资源描述
湖北省孝感市文昌中学2025年高一物理第一学期期末质量检测模拟试题
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
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、汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N减速行驶,下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向,你认为正确的是( )
A. B.
C. D.
2、关于两个共点力的合力与两个分力的大小关系,下列说法中正确的是
A.合力一定比任意一个分力大
B.合力至少大于其中一个分力
C.合力一定等于两个分力的大小的代数和
D.合力可以比两个分力都小,也可能比两个分力都大
3、下列关于惯性的说法正确的是( )
A.物体的速度越大惯性越大
B.物体受到的力越大惯性越大
C.物体的质量越大惯性越大
D.物体的加速度越大惯性越大
4、蹦极是一种勇者挑战自我的极限运动。如图为永泰大樟溪蹦极:弹性绳的一端固定在蹦极跳台上,另一端绑住蹦极者,蹦极者从总高度(至水面)78米的蹦极台跳下(可近似为自由落体),a点到跳台的距离等于弹性绳的自然长度,c点为蹦极者向下运动的最低点。则蹦极者自跳台跳下,从a点竖直向下运动到c点的过程中(不超过弹性绳的弹性限度)( )
A.速度逐渐减小 B.速度先增大再减小
C.加速度先增大再减小 D.加速度逐渐减小
5、关于一对作用力和反作用力,下列说法中正确的是( )
A.它们的大小相等,方向相同
B.它们大小不等,方向相同
C.它们的大小相等,方向相反
D.它们的大小不等,方向相反
6、如图所示,带有光滑竖直杆的三角形斜劈固定在水平地面上,放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接,开始时轻绳与斜劈平行。现给小滑块施加一个竖直向上的拉力,使小滑块沿杆缓慢上升,整个过程中小球始终未脱离斜劈,则有( )
A.小球对斜劈的压力保持不变
B.轻绳对小球的拉力先减小后增大
C.竖直杆对小滑块的弹力先增大再减小
D.对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大
7、一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上,从t=0时刻开始,受到水平外力F作用,如图所示。下列判断正确的是
A.第1s末外力的瞬时功率是6W B.第2s末外力的瞬时功率为4W
C.0~2s内外力的平均功率是4W D.0~2s内外力的平均功率是6W
8、图甲中,质量为M 的长木板静置于光滑水平面上,其上放置一质量为m 的小滑块.当木板受到随时间t 变化的水平拉力F 作用时,其加速度a 与F 的关系如图乙所示.取g=10m/s2,则( )
A.滑块的质量m=4kg
B.木板的质量M=2kg
C.当F=8N 时,滑块加速度为3m/s2
D.滑块与木板间的动摩擦因素为0.1
9、如图所示,斜面小车M静止在光滑水平面上,M左边紧贴墙壁,若在M斜面上放一个物体m,当m沿着M的斜面加速下滑时,M始终静止不动,则M和m受力个数可能为( )
A.5个和2个 B.5个和3个
C.4个和2个 D.4个和3个
10、关于摩擦力,下面几种说法中正确的是 ( )
A.静摩擦力的方向总与物体的相对运动趋势方向相反
B.滑动摩擦力总是与物体的重力成正比
C.静摩擦力的大小和压力无关
D.摩擦力一定阻碍物体的运动
11、酒后驾驶会导致许多安全隐患,其中之一是驾驶员的反应时间变长,“反应时间”是指驾驶员从发现情况到开始采取制动的时间.下表中“反应距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离;“刹车距离”是指驾驶员从踩下刹车踏板制动到汽车停止的时间内汽车行驶的距离.分析上表可知,下列说法正确的是
A.驾驶员正常情况下反应时间为0.4s
B.驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5s
C.汽车刹车时,加速度大小为10m/s2
D.汽车刹车时,加速度大小为7.5m/s2
12、如图所示,质量不等的木块A和B的质量分别为m1和m2,置于光滑的水平面上.当水平力F作用于左端A上,两物体一起做匀加速运动时,A、B间作用力大小为F1,则()
A.F1=F B.F1=
C.F1<F D.F1=
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、已知物体在倾角为α的斜面上恰能匀速下滑,则物体与斜面间的动摩擦因数是________;如果物体质量为m,当对物体施加一个沿着斜面向上的推力时恰能匀速上滑,则这个推力大小是_______
14、如图所示,在倾角θ=37°足够长的斜面底端有一质量m=1kg的物体,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5。现用大小为F=22.5N,方向沿斜面向上的拉力将物体由静止拉动,经时间t0=0.8s撤去拉力F,已知sin37o=0.6,cos37o=0.8,取g=10m/s2,求:
(1)t0=0.8s时物体速度v的大小;
(2)撤去拉力F以后物体在斜面上运动的时间t。
15、某同学设计了一个“探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系”的实验,图甲为实验装置简图.
(1)该实验应采用__________法,在探究加速度a与物体质量m关系时,应保持_________不变(选填“砂和砂桶质量”或“小车质量”),同时实验还要求砂和砂桶质量_________小车质量(选填“远大于”或“远小于”)
图乙为某次实验用打点计时器测得的纸带,已知交流电的频率为50Hz,根据纸带可求出小车的加速度大小为________.(保留两位有效数字)
(2)在利用打点计时器和小车来做“探究加速度a跟F、m之间关系”的实验时,下列说法中正确的是______
A.连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行
B.平衡摩擦力时,应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上
C.小车释放前应靠近打点计时器,且应先接通电源再释放小车
D.平衡摩擦力后,若改变小车和砝码的总质量后需要重新平衡摩擦力
(3)某同学在探究加速度与力的关系时,根据测量数据作出的a-F图线,如右图所示,则实验存在的问题是______
三.计算题(22分)
16、(12分)平抛一小球,当抛出后它的速度方向与水平方向的夹角为,落地时速度方向与水平方向成角,,求:
(1)初速度的大小;
(2)落地时的速度大小;
(3)抛出点离地面的高度。
17、(10分)在做“探究小车速度随时间变化”的实验中
(1)下列仪器需要用到的有____
(2)某同学进行了以下实验操作步骤,其中有误的步骤是______
A.将电火花打点计时器固定在长木板的一端,并接在220V交流电源上
B.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔
C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码
D.拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器的一端后,放开纸带,再接通电源
(3)在实验中得到一条如图所示的纸带,已知电源频率为50 Hz,相邻计数点间的时间间隔为0.1s,测量出x5=4.44cm、x6=4.78cm,则打下“F”点时小车的瞬时速度v=____m/s;小车的加速度a=______ m/s2.(结果保留两位有效数字)
(4)若实验时电源频率大于50 Hz,则打下“F”点时小车的实际速度_____ (填“大于”、“小于”或“等于”)测量速度
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】根据曲线运动的受力方向总指向轨迹凹处,AB错误;由M向N减速行驶,则受力方向与运动方向的夹角大于90°,故C正确、D错误
2、D
【解析】AB.由力的合成三角形定则知两个力及它们的合力构成一个矢量三角形,合力不一定大于任何一个分力;故AB错误;
C.当两个分力的方向相同时, 合力等于两个分力的大小的代数和,若方向不同时,则合力不等于两个分力的大小的代数和,故C错误;
D.由力的合成三角形定则知两个力及它们的合力构成一个矢量三角形可知:合力可以比两个分力都小,也可能比两个分力都大,故D正确
3、C
【解析】质量是惯性大小的唯一量度,惯性大小仅取决于物体质量大小,质量越大,惯性越大,故选C.
4、B
【解析】在a点到c点的过程中,人受到绳的拉力作用,越往下拉力越大;开始时拉力小于重力,合力的方向向下,根据
可知加速度逐渐减小,速度增加;当继续往下运动拉力大于重力后,合力的方向向上,根据
可知加速度逐渐增大,做加速度逐渐增大的减速运动;所以人从a点竖直向下运动到c点的过程中他的速度先增加后减小,加速度先减小后增加; 故B正确,ACD错误;
故选B。
5、C
【解析】根据牛顿第三定律可知,一对作用力和反作用力总是大小相等,方向相反的。
A.它们的大小相等,方向相同,与结论不相符,选项A错误;
B.它们的大小不等,方向相同,与结论不相符,选项B错误;
C.它们的大小相等,方向相反,与结论相符,选项C正确;
D.它们的大小不等,方向相反,与结论不相符,选项D错误;
故选C.
6、D
【解析】AB.对小球受力分析,受重力、支持力和细线的拉力,如图所示
根据平衡条件可知,细线的拉力T增加,支持力N减小,根据牛顿第三定律,球对斜面的压力也减小,故AB错误;
CD.对球和滑块整体分析,受重力、斜面的支持力N,杆的支持力N′,拉力F,如图所示
根据平衡条件,水平方向有
N′=Nsinθ
竖直方向有
F+Ncosθ=G
由于N减小,故N′减小,F增加,故C错误,D正确。
故选D。
7、BC
【解析】物体第1s内的加速度
第1s末速度
物体第2s内的加速度
第2s末速度
A.第1秒末外力的瞬时功率:
P1=F1v1=3×3=9W
故A错误;
B.第2s末外力的瞬时功率:
P2=F2v2=4×1=4W
故B正确;
CD.由动能定理可知0-2s内合力做功为:
故0~2s内外力的平均功率是:
故C正确D错误。
8、ABD
【解析】当拉力较小时,m和M保持相对静止一起做匀加速直线运动,当拉力达到一定值时,m和M发生相对滑动,结合牛顿第二定律,运用整体和隔离法分析
【详解】A、B项:当F等于6N时,加速度为:a=1m/s2,对整体分析,由牛顿第二定律有:F=(M+m)a,代入数据解得:M+m=6kg,
当F大于6N时,根据牛顿第二定律得:
,图象斜率,解得:M=2kg,滑块的质量m=4kg,故A、B正确;
C、D项:根据F大于6N的图线知,F=4时,a=0,即:0=,解得μ=0.1,,当F=8N时,长木板的加速度为:a=2m/s2;根据μmg=ma′得:滑块的加速度为 a′=μg=1m/s2,故C错误,D正确
故选ABD
【点睛】本题考查牛顿第二定律与图象的综合,知道滑块和木板在不同拉力作用下的运动规律是解决本题的关键,掌握处理图象问题的一般方法,通常通过图线的斜率和截距入手分析
9、BC
【解析】CD.假如物体m与小车M之间没有摩擦力,则小车受到竖直向下的重力,地面的支持力,物体m对小车的压力,除此之外:当斜面光滑时,m加速下滑,则m存在一个沿斜面向下的加速度,该加速度可分解为水平方向上的加速度和竖直方向上的加速度,故墙面对小车有弹力作用,故受4个力作用;此时m受重力和斜面的支持力两个力的作用;故选项C正确,D错误;
AB.若m与M之间有摩擦,m加速下滑时,则m存在一个沿斜面向下的加速度,该加速度可分解为水平方向上的加速度和竖直方向上的加速度,故墙面对小车有弹力作用,还有m对M的摩擦力共5个力作用;此时m受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用;故选项B正确,A错误;
故选BC.
点睛:本题考查分析受力情况的能力,实际上要用牛顿第二定律来分析,解题时要分斜面是否粗糙等情况进行分析,不能漏解
10、AC
【解析】A.静摩擦力的方向与接触物体相对运动趋势的方向相反,故A正确;
B.滑动摩擦力总是与正压力成正比,正压力不一定等于重力,故B错误;
C.静摩擦力的大小和压力无关,与外力的大小有关,故C正确;
D.摩擦力可以是动力,如轻放在水平传送带上的物体,在摩擦力的作用下运动,故D错误。
故选AC。
11、AD
【解析】驾驶员正常情况下反应时间为=0.4s,故A是正确的;驾驶员酒后的反应时间=0.8s,所以比正常情况下多0.4s,B是不对的;
汽车刹车时,加速度大小为=7.5m/s2,故C不对,D是正确的
12、CD
【解析】对整体分析,由牛顿第二定律知整体的加速度大小为:
。
以B为研究对象,由牛顿第二定律得:
A对B的作用力为:
A.F1=F,与结论不相符,选项A错误;
B.F1=,与结论不相符,选项B错误;
C.F1<F,与结论相符,选项C正确;
D.F1=,与结论相符,选项D正确;
故选CD
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①. ; ②. ;
【解析】详解】试题分析:物体匀速下滑时,受力分析如图:
由平衡条件得:
f=Gsinα;N=Gcosα
又:f=μN,解得:=tanα
物体匀速上滑时:
由平衡条件得:
N=Gcosα
f=μN=μGcosα
F=Gsinα+f=Gsinα+μGcosα
将μ=tanα得:
F=2Gsinα=2mgsinα
14、(1)v=10m/s;(2)
【解析】(1)在拉力作用下物体沿斜面向上做匀加速运动,作出物体受力分析如图所示
根据受力情况和牛顿运动定律有
,
根据速度时间公式有
联解并代入数据得v=10m/s
(2)撤去拉力后物体先向上做匀减速运动至速度为0后向下做匀加速运动至斜面底端,设向上运动时间为t1,向下运动时间为t2,拉力作用下物体发生的位移为x0,根据运动学公式有
向上运动时,根据牛顿第二定律有
根据运动学公式有
,
向下运动时,根据牛顿第二定律有
根据运动学公式有
,
联解并代入数据得
15、 (1).控制变量法 (2).砂和沙桶 (3).远小于 (4).3.2 (5).AC (6).平衡摩擦力时木板倾角过大或平衡摩擦力过度
【解析】(1)[1][2][3].该实验应采用控制变量法,在探究加速度a与物体质量m关系时,应保持砂和砂桶质量不变,同时实验还要求砂和砂桶质量远小于小车质量
[4].小车的加速度大小为
;
(2)[5].连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行,以减小实验的误差,选项A正确;平衡摩擦力时,应不挂砝码盘及盘内砝码,只让小车拖着纸带在木板上匀速运动,选项B错误;小车释放前应靠近打点计时器,且应先接通电源再释放小车,选项C正确;平衡摩擦力后,若改变小车和砝码的总质量后不需要重新平衡摩擦力,选项D错误;故选AC.
(3)[6].由图像可知,当F=0时,小车就已经加速运动,故造成此现象的原因是平衡摩擦力时木板倾角过大或平衡摩擦力过度。
三.计算题(22分)
16、(1)10m/s;(2)20m/s;(3)15m。
【解析】(1)如图所示,将速度进行分解
由
可得:
且初速度的大小为:
(2)落地速度:
(3)落地时竖直分速度为:
则有:
抛出点高度为:
17、 ①.AB ②.D ③.0.46 ④.0.34 ⑤.大于
【解析】在做“探究小车速度随时间变化”的实验中,掌握实验原理及操作步骤,根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小,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,可以求出打纸带上某点瞬时速度大小;
【详解】(1)在做“探究小车速度随时间变化”的实验中,依据实验原理,通过打点计时器在纸带上打点,借助刻度尺来测量长度,从而研究小车的速度与时间的关系,故选项AB正确,CD错误;
(2)A、将电火花打点计时器固定在长木板的一端,并接在220V交流电源上,故A正确;
B、将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔,故B正确;
C、把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码,故C正确;
D、拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器的一端后,应先接通电源,后放开纸带,从而减少实验误差,故选项D错误;
(3)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F点时小车的瞬时速度大小为:
根据匀变速直线运动推论公式可以求出加速度的大小为:;
(4)若实验时电源频率大于50 Hz,则相邻计数点间的时间间隔,由F点的瞬时速度表达式可知,其实际速度大于测量速度
【点睛】在做“探究小车速度随时间变化”的实验中,掌握实验原理及操作步骤,且会根据原理分析实验误差,要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用
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