资源描述
2025年山西省晋中市和诚高中有限公司高一物理第一学期期末教学质量检测试题
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
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、一辆汽车在教练场上沿着平直道路行驶,以x表示它相对于出发点的位移,汽车在0~40s内的x-t图像如图所示。则
A.汽车在0~10s内做匀加速运动
B.汽车在0~20s内的位移大小为30m
C.汽车在30s时的速度大小为15m/s
D.汽车在40s时的位移最大
2、放在粗糙水平面上物块A、B用轻质弹簧测力计相连,如下图所示,物块与水平面间的动摩擦因数均为μ,今对物块A施加一水平向左的恒力F,使A、B一起向左匀加速运动,设A、B的质量分别为m、M,则弹簧测力计的示数为:( )
A. B.
C. D.
3、如图所示,物体B的上表面水平,B上面载着物体A,当它们一起沿固定斜面C匀速下滑的过程中物体A受力是()
A.只受重力
B.只受重力和支持力
C.有重力、支持力和摩擦力
D.有重力、支持力、摩擦力和斜面对它的弹力
4、一个质量为1 kg的小球竖直向上抛出,最终落回抛出点,运动过程中所受阻力大小恒定,方向与运动方向相反.该过程的v-t图象如图所示,g取10 m/s2.下列说法中正确的是:
A.小球所受重力和阻力之比为10∶1
B.小球上升过程与下落过程所用时间之比为2∶3
C.小球落回到抛出点时的速度大小为
D.小球下落过程中,受到向上的空气阻力,处于超重状态
5、通过测试得知,某型号的卡车在某路面上急刹车时加速度的大小是5m/s2.如果要求它在这种路面上行驶时必须在10m内停下来,则它的行驶速度不能超过
A.2m/s B.5m/s
C.8m/s D.10m/s
6、质量为m的物体从高处静止释放后竖直下落,在某时刻受到的空气阻力为f,加速度为a=,则f的大小是( )
A.f=mg B.f=mg
C.f=mg D.f=mg
7、甲乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,它们的v﹣t图象如图所示.两图象在t=t1时相交于P点,P在纵轴上的投影为Q,△OPQ的面积为S.在时刻,乙车在甲车前面,相距为d.关于此后两车相遇情况,下列说法正确的是( )
A.若S<d,两车不能相遇
B.若S<d,两车相遇两次
C.若S>d,两车相遇两次
D.若S=d,两车相遇一次
8、如图所示,A、B两物块的质量分别为3m和m,静止叠放在水平地面上.A、B间的动摩擦因数为,B与地面间的动摩擦因数为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F,对于A、B加速度可能的值,下列说法中正确的是
A., B.,
C., D.,
9、我国载人飞船已多次成功发射和回收.假设载人舱在竖直降落时所受空气阻力与速度的平方成正比,即f=kv2,其中k为比例系数.若载人舱的质量为m,重力加速度为g.则
A.k的单位用国际单位制中的基本单位表示是kg/m
B.载人舱降落过程加速度大小先减小后增大
C.降落距离足够大时,载人舱最终的速度大小为
D.载人舱的速度大小为时,加速度大小为
10、如图所示,物体以恒定的速率沿圆弧AB做曲线运动,对它的运动分析可知( )
A.因为它的速率恒定不变,故作匀速运动
B.该物体受的合外力可能等于零
C.该物体受的合外力一定不等于零
D.它的加速度方向与速度方向不可能在同一直线上
11、将一个F=10N的力分解为两个分力,如果已知其中一个不为零的分力F1方向与F成30°角,则关于另一个分力F2,下列说法正确的是()
A.F2的方向可能与F平行 B.F2的大小可能小于5N
C.F2大小可能大于5N D.F2的方向与F1垂直时F2最小
12、一个质点在0~20s时间内做直线运动的速度一时间图像如图所示,下列说法中正确的是( )
A.BC段和CD段加速度方向相反
B.BC段和CD段的速度方向相反
C.整个过程中,D点所表示的位置离出发点最远
D.整个过程中,质点通过的路程为100m
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、在探究物体的加速度与物体所受外力F、物体质量M间的关系时,采用如图1所示的实验装置.小车及车中的砝码质量用M表示,盘及盘中的砝码质量用m表示。
(1)为了把细绳对小车的拉力视为小车的合外力,要完成的一个重要步骤是_____________;
(2)为使图示中钩码的总重力大小视为细绳的拉力大小,必须满足的条件是钩码的总质量_______小车的总质量(填“大于”、“小于”、“远大于”或“远小于”)
(3)某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验,其具体操作步骤如下,以下做法正确的是_______。
A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源
D.用天平测出m以及小车质量M,小车运动的加速度可直接用公式a=求出
(4)一组同学保持小车及车中的砝码质量M一定,探究加速度a与所受外力F的关系,由于他们操作不当,这组同学得到的a-F关系图象如图2所示,其原因是_____________。
(5)如图3所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点,相邻计数点的时间间隔T=0.1s.小车获得的加速度大小是______。
14、为了探究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图所示的实验装置。其中为带滑轮的小车的质量;m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)
(1)实验时,一定要进行的操作或保证的条件是________。
A.用天平测出砂和砂桶的质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
C.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带
(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(相邻两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为________(结果保留两位有效数字).
(3)以弹簧测力计的示数为横坐标,加速度为纵坐标,画出的图像是一条直线,图线与横轴的夹角为,求得图线的斜率为,则小车的质量为_______
A. B. C. D.
15、在探究弹力和弹簧伸长的关系时,某同学把两根轻质弹簧I、II按图甲所示连接进行探究
(1)某次测量刻度尺的示数如图乙所示,则刻度尺的示数为__________cm
(2)在弹性限度内,将50g的钩码逐个挂在弹簧下端,得到指针A、B的示数LA和LB如下表.用表中数据计算弹簧Ⅰ的劲度系数为__________N/m(g取10m/s2,计算结果保留两位小数).由表中数据______(填“能”或“不能”)计算出弹簧Ⅱ的劲度系数.
钩码数
1
2
3
LA/cm
15.76
19.71
23.66
LB/cm
29.96
35.76
41.51
三.计算题(22分)
16、(12分)研究表明,一般人的刹车反应时间,即图(a)中“反应过程”所用时间t0=0.4 s,但饮酒会导致反应时间延长,在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=39 m.减速过程中汽车位移x与速度v的关系曲线如图(b)所示,此过程可视为匀变速直线运动.求:
①减速过程汽车加速度的大小及所用时间;
②饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少?
17、(10分)今年全国各地开展打黑除恶专项行动,某- -涉黑犯罪嫌疑人驾驶小轿车以10 m/s的速度在一条平直公路上匀速行驶,当小轿车经过在公路边的值勤特警旁,特警立即追赶。若特警的反应时间t0=0.5 s。特警上车并发动警车所用的时间△t=7 s,且以加速度a=2 m/s2做匀加速直线运动,求:
(1)警车发动起来后,特警追上犯罪嫌疑人所用的时间;
(2)特警在追赶犯罪嫌疑人的过程中,两车间的最大距离。
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.根据位移-时间图象的“斜率”等于速度,知倾斜的直线运动表示匀速直线运动,汽车在0-10s内做匀速运动,故A错误。
B.汽车在0-20s内的位移大小为:△x=30m-0=30m,故B正确。
C.根据位移-时间图象的“斜率”等于速度,得汽车在30s时的速度大小为:
故C错误。
D.由图象可知,汽车在40s时的位移为零,回到出发点,故D错误。
故选B。
2、B
【解析】A、B一起向左匀加速运动,设加速度大小为.以A、B整体为研究对象,受力分析,由牛顿第二定律可得:
设弹簧测力计示数为,以B为研究对象,受力分析,由牛顿第二定律可得:
联立解得:,故B项正确,ACD三项错误
【点睛】加速度相同的连接体模型,一般先整体后隔离
3、B
【解析】对A受力分析如图:
AB匀速下滑,加速度为零,对A进行受力分析,受到重力和支持力共两个力,如果B对A有摩擦力,则A在水平方向合力不为零,这和A匀速下滑矛盾,B正确,ACD错误。
故选B。
4、C
【解析】小球向上做匀减速运动的加速度大小:,根据牛顿第二定律得,mg+f=ma1,解得阻力大小:f=ma1-mg=2m=2N,则重力和阻力大小之比为mg:f=5:1,故A错误;小球下降的加速度大小:,小球上升过程的逆过程是初速度的匀加速运动,则对上升和下落两个过程,由,可得上升与下落所用时间之比为:,故B错误;小球匀减速上升的位移,根据v02=2a2x得:,故C错误;下落的过程中,小球的加速度向下,处于失重状态,故D错误.所以C正确,ABD错误
5、D
【解析】根据匀变速直线运动的速度位移关系由末速度、位移和加速度求初速度所满足的条件
【详解】取初速度方向为正方向,则加速度a=-5m/s2,根据速度位移关系可知,满足条件的最大速度为:
故初速度最大为:
故选D
【点睛】掌握匀变速直线运动的速度位移关系是正确解题的关键,不难属于基础题
6、B
【解析】对物体受力分析,受重力和阻力,根据牛顿第二定律列式求解即可;
详解】对物体受力分析,受重力和阻力,根据牛顿第二定律,有:
解得:,故选项B正确,选项ACD错误
【点睛】本题关键是对物体受力分析后,根据牛顿第二定律列式求解
7、ACD
【解析】根据速度图象,分别分析两物体的运动情况:时刻两物体的速度相同,相距最近,当若,两车不能相遇,若,两车相遇一次,若,两车相遇两次;
【详解】A、由图得知,乙做匀加速运动,甲做匀速直线运动.在时刻,乙车在甲车前面,则时刻两物体的速度相同,相距最近,S等于两车的位移之差,若,说明时刻两物体没有相遇,时刻以后乙的速度将大于甲的速度,两者距离增大,不可能相遇,故A正确,B错误;
C、若,两车在时刻之前甲车追上乙车,两车已相遇过一次,此时甲车的速度大于乙车的速度,甲车在乙车的前面运动,随着乙车速度的增大,两车之间的距离减小,乙车会追上甲车,再次相遇,所以若两车相遇两次,故C正确;
D、若,两车在时刻相遇,以后由于乙车的速度大于甲车的速度,两车不可能再相遇,所以,两车相遇一次,故D正确
【点睛】本题根据速度图象分析运动情况的能力,要注意两车的位置关系和距离随时间如何变化,当两车相遇时,位移之差等于原来之间的距离
8、BD
【解析】设B对A的摩擦力为f1,A对B的摩擦力为f2,地面对B的摩擦力为f3,由牛顿第三定律可知f1与f2大小相等,方向相反,f1和f2的最大值均为f2m=3μmg,f3的最大值为
故当0<F≤2μmg时,A、B均保持静止;
继续增大F,在一定范围内A、B将相对静止以共同的加速度开始运动,此过程中A和B一起运动的最大加速度为,所以二者加速度相等的范围为0≤a≤μg;
当A、B发生相对滑动时,A的加速度随着拉力的增大而增大,而B的加速度大小不变为μg
故AC错误、BD正确
故选BD
9、ACD
【解析】根据f=kv2可知k的单位;随速度的增加,飞船受的阻力逐渐变大,则加速度逐渐减小,直到加速度等于零时匀速运动;根据平衡知识求解最终的速度;根据牛顿第二定律求解当载人舱的速度大小为时的加速度.
【详解】根据f=kv2可知,单位,选项A正确;根据mg-kv2=ma可知随速度的增加,加速度逐渐减小,直到加速度等于零时匀速运动,选项B错误;当达到最终速度时满足:mg=kv2,解得,选项C正确;载人舱的速度大小为时,带入mg-kv2=ma可得a=,选项D正确;故选ACD.
10、CD
【解析】物体以恒定的速率沿圆弧AB作曲线运动,而速度方向在改变,速度是变化的,有加速度,合力不等于零,不可能做匀速运动.根据动能定理研究合外力做功多少.加速度与速度一定不在同一直线上
【详解】物体以恒定的速率沿圆弧AB作曲线运动,速度方向沿曲线的切线方向,则速度方向在改变,速度是变化的,不可能做匀速运动,故A错误;物体的速度是变化的,一定有加速度,合外力不等于零,故B错误,C正确;物体做曲线运动,加速度方向与速度方向一定不在同一直线上,故D正确.所以CD正确,AB错误
【点睛】本题考查曲线运动的特点、性质及做曲线运动的条件,基本问题
11、CD
【解析】A.如果F2的方向与F平行,则F1的方向也与F平行,这显然不符合题意,所以可知F2的方向不可能与F平行.故A错误;
BCD.当F2的方向与F1的方向垂直时,F2具有最小值F2min=Fsin30°=5N,所以F2的大小不可能小于5N.故B错误,CD正确
12、BD
【解析】A.在v-t图像中斜率表示加速度,由图可知BC段和CD段斜率相等,即加速度相同,方向也相同,故A错误;
B.由图可知在BC段速度方向为正,CD段速度方向为负,BC段和CD段的速度方向相反,故B正确;
C.在v-t图像中图线与t轴围成的面积表示运动的位移,故由图可知C点所表示的位置离出发点最远,故C错误;
D.整个过程中,质点通过的路程为
故D正确。
故选BD。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.平衡摩擦力 ②.远小于 ③.B ④.未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 ⑤.0.50m/s2
【解析】(1)[1]当小车的摩擦力和小车重力的下滑力等大反向时,重力、支持力和摩擦力的合力为零,小车受到的合力等于细绳对小车的拉力。所以必须平衡摩擦力;
(2)[2]根据牛顿第二定律,对钩码:
对小车:
联立得:
为使图示中钩码的总重力大小视为细绳的拉力大小,即:
必须满足的条件是钩码的总质量远小于小车的总质量;
(3)[3] A.平衡摩擦力时,应使小车的摩擦力和小车重力的下滑力等大反向,小车不能挂盘及盘中的砝码,故A错误;
B.第一次平衡好摩擦力后,增减小车的质量时,摩擦力和重力的下滑分力均同比例变化,所以没必要重新平衡摩擦力。故B正确;
C.实验时,先接通打点计时器的电源,等打点稳定后再放开小车,故C错误;
D.只有满足钩码的总质量远小于小车的总质量时,才可以近似认为小车受到的拉力等于盘及盘中的砝码的重力,故D错误。
故选:B;
(4)[4]从a−F图象可以看出,当拉力为某一值时,加速度仍为零,说明没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足;
(5)[5]根据逐差公式的推论来求加速度:
14、 ①.BD ②.0.48-0.50 ③.D
【解析】本题探究牛顿第二定律,质量一定时加速度与力的关系,利用已知结论去分析实验。
【详解】(1)[1]AC.有弹簧测力计,不需要把砂和砂桶的重力当做绳的拉力,AC错误;
B.需要平衡摩擦力,消除摩擦力对实验带来的影响,B正确;
D.多次测量求平均值,实验结论更准确,D正确。
故选BD。
(2)[2]用逐差法处理,每两个点间有四个点未画出,且频率为50Hz,所以周期为0.1s,
(3)[3]根据题意有
由
得到
所以
故选D。
15、 ①.16.00(15.97~16.00); ②.12.66N/m; ③.能
【解析】(1)刻度尺的读数需估读,需读到最小刻度的下一位
(2)根据弹簧Ⅰ形变量的变化量,结合胡克定律求出劲度系数.通过弹簧Ⅱ弹力的变化量和形变量的变化量可以求出弹簧Ⅱ的劲度系数
【详解】(1)刻度尺读数需读到最小刻度的下一位,指针示数为16.00cm
(2)由表格中的数据可知,当弹力的变化量△F=0.5N时,弹簧形变量的变化量为△x=3.95cm,根据胡克定律知:
结合L1和L2示数的变化,可以得出弹簧Ⅱ形变量的变化量,结合弹力变化量,根据胡克定律能求出弹簧Ⅱ的劲度系数
【点睛】解决本题的关键掌握胡克定律,知道F=kx,x表示形变量,以及知道其变形式△F=k△x,△x为形变量的变化量
三.计算题(22分)
16、 (1)8m/s2,2.5s(2)0.3s
【解析】①设刹车加速度大小为a,由题可知刹车初速度,末速度vt=0位移x=25m,由得
减速的时间
②反应时间内的位移为
则反应时间为
则反应的增加量为
17、(1)15s(2)100m
【解析】(1)警车发动起来时两车之间的距离为
警车发动起来后,设经时间t警车追上罪犯,则
代入数据解得
(2)当两车速度相等时距离最大,设警车发动后经时间t′两车速度相等,则
在这段时间内罪犯的位移是
警车的位移为
则两车的最大距离为
代入数据解得
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