资源描述
湖南省常德市石门县第二中学2025年物理高一第一学期期末质量跟踪监视试题
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、如图所示,一轻质弹簧竖直固定在水平面上,一物块自弹簧正上方自由下落,当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短(在弹性限度内)过程中,下列说法正确的是( )
A.物块接触弹簧后即做减速运动
B.物块接触弹簧后先加速后减速
C.当物块的速度最大时,它所受的合力不为零
D.当弹簧被压缩至最短时,物块的加速度等于零
2、如图,电梯与水平地面成θ角,一人静止站在电梯水平梯板上,电梯以恒定加速度a启动过程中,水平梯板对人的支持力和摩擦力分别为FN和Ff。若电梯启动加速度减小为,则下面结论正确的是()
A.水平梯板对人的支持力变为
B.水平梯板对人摩擦力变为为
C电梯加速启动过程中,人处于失重状态
D.水平梯板对人的摩擦力和支持力之比仍为为
3、如图所示,在倾角为的斜面上有一块竖直放置的挡板,在挡板和斜面间放一重为G的光滑的圆球,当挡板绕最低点沿逆时针缓慢转到水平位置的过程中,关于小球受到的弹力,下列说法正确的是( )
A.先增加,后减少 B.先减少,后增加
C.始终保持不变 D.大小不变,方向时刻变化
4、在交通事故分析中,刹车线的长度是事故责任认定的重要依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹.在某次交通事故中,汽车刹车线的长度是10 m,假设汽车刹车时的加速度大小为5m/s2,则汽车开始刹车时的速度为( )
A.5 m/s B.10 m/s
C.15 m/s D.20 m/s
5、作用在同一个物体上的两个共点力,它们的方向之间的夹角是90°,其中一个力大小是3N,另一个力大小是4N,则这两个力的合力大小为
A.1N B.3N
C.5N D.7N
6、如图所示,质量的物块(视为质点)放在质量的木板的右端,木板长.开始木板静止放在水平地面上,物块与木板及木板与水平地面间的动摩擦因数均为.现对木板施加一水平向右的恒力,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,.则物块在木板上运动的过程中,下列说法中正确的是
A.物块与木板以相同的加速度做匀加速运动
B.木板的加速度大小为
C.物块的最大速度大小为
D.物块到达木板左端时木板前进的位移大小为
7、A、B两个物体从同一地点同时出发,沿同一方向做匀变速直线运动,若初速度不同,加速度相同,则在运动过程中
A.A、B的速度之差保持不变
B.A、B的速度之差与时间成正比
C.A、B的位移之差与时间成正比
D.A、B的位移之差与时间的平方成正比
8、如图所示,质量为m的物体A在竖直向上的力F(F<mg,g为重力加速度)作用下静止于斜面体B的斜面上.若减小力F,则( )
A.物体A所受的合力不变 B.斜面对物体A的支持力减小
C.地面对斜面体B的摩擦力不变 D.斜面对物体A的摩擦力可能为零
9、野外求生时必须具备一些基本常识,才能在享受野外探险刺激的同时,保证最基本的安全。如图所示,为一野外求生人员进入河中岛的情境。已知河宽80m,水流速度为3m/s,人在静水中游泳的速度为5m/s,P为河正中央的小岛,O为河边一位置,OP垂直河岸,人要从河边某处游到小岛P处,则该人员运动的( )
A.最短位移为40m
B.最短位移为50m
C.最短时间为10s,应从O点左侧30m处开始游动
D.最短时间为8s,应从O点左侧24m处开始游动
10、如图所示,质量为m的小球穿在足够长的水平固定直杆上处于静止状态,现对小球同时施加水平向右的恒力F0和竖直向上的力F,使小球从静止开始向右运动,其中竖直向上的力F大小始终与小球的速度成正比,即 (图中未标出).已知小球与杆间的动摩擦因数为μ,下列说法正确的是( )
A.小球先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动,最后做匀速运动
B.小球先做加速度增大的加速运动,后做加速度减小的加速运动,最后做匀速运动
C.小球的最大速度为
D.小球的最大加速度为
11、一个物体做直线运动,下列关于这个物体的加速度、速度及速度变化量的说法,正确的是
A.物体的速度越大,加速度越大
B.物体的速度变化量越大,加速度越大
C.物体单位时间内的速度变化量越大,加速度越大
D.如果物体做匀加速直线运动,加速度的方向和速度变化量的方向相同
12、如图所示,轻弹簧两端栓接两个小球a、b.在水平恒力F的作用下栓接小球的细线固定在竖直墙壁上,两球静止,两细线与竖直墙壁的夹角=60°,弹簧竖直,已知两小球的质量都为2kg,重力加速度,下列说法正确的是( )
A.水平外力F的大小为
B.弹簧的拉力大小为40N
C.剪断上端细线瞬间a球加速度
D.剪断上端细线瞬间b球加速度仍为0
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,组成了如图所示的装置,所用的每个钩码的质量都是30 g.他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,在坐标系中作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度x之间的函数关系的图线.(弹簧认为是轻弹簧,弹力始终未超出弹性限度,取g=10 m/s2)
(1)由图线求得该弹簧劲度系数k=__________N/m.原长__________cm.(结果均保留两位有效数字),
(2)某同学在做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用毫米刻度尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L,把L-L0作为弹簧的伸长量x.这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是图中的( )
14、为了探究“加速度与力、质量的关系”,现提供如左下图所示实验装置.请思考探究思路并回答下列问题:
(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取的做法是( )
A.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动
C.将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D.将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动
(2)某学生在平衡摩擦力时,使得长木板倾角偏大.他所得到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.答:_______;
(3)消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后,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)图为某次实验得到的纸带,已知实验所用电源的频率为50Hz.根据纸带可求出小车的加速度大小为_________m/s2.(结果保留二位有效数字)
15、一质点O受两个大小均为20N的力F1、F2作用,甲图中两力之间的夹角小于乙图中两力之间的夹角.图中力的标度为10N
(1)试用作图法分别求出甲、乙两图中两个力的合力F甲、F乙的大小_______、__________
(2)通过作图比较,可以得出:两个大小一定的分力,它们之间的夹角越大,合力____________
三.计算题(22分)
16、(12分)在一段限速为 60km/h 的平直道路上,一辆汽车遇紧急情况刹车,刹 车后车轮在路面上滑动并留下 9.0m 长笔直的刹车痕,如图所示.从监控录像中 得知该车从刹车到停止的时间为 1.5s.请根据上述数据计算该车刹车前的速度, 并判断该车有没有超速行驶?
17、(10分)甲、乙两车在同一平直公路上从同一地点同时开始运动,甲车位移-时间图像和乙车的速度-时间图像分别如图甲、乙所示,求:
(1)经过多长时间乙车追上甲车;
(2)乙车追上甲车前两车的最大距离。
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、B
【解析】A.物块刚接触弹簧后,弹簧形变较小,此时弹力肯定小于重力,物体仍然做加速运动,故A错误;
B.物体接触弹簧后,弹簧形变到最大这一过程中,弹簧力先小于重力,之后等于重力,再然后大于重力,故物块是先加速后减速,故B正确;
C.当物块速度最大时,加速度为零,此时必有合力为零,即弹簧力等于重力,故C错误;
D.弹簧压缩到最短时,弹簧力大于重力,此时加速度向上,故D错误。
故选B。
2、B
【解析】A当电梯加速度为a时,竖直方向上有:
水平梯板对人的支持力:
当电梯加速度由a减小为时,在竖直方向上有:
水平梯板对人的支持力:
故A错误;
B当电梯加速度为a时,水平梯板对人摩擦力为:
当电梯加速度由a减小为时,水平梯板对人的摩擦力变为:
故B正确;
C电梯加速启动过程中,人有向上的加速度,处于超重状态而不是失重状态。故C错误;
D水平梯板对人的摩擦力和支持力之比为:
故D错误。
3、C
【解析】对小球受力分析可知,小球受向下重力和挡板以及斜面的弹力,由平衡知识可知,重力和挡板和斜面的弹力等大反向,则当挡板绕最低点沿逆时针缓慢转到水平位置的过程中,小球受到的弹力始终等于重力不变。
故选C。
4、B
【解析】根据匀变速直线运动的速度位移公式得,解得汽车开始刹车时的速度,B正确
5、C
【解析】合力与分力遵循平行四边形定则,根据平行四边形定则求出两个力的合力大小
【详解】根据平行四边形定则得,因为它们之间的夹角是90°,所以=5N,故C正确,ABD错误
故选C
6、D
【解析】假设木块与木板之间无相对滑动,则根据牛顿第二定律求解整体的加速度,与木块的最大加速度对比可判断假设是否成立;物块与木板之间有相对滑动,根据牛顿第二定律求出两物体的加速度,结合运动公式求解各项
【详解】木块的最大加速度为;若木板和木块相对静止,则,则木板与木块之间产生相对滑动,物块与木板不能以相同的加速度做匀加速运动,选项A错误;由牛顿第二定律可得木板的加速度,选项B错误;由以上的分析可知物块的加速度大小为2.0 m⁄s2;当物块脱离木板时:,解得,此时物块的最大速度大小为,选项C错误;物块到达木板左端时木板前进的位移大小,选项D正确;故选D.
【点睛】用假设法判断木块与木板之间有无相对滑动,是解答此类问题常用方法,即先假设整体之间无相对滑动,然后根据牛顿第二定律求解整体的加速度,再与木块的最大加速度对比;
7、AC
【解析】根据速度时间公式求出速度之差,根据位移时间公式求出位移之差,从而分析判断
【详解】设两个物体的加速度为a,初速度分别为v1、v2.a、b的速度之差△v=(v1+at)-(v2+at)=v1-v2,可知a、b的速度之差保持不变,故A正确,B错误;a、b的位移之差,故C正确,D错误.所以AC正确,BD错误
【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度时间公式和位移时间公式
8、AC
【解析】先分析物体受力情况:受重力、支持力和静摩擦力,根据共点力平衡条件求解各个力;再分析有拉力F减小后物体的受力情况:拉力、重力、支持力和静摩擦力,根据共点力平衡条件求解各个力.
【详解】A、物块受力如图:
由于刚开始能静止在斜面上,在A上施加竖直向上力F相当于等效重力变小,当力F减小时,物体A仍然能静止,即所受合力仍然为零,故A对;
BD、根据平衡可知:
当力F减小时增大,f也增大,故BD错
C、两次物体都保持静止状态,所以整体也处于静止状态,以整体为对象受到重力,竖直向上的拉力,两个力处于平衡状态,所以水平方向不受摩擦力的作用,即随着F的减小,地面的摩擦力一直为零不变,故C对;
故选AC
【点睛】本题关键是对物体进行受力分析,根据平衡条件,结合正交分解法列方程求解,分析各力的变化.
9、AD
【解析】AB.由题意可知,人在静水中的速度大于水流速度,则人可以垂直河岸沿OP运动到P点,即最短位移为40m,故A正确,B错误;
CD.当人在静水中的速度方向垂直河岸时,所用时间最短即为
应从O点左侧
处开始游动,故C错误,D正确。
故选AD。
10、BC
【解析】对小球受力分析,根据牛顿第二定律表示出加速度,分析加速度随速度的变化情况,进而分析运动情况
【详解】AB、刚开始运动时,加速度为a=,当速度v增大,加速度增大,当速度v增大到符合kv>mg后,加速度为:a=,当速度v增大,加速度减小,当a2减小到0,做匀速运动,所以小球的速度先增大后保持不变,加速度先增大后减小,最后保持不变,故A错误,B正确;
C.当加速度为零时,小球的速度最大,此时有:F0=μ(kvm−mg),故最大速度为:,故C正确;
D.当阻力为零时,加速度最大,故小球的最大加速度为F0/m,故D错误
故选BC
11、CD
【解析】加速度等于物体的速度变化量与发生变化所用时间的比值,与两个因素相关,速度变化很大,加速度可能很小.速度变化很小,加速度可能很大.加速度与速度没有直接关系,加速度大小不断变小,速度不一定变小,相反,加速度变大,速度也不一定变大.物体速度的增减取决于加速度和速度的方向关系,不决定于加速度的正负,加速度的大小就是速度的变化率
【详解】物体的速度越大,加速度不一定越大,例如高速飞行的子弹的加速度为零,选项A错误;物体的速度变化量越大,加速度不一定越大,还与时间有关,选项B错误;加速度是速度的变化率,物体单位时间内的速度变化量越大,加速度越大,选项C正确;无论物体做加速还是减速运动,加速度的方向和速度变化量的方向总是相同的,选项D正确;故选CD.
【点睛】速度与加速度均是矢量,速度变化的方向决定了加速度的方向,却与速度方向无关.同时加速度增加,速度可能减小,所以加速度与初速度的方向关系决定速度增加与否
12、AD
【解析】 对b球受力分析,受到竖直向下的重力,弹簧的拉力,若受绳子的拉力,则在水平方向上合力不可能为零,故绳子对b的拉力为零,所以,剪断上端细线瞬间,弹簧的弹力来不及改变,合力仍旧为零,故b的加速度仍为零,B错误D正确;对a球受力分析,受弹簧的弹力,重力,水平拉力和绳子的拉力作用,处于平衡状态,故有,解得,A正确;,若剪断上端细线瞬间a的合力为80N,则加速度为,C错误;
考点:考查了共点力平衡条件的应用
【名师点睛】在处理共点力平衡问题时,关键是对物体进行受力分析,然后根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力,然后列式求解,如果物体受到三力处于平衡状态,则可根据矢量三角形法,将三个力移动到一个三角形中,然后根据角度列式求解,
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.(1) 27(25~29); ②.6.0cm; ③.C;
【解析】(1)对弹力于弹簧长度变化关系分析.图线跟坐标轴交点,表示弹力为零时弹簧的长度,即为弹簧的原长.由画得的图线为直线可知弹簧的弹力大小与弹簧伸长量成正比
(2)结合该实验中的注意事项分析即可
【详解】(1)根据胡克定律F=k(x-x0)即F=kx-kx0,图象斜率等于弹簧的劲度系数,故:
当F=0时,x=x0,即图象与x轴的交点等于弹簧的原长,即x0=6.0cm
(2)把弹簧悬挂后,由于弹簧自身有重力,在不加外力的情况下,弹簧已经有一定的伸长.故C正确,ABD错误.故选C
14、 ①.C ②.C ③.m<<M ④.3.2
【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]从图中可以发现:相邻的计数点时间间隔为0.04s,利用匀变速直线运动的推论△x=at2,则有:
a=
【点睛】实验问题需要结合物理规律去解决.实验中的第2题考查的是力学问题,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增大,摩擦力减小等现象,这些我们都要从学过的力学知识中解决.纸带的处理是运用匀变速直线运动的两个推论去完成的
15、 ①.36N ②.28N ③.越小
【解析】不在同一直线上的共点力的合成,遵守平行四边形定则,作出表示两个力的图示,然后以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,表示两个分力的线段所夹的对角线表示两个力的合力的大小与方向
【详解】以F1、F2的线段为邻边作平行四边形,两线段所夹的对角线表示两个力的合力F大小与方向,如图所示:
根据图象可知,甲图中的合力为F=36N,乙图中的合力为F′=28N;
(2)通过作图比较,可以得出:两个大小一定的分力,它们之间的夹角越大,合力越小
【点睛】本题考查了不在同一直线上的力的合成,知道力的平行四边形定则、认真作图、认真测量即可正确解
三.计算题(22分)
16、2km/h 没有超速
【解析】根据汽车刹车痕迹确定刹车的位移,再根据时间和末速度为零可以求出汽车刹车时的速度,然后判断是否违章
【详解】设汽车的初速度为,末速度为0
由速度时间关系得:
由位移时间关系得:
联立得:
因
故该汽车没有超速
17、 (1)10s;(2)25m
【解析】(1)据图像可得,甲车的速度
乙车的加速度
设经过时间t,乙车追上甲车,则
解得
t=10s
(2)当两车速度相等时,距离最大,则
联立解得
=25m
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