资源描述
2025年河南省漯河市第四高级中学物理高一第一学期期末考试模拟试题
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、雨滴在空气中由静止开始沿竖直方向下落,雨滴运动的速度v随时间t的变化关系如图所示,经过时间t1,速度达到vm,此后雨滴以速度vm做匀速直线运动.雨滴的质量为m(保持不变),重力加速度为g.若雨滴在下落过程中所受空气阻力的大小f与其速率的平方成正比,即f=kv2.则雨滴匀速下落时的速度vm的大小为
A. B.
C. D.
2、在光滑水平面上,有两个相互接触的物体,如图,已知M>m,第一次用水平力F由左向右推M,物体间的相互作用力为F1;第二次用同样大小的水平力F由右向左推m,物体间的相互作用力为F2,则( )
A. B.
C. D.无法确定
3、下列说法中正确的是( )
A.战斗机飞行员可以把正在甲板上手势指挥的调度员看成是一个质点
B.在战斗机飞行训练中,研究战斗机的空中翻滚动作时,战斗机可以看成质点
C.研究“辽宁舰”航母在大海中运动轨迹时,航母可以看成质点
D.由于“辽宁舰”航母“高大威武”,故任何情况下都不能看成质点
4、力F1和F2合力F大小为10N,其中F1与F的夹角为37°,如图。则F2的最小值为(sin37°=0.6,cos37°=0.8)()
A.10N B.8N
C.6N D.4N
5、一物体做匀变速直线运动,其位移与时间关系是x=16t-4t2,则它的速度为零的时刻是( )
A.1 s末
B.2 s末
C.3 s末
D.4 s末
6、列各理量中,全部是矢量的有( )
A.速度、平均速率、加速度、位移
B.位移、速度、平均速度、加速度
C.位移、速度、加速度、质量
D.速度、加速度、位移、时间
7、质量为的小球置于倾角为300的光滑固定斜面上,劲度系数为的轻弹簧一端系在小球上,另一端固定在竖直墙上的P点,小球静止于斜面上,弹簧轴线与竖直方向的夹角为300,如图所示.取.则
A.弹簧对小球拉力大小为
B.小球对斜面的压力的大小为10N
C.弹簧的伸长量为10cm
D.弹簧被剪断的瞬间,小球的加速度大小为
8、如图所示,一小球(可视为质点)沿斜面匀加速滑下,依次经过 A、B、C 三点.已知 AB=6m,BC=10m,小球经过 AB 和 BC 两段所用的时间均为 2s,则小球经过 A、B、C 三点时的速度大小和下滑时的加速度大小分别是()
A.2 m/s,3 m/s,4 m/s B.2 m/s,4 m/s,6 m/s
C.1m/s2 D.2m/s2
9、为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯.无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转.一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示,那么下列说法中正确的是( )
A.加速时顾客所受重力与支持力的合力方向是竖直向上
B.扶梯对顾客的支持力方向始终是竖直向上
C.扶梯对顾客的摩擦力方向始终指向右上方
D.扶梯对顾客的作用力的方向先指向右上方,再竖直向上
10、如图所示,在水平面上放着两个木块a和b,质量分别为ma、mb,它们与水平面间的动摩擦因数均为μ。两木块之间连接一个劲度系数为k的轻弹簧,弹簧原长为L。对b施加水平向右的拉力F,a、b以相同的速度做匀速直线运动。则下列判断正确的是( )
A.弹簧弹力大小等于μmag
B.b受的合力为F-μmbg
C.拉力F大小为μ(mag+mbg)
D.a、b之间的距离为
11、电梯内的台式弹簧秤上放一质量m=1kg的物体,电梯向上运动时弹簧秤的示数如图所示,取g=10m/s2。那么电梯运行情况是
A.加速上升 B.匀速上升
C.减速上升 D.加速度大小约为5m/s2
12、如图所示,弹簧左端固定于墙壁,右端自由伸长到O点并连接物体m.现将弹簧压缩到A点然后释放,物体将在粗糙水平地面上一直向右运动到B点而静止则下列说法正确的是( )
A.物体从A点到O点的过程中速度增大,从O点到B点的过程中速度减小
B.物体从A点到O点的过程中先加速后减速
C.物体从A点到O点的过程中加速度始终减小
D.物体从O点到B点的过程中加速度一直增大
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、一个质量为4kg的物体受到几个共点力的作用而处于平衡状态。若将物体受到的一个向东方向、大小为8N的力改为向西,其它力均不变。物体的加速度大小为_______m/s2,方向为________。
14、为了探究“加速度与力、质量的关系”,现提供如图所示实验装置。请思考探究思路并回答下列问题:
(1)为了补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力,应采取做法是________
A.将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B.将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动
C.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动
(2)某学生在补偿阻力时,使得长木板倾角偏大。他所得到的a-F关系是上图中的哪根图线________?(图中a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力)
(3)补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力后,要用钩码总重力代替小车所受的拉力,此时钩码质量m与小车总质量M之间应满足的关系为_______________
(4)某次实验中得到一条纸带,如图所示,从比较清晰的点起,每5个计时点取一个计数点,分别标明0、l、2、3、4……,量得0与1两点间距离x1=30mm,1与2两点间距离x2=36mm,2与3两点间距离x3=42mm,3与4两点间的距离x4=48mm,则小车在打计数点2时的瞬时速度为_____m/s,小车的加速度为_____m/s2。(结果保留二位有效数字)
15、如图是“验证力的合成的平行四边形定则”实验示意图.将橡皮条的一端固定于A点,图甲表示在两个拉力F1、F2的共同作用下,将橡皮条的结点拉长到O点;图乙表示准备用一个拉力F拉橡皮条,图丙是在白纸上根据实验结果画出的力的合成图示
(1)有关此实验,下列叙述正确的是________(填正确答案标号)
A.在进行图甲的实验操作时,F1、F2的夹角越大越好
B.在进行图乙的实验操作时,必须将橡皮条的结点拉到O点
C.拉力的方向应与纸面平行,弹簧及钩子不与弹簧测力计的外壳及纸面接触,产生摩擦
D.在进行图甲的实验操作时,F1、F2的夹角越小越好
(2)图丙中F′是以F1、F2为邻边构成的平行四边形的对角线,一定沿AO方向的是________(填F或者F′)
三.计算题(22分)
16、(12分)质量为m的长木板静止在水平地面上,质量同样为m的滑块(视为质点)以初速度v0从木板左端滑上木板,经过0.5s滑块刚好滑到木板的中点,下右图为滑块滑上木板后的速度时间图像,若滑块与木板间动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2,求:
(1)μ1、μ2各是多少?
(2)滑块的总位移和木板的总长度各是多少?
17、(10分)在车站我们经常看到拉着行李箱行走的旅客,现将拉行李箱的过程简化如图所示。假设行李箱的质量m=3kg,行李箱与地面之间的动摩擦因数μ=,人的拉力F与水平方向夹角θ=37º斜向上,g取10m/s2,且sin37º=0.6,cos37º=0.8。问:
(1)人拉着行李箱匀速前进,拉力F是多大?
(2)若保持拉力方向不变,要使箱子不离开地面,F的最大值是多少?
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】雨滴匀速下落时,受到的阻力等于重力,则:kv2=mg,解得,故选C.
2、C
【解析】把两个物体看成一个整体,根据牛顿第二定律得
两次系统的加速度大小相等。
第一次用水平力F由左向右推M,对m运用牛顿第二定理得
第二次用同样大小的水平力F由右向左推m,对M运用牛顿第二定理得
因为M>m,所以F1<F2。
故选C。
3、C
【解析】A、当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,正在甲板上手势指挥的调度员的动作不能忽略,不能看成质点,故A错误;
B、研究战斗机的空中翻滚动作时,不可以看做质点,否则没有动作了,故B错误;
C、研究“辽宁舰”航母在大海中运动轨迹时,其形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,故选项C正确,D错误
【点睛】本题考查学生对质点这个概念的理解,关键是知道物体能看成质点时的条件,看物体的大小形状对所研究的问题是否产生影响,物体的大小形状能否忽略,与其他因素无关
4、C
【解析】由图可得,当F2与F1垂直时,F2的最小,则F2的最小值
故C项正确,ABD三项错误。
5、B
【解析】根据关系式可知选B
6、B
【解析】A.速度、加速度、位移是矢量,平均速率是标量,A错误;
B.位移、速度、平均速度、加速度都是矢量,B正确;
C.位移、速度、加速度是矢量,质量是标量,C错误;
D.速度、加速度、位移是矢量,时间是标量,D错误。
故选B。
7、CD
【解析】小球静止于斜面上,设小球受的弹簧拉力为,设斜面对小球的支持力为,设弹簧的伸长量为,对小球受力分析如图,则:
、、
联立解得:、
A:小球受的弹簧拉力为,故A项错误
B:斜面对小球的支持力为,据牛顿第三定律,小球对斜面的压力的大小为.故B项错误
C:弹簧伸长量,故C项正确
D:弹簧被剪断的瞬间,小球受重力、斜面对小球的支持力,小球将沿斜面下滑,则:,解得:.故D项正确
8、BC
【解析】根据△x=at2得加速度为:,故C正确,D错误;B点的瞬时速度等于AC段的平均速度为:,则C点的速度为;vC=vB+at=4+1×2m/s=6m/s,A点的速度为:vA=vB-at=4-1×2m/s=2m/s,故B正确,A错误.故选BC
9、ABD
【解析】分加速和匀速两个过程对顾客进行运动分析和受力分析,加速过程合力斜向右上方,故支持力大于重力,静摩擦力向右;匀速过程重力和支持力二力平衡
【详解】在慢慢加速的过程中,受力如图,因顾客加速度有竖直向上的分量,则顾客所受重力与支持力的合力方向是竖直向上,选项A正确;无论是加速还是匀速阶段,扶梯对顾客的支持力方向始终是竖直向上的,选项B正确;
加速阶段,因加速度有水平向右的分量,则顾客受到的摩擦力与接触面平行水平向右,匀速运动时顾客水平方向不受摩擦力的作用,选项C错误;加速阶段,扶梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上,即扶梯对顾客的作用力的方向先指向右上方;在匀速运动的过程中,顾客处于平衡状态,只受重力和支持力,顾客与电梯间的摩擦力等于零,扶梯对顾客的作用仅剩下支持力,方向沿竖直向上,选项D正确;故选ABD
【点睛】本题关键要分两个过程研究,加速过程可以先找出加速度方向,然后得出合力方向,结合物体的受力情况,可以得出各个力的大小情况;匀速过程二力平衡,与运动方向无关.
10、AC
【解析】A.对木块a受力分析如图
因为a、b以相同的速度做匀速直线运动,根据平衡条件弹簧的弹力为
故A正确;
B.因为b做匀速直线运动,根据平衡条件可知b所受的合力一定为0,故B错误;
C.因为a、b以相同的速度一起做匀速直线运动,所以可以把a、b看成整体研究,根据平衡条件有
故C正确;
D.由胡克定律
可知
所以弹簧的长度为
故D错误.
故选AC。
11、AD
【解析】当电梯运动时,由图可知弹簧秤的度数为15N,根据牛顿第二定律,有:
F-G=ma
解得:
a=5m/s2;
由于弹簧秤的示数大于物体重力,所以物体的加速度的方向竖直向上;故电梯加速上升或者减速下降。
A.加速上升,与结论相符,选项A正确;
B.匀速上升,与结论不相符,选项B错误;
C.减速上升,与结论不相符,选项C错误;
D.加速度大小约为5m/s2,与结论相符,选项D正确;
故选AD。
12、BD
【解析】明确运动过程和弹簧弹力的变化情况,从而分析物体在运动过程中受到的合力的变化情况,再根据牛顿第二定律即可分析加速度的变化情况
【详解】物体从A到O运动的过程中,开始时弹簧的弹力大于摩擦力,加速度方向向右,物体做加速度运动,当弹簧的弹力与摩擦力相等时,加速度为零,此时刻速度达到最大值,然后弹簧的弹力小于摩擦力,加速度方向向左,物体做减速运动,所以从A到O先加速后减速,在AO间某点合力为零,速度最大,而在由O到B过程中,弹力一直增大,摩擦力不变,二者方向相同,故加速度一定增大,做减速运动,则可知,物体由A到O先加速后减速,而加速度先减小后增大,OB过程加速度一直增大,故BD正确,AC错误
【点睛】解决本题的关键会根据物体的受力判断物体的运动,要注意先根据受力分析情况明确加速度的大小和方向的变化,再根据加速度和速度的关系明确速度的变化
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.4 ②.向西
【解析】[1][2].物体受到几个共点力的作用处于平衡状态时,物体的合力为零,向东方向、大小为8N的力与其余所有力的合力大小相等、方向相反,则其余力的合力方向向西,大小为8N.将物体受到的一个向东方向、大小为8N的力改为向西,其它力均不变时,则物体的合力大小为16N,方向向西
根据牛顿第二定律得,加速度大小
方向向西
14、 (1).C (2).C (3).m<<M (4).0.39 (5).0.60
【解析】(1)[1].将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小车的合力就是绳子的拉力。故选C。
(2)[2].把长木板的一端垫得过高,使得倾角偏大,会导致重力沿斜面向下的分力偏大,摩擦力偏小,而且重力沿斜面向下的分力大于摩擦力,这样在没有绳子的拉力作用下,小车就会产生加速度。故选C。
(3)[3].根据牛顿第二定律得:
对m:
mg-F拉=ma
对M:
F拉=Ma
解得:
当m<<M时,即当钩码的总重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于钩码的总重力。
(4)[4][5].电磁打点计时器是使用交流电源的计时仪器,当电源的频率为50Hz时,它每隔0.02s打一次点.从比较清晰的点起,每五个打印点取一个作为计数点,故每两个计数点的时间间隔T=0.1s.物体做匀变速直线运动,则时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小,因此小车在打点2时的速度:
根据∆x=aT2,其中∆x=6mm,可得:
15、 ①.BC; ②.F;
【解析】(1)在实验过程中,需要根据力的大小和方向做平行四边形,该实验采用了“等效替代”方法,要求两次拉橡皮筋时橡皮筋的伸长量大小和方向相同,对于两分力的夹角没有定性要求,只要便于减小误差即可.为了使所测量的力更准确,拉力的方向应与纸面平行,弹簧秤的外壳不能与纸面接触,以免产生摩擦,影响拉力大小;
(2)力的合成遵循平行四边形定则,理论值是根据平行四边形定则作出的,实际值是用一根弹簧量出来的,故实际值一定沿OA方向
【详解】(1)AD、在进行“验证力的合成的平行四边形定则”实验时,F1、F2的夹角适当,并非越大越好,也并非越小越好,故A错误,D错误;
B.该实验采用了“等效替代”方法,要求两次拉橡皮筋时橡皮筋的伸长量大小和方向相同,因此要求橡皮条的结点拉到O点,故B正确;
C.为了使所测量的力更准确,拉力的方向应与纸面平行,弹簧秤的外壳不能与纸面接触,以免产生摩擦,影响拉力大小,故C正确;
故选BC
(2)以表示F1、F2的有向线段为邻边画平行四边形,以F1、F2交点为起点的对角线用表示,故是理论值;用一个弹簧拉橡皮筋时的值为实验值,其方向一定与OA共线,由于误差的存在,理论值与实验值并非完全重合,有一定的夹角,故该题中一定沿AO方向的是F.
故答案为(1)BC;(2)F.
三.计算题(22分)
16、(1)0.6;0.2(2)1.5m,2.0m
【解析】(1)设0.5s滑块的速度为v1,由v-t图像可知:v0=4m/s v1=1m/s
滑块的加速度
木板的加速度大小
对滑块受力分析根据牛顿定律:μ1mg=ma1
所以μ1=0.6
对木板受力分析:μ1mg-μ2∙2mg= ma2
解得 μ2=0.2
(2)0.5s滑块和木板达到共同速度v1,假设不再发生相对滑动则2ma3=μ2∙2mg
解得a3=2m/s2 因ma3=f<μ1mg
假设成立,即0.5s后滑块和木板相对静止,滑块总位移为s1则
解得s1=1.5m
由v-t图像可知
所以木板的长度 L=2.0m
17、(1) 10N;(2)50N。
【解析】(1)对箱子进行受力分析,如图所示:
并且沿水平和竖直方向正交分解,由平衡条件可得:
f=Fcosθ
Fsinθ+FN=mg
又
f=μFN
代入数据解得:
F=10N
(2)箱子恰好要离开地面时拉力最大,此时FN=0,由(1)可知竖直方向上有:
Fmsinθ=mg
解得:
Fm=50N
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