资源描述
江西省乐安县第一中学2025年高一物理第一学期期末达标检测试题
考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
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、如图甲所示,细绳跨过光滑的轻质定滑轮连接A、B两物体,定滑轮悬挂在一个力传感器的正下方,保持A物体质量不变,取不同质量的B物体,通过计算机描绘得到传感器对滑轮的拉力F随B物体质量m变化关系曲线如图乙所示,直线是曲线的渐近线,重力加速度为。则( )
A.A物体质量
B.越大,A物体的加速度越小
C.越大,A物体的加速度越大
D.在范围内,越大,A物体的加速度越大
2、为了行车方便与安全,厦门杏林大桥引桥很长,坡度较小,其主要目的是()
A.减小过桥车辆受到的摩擦力
B.减小过桥车辆的重力
C.减小过桥车辆的重力沿引桥面向下的分力
D.减小过桥车辆对引桥桥面的压力
3、一个做匀速圆周运动的质点在时间t内速度方向改变的角度为θ ,已知圆周运动半径为,下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
4、质点做直线运动的位移x与时间t的关系为各物理量均采用国际单位制单位,则该质点
A.任意ls内的速度增量都是 B.第2s内的位移是18m
C.前2s内的平均速度是 D.任意相邻的1s内位移差都是2m
5、一个物体自由下落6s后落地,则在开始2s内和最后2s内通过的位移之比为()
A.1:5 B.3:5
C.3:11 D.1:3
6、如图所示,一质量为m的金属球,固定在一轻质细钢丝下端,能绕悬挂点O在竖直平面内转动.整个装置能自动随着风的转向而转动,使风总沿水平方向吹向小球.无风时钢丝自然下垂,有风时钢丝将偏离竖直方向一定角度θ,角θ的大小与风力F的大小有关.风力F与风速的关系为,k为常数,下列关于风速与角θ的关系式,正确的是()
A. B.
C. D.
7、中国发射的“嫦娥四号”探测器是人类第一次近距离访问月球背面,此次访问为我国进一步探索深空积累了重要经验。一物体从月球表面某高处由静止释放,自开始下落计时,得到物体离月球表面高度h随时间t变化的图象如图所示,则( )
A.物体落到月球表面的速度大小为20m/s
B.1s末物体的速度大小为1.6m/s
C.月球表面重力加速度大小为3.2m/s2
D.若释放的物体质量为2kg,则该物体下落时受到3.2N的力
8、在小车中的悬线上挂一个小球m,当小球随小车在水平面上做匀变速直线运动时,悬线与竖直方向成某一固定角度θ,如图所示.若在小车底板上还有一个跟其相对静止的物体M,则关于小车的运动情况和物体M的受力情况,以下分析正确的是( )
A.小车一定向右做匀加速运动
B.小车可能向左做匀减速运动
C.物体M除受到重力、底板的支持力作用外,还一定受到向右的摩擦力作用
D.物体M所受合力方向向右,大小为Mgtanθ,
9、如图所示,质量为m木块在质量为M的长木板上受到向右的拉力F的作用向右滑行,长木板处于静止状态,已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2.下列说法正确的是( )
A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1(m+M)g
B.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg
C.当F>μ2(m+M)g时,木板便会开始运动
D.无论怎样改变F的大小,木板都不可能运动
10、如图所示,用两根绳子OA、OB悬挂重为G的物体,开始时绳OA水平,现将OA绳顺时针缓慢转过900,且物体始终保持静止,绳OA的拉力为T1,绳OB的拉力为T2,则在此旋转过程中( )
A.T1先增大后减小 B.T1先减小后增大
C.T2逐渐减小 D.T2逐渐增大
11、如图所示,细绳一端固定在墙上,另一端拴一个质量为m的小球,小球用固定在墙上的水平轻弹簧支撑,静止时细绳与竖直方向的夹角为53°(已知重力加速度为g,cos53°=0.6,sin 53°=0.8)下面说法正确的是( )
A.小球静止时弹簧的弹力大小为
B.小球静止时细绳的拉力大小为
C.剪断细绳瞬间小球加速度为
D.剪断弹簧瞬间小球的加速度为
12、如图所示,物体在水平力F作用下静止在斜面上,若稍增大水平力F,而物体仍能保持静止(斜面也仍能静止),则下列说法正确的是( )
A.斜面对物体的静摩擦力可能减小,支持力一定增大
B.斜面对物体的静摩擦力可能增大,支持力一定增大
C.F增大前,斜面底部受到地面的摩擦力为F,方向水平向右
D.F增大前,斜面底部受到地面的摩擦力为F,方向水平向左
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、如图所示,用质量为m的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况.利用该装置可以完成“验证牛顿第二定律”的实验
(1)打点计时器使用的电源是_________(选填选项前的字母)
A、直流电源B、交流电源
(2)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力.正确操作方法是____(选填选项前的字母)
A、把长木板右端垫高B、改变小车的质量
在不挂重物且______(选填选项前的字母)的情况下,轻推一下小车,若小车拖着纸带做匀速运动,表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响
A、计时器不打点B、计时器打点
(3)某同学在做保持小车质量不变,验证小车的加速度与其合外力成正比的实验时,根据测得的数据作出如图所示的a-F图线,所得的图线既不过原点,又不是直线,原因可能是_______.(选填选项前的字母)
A、木板右端所垫物体较低,使得木板的倾角偏小
B、木板右端所垫物体较高,使得木板的倾角偏大
C、小车质量远大于砂和砂桶的质量
D、砂和砂桶的质量不满足远小于小车质量
14、如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限 度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。
(1)实验中还需要的测量工具有:____________________
(2)用纵轴表示钩码质量m,横轴表示弹簧的形变量x,根据实验数据绘制出乙图。由图可知:弹簧的劲度系数k =_____N/m(重力加速度g取9.8m/s2)。
(3)如图丙所示,实验中用两根不同的弹簧a和b,画出弹簧弹力F与弹簧长度L的关系图像。则下列说法中正确的是_____。
A.a原长比b的长 B.a的劲度系数比b的大 C.a的劲度系数比b的小 D.弹力与弹簧长度成正比
15、打点计时器所用电源的频率为50 Hz,某次实验中得到一条纸带,用毫米刻度尺测量的情况如图所示,纸带上A、C间对应的时间为________s,纸带在A、C间的平均速度为0.35 m/s.在A、D间的平均速度为0.43 m/s.二者之间,B点的瞬时速度更接近于________m/s.
三.计算题(22分)
16、(12分)公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离.当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰.通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1 s.当汽车在晴天干燥沥青路面上以108 km/h的速度匀速行驶时,安全距离为120 m.设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的,若要求安全距离仍为120 m,求汽车在雨天安全行驶的最大速度
17、(10分)2018年11月23日,北京国际雪联单板滑雪大跳台世界杯在国家体育场举办.如图1,运动员经过一段加速滑行后从A点以水平速度v0飞出,落到斜坡上的B点,已知AB两点距离s =75m,斜坡与水平面的夹角α=37°,不计空气阻力(sin37° =0.6,cos37° =0.8,g =10 m/s2).求:
⑴运动员在空中飞行的时间;
⑵运动员在A点水平速度v0的大小;
⑶若运动员从A点以不同的水平速度v0飞出落到斜坡上,请写出AB两点距离s和水平速度v0的关系式,并在图2 中定性画出s-v0的图像
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】当m>m0时,B向下做匀加速运动,A向上做匀加速运动,设加速度大小均为a,细绳中的拉力大小为T,对A、B根据牛顿第二定律分别有
①
②
联立①②解得
③
④
由③式可得,当m→∞时,有
⑤
所以
⑥
当m<m0时,B向上做匀加速运动,A向下做匀加速运动,同理可得二者的加速度大小为
⑦
由④式和⑦式可知,当m>m0时,m越大,a越大;当m<m0时,m越大,a越小。
综上所述可知A正确,BCD错误。
故选A。
2、C
【解析】对车受力分析,受重力、支持力和阻力,物体重力不变,B错误;重力产生两个作用效果,使物体沿斜面下滑,使物体紧压斜面,设斜面倾角为θ,将重力按照作用效果正交分解,如图:
由几何关系可得:平行斜面分量为G1=mgsinθ,由于引桥越长,坡角θ越小,G1越小,故C正确;θ变小,压力变大,故摩擦力变大,故AD错误;故选C.
3、B
【解析】线速度等于做圆周运动的物体单位时间内走过的弧长;角速度等于做圆周运动的物体单位时间内转过的角度;
【详解】由题意可知,角速度,线速度,周期,向心加速度.故本题选B
【点睛】本题考查学生对描述圆周运动基本物理量的掌握情况,难度不大
4、C
【解析】A项:根据匀变速直线运动的位移时间关系公式,可得质点的初速度,加速度为,故A错误;
B项:第2s内位移,故B错误;
C项:由可得前2s内的平均速度为,故C正确;
D项:任意相邻的1s内位移差:,故D错误
故选C
5、A
【解析】物体下落前2 s的位移为
物体下落6 s的位移为
物体下落4 s的位移为
所以最后2 s内通过的路程为
故开始2 s内和最后2 s内通过的路程之比为1 : 5;故选A。
6、A
【解析】以金属球为研究对象,分析受力,作出力图,根据平衡条件求出风速v与θ的关系式
【详解】以金属球为研究对象,分析受力情况:金属球受到重力mg、水平向左的风力F和金属丝的拉力T,作出力图如图:
根据平衡条件得到:,有;故选A.
【点睛】本题是实际问题,实质是物体的平衡问题,分析受力情况,作出力图是解题的关键
7、BD
【解析】AC.根据题意可知,物体下落时的高度为,其运动的总时间为,因为
则月球表面的重力加速度为
故物体落在月球表面的速度为
故AC错误;
B.末物体的速度为
故B正确;
D.物体下落过程中受到的力为自身的重力,大小为
故D正确。
故选BD。
8、BCD
【解析】AB.以小球为研究对象,分析受力情况:重力mg和细线的拉力F,由于小球的加速度水平向右,根据牛顿第二定律得知,小球的合力也水平向右,如图,则有
得
一定,则加速度a一定,汽车的加速度也一定,则汽车可能向右做匀加速运动,也可能向左做匀减速运动,故A错误,B正确;
C.对M:M受到重力、底板的支持力。M相对于汽车静止,M的加速度必定水平向右,根据牛顿第二定律得知,一定受到水平向右的摩擦力,大小为
故CD正确。
故选BCD。
9、BD
【解析】A、由于木板相对于地面是否刚要滑动不清楚,地面的静摩擦力不一定达到最大,则木板受到地面的摩擦力的大小不一定是μ2(m+M)g;故A错误.
B、对木板:水平方向受到木块向右滑动摩擦力f1和地面的向左的静摩擦力f2,而f1=μ1mg,由平衡条件得:f2=f1=μ1mg;故B正确.
C、D、由题分析可知,木块对木板的摩擦力f1不大于地面对木板的最大静摩擦力,当F改变时,f1不变,则木板不可能运动;故C错误,D正确.
故选BD.
10、BC
【解析】对点O受力分析,如图
通过作图,可以看出绳OA的张力T1先变小后变大,T2逐渐减小;
A.T1先增大后减小,与结论不相符,选项A错误;
B.T1先减小后增大,与结论相符,选项B正确;
C.T2逐渐减小,与结论相符,选项C正确;
D.T2逐渐增大,与结论不相符,选项D错误;
故选BC。
11、AC
【解析】小球静止时,分析受力情况,由平衡条件求解弹簧的弹力大小和细绳的拉力大小;细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变,则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反,根据牛顿第二定律即可求出加速度;快速撤去弹簧瞬间,小球所受的合力与撤去前的弹簧弹力大小相等、方向相反,根据牛顿第二定律求出此瞬间小球的加速度大小为
【详解】小球静止时,受力如图所示,由平衡条件得:弹簧的弹力大小为:,细绳的拉力大小为:,故A正确,B错误;细绳剪断瞬间弹簧的弹力不变,则小球所受的合力与断前细绳拉力的大小相等、方向相反,此瞬间小球的加速度大小为:,C正确;弹簧剪断瞬间,细绳的弹力可以突变,,使球沿半径方向合力为零,球沿垂直半径方向获得加速度,使球绕旋点下摆,D错误.故选AC.
【点睛】本题中小球先处于平衡状态,由平衡条件求解各力的大小,后烧断细绳,小球处于非平衡条件,抓住细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变是关键
12、ABD
【解析】AB.物体在水平力F作用下静止在斜面上,斜面对物体的静摩擦力方向可能沿斜面向上,也可能沿斜面向下,所以稍微增大水平力F,斜面对物体的静摩擦力可能增大,也可能减小,甚至可能大小不变(大小不变,方向改变);斜面对物体的支持力
FN=mgcosθ+Fsinθ
稍增大水平力F,则支持力一定增大,故AB正确;
CD.由整体分析可知,F增大前,斜面底部相对地面有向右运动的趋势,所以斜面底部受到地面的摩擦力为F,方向水平向左,故C错误,D正确。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.B ②.A ③.B ④.AD
【解析】(1)打点计时器使用的都是交流电;
(2)回忆平衡摩擦力的方法,为了平衡摩擦力和阻力,应该让打点计时器打点;
(3)正确理解实验原理,明确砂和砂桶的重力可以作为小车拉力的条件,在横轴上有截距,说明当拉力大于0时物体的加速度等于0,即此时合力仍等于0,即没有平衡摩擦力,图象的弯曲是因为砂和砂桶的质量不能远小于小车的质量;
【详解】(1)打点计时器使用的是交流电,故选项B正确,A错误;
(2)平衡摩擦力的方法是:把长木板右端垫高,在不挂重物且此时应当让打点计时器打点的情况下,轻推一下小车,若小车拖着纸带做匀速运动,表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响,即选项A.把长木板右端垫高和选项B.计时器打点正确;
(3)由图所示图象可知,直线没过原点,当时,,也就是说当绳子上有拉力时小车没有加速度,说明小车的摩擦力大于重力沿斜面向下的分力,实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,平衡摩擦力时,所垫木板太低,使得木板的倾角偏小;
从图象上可以看出:F从0开始增加,砂和砂桶的质量远小于车的质量,慢慢的砂的质量在增加,那么在后面砂和砂桶的质量就没有远小于车的质量,从而使图像发生弯曲,故选项AD正确,BC错误
【点睛】本题考查了实验器材、实验注意事项,应用牛顿第二定律求出图象的函数表达式是求出小车所受合力的关键,要掌握应用图象法分析实验误差的原因
14、 ①.刻度尺 ②.4.9 ③.B
【解析】(1)[1]实验需要测量弹簧伸长的长度,故需要刻度尺。
(2)[2]图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比。则有:
N/m
(3)[3]A.在图象中横截距表示弹簧的原长,故b的原长比a的长,A错误;
BC.在图象中斜率表示弹簧的劲度系数k,故a的劲度系数比b的大,B正确;C错误;
D.弹簧的弹力满足胡克定律,弹力与弹簧的形变量成正比,D错误。
故选B。
15、 ①.0.04 ②.0.35
【解析】[1]打点计时器是根据交变电流的电流方向随时间迅速变化而工作的,打点周期等于交流电的周期,为0.02s,纸带上A、C两点对应的时间为2×0.02=0.04s;
[2]AC段时间比AD段时间更短,故AC段平均速度与B点瞬时速度更接近;即B点的瞬时速度更接近于0.35m/s
三.计算题(22分)
16、20m/s
【解析】设路面干燥时,汽车与地面的动摩擦因数为μ0,刹车时汽车的加速度大小为a0,安全距离为s,反应时间为t0,由牛顿第二定律和运动学公式得:
μ0mg=ma0
式中m和v0分别为汽车的质量和刹车前的速度
设在雨天行驶时,汽车与地面的动摩擦因数为μ,依题意有:
设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a,安全行驶的最大速度为v,由牛顿第二定律和运动学公式得
μmg=ma
联立并代入题给数据得
v=20m/s
17、⑴3s ⑵20m/s ⑶s ==s-v0关系是二次函数关系,是一条抛物线
【解析】(1)根据高度求出平抛运动的时间,结合水平位移和时间求出运动员水平飞出的初速度大小
(2)根据速度时间公式求出落在B点的竖直分速度,结合平行四边形定则求出落在B点的速度大小和方向;
(3)根据竖直位移和水平位移的关系得出运动的时间表达式,结合速度时间公式求出竖直分速度,结合平行四边形定则得出速度的表达式,从而作出v-v0的关系图象
【详解】(1)将运动员位移分解为水平位移x = s cos37°= 60m,
竖直位移y=ssin37°=45m
运动员在竖直方向做自由落体运动,,解得:t=3s;
(2) 运动员在水平方向做匀速直线运动 x=v0tv0=20m/s
(3) 运动员始末位置都在斜面上,位移方向沿斜面向下,因而运动员运动的位移偏向角为37°.将其运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动
运动员在空中飞行的时间为t=
动员的水平位移
运动员的位移
s-v0关系是二次函数关系,是一条抛物线,如图所示
【点睛】平抛运动的研究方法是运动的分解法,要掌握两个分运动的规律并能熟练运用,当运动员落在斜面上时,要抓住竖直位移与水平位移之比等于斜面倾角的正切这一点来求解
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