥.<; ⑦.4.00; ⑧.;
【解析】解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项;
根据图2判断出a-F图象不过原点的原因;
小车质量不变时,加速度与拉力成正比,对a-F图来说,图象的斜率表示小车质量与滑轮质量和的倒数的2倍
【详解】(1) 由于拉力可测,不必用钩码的重力代替拉力,所以不需要满足m<<M这一条件;由于将拉力当做合力,所以摩擦力是需要平衡的;
(2) 由于是探究加速与作用力的关系,所以要控制小车的质量M不变,而改变拉力(改变m)从而改变了拉力,此时应用的物理方法为控制变量法;
(3) 由于重物向下加速运动,属失重,所以拉力小于重力;
(4) 由逐差相等求加速度为:a=;
(5) 小车在两段绳子的拉力作用下加速运动,由牛顿第二定律有:2F=Ma,所以a=,则a-F图象的斜率为
【点睛】解决本题的关键掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解瞬时速度和加速度,关键是匀变速直线运动两个重要推论的运用
14、 ①.是 ②.3.5 ③.2.0 ④.5.0
【解析】(1)[1]从图中发现相邻的计数点的距离越来越小,而且相邻的计数点的距离之差相等,即△x=0.200m,所以小车做匀减速直线运动。
[2]根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上P点时小车的瞬时速度大小
(2)[3]根据平均速度公式,那么第1秒内小车的平均速度
[4]根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小,得
15、 ①.(1)A ②.(2)摩擦力平衡过度 ③.(3)
【解析】(1)调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行,否则拉力不会等于合力,故A正确;在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,不应悬挂钩码,故B错误;由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ,故tanθ=μ.所以无论小车的质量是否改变,小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力,改变小车质量即改变拉小车拉力,不需要重新平衡摩擦力,故C错误;实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块,故D错误;故选A;
(2)由图可知当F=0时加速度不为零,可知原因是平衡摩擦力过度,木板一端抬的过高;
(3)因a=F,可知a-关系是线性关系,则为了直观地判断a与M的数量关系,应作a-图象
三.计算题(22分)
16、(1)8.0m/s2;(2)2.0s;(3)5.0m。
【解析】(1)以m为研究对象,受力情况如图所示
根据平衡条件有:
根据牛顿第二定律:
又
联立解得:8.0m/s2
(2)撤去恒力F后受力分析如图所示
设撤去恒力F的瞬间物体的速度为v,根据速度时间公式:
代入数据解得:v=4.0m/s
设撤去恒力F后,物体做匀减速直线运动的加速度为a2,设滑行的时间为,根据牛顿第二定律有:
解得:m/s2
则撤去恒力后物体继续滑行的时间:
.0s
(3)设物体做匀加速直线运动和匀减速直线运动的位移分别是s1和s2,则匀加速直线运动的位移:
m
匀减速直线运动的位移:
m
则总位移:
.0m
17、,方向与方向成
【解析】(1)根据力的三要素,取一定标度,运用平行四边形定则,即可作出两个力的合力;
(2)根据力的平行四边形定则,运用三角函数关系,即可求解
【详解】作图法:
则合力大小为F合=4N×5=20N,用量角器量得合力与F1夹角为530;
计算法:
合力大小为:,合力的方向为,与F1夹角为θ,则,解得θ=530
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