资源描述
黑龙江省齐市地区普高联谊校2025年高一上物理期末经典模拟试题
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、静止在水平地面上的小车,质量为5kg。在水平拉力50N的作用下做直线运动,2s内匀加速前进了4m,在这个过程中(g取)( )
A.小车加速度的大小是 B.小车加速度的大小是
C.动摩擦因数是0.4 D.摩擦力大小是10N
2、如图所示是某质点沿直线运动的速度v随时间t变化的关系图线.对于该图线的认识正确的是 ( )
A.0~2s内质点做匀速直线运动
B.2s~4s内质点处于静止状态
C.0~2s内质点做匀加速直线运动
D.3s时,质点的速度为2m/s
3、 “嫦娥二号”于2010年10月1日18时59分57秒在西昌卫星发射中心发射升空,点火后1533秒时,火箭将加速到10.9km/s,这个速度就是奔月速度。此时,“嫦娥二号”在某一高度完成星箭分离,并获得了圆满成功。下列说法正确的是( )
A.研究卫星绕月球运行时,不能把卫星看成质点
B.奔月速度10.9km/s指平均速度
C.描述火箭的运动要以火箭本身作为参考系
D.18时59分57秒表示的是时刻
4、如图是某质点运动的速度图象.由图象可求得,质点在0~2s内的加速度和3s末的瞬时速度分别是( )
A.4m/s2, 4m/s B.2m/s2, 2m/s
C.2m/s2, 4m/s D.4m/s2, 0
5、如图甲是一座石拱桥,图乙是简化图,用四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱其中第3、4块固定在地基上,1、2块间的接触面是竖直的,每块石块的两个侧面间所夹的圆心角为假定每块石块的质量为m,两石块间的摩擦力忽略不计,重力加速度为g则第2、4石块间的作用力大小为
A. B.mg
C. D.2mg
6、以初速度水平抛出一物体,经过时间2t,重力加速度为g,物体速度大小的正确表达式应为
A. B.
C. D.
7、如图所示,在共点力合成的实验中橡皮筋一端固定于P点,另一端连接两个弹簧秤,使这端拉至O点,两个弹簧秤的拉力分别为F1,F2(α+β<90°),现使F1大小不变地沿顺时针转过某一角度,要使结点仍在O处,F1相应地使F2的大小及图中β角发生变化.则相应的变化可能的是()
A.F2可能增大 B.F2可能减少
C.β角一定减小 D.β角可能增大
8、如图所示,小孩与雪橇的总质量为m,大人用与水平面成θ角的恒定拉力F将雪橇沿水平地面向右匀速移动了一段距离L.已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ,则关于各力对雪橇做功的说法正确的是
A.拉力对雪橇做功
B.滑动摩擦力对雪橇做功为
C.支持力对雪橇做功为
D.雪橇受到的各力对雪橇做的总功为零
9、如图所示,在一次救灾工作中,一架沿水平直线飞行的直升机,用悬索救起伤员.直升机和伤员以相同水平速度匀速运动的同时,悬索将伤员吊起,在某一段时间内,二者之间的距离l与时间t的关系为式中l表示伤员到直升起的距离,H表示开始计时时伤员与直升机的距离,b是一常数,t表示伤员上升的时间,不计伤员和绳索受到的空气阻力.这段时间内从地面上观察,下面判断正确的是
A.悬索始终保持竖直 B.伤员做匀变速直线运动
C.伤员做匀变速曲线运动 D.伤员的加速度大小、方向均不变
10、如图,将一半圆形轨道凹槽AB固定在水平地面上,圆心为O,半径为R=1m,现将可视为质点的小球从圆心等高处的凹槽左侧端点A水平抛出,经t=0.4s直接落到凹槽上,则小球的初速度v0可能为(取g=10m/s2)( )
A. B.
C. D.
11、 “蹦极"是一项很有挑战性的运动.如图所示,蹦极者将一根有弹性的绳子系在身上,另一端固定在跳台上.蹦极者从跳台跳下,落至图中a点时弹性绳刚好被拉直,下落至图中b点时弹性绳对人的拉力与人受到的重力大小相等,图中c点是蹦极者所能达到的最低点,不计空气阻力.关于蹦极者的运动下列说法正确的是( )
A.从a点到c点蹦极者一直做减速运动
B.从a点到c点蹦极者先做加速运动再做减速运动
C.蹦极者最终会静止c点
D.如果蹦极者受到的空气阻力不能忽略,其下落的最低点在c点上方
12、如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行。初速度大小为的物块从与传送带等高的光滑水平地面上的处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时,物块在传送带上运动的图像(以地面为参考系)如图乙所示。已知,则( )
A.时刻,小物块离处的距离达到最大
B.时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C.时间内,小物块始终受到大小和方向始终不变的摩擦力作用
D.时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、物体从某一高度开始做自由落体运动,经3s落地,则它在第2s内的位移为______m,小球落地速度是________m/s。(g=10m/s2)。
14、为了探究加速度与力、质量的关系,甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示的实验装置,小车总质量用M表示(乙图中M包括小车与传感器,丙图中M包括小车和与小车固连的滑轮),钩码总质量用m表示
(1) .为便于测量合外力的大小,并得到小车总质量一定时,小车的加速度与所受合外力成正比的结论,下列说法正确的是( )
A.三组实验中只有甲需要平衡摩擦力
B.三组实验都需要平衡摩擦力
C.三组实验中只有甲需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件
D.三组实验都需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件
(2) .图丁是用图甲装置中打点计时器所打的纸带的一部分,O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点,加速度大小用a表示.则OD间的距离为________cm.图戊是根据实验数据绘出的s-t2图线(s为各计数点至同一起点的距离),则加速度大小a=________m/s2(保留3位有效数字)
(3) .若乙、丙两位同学发现某次测量中力传感器和弹簧测力计读数相同,通过计算得到小车加速度均为a,g为当地重力加速度,则乙、丙两位同学实验时所用小车总质量之比为__________
15、某同学用如图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律
(1)该同学在平衡摩擦力后进行实验,实际小车在运动过程中所受的拉力________(填“大于”“小于”或“等于”)砝码和砝码盘的总重力,为了便于探究、减小误差,应使小车质量M与砝码和砝码盘的总质量m满足________的条件
(2)该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带(两计数点间还有两个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为________m/s2 (结果保留两位有效数字)
(3)以砝码和砝码盘的总质量为横坐标,加速度为纵坐标,画出的a-m图象如图丙所示,图线与横坐标的夹角为θ,求得图线的斜率为k,已知本地的重力加速度为g,则小车的质量为________
三.计算题(22分)
16、(12分)一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块,在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5m,如图(a)所示.t=0时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至t=1s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短).碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板.已知碰撞后1s时间内小物块的v-t图线如图(b)所示.木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g取10m/s2.求
(1)木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2;
(2)木板的最小长度;
17、(10分)一物体做匀减速直线运动,一段时间t(未知)内通过的位移大小为x1,紧接着的t时间内通过的位移大小为x2,此时,物体仍然在运动,求再经过多少位移物体速度刚好减为零
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】AB.小车加速度的大小是
选项A错误,B正确;
CD.根据牛顿第二定律
解得
f=40N
则
选项CD错误。
故选B。
2、C
【解析】AC.由图象可知0﹣2s内,图象是一条倾斜的直线,质点的速度均匀增大,做匀加速直线运动,A错误C正确;
BD.由图象可知2﹣4s内质点速度不变,做速度大小为4m/s的匀速直线运动,加速度为零,故BD错误
【点睛】本题是速度﹣时间图象的应用,要明确斜率的含义,知道在速度﹣时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义,能根据图象读取有用信息
3、D
【解析】A.研究卫星绕月球运行时,卫星的形状大小对所研究的问题无影响,所以能把卫星看成质点,A错误;
B.奔月速度10.9km/s是指某一瞬间的速度,是瞬时速度,B错误;
C.描述火箭的运动不能以火箭本身作为参考系,C错误;
D.18时59分57秒指的是某一瞬间,表示的是时刻,D正确。
故选D。
4、C
【解析】速度时间图线反映质点速度随时间的变化情况,能直接读出瞬时速度,其斜率表示加速度,由数学知识求解
【详解】质点在0-2s内加速度等于这段图线的斜率,为
3s末的瞬时速度为v=4m/s。
故选C。
5、D
【解析】对地2块石块进行受力分析,根据平衡条件列方程求解第2、4石块间的作用力大小.
【详解】对第2个石块进行受力分析,如图所示:
由几何关系知:,故D正确,A、B、C错误;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.
6、C
【解析】根据速度时间公式求出物体的竖直分速度,结合平行四边形定则求出物体的速度大小;
【详解】物体经过2t时间后的竖直分速度
根据平行四边形定则知,物体的速度大小
故选C。
7、AD
【解析】根据平行四边形定则有:
若如图1变化所示,可以增大的同时增大角;
如图2所示,可以增大的同时减小角;
如图3所示,可以增大而保持角不变;
同时根据平行四边形定则可知,减小的同时减小角是不能组成平行四边形的,故AD正确,BC错误;
故选AD。
8、AD
【解析】雪橇所受的各力都是恒力,可根据恒力F做功的计算公式:W=FLcosθ,θ为F与S之间的夹角,来分析计算各力做的功;根据动能定理可分析合力的功的大小
【详解】对雪橇受力分析,如图:
拉力做功为 WF=FLcosθ,故A正确;雪橇竖直方向受力平衡,有:N+Fsinθ=mg得:N=mg-Fsinθ;则摩擦力为:f=μN=μ(mg-Fsinθ);摩擦力做功为:Wf=-fl=-μ(mg-Fsinθ)L,故B错误;支持力做功为:WN=NLcos90°=0,故C错误;由于雪橇做匀速运动,根据动能定理可知,合力的功为零,故D正确.故选AD
【点睛】本题考查功的计算,要明确恒力F做功的计算公式:W=FLcosθ,θ为F与S之间的夹角.注意功的公式只适用于恒力做功
9、ACD
【解析】直升机和伤员之间的距离以变化,知伤员在竖直方向上做匀加速直线运动,伤员实际的运动是水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上匀加速直线运动的合运动;
【详解】A.由可知伤员在竖直方向的运动是加速度的方向竖直向上,大小恒定的匀加速直线运动,竖直方向只受两个力的作用,所以悬索的拉力大于伤员的重力,因此悬索始终保持竖直,所以A正确;
BCD.伤员在水平方向做匀速直线运动,竖直方向上是匀加速直线运动,那么伤员的运动,相对直升机做加速度不变的匀加速直线运动,从地面看,就是类平抛运动,故CD正确,B错误
【点睛】解决本题的关键知道伤员在水平方向和竖直方向上的运动规律,通过运动的合成进行求解
10、AC
【解析】小球做平抛运动,t=0.4s内下降的高度
若小球落在左边四分之一圆弧上,根据几何关系有:水平位移为
则初速度为
若小球落在右边四分之一圆弧上,根据几何关系有:水平位移为
初速度为
故AC正确,BD错误。
故选AC。
11、BD
【解析】AB.从a点到b点的过程中,重力大于弹力,人受到向下的合力做加速运动,所以速度越来越快;在b点时,合力为零,加速度为零,速度最大;在b点以下,弹力大于重力,人受到向上的合力做减速运动,速度越来越小,最低点c时速度为零,故A错误,B正确
C.在c点时受到的合力方向向上,则蹦极者最终不会静止在c点,选项C错误;
D.如果蹦极者受到的空气阻力不能忽略,若将人的重力和空气阻力进行等效,则等效于人的重力减小了,则其下落的最低点在c点上方,选项D正确
12、BC
【解析】A.t1时刻小物块向左运动到速度为零,离A处的距离达到最大,故A错误;
B.t2时刻前小物块相对传送带向左运动,之后相对静止,故t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大,故B正确;
C.在0~t1时间内小物块向左减速受向右摩擦力作用,在t1-t2时间内小物块向右加速运动,受到向右的摩擦力作用,且摩擦力大小不变,故C正确;
D.由图知,t2~t3小物块做匀速直线运动,此时受力平衡,小物块不受摩擦力作用,故D错误。故选BC。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.15 ②.30
【解析】[1].第1s内的位移为
前2s内的位移
故第2s内位移
△h=h′-h=15m
[2].落地速度为
v=gt=10×3m/s=30m/s
14、 ①.BC; ②.1.20; ③.0.933; ④.1:2;
【解析】(1) 根据实验原理,即可判定是否需要平衡摩擦力,及确定所挂钩码总质量m与小车的总质量M的关系;
(2) 由图示刻度尺求出OD间的距离,应用匀变速直线运动的速度位移公式可以求出图象的函数表达式,然后求出加速度;
(3)根据牛顿第二定律,结合动滑轮的拉力是测力计的示数2倍,从而即可求解
【详解】(1) A、B项:为便于测量合外力的大小,甲图通过钩码的总质量对应的重力即为合外力,
而乙图是力传感器示数,丙图则是测力计的2倍,因此它们都必须平衡摩擦力,故A错误,B正确;
C、D项:由于甲图通过钩码的总质量对应的重力即为合外力,因此三组实验中只有甲需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件,故C正确,D错误
故选BC
(2) 由图示刻度尺可知,OD间的距离为:2.20cm-1.00cm=1.20cm;
小车做初速度为零的匀加速直线运动,则:由图示图象可知:,则a=2k=2 ;
(3) 乙、丙两位同学发现某次测量中力传感器和测力计读数相同,且通过计算得到小车加速度均为a,
根据牛顿第二定律,则有:F=M乙a,2F=M丙a;
因此乙、丙两人实验时所用小车总质量之比为1:2;
由牛顿第二定律,对砝码研究,则有m乙g-F=m乙a,
而m丙g-F=m丙2a,
解得,m乙:m丙=1:2
【点睛】考查不同实验中,是否平衡摩擦力,是依据实验原理,并不是统统平衡的,并掌握牛顿第二定律的应用,注意力传感器的作用,及理解测力计的读数与小车的合力的关系,是解题的关键
15、 ①.小于 ②. m ③.1.3 ④.
【解析】(1)[1][2]根据牛顿第二定律,对小车有
对砝码盘和砝码有
解得
即拉力小于砝码和砝码盘的重力,只有时,小车受到的拉力才近似等于mg,,从而减小误差。
(2)[3]由逐差法可得小车的加速度
将
代入可得。
(3)[4]由题图结合牛顿第二定律有,可得
则图象斜率,可得小车质量。
三.计算题(22分)
16、(1)0.1;0.4(2)6m
【解析】(1)对碰前过程由牛顿第二定律时进行分析,结合运动学公式可求得μ1;再对碰后过程分析同理可求得μ2
(2)分别对木板和物块进行分析,由牛顿第二定律求解加速度,由运动学公式求解位移,则可求得相对位移,即可求得木板的长度;
【详解】(1)规定向右为正方向.木板与墙壁相碰前,小物块和木板一起向右做匀变速运动,设加速度为a1,小物块和木板的质量分别为m和M.由牛顿第二定律有:
-μ1(m+M)g=(m+M)a1…①
由图可知,木板与墙壁碰前瞬间速度v1=4m/s,由运动学公式得:
v1=v0+at1…②
s0=v0t1+a1t12…③
式中,t1=1s,s0=4.5m是木板碰前的位移,v0是小木块和木板开始运动时的速度
联立①②③式和题给条件得:μ1=0.1…④
在木板与墙壁碰撞后,木板以-v1的初速度向左做匀变速运动,小物块以v1的初速度向右做匀变速运动.设小物块的加速度为a2,由牛顿第二定律有:-μ2mg=ma2…⑤
由图可得:a2=…⑥
式中,t2=2s,v2=0,联立⑤⑥式和题给条件得:μ2=0.4…⑦
(2)设碰撞后木板的加速度为a3,经过时间△t,木板和小物块刚好具有共同速度v3.由牛顿第二定律及运动学公式得:μ2mg+μ1(M+m)g=Ma3…⑧
v3=-v1+a3△t…⑨
v3=v1+a2△t…⑩
碰撞后至木板和小物块刚好达到共同速度的过程中,木板运动的位移为:
s1= △t…(11)
小物块运动的位移为:s2=△t…(12)
小物块相对木板的位移为:△s=s2+s1…(13)
联立⑥⑧⑨⑩(11)(12)(13)式,并代入数值得:△s=6.0m
因为运动过程中小物块没有脱离木板,所以木板的最小长度应为6.0m
17、
【解析】根据运动学公式得:
解得:
通过位移的末速度为两段时间内的平均速度:
设再经过位移,物体的速度刚好为零,则
联立解得:
【点睛】根据匀变速直线运动推论△x=aT2求出加速度,再根据中点时刻速度等于平均速度求出通过位移x1的末速度,根据位移速度公式即可求解
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