资源描述
湖南省长沙市重点中学2025年高一物理第一学期期末学业水平测试模拟试题
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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、牛顿定律适用范围是 ( )
A.宏观物体、低速运动 B.微观物体、低速运动
C.宏观物体、高速运动 D.微观物体、高速运动
2、对下列现象解释正确是( )
A.在一定拉力作用下,车沿水平面匀速前进,没有这个拉力,小车就会停下来,所以力是物体运动的原因
B.向上抛出的物体由于惯性,所以向上运动,以后由于重力作用,惯性变小,所以速度也越来越小
C.质量大的物体运动状态不容易改变是由于物体的质量大,惯性也就大的缘故
D.急刹车时,车上的乘客由于惯性一样大,所以都会向前倾倒
3、如图所示是某幼儿园的一部直道滑梯,其滑道倾角为θ。一名质量为m的幼儿在此滑道上匀速下滑。若不计空气阻力,则该幼儿( )
A.所受摩擦力为mgsinθ B.所受摩擦力为mgcosθ
C.对滑道压力为 mgsinθ D.对滑道压力为mgtanθ
4、如图所示为某质点的速度-时间图象,则下列说法中正确的是( )
A.在0~6s内,质点做匀变速直线运动 B.在t=12s末,质点的加速度为-1m/s2
C.在6~10s内,质点处于静止状态 D.在4s末,质点运动方向改变
5、下列说法正确的是
A.米、牛顿、秒是国际单位制中的基本单位
B.力、速度、路程均为矢量
C.只有细小的物体才可看成质点
D.静止的物体也有惯性
6、如图所示,固定在水平地面上的物体A,左侧是圆弧面,右侧是倾角为θ的斜面,一根轻绳跨过物体A顶点上的小滑轮,绳两端分别系有质量为m1、m2的小球B、C,假设绳与物体A的表面平行,当两球静止时,小球B与圆弧圆心之间的连线和水平方向的夹角也为θ,不计一切摩擦,则m1、m2之间的关系是( )
A.m1=m2 B.m1=m2tanθ
C. D.m1=m2cosθ
7、如图所示,一小球以6m/s的初速度从斜面底端A沿光滑固定斜面向上做匀减速直线运动,恰好能运动到斜面顶端B处。若小球沿斜面向上与沿斜面向下运动的加速度大小相同,斜面长度为3m,则下列说法正确的是( )
A.小球在斜面上向上运动的时间为0.5s
B.小球在斜面上运动的时间为2s
C.小球沿斜面向下运动的加速度大小为
D.小球返回到A时的速率为12m/s
8、如图所示,水平地面上有两个完全相同的木块A、B,在水平推力F作用下运动,用FAB代表A、B间的相互作用力,下列说法正确的是( )
A.若地面是完全光滑的,则FAB=F
B.若地面是完全光滑的,则FAB<F
C.若地面的动摩擦因数为μ,则FAB>F
D.若地面的动摩擦因数为μ,则FAB=F
9、下列关于曲线运动的说法中正确的是
A.物体所受的合外力不为零时一定做曲线运动
B.物体在一恒力作用下可能做曲线运动
C.曲线运动可能是匀变速运动
D.物体只有受到方向时刻变化力的作用才可能做曲线运动
10、图甲是某同学站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图,a、d、f、g 时刻其重心P 位置对应如图.图乙是根据传感器采集到的数据做出的F-t 图线,图中a~g 各点与图甲相对应(其中b、c、e 时刻图甲未画出).根据图象可知( )
A.该同学的重力为500N
B.在a-b 时间内,该同学在加速下降
C.e 时刻该同学正在减速上升
D.该同学在d 时的加速度等于在f 时的加速度
11、A、B两球质量均为m,两球之间用轻弹簧相连,放在光滑的水平地面上,A球左侧靠墙,弹簧原长为L0,用恒力F向左推B球使弹簧压缩,如图所示,整个系统处于静止状态,此时弹簧长为L,下列说法正确的是( )
A.弹簧的劲度系数为
B.弹簧的劲度系数为
C.若突然将力F撤去,撤去瞬间,A、B两球的加速度均为0
D.若突然将力F撤去,撤去瞬间,A球的加速度为0,B球的加速度大小为
12、下列说法正确的是( )
A.只有物体与物体相互接触时才有可能产生弹力
B.两物体间如果有相互作用的摩擦力,就一定存在相互作用的弹力
C.静止的物体不可能受到滑动摩擦力作用
D.静摩擦力的大小随压力的增大而增大
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 “验证力的平行四边形定则实验”操作如下:
(1)在水平放置的木板上,固定一张白纸,将橡皮条的一端固定在水平木板上;
(2)在橡皮条的另一端拴 上两条细绳,细绳的另一端系成绳套(如图所示);
(3)用两个弹簧秤分别勾住绳套,互成角度拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置 O;
(4)用铅笔记下_____的位置和两条细绳的方向,并记录两个弹簧秤上的示数F1、F2;
(5)按照一定的标度作出两个力F1、F2的图示。用_______求出合力F;
(6)只用一个弹簧秤,通过细绳把橡皮条结点拉到_______,记下弹簧秤的示数,还需记录__________,按同一标度作出这个力的图示;
(7)比较与F的大小和方向,看它们是否相等。
14、如图所示,质量均为m=4kg的物体A、B紧挨着放置在粗糙的水平面上,物体A的右侧连接劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧,弹簧另一端固定在竖直墙壁上,开始时两物体压紧弹簧并恰好处于静止状态.现对物体B施加水平向左的拉力,使A和B整体向左做匀加速运动,加速度大小为a=2m/s2,直至B与A分离.已知两物体与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.6,两物体与水平面之间的最大静摩擦力均与滑动摩擦力相等,取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)静止时,物体A对B的弹力大小
(2)在AB一起匀加速运动中,水平拉力F的最大值
(3)物体A、B开始分离时的速度大小
15、用图甲所示装置“探究加速度与力、质量的关系”.请思考并完成相关内容:
(1)实验时,为平衡摩擦力,以下操作正确的是_______
A.连着砂桶,适当调整木板右端的高度,直到小车被轻推后沿木板匀速运动
B.取下砂桶,适当调整木板右端的高度,直到小车被轻推后沿木板匀速运动
C.取下砂桶,适当调整木板右端的高度,直到小车缓慢沿木板做直线运动
(2)图乙是实验中得到一条纸带,已知相邻计数点间还有四个点未画出,打点计时器所用电源频率为50Hz,由此可求出小车的加速度a=_______m/s2(计算结果保留三位有效数字)
(3)一组同学在保持木板水平时,研究小车质量一定的情况下加速度a与合外力F的关系,得到如图丙中①所示的a﹣F图线.则小车运动时受到的摩擦力f=_______N;小车质量M=_______kg.若该小组正确完成了步骤(1),得到的a﹣F图线应该是图丙中的_______(填“②”、“③”或“④”)
三.计算题(22分)
16、(12分)如图所示,质量为M=1kg的长木板B放置在水平面上,质量为m=1kg,可视为质点的物块A放置于长木板B的上表面的正中央,A、B之间的动摩擦因数为μ1=0.5,B与水平面之间的动摩擦因数为μ2=0.35,长木板B的右侧s=3m处有一竖直墙面,木板与墙面之间发生碰撞时,速度反向且大小保持不变。现从静止开始对长木板B持续施加一个水平向右的推力,使其向右运动,直到右端接触到竖直墙面前的瞬间将力F撤去。设物体间的最大静摩擦力等于其滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2。
(1)若保持A、B一起向右匀速直线运动,求F的大小;
(2)要使A与B之间发生相对滑动,则力F至少需要多大?
(3)若力F=18N,要使A不从B的上表面滑落,长木板B的长度L至少为多少?
17、(10分)前一段时间,全国不少城市被雾霾笼罩,空中浮游大量有害物质,不仅影响市民的身体健康,道路交通环境也受到一定的影响.某日雾霾天气,路上能见度(观察者与能看见的最远目标间的距离)为70m,一汽车在平直公路上以v0=25m/s的速度行驶,该司机的反应时间t0=0.5 s,汽车刹车时能产生的最大加速度大小a=5m/s2.
(1)汽车在司机反应时间t0内行驶多长距离?
(2)请根据以上数据分析,一旦在能见度处出现障碍物,汽车能否避免与障碍物碰撞
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、A
【解析】牛顿定律仅适用于低速宏观物体的运动.这是牛顿定律的局限性.答案选A.
2、C
【解析】A.车之所以有拉力才能匀速前进,是因为车受到摩擦力作用,如果没有摩擦力,车匀速运动不需要力来维持,故A错误;
B.向上抛出的物体速度减小不是因为惯性减小的原因,而是重力的方向与速度方向相反,产生了反向的加速度,使它减速,物体的质量不变,惯性就不会变化,故B错误;
C.质量是决定惯性大小的唯一因素的,质量大则惯性大,故C正确;
D.乘客的质量不同,惯性也不同,故D错误。
本题选C。
3、A
【解析】AB.幼儿在此滑道上匀速下滑,受力平衡,根据平衡条件可得所受摩擦力:f=mgsinθ,故A正确,B错误;
CD.幼儿对轨道的压力等于重力在垂直于斜面方向的分力,即为mgcosθ,故CD错误。
故选A。
4、B
【解析】在0~4s内,质点的加速度为 =1.5(m/s2),在4-6s内质点的加速度为:=-1(m/s2),两段时间内的加速度不同,所以在0~6s内,质点做非匀变速直线运动,故A错误;在t=12s末,质点的加速度为a==-1(m/s2),故B正确
在6s~10s内,质点以4m/s的速度做匀速运动,故C错误;在0-14s内,质点的速度都为正,一直沿正方向运动,故在4s末速度方向没有改变,故D错误;故选B.
点睛:本题考查学生对v-t图象的认识,记住图象的斜率表示加速度,图象与时间轴围成的面积表示这段时间内物体通过的位移
5、D
【解析】A.国际单位制中的基本单位为千克、米、秒等,牛顿是导出单位,故A错误;
B.力和速度是有大小和方向,属于矢量;路程只有大小无方向,属于标量,故B错误;
C.物体能否看成质点是视问题而定,物体的大小和形状对所研究的问题产生影响小,占次要因素就能看成质点,故C错误;
D.物体的惯性由质量决定,与速度无关,静止的物体惯性表现为继续保持静止,变速的物体表现为反抗,故D正确;
故选D。
6、B
【解析】由题意,通过光滑的滑轮相连,左右两侧绳的拉力F大小相等,两小球处于平衡状态,分别对这两个物体进行受力分析可得
联立两式,可得
故选B。
【点晴】本题考查共点力作用下物体的平衡,解题关键抓住绳子拉力大小相等,采用隔离法,由平衡条件求解质量之比。
7、BC
【解析】A.小球沿斜面向上运动的过程中
解得时间
A错误;
B.小球沿斜面向上与沿斜面向下运动的加速度大小、位移大小和初末速度大小均相同,所以小球沿斜面向上运动和沿斜面向下运动的时间相同,即小球在斜面上运动的时间为,B正确;
C.小球沿斜面向上运动的逆过程视为初速度为零的匀加速直线运动
根据题意,解得小球沿斜面向下运动的加速度大小
C正确;
D.小球沿斜面向下运动至底端的速度大小
D错误。
故选BC。
8、AD
【解析】AB.若地面是光滑的,对整体运用牛顿第二定律得:整体的加速度
再对运用牛顿第二定律得:
故A正确,B错误;
CD.若地面是粗糙的,动摩擦因数设为,对整体运用牛顿第二定律得:整体的加速度
再对运用牛顿第二定律得:
解得:
故C错误,D正确;
故选AD。
9、BC
【解析】物体运动轨迹是曲线的运动,称为“曲线运动”.明确物体做曲线运动的条件为:当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上.
【详解】A、物体做曲线运动的条件为物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上,当物体受力的方向与速度的方向在同一条直线上时,物体做直线运动,故A错误;
B、只要力和速度不在同一直线上,物体即做曲线运动;因此恒力作用下也可以做曲线运动,如平抛运动,故B正确;
C、做曲线运动的物体受到的力可以是恒力,因此可能是匀变速曲线运动,如平抛运动,故C正确;
C、做曲线运动的物体受到的力可以是恒力也可以是变力,因此可能是匀变速曲线运动,也可能是变加速曲线运动,故D错误.
故选BC.
【点睛】本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查,匀速圆周运动,平抛运动等都是曲线运动,对于它们的特点要掌握住.
10、AB
【解析】开始时的人对传感器的压力等于其重力;
失重状态:当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时,就说物体处于失重状态,此时有向下的加速度;超重状态:当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时,就说物体处于超重状态,此时有向上的加速度.人下蹲过程分别有失重和超重两个过程,先是加速下降失重,到达一个最大速度后再减速下降超重,起立也是如此
【详解】A项:开始时人处于平衡状态,人对传感器的压力是500N,根据力的平衡可知,人的重力也是500N,故A正确;
B项:由图乙可知,a-b时间内人对传感器的压力减小且小于人的重力,即处于失重状态,所以人加速下降,故B正确;
C项:e点时人对传感器的压力大于其重力,处于超重状态,不可能减速上升,故C错误;
D项:人在d点:,人在f点:
,可知d点的加速度大于f点的加速度,故D错误
故选AB
【点睛】本题考查物理知识与生活的联系,注意细致分析物理过程,仔细观察速度的变化情况,与超失重的概念联系起来加以识别
11、BD
【解析】A.以B为研究对象受力分析,胡克定律:
F=k(L0-L)
得:
故A错误,B正确;
CD.若突然将力F撤去,撤去瞬间,弹簧来不及发生形变,则弹力不能瞬间改变,故A受合力仍然为0,加速度为0;B水平方向只受弹簧的弹力,大小为F,根据牛顿第二定律:
故C错误,D正确
故选BD
【点睛】本题考查加速度的瞬时性和胡克定律,注意胡克定律F=kx中x指的是形变量,不是弹簧的长度
12、AB
【解析】A.弹力产生的条件是两物体相互接触,同时产生弹性形变,故只有两个物体相互接触时才有可能产生弹力,故A错误;
B.根据摩擦力产生的条件可知,两物体间有摩擦力时一定有相互作用的弹力,故B正确;
C.静止物体可能受到滑动摩擦力作用,比如:在地面滑行的物体,地面受到滑动摩擦力,故C错误;
D.静摩擦力的大小与正压力的大小无关,与引起相对运动趋势的力的大小有关,故D错误。
故选AB。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.O点 ②.平行四边形定则 ③.同样位置O ④.细绳的方向
【解析】(4)[1]为保证两次拉橡皮筋的效果相同,所以需要记录小结点的位置O点;
(5) [2]根据实验原理可知,需要用平行四边形定则求解出合力F;
(6)[3][4]由于实验中需要保证用一个弹簧测力计拉时和用两个弹簧测力计拉时效果相同,所以需要将结点拉到同样的位置O点,而由于要作图,所以需要记录细绳的方向。
14、(1)24N(2)32N(3)0.8m/s
【解析】(1)静止时,物体A对物体B的弹力与地面对物体B的最大静摩擦力平衡:
,
又:
,
联立代入数据可得:
;
(2)物体A、B分力时,F最大,A对B弹力为0,
对物体A,根据牛顿第二定律可得:
,
代入数据可得:
;
(3)物体A、B静止时,弹簧压缩的距离为,对A、B整体根据共点力平衡条件可得:
,
得:
,
物体A、B开始分离时,对物体A,根据牛顿第二定律:
,
得:
,
从静止到物体A和B分离,物体运动的位移为:
,
得
,
根据匀变速运动的规律:
,
代入数据解得:
v=0.8m/s。
15、 ①.B ②.1.60 ③.0.10 ④.0.20 ⑤.②
【解析】(1)[1]平衡摩擦力时,取下砂桶,适当调整木板右端的高度,直到小车被轻推后沿木板匀速运动或打下点迹间隔相等即可,故B正确
(2)[2]根据
运用逐差法得
(3)[3]根据图①知,当时,小车才开始运动,可知小车运动时受到的摩擦力
[4]图线的斜率表示质量的倒数,则
[5]平衡摩擦力后,a与F成正比,图线的斜率不变,故正确图线为②
三.计算题(22分)
16、(1)7N;(2)F=17N;(3)7m。
【解析】(1)若保持AB一起向右匀速直线运动,以AB整体为研究对象,由平衡条件有:
解得:
F=7N
(2)以A为研究对象,A的最大加速度为aA,则有
解得:
以B为研究对象,当AB恰要有相对运动时具有相同的加速度。则:
解得:
F=17N
(3)F=18N,物块与板发生了相对滑动。此时,以A为研究对象,则
解得:
,方向向右
以B为研究对象,则:
解得:
,方向向右
设两者开始运动到板右端接触到竖直墙面所用时间为t1,则:
解得:
这段时间内A向右运动的距离
板撞竖直墙面时,板的速度大小:
物块的速度大小:
板撞墙后,向左运动,对板受力分析,则:
解得:
,方向向右
板向左做减速运动
板撞墙后,对物块受力分析,则:
解得:
,方向向左
物块向右做减速运动
板和物块的减速时间分别为
因为,板减速到0后保持静止,然后A减速到0;此过程中板和物块运动的位移大小分别为:
要使A不从B的上表面滑落,则:
解得:
17、 (1)12.5 m;(2)会相碰;
【解析】(1)汽车的初速度
v0=90 km/h=25 m/s
在反应时间Δt内汽车仍做匀速运动,故前进的距离
s=v0·Δt=25×0.5 m=12.5 m
(2)设从刹车到静止,汽车前进位移为x,则
0-=-2ax
解得
x= m=62.5 m
由于
s+x=75 m>70 m
所以在能见度处出现障碍物时,汽车会与障碍物碰撞.
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