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2025年广东省百校联考高一物理第一学期期末联考试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、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、如图所示,质量为4kg的小球A和质量为1kg的物体B用弹簧相连后,再用细线悬挂在静止的升降机顶端,剪断细线的瞬间,两小球的加速度正确的是(重力加速度为10m/s2)()
A. B.
C. D.
2、下列图像中反映物体做匀加速直线运动的是(图中x表示位移,v表示速度、t表示时间)
A. B.
C. D.
3、2018年10月1日,厦门市图书馆集美新馆面向公众开放.小明准备从家中自驾去集美新馆借书,导航软件提供了三种行车方案,如图所示.方案一:29分钟,公里;方案二:31分钟,公里;方案三:35分钟,公里.下列说法正确的是
A.在研究行车方案时,不能把车看成质点
B.三种方案中的公里、公里、公里均指位移
C.三种方案中的29分钟、31分钟、35分钟均指时刻
D.方案一的平均速度最大
4、三个共点力的大小分别为F1=15N,F2=9N,F3=6N它们的合力大小不可能等于()
A.9N B.25N C.6N D.31N
5、如图所示,质量为m的物体静止在水平地面上,它与地面间的动摩擦因数为.现将大小为F、与水平方向夹角为的恒力作用在物体上,物体仍保持静止.则
A.物体所受支持力的大小为mg
B.物体所受支持力的大小为Fsin
C.物体所受摩擦力的大小为Fcos
D.物体所受摩擦力的大小为mg
6、BBC科学节目《Human Universe》曾经在世界最大的真空实验室里做了这样的实验:在真空环境下,从同一高度同时由静止释放铁球和羽毛,根据已学知识判断我们会看到的现象是
A.铁球下落快 B.羽毛下落快
C.铁球和羽毛下落一样快 D.铁球和羽毛都不会下落
7、已知雨滴下落过程中受到的空气阻力与雨滴下落速度的平方成正比,用公式表示为.假设雨滴从足够高处由静止竖直落下,则关于雨滴在空中的受力和运动情况,下列说法正确的是( )
A.雨滴受到的阻力逐渐变小直至为零
B.雨滴受到的阻力逐渐变大直至不变
C.雨受到的合力逐渐变小直至为零,速度逐渐变小直至为零
D.雨受到的合力逐渐变小直至为零,速度逐渐变大直至不变
8、如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面.若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中( )
A.桌布对鱼缸摩擦力的方向向左
B.鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等
C.若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大
D.若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面
9、质量为1500kg的汽车在平直的公路上运动,v-t图象如图所示.由此可求( )
A.前25s内汽车的平均速度
B.前10s内汽车的加速度
C.前10s内汽车所受的阻力
D.15~25s内合外力对汽车所做的功
10、如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹。质点从M点出发经P点到达N点,已知弧长MP大于弧长PN,质点由M点运动到P点与从P点运动到N点的时间相等。下列说法中正确的是( )
A.质点在MN间的运动是加速运动
B.质点在MP段的平均速率大于PN段的平均速率
C.质点在这两段时间内的速度变化量大小相等,方向相同
D.质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等,方向相同
11、如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体位移x之间的关系如图乙所示(g=10 m/s2),则下列结论正确的是( )
A.物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态
B.弹簧的劲度系数为5 N/cm
C.物体的质量为2 kg
D.物体的加速度大小为10 m/s2
12、 “磨刀不误砍柴工”,磨刀的过程可理想化为如图乙所示的情境。已知磨刀石上、下表面与水平地面间的夹角均为α,刀与磨刀石上表面间的动摩擦因数为μ,手对刀施加与磨刀石上表面成θ角的恒力F,使刀沿上表面向下匀速运动.刀的重力可忽略不计.则刀所受摩擦力的大小为
A.Fcosθ B.μF sinθ
C.Fsinα D.μFsinα
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、某实验小组要探究“功与物体速度变化的关系”,实验装置如图所示.
实验主要步骤如下:
①实验时,为使小车所受合力等于橡皮筋的拉力,在未连接橡皮筋前将木板的左端用小木块垫起,使木板倾斜合适的角度,接通电源,轻推小车,小车运动稳定后,得到的纸带应该是如图的__________(填“甲”或“乙”);
②使小车在一条橡皮筋的作用下由静止弹出,沿木板运动,此过程中橡皮筋对小车做的功记为W;
③再分别改用完全相同的2条、3条…橡皮筋作用于小车,每次从同一位置由静止释放小车,使得每次每条橡皮筋对小车做的功都为W;
④分析打点计时器打出的纸带,分别求出小车每次获得的最大速度v1、v2、v3、….如图所示是实验中打出的一条纸带,为了测量小车获得的最大速度,应选用纸带的__________(填“AG”或“GJ”)部分进行测量;
⑤根据实验数据,作出W-v图象,下列符合实际的图象是_________.
14、某物理课外小组利用如图中的装置探究加速度与物体受力、质量之间的关系。实验步骤如下:
a.将小车置于带有定滑轮木板上,把纸带穿过打点计时器后挂在小车尾部。
b.用薄垫块将木板一端垫高,调整其倾斜程度,直至小车运动时打点计时器在纸带上打出的点______。
c.在细绳一端挂上重物,另一端通过定滑轮系在小车前端。将小车靠近打点计时器, ______。打点计时器在纸带上打出一系列点,据此计算出小车的加速度。
d.保持小车的质量不变,改变重物的质量,重复实验,并记录数据。
e.保持重物的质量不变,改变小车的质量,重复实验,并记录数据。
(1)请将步骤b补充完整_________。
(2)步骤c中横线部分应_______。
A.先开启打点计时器,稍后再将小车由静止释放
B.先将小车由静止释放,稍后再开启打点计时器
(3)实验中,小车质量M和重物质量m分别选取下列四组值:
①M=500g,m分别取70g、100g、125g、150g
②M=500g,m分别取20g、30g、40g、50g
③M=200g,m分别取70g、75g、100g、125g
④M=200g,m分别取30g、40g、50g、60g
在其它操作都相同且正确的情况下,选用____组值测量时所画出的图线较准确。在选用此组值时,m取____时实验误差较大。
(4)某实验小组做本实验时,用质量分别为M、2M、3M的小车进行了实验并作出了如图所示的图像。根据图像,你能得到什么结论?____
A.质量一定时,物体的加速度与受力成正比
B.质量一定时,物体的加速度与受力成反比
C.受力一定时,物体的质量越大,其加速度越小
D.受力一定时,物体的质量越大,其加速度越大
15、某实验小组要做“探究小车的加速度与合外力的关系”的实验,采用的实验装置如图1所示
本实验首先要平衡摩擦力,其目的是______
A.为了实验时细线的拉力近似等于所挂钩码的重力
B.为了实验时小车所受的合外力等于细线的拉力
C.为了实验时小车所受的合外力等于所挂钩码的重力
本实验______填“需要”或“不需要”钩码的质量远小于小车的质量
该同学在研究小车运动时打出了一条纸带,在纸带上每连续5个间隔取一个计数点,相邻两个计数点之间的距离如图2所示,打点计时器的频率,则小车的平均加速度为______结果保留3位有效数字
实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的图象,可能是下图中的图线______
三.计算题(22分)
16、(12分)在水平路面上用绳子拉一只重100N的箱子,绳子和路面的夹角为37°,如图所示,当绳子的拉力为50N时,恰好使箱子匀速移动,求箱子和地面间的动摩擦因数.(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)
17、(10分)如图甲所示,一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重。一个可乘坐二十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上76m的高处,然后让座舱自由落下,不计阻力。落到离地面31m时,制动系统启动,座舱做匀减速运动到离地面1m时刚好停下。(g=10m/s2,竖直向下为正方向)求:
(1)自由下落的时间t;
(2)在图乙中定量画出座舱在整个下落过程中运动的v-t图像;
(3)若座舱中某人用手托着质量为0.2kg的手机,当座舱下落到离地面15m的位置时,求手机对手的压力F的大小。
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】剪断细线前,对,根据平衡条件知弹簧的弹力:
剪断细线瞬间,由于弹簧的弹力不会突变,根据牛顿第二定律可知,的合力仍为零,加速度为零,即;由于弹簧的弹力不变,同时受其重力作用,根据牛顿第二定律对有:
解得:
A正确;BCD。
故选A。
2、D
【解析】A.根据x-t图象的斜率表示速度,知该图表示物体静止,故A不符合题意;
B.根据x-t图象的斜率表示速度,知该图表示物体做匀速直线运动,故B不符合题意;
C.根据v-t图象的斜率表示加速度,知该图表示物体做加速度逐渐增大的变速直线运动,故C不符合题意;
D.根据v-t图象的斜率表示加速度,知该图表示物体沿负方向做匀加速直线运动,故D符合题意。
故选D。
3、D
【解析】在研究行车方案时,不需要考虑车的大小,故可以看做质点,故A错误;三种方案中的公里、公里、公里均指运动轨迹的长度,是路程,故B错误;三种方案中的29分钟、31分钟、35分钟均指时间,故C错误;三种方案,位移相等,根据平均速度公式知,位移相等,时间越短,平均速度越大,故方案一的平均速度最大,故D正确.所以D正确,ABC错误
4、D
【解析】三个力的合力的最大值为15N+9N+6N=30N,最小值为0,可知三个力的合力的范围为:0-30N,则不可能为31N,故选D.
5、C
【解析】对物体受力分析,根据竖直方向上平衡求出支持力的大小,从而得出物体所受的摩擦力大小
【详解】受力如图:
A、B项:物体所受支持力的大小为:,故A、B错误;
C、D项:物体所受摩擦力的大小为:,故C正确,D错误
故选C
6、C
【解析】本题考查自由落体的性质,要注意明确自由落体运动是指物体由静止下落并且只受重力的运动;
【详解】在真空环境下,由于两者均只受重力作用而做自由落体运动,故铁球和羽毛下落一样快,故选项C正确,ABD错误
7、BD
【解析】分析雨滴下落过程中受力情况,根据牛顿第二定律得到加速度与速度的关系式,分析加速度的变化,判断雨滴的速度变化情况,确定雨滴的运动情况,即可知阻力的变化情况
【详解】设雨滴的质量为m,所受的阻力为f,加速度为a.雨滴下落过程中受到重力mg和空气阻力f的作用,根据牛顿第二定律得mg-f=ma,又f=kv2.故:;则知当速度v增大时,a减小,所以雨滴先加速度减小的变加速运动,后做匀速直线运动,此时空气阻力与重力平衡.所以雨滴受到的阻力逐渐变大直至不变.故A错误,B正确;由于速度不断增加,故加速度不断减小;即雨滴做加速度不断减小的加速运动,当加速度减为零时,速度达到最大;阻力不断增加,故合力不断减小,最后减为零,雨滴匀速运动;故C错误,D正确;故选BD
【点睛】本题与汽车的起动过程类似,关键抓住空气阻力与速度的关系,根据牛顿第二定律分析雨滴的加速度如何变化
8、BD
【解析】鱼缸向右加速运动,桌布对鱼缸摩擦力的方向向右,故A错误;鱼缸在桌布上加速运动,脱离桌布后在桌面上做减速运动,加速度大小相等,且加速运动的末速度等于减速运动的初速度,故可知鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等,故B正确;鱼缸受的摩擦力只与鱼缸的重力和摩擦因数有关,故若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将不变,故C错误;若猫减小拉力,若鱼缸能与桌布保持相对静止,故鱼缸能滑出桌面,故D正确.故选BD
9、ABD
【解析】B.观察速度时间图像,v-t图像和时间轴围成面积代表位移,斜率代表加速度a,观察图像可知,前10s斜率即加速度
选项B正确;
C.根据牛顿第二定律
牵引力未知因此无法求出阻力,选项C错误;
A.前25s图像和时间轴围成的面积可以分成前10s三角形和中间5s矩形及后10s梯形都可以计算出面积,也就可以知道前25s位移,除以时间即可算出平均速度,选项A正确;
D.根据动能定理,合外力做功等于动能变化量,15~25 s的初速度和末速度都知道而且题目告诉有质量,选项D正确。
故选ABD。
10、BC
【解析】A.由运动的轨迹可知,质点受到的恒力的方向斜向右下方,与初速度的方向的夹角大于90°,是钝角,所以质点先做减速运动,故A错误;
B.根据平均速率的定义可知,平均速率等于路程与时间的比值,为:
弧长MP大于弧长PN,质点由M点运动到P点与从P点运动到N点的时间相等,则质点在MP段的平均速率大于PN段的平均速率,故B正确;
CD.质点在恒力作用下运动,由牛顿第二定律可知,加速度恒定,质点做匀变速曲线运动,则质点在这两段时间内的速度变化量大小相等,方向相同,故C正确,D错误。
故选:BC。
11、BC
【解析】A.物体与弹簧分离时,弹簧不再受到物体的压缩,故恢复原长,A错误;
BCD.在未施加外力前
刚施加外力时,即F=10N时
从图中可知当F=30N时,拉力不再变化,即此时物体只受拉力和重力作用,故
联立解得
,,
故BC正确D错误。
故选BC。
12、AB
【解析】对刀进行受力分析如图:
刀做匀速直线运动,正交分解:
滑动摩擦力:
AB正确,CD错误。
故选AB。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.乙 ②.GJ ③.D
【解析】第一空:平衡合适的依据是小车做匀速直线运动,选择乙图
第二空:我们应测量橡皮筋做功结束以后的速度,且此时小车匀速,应选择GJ部分
第三空:由于 根据实验数据,作出W-v图象为抛物线,D正确
14、 ①.间距相等 ②.先接通电源后释放纸带 ③.② ④.50g ⑤.AC
【解析】(1)[1]平衡摩擦力的方法是用重力沿斜面向下的分力来抵消摩擦力的作用,具体做法是:将小车轻放(静止)在长木板上,挂好纸带、不挂砂桶,将长木板靠近打点计时器的一端适当垫高,形成斜面,轻推小车,使小车做匀速运动(纸带上相邻两点间的距离相等)即可。
(2)[2]由于实验过程非常短暂,为了充分利用纸带打出较多的数据,同时也让打点计时器稳定工作,所以需要先接通电源后释放纸带。
(3)[3]实验时为减小系统误差,应满足,故选取M质量大一些,m质量越小越好的,故选②。
[4]m的取值与M的差越小,误差越大,故m=50g时误差最大。
(4)[5]AB.观察单个直线,可知当质量一定时,加速度和受力成正比,A正确B错误;
CD.图中竖直虚线与三条图线相交,交点表示受力一定时,加速度与质量的关系,从图中可知受力一定时,质量越大,加速度越小,C正确D错误。
故选AC
15、 ①.B ②.不需要 ③.0.999 ④.C
【解析】(1)探究小车的加速度与合外力的关系,小车所受的合外力等于细线的拉力,需要平衡摩擦力;
(2)使用力传感器可以直接测量力的大小,不需要使钩码的质量远小于小车的质量;
(3)根据逐差法求解小车的加速度;
(4)如果没有平衡摩擦力的话,就会出现当有拉力时,物体不动的情况.
【详解】(1)为了实验时小车所受的合外力等于细线的拉力,需要用小车的重力分力与摩擦力相平衡,故B正确;故选B.
(2)使用传感器可以直接测量拉力的大小,不需要钩码的质量远小于小车的质量,故选不需要;
(3)频率为:f=50Hz,则周期为:T=0.02s,连续5个点为一个计数点,相邻两个计数点之间的时间间隔为:t=5T=0.1s;根据逐差法可知小车的加速度为:.
(4)若没有平衡摩擦力,则当F≠0时,a=0.也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0,所以可能是图中的图线C.
【点睛】解决本题的关键知道实验的原理以及实验需注意的事项,掌握平衡摩擦力的方法,注意不能将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上.研究三个物理量之间的关系,需采用控制变量法,先控制一个物理量不变,研究另外两个物理量之间的关系.注意研究a与m的关系时,若作a-m图线,图线是曲线,无法得出a与m的关系
三.计算题(22分)
16、57
【解析】对箱子进行受力分析如图,将力F沿水平方向与竖直方向进行分解,物体做匀速直线运动,在水平方向和竖直方向上的合力为零
有:Fcos37°=f
N+Fsin37°=mg
f=μN
联立三式解得:
考点:物体的平衡
17、 (1)3s (2) (3)5N
【解析】(1)根据自由落体运动:
解得:
(2)物体自由下落3s后的速度:
物体减速运动的时间
座舱在整个下落的过程中运动的v-t图像如图:
(3)座舱落到离地15m时,加速度方向向上,加速度的大小
以手机为研究对象,根据牛顿第二定律:
解得:
根据牛顿第三定律:手机对手的压力F=5N
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