资源描述
上海市曹杨中学等四校2025年物理高一上期末调研试题
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,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
2、所受重力为100N的物体在水平地面上向右运动,物体和地面间的动摩擦因数为0.2,与此同时,物体受到一个水平向左的力的作用,则物体受到地面的滑动摩擦力为( )
A.0 B.20N,水平向左
C.40N,水平向左 D.20N,水平向右
3、运动会上,铅球从运动员手中被斜向上推出后在空中飞行的过程中,若不计空气阻力,下列说法正确的是
A.铅球的加速度的大小和方向均不变
B.铅球的加速度的大小不变,方向改变
C.铅球的运动是匀变速直线运动
D.铅球的运动是非匀变速曲线运动
4、如图所示水平面上,质量为10 kg的物块A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的另一端固定在小车上,小车静止不动,弹簧对物块的弹力大小为5 N时,物块处于静止状态,若小车以加速度a=1 m/s2沿水平地面向右加速运动时( )
A.物块A相对小车向左运动
B.物块A受到的摩擦力将减小
C.物块A受到的摩擦力大小不变
D.物块A受到的弹力将增大
5、关于自由落体运动,下列说法正确的是( )
A.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动
B.加速度为重力加速度g的运动就是自由落体运动
C.物体竖直向下的运动一定是自由落体运动
D.物体下落过程中,速度和加速度同时增大
6、在一次交通事故中,交通警察测量出肇事车辆的刹车痕迹是30m,该车辆最大刹车加速度是15m/s2,该路段的限速为60km/h。下列关于该车的说法正确的是( )
A.超速 B.不超速
C.速度刚好是60km/h D.无法判断
7、质量为2m的物块A和质量为m的物块B相互接触放在水平面上,如图所示.若对A施加水平推力F,则两物块沿水平方向作加速运动.关于A对B的作用力,下列说法正确的是()
A.若水平面光滑,物块A对B的作用力大小为F
B.若水平面光滑,物块A对B的作用力大小为F
C.若物块A与地面无摩擦,B与地面的动摩擦因数为,则物块A对B的作用力大小为
D.若物块A与地面无摩擦,B与地面的动摩擦因数为,则物块A对B的作用力大小为
8、如图所示,cd为固定在小车上水平横杆,物块M串在杆上,靠摩擦力保持相对杆静止,M又通过轻绳悬吊着一个小铁球m,此时小车正以大小为a的加速度向右做匀加速运动,而M、m均相对小车静止,细线与竖直方向的夹角为θ。小车的加速度增加到2a时( )
A.横杆对M的摩擦力增加到原来的2倍
B.横杆对M的弹力不变
C.细线与竖直方向的夹角增加到原来的2倍
D.细线的拉力增加到原来的2倍
9、某质点以大小为0.8m/s2的加速度做初速度为零的匀加速直线运动过程中,从运动开始计时,则( )
A.在任意一秒内速度的变化都是0.8m/s
B.在任意一秒内,末速度一定等于初速度的0.8倍
C.在任意一秒内,初速度一定比前一秒末的速度增加0.8m/s
D.第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为1∶3∶5
10、如图所示,水平地面上放置一个倾角可以改变的斜面体,当倾角为30°时,物块A恰好静止在斜面上.现将斜面体倾角由30°增大到45°,又将物块A放置在斜面体上,且斜面体保持静止。当物块A在斜面体上时,比较前后两种情况可知( )
A.物块A受到的摩擦力减小
B.物块A受到的摩擦力增大
C.前一情况地面对斜面体的摩擦力为零
D.后一情况地面对斜面体摩擦力的方向水平向右
11、某物体做直线运动的v-t图象如图所示,取向东为速度的正方向。下列说法中正确的是
A.物体在1.5s末向东运动
B.物体在2s末的加速度为-1 m/s2
C.物体在3s末位于初始位置西侧
D.物体在0~3s的时间内位移一直在增大
12、如图所示,杯子置于水平桌面时,则下列说法正确的是( )
A.力F1和力F2是一对平衡力
B.力F1和力F2是一对作用力和反作用力
C.力F2和杯子的重力G是一对平衡力
D.力F1的大小大于力F2的大小
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、如图1所示,为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图。钩码的质量为m1,小车和砝码的质量为m2,重力加速度为g。
(1)下列说法正确的是_____;
A.每次在小车上加减砝码时,应重新平衡摩擦力
B.实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源
C.本实验m2应远小于m1
D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作图象
(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,测得,作出图像,他可能作出图2中_____(选填“甲”、“乙”、“丙”)图线,此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是_____.
A.小车与轨道之间存在摩擦 B.导轨保持了水平状态
C.砝码盘和砝码总质量太大 D.所用小车的质量太大
(3)实验时,某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤,若轨道水平,他测量得到的图像,如图3,设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,则小车与木板间的动摩擦因数____,钩码的质量_____。
14、一质量为 m 的物体放在倾角为 30°的斜面上,如果物体能沿斜面匀速下滑,则物体与斜面间的动摩擦因数为__________
15、某同学为探究加速度与合外力的关系,设计了如图甲所示的实验装置.一端带有定滑轮的长木板固定在水平桌面上,用轻绳绕过定滑轮及轻滑轮将小车与弹簧测力计相连.实验中改变悬挂的钩码个数进行多次测量,记录弹簧测力计的示数F,并利用纸带计算出小车对应的加速度a
(1)实验中钩码的质量可以不需要远小于小车质量,其原因是_____
A.小车所受的拉力与钩码的重力无关
B.小车所受的拉力等于钩码重力的一半
C.小车所受的拉力可由弹簧测力计直接测出
(2)图乙是实验中得到的某条纸带的一部分.已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,由纸带数据求出小车的加速度a=____m/s²
(3)根据实验数据绘出小车的加速度a与弹簧测力计示数F的关系图像,下列图像中最符合本实验实际情况的是( )
三.计算题(22分)
16、(12分)如图所示,倾角θ=30°的光滑斜面的下端与水平地面平滑连接(可认为物体在连接处速率不变).一个质量为m的小物体(可视为质点),从距地面h=3.2m高处由静止沿斜面下滑.物体与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.4,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)物体下滑到达斜面底端A时速度vA的大小;
(2)物体在水平地面上滑行的时t。
17、(10分)在下雨时,由于雨滴在下落时受到空气阻力,因此雨滴在下落过程中,其速度是先增大最后做匀速运动.当雨滴速度为5m/s时做匀速运动,若空气阻力的大小与雨滴的速率的平方成正比,且雨滴质量保持不变,求:雨滴速率为4m/s时的加速度为多大?
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。
2、B
【解析】正确对物体进行受力分析,根据摩擦力公式可求得摩擦力。注意准确理解摩擦力的性质,排除干扰。
【详解】物体受到的是滑动摩擦力
方向与运动方向相反,水平向右。故B正确,ACD错误。
故选B。
3、A
【解析】由于地球周围的一切物体都要受到重力的作用,所以铅球在飞行过程中,能够确定其一定只受到重力的作用.从而根据曲线运动的条件可确定其运动轨迹,及运动的性质.
【详解】A、B、铅球只受重力,根据牛顿第二定律,加速度为重力加速度,保持不变,即铅球的加速度的大小和方向均不变,故A正确,B错误;
C、D、铅球的运动加速度恒定,但加速度与速度方向不共线,故其做匀变速曲线运动,故C错误,D错误;
故选A.
【点睛】通过物体的受力的情况来确定物体的运动性质,同时还可以由运动的情况来确定物体的受力特点;构建运动与力的关系的中间桥梁是牛顿第二定律.
4、C
【解析】A、物体开始时受弹力F=5N,而处于静止状态,说明受到的静摩擦力为5N,则物体的最大静摩擦力Fm≥5N.当物体相对于小车向左恰好发生滑动时,加速度为,所以当小车的加速度为a=1m/s2时,物块A相对小车仍静止.故A错误.B、C、根据牛顿第二定律得:小车以加速度a=1m/s2沿水平地面向右加速运动时,弹力水平向右,大小仍为5N,摩擦力水平向右大小仍为5N.故B错误,C正确.D、物体A相对于小车静止,弹力不变.故D错误.故选C
【点睛】应用牛顿第二定律分析物体受力情况,要注意静摩擦力大小和方向会随物体状态而变化
5、A
【解析】自由落体就是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动,运动过程中只受重力作用.A正确; B中初速度不一定为零,B错误;C中加速度不一定为g,C错误;物体下落过程中,速度增大,加速度不变,D错误;故选A
考点:自由落体运动
6、A
【解析】根据匀变速直线运动的速度位移公式得
解得
该车已超速。
故选A。
7、BD
【解析】AB.根据牛顿第二定律:对整体:
对B:物块A对B的作用力大小为
故A错误B正确
CD.对整体:
对B:
N-μmg=ma
代入解得:
故C错误D正确
8、AB
【解析】AB.对小球和物块组成的整体分析受力如图所示:
根据牛顿第二定律得,水平方向
竖直方向
则当加速度增加到2a时横杆对M的摩擦力f增加到原来的2倍;横杆对M的弹力等于两个物体的总重力,保持不变。故A正确,B正确;
CD.以小球为研究对象,分析受力情况如图所示:
由牛顿第二定律得
可得
当a增加到两倍时,变为两倍,但θ不是两倍;细线的拉力为
可见a变为两倍,T不是两倍,故C错误,D错误。
故选AB。
9、AD
【解析】A.质点以0.8m/s2的加速度做初速度为零的匀加速直线运动,则据知,物体在任意一秒内速度的变化都是0.8m/s.故A正确
B.质点以0.8m/s2的加速度做初速度为零的匀加速直线运动,由得知,在任意一秒内,末速度不等于初速度的0.8倍.故B错误
C.任意一秒初与前一秒的末指的是同一时刻,对应的速度相等.故C错误
D.根据公式可知,初速度为零的匀加速直线运动在1s内、2s内、3s内的位移之比为1∶4∶9,所以第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为1∶3∶5.故D正确
10、AC
【解析】物块A和斜面保持静止,受力都平衡,分析物块A的受力情况,由平衡条件求出斜面对物块A和支持力和摩擦力,分析其变化;对整体研究,分析地面对斜面的摩擦力.
【详解】AB.对物块A受力分析如图所示:
当倾角为30°时,物块A恰好静止在斜面上.由平衡条件可得:物块A受到的静摩擦力f=mgsinθ=μmgcosθ,解得:f=0.5mg,,倾角由30°增大到45°,物块将加速下滑,摩擦力为滑动摩擦力,,故A正确,B错误;
CD.当倾角为30°时,对整体研究,受力平衡,地面对斜面体的摩擦力为零,倾角由30°增大到45°时,对整体研究,物块由沿斜面向下的加速度,将加速度分解为水平方向和竖直方向,则水平方向有向左的加速度,所以地面对斜面体摩擦力的方向水平向左,故C正确,D错误.
故选AC.
【点睛】本题考查了动态变化分析问题,根据临界条件和平衡条件列出力的表达式是关键.
11、AB
【解析】A.物体在1.5s末速度为正,说明物体向东运动,故A正确;
B.根据图象的斜率表示加速度,知物体在2s末的加速度为
,故B正确;
C.根据图象与时间轴所围的面积表示位移,图象在时间轴的上方位移为正,图象在时间轴的下方位移为负,知物体在0-3s内的位移等于0-1s内的位移,为正值,则物体在3s末位于初始位置东侧,故C错误;
D.物体在0~2s的时间内位移一直在增大,物体在2~3s的时间内位移在减小,故D错误;
故选AB。
第II卷
12、BC
【解析】(1)二力平衡的条件:作用在同一个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
(2)相互作用力的条件:作用在两个不同的物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上
【详解】A、力F1是杯子对桌子的压力,力F2是桌子对杯子的支持力,是一对作用力和反作用力,故A错误,B正确;
C、力F2和杯子的重力G是一对平衡力,故C正确;
D、力F1和力F2是一对作用力和反作用力,大小相等、方向相反.故D错误;
故选BC
【点睛】(1)物体处于静止或匀速直线运动状态时,不受力或者受力,如果受力,受到力一定是平衡力;
(2)平衡力和相互作用力的区别只有一个,那就是否作用在同一个受力物体上,作用在同一个受力物体上的是平衡力,作用在不同受力物体上的是相互作用力
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.D ②.丙 ③.C ④. ⑤.
【解析】(1)根据重力沿斜面向下的分力等于物体受到的摩擦力这一原理来平衡摩擦力,即满足
即
与质量无关,所以增减砝码后不需要重新平衡摩擦力,A错误;
B.由于实验过程非常短暂,为了得到更多的数据,应先接通电源后释放纸带,B错误;
C.为了保证钩码的重力等于细绳的拉力,钩码的质量应远小于小车和砝码的质量m2,C错误;
D.在用图象探究加速度与质量关系时,为了得出线性关系,应作图象,D正确。
故选D
(2)[2]没有平衡摩擦力,则在钩码有一定质量后,小车才具有加速度,故丙正确
[3]图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是砝码盘和砝码的总质量太大,不再满足砝码和砝码盘的质量远小于小车和砝码的质量
故选C
(3)[4]根据牛顿第二定律可知
结合图象,可得
图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,因此钩码的质量
[5]小车与木板间的动摩擦因数
14、
【解析】对物体进行受力情况分析:重力mg、支持力N和滑动摩擦力f.由平衡条件得知,N和f的合力与重力mg大小相等、方向相反,如图所示:
则有:N=mgcosθ,f=mgsinθ,根据滑动摩擦力公式,代入数据可得动摩擦因数为:
15、 ①.C ②.0.75 ③.B
【解析】(1)根据实验原理可知,弹簧测力计的读数为小车所受合外力,则不需要砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量的条件,故AB错误,C正确;
故选C;
(2)在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数,即:△x=aT2,
解得:a=
(3)由题意可知,小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系应该是成线性关系,即为不是过原点的一条倾斜直线,实验存在阻力,故B符合;
【点晴】根据实验原理,弹簧测力计的读数为小车所受合外力,则不需要砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量的条件;在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数,根据作差法求解加速度;数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图象,应该是过原点的一条倾斜直线
三.计算题(22分)
16、(1);(2)2s。
【解析】(1)物体由静止沿光滑斜面下滑过程,在沿斜面方向上,由牛顿第二定律有:
代入数据解得:
设物体由静止沿斜面下滑经时间t1至底端A处,根据速度位移公式有:
代入数据得:vA=8m/s
(2)物体在地面作匀减速运动,设加速度大小为,由牛顿第二定律有:
解得:m/s2
根据速度时间公式有:
代入数据得:t=2s
17、6m/s2
【解析】分析雨滴受力情况,通过牛顿第二定律列式表示加速度与速度的关系,当加速度为零时匀速运动,由此解答
【详解】因为雨滴受到的空气阻力与雨滴的速率的平方成正比则:F阻=kv2 ①
当雨滴的速度为v1=5m/s时,做匀速运动,则有:F阻1=mg ②
得 F阻1=25k ③
当雨滴的速度为v2=4m/s时,则有:F阻2=16k ④
因为雨滴受到重力与空气阻力,由牛顿第二定律得mg-F阻2=ma ⑤
由①~⑤式得 a=3.6m/s2
【点睛】解决本题的关键要搞清题意,写出空气阻力与雨滴速率的关系式,运用牛顿第二定律研究
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