资源描述
湖北省名师联盟2025-2026学年物理高一上期末考试试题
注意事项
1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
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、如图是甲、乙两物体从同一点开始做直线运动的运动图象,下列说法正确的是( )
A.若y轴表示速度,则t=t1时刻甲的速度大于乙的速度
B.若y轴表示速度,则t1时间内甲的位移大于乙的位移
C.若y轴表示位移,则t1时间内甲的位移小于乙的位移
D.若y轴表示位移,则t=t1时刻甲的速度大于乙的速度
2、物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,下列几组力中,可能使物体处于平衡状态的是()
A.5N、7N、8N
B.2N、3N、6N
C.1N、5N、10N
D.10N、8N、1N
3、物理学的重大发现中科学家们总结出了许多物理学方法,如理想实验法.控制变量法等.以下关于物理学研究方法的叙述正确的是( )
①根据平均速度的定义式,当趋近于零时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思想法
②在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法运用了假设法
③在实验探究加速度与力、质量的关系时,运用了控制变量法
④推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分很多小段,然后将各小段位移相加,运用了微元法
A.②③④ B.①③④
C.①②③ D.①②④
4、下列说法中正确的是( )
A.力是产生和维持物体运动的原因
B.作用力和反作用力的性质一定相同
C.物体处于超重状态,实质就是物体的重力增加了
D.宇宙飞船中的物体处于完全失重状态,所以没有惯性
5、做匀变速直线运动的质点,它的位移随时间变化规律是x=24t-1.5t2(m),则质点的速度为零的时刻是()
A.1.5s B.8s C.16s D.24s
6、某同学在一根不计质量且不可伸长的细绳两端各拴一个可视为质点的小球,然后拿住绳子一端的小球让绳子竖直静止后,从三楼的阳台上由静止无初速度释放小球,两个小球落地的时间差为T.如果该同学用同样的装置和同样的方法从该楼四楼的阳台上放手后,让两小球自由下落,那么,两小球落地的时间差将(空气阻力不计)( )
A.不变 B.增加
C.减小 D.无法确定
7、如图甲所示,水平传送带逆时针匀速转动,一个质量为m=1kg的小物块以某一水平初速度从传送带左端滑上传送带,通过速度传感器记录下小物块运动的v-t图像如图乙所示,取向左为正方向,以小物块滑上传送带时为计时起点。已知传送带的速度保持不变,g取10m/s2。下列说法中正确的是
A.小物块在传送带上运动的时间为5s
B.小物块与传送带间的动摩擦因数为0.2
C.小物块距离传送带左端的最大距离为8m
D.小物块在传送带上相对传送带滑动的距离为9m
8、如图所示,水平传送带两端、相距,以的速度(始终保持不变)顺时针运转.今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至端,由于煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送带上留下划痕已知煤块与传送带间的动摩擦因数,重力加速度,则煤块从运动到的过程中
A.煤块从运动到的时间是2.3 s
B.煤块从运动到时间是1.6 s
C.划痕长度是2.8 m
D.划痕长度是3.2 m
9、如图甲所示,某人正通过轻绳利用定滑轮将质量为m的货物提升到高处,滑轮和绳的摩擦不计,货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力T之间的函数关系如图乙所示,已知重力加速度为g,由图判断下列说法正确的是
A.图线与横轴的交点P的值
B.图线与横轴的交点N的值
C.图线的斜率等于物体的质量m
D.图线的斜率等于物体质量的倒数
10、如图所示物块a、b、c叠放在一起,重均为100 N,小球P重20 N,作用在物块b上的水平力为10 N,整个系统处于静止状态,以下说法正确的是 ( )
A.a和b之间的摩擦力是10 N
B.b和c之间的摩擦力是10 N
C.c和桌面间的摩擦力是10 N
D.c对桌面的摩擦力方向向左
11、一块足够长的白板,位于水平桌面上,处于静止状态.一石墨块(可视为质点)静止在白板上.石墨块与白板间有摩擦,滑动摩擦系数为μ.突然,使白板以恒定的速度v0做匀速直线运动,石墨块将在板上划下黑色痕迹.经过某段时间t,令白板突然停下,以后不再运动.在最后石墨块也不再运动时,白板上黑色痕迹的长度可能是(已知重力加速度为g,不计石墨与板摩擦划痕过程中损失的质量)( )
A. B.
C. D.v0t
12、小球从空中自由下落,与水平地面相碰后弹到空中某一高度,其速度随时间变化的关系如图所示 .取则
A.下落的最大速度为5m/s
B.自由落体高度为2.5m
C.能弹起的最大高度为1.25m
D.小球从下落到反弹到最高点所经过的路程为1.7m
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、如图所示,一运送救灾物资的直升飞机沿水平方向匀速飞行,已知物资的总质量为m,吊运物资的悬索与竖直方向成θ角,重力加速度为g。求:
(1)画出吊运物资的受力示意图,用力的合成求物资所受的空气阻力为f;
(2)画出吊运物资的受力示意图,用力的分解求悬索对物资的拉力为F
14、某实验小组要做“探究小车的加速度与合外力的关系”的实验,采用的实验装置如图1所示
本实验首先要平衡摩擦力,其目的是______
A.为了实验时细线的拉力近似等于所挂钩码的重力
B.为了实验时小车所受的合外力等于细线的拉力
C.为了实验时小车所受的合外力等于所挂钩码的重力
本实验______填“需要”或“不需要”钩码的质量远小于小车的质量
该同学在研究小车运动时打出了一条纸带,在纸带上每连续5个间隔取一个计数点,相邻两个计数点之间的距离如图2所示,打点计时器的频率,则小车的平均加速度为______结果保留3位有效数字
实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的图象,可能是下图中的图线______
15、某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验。
(1)将弹簧悬挂在铁架台上,刻度尺固定在弹簧一侧,弹簧轴线和刻度尺都应在_____(选填“水平”或“竖直”)方向。
(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线,则弹簧的劲度系数k=_____N/m,他利用本实验原理把弹簧做成一把弹簧秤,当示数如图丙所示,其读数大小为F=_____N,该弹簧的伸长量△x=_____cm。
三.计算题(22分)
16、(12分)一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶,其运动过程的v-t图像如图所示,求:
(1)摩托车在0~20s这段时间的加速度大小a;
(2)摩托车在0~75s这段时间的平均速度大小。
17、(10分)如图所示,一皮带输送机的皮带以v=10m/s的速率匀速转动,其输送距离AB=29m,与水平方向夹角为θ=37°.将一小物体轻放到A点,物体与皮带间动摩擦因数μ=0.5,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,求物体由A到B所需的时间
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、D
【解析】A.若y轴表示速度,则t=t1时刻甲的速度等于乙的速度,A错误;
B.在图像中,图像与时间轴围成的面积等于物体的位移,因此若y轴表示速度,则t1时间内甲的位移小于乙的位移,B错误;
C.若y轴表示位移,则t1时间内甲的位移等于乙的位移,C错误;
D.在图像中,图像的斜率表示速度,因此若y轴表示位移,则t=t1时刻甲的速度大于乙的速度,D正确。
故选D。
2、A
【解析】A、5N与7N合成时合力的范围为,当合力为8N时与第三个力合成,得到最小值为0N,则物体处于平衡状态,故A正确;
B、2N和3N合成时合力的范围为,当合力取5N时与第三个力合成,总合力最小为1N,则物体不能处于平衡状态,故B错误;
C、1N和5N合成时合力的范围为,合力不可能为10N,故与第三个力不可能平衡,故C错误;
D、10N和8N合成时合力的范围为,合力不可能为1N,故与第三个力不可能平衡,故D错误
3、B
【解析】根据平均速度的定义式,当趋近于零时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思想法,故①正确;在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法运用了理想模型法,故②错误;在实验探究加速度与力、质量的关系时,运用了控制变量法,故③正确;推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分很多小段,然后将各小段位移相加,运用了微元法,故④正确;故选B.
4、B
【解析】由牛顿第三定律可知,作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上,力的性质相同,它们同时产生,同时变化,同时消失,当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时,就说物体处于超重状态,此时有向上的加速度,质量是惯性的唯一量度
【详解】A项:力是产生加速度的原因,不是产生和维持物体运动的原因,故A错误;
B项:作用力与反作用力的性质一定相同,故B正确;
C项:不论是超重、失重,还是完全失重,物体所受的重力都不变,故C错误;
D项:有质量就有惯性,则宇宙飞船中的物体处于完全失重状态,也有惯性,故D错误
故选B
【点睛】本题特别要注意力不是产生速度的原因,而是产生加速度的原因,注意超重、失重状态的实质
5、B
【解析】根据
可得,初速度
v0=24m/s
加速度
a=-3m/s2
根据速度时间公式
v=v0+at
可得
故B正确,ACD错误。
故选B。
6、C
【解析】设细线的长度为L,第一个小球着地后,另一个小球运动的位移为L,在L内运动的时间,即为两球落地的时间差,第一个球着地的速度为另一个小球在位移L内的初速度.高度越高,落地的速度越大,知高度越高,另一个小球在位移L内的初速度越大,根据L=v0t+gt2,初速度越大,时间越短.所以t1>t2.两小球落地的时间差将减小.故C正确,ABD错误
故选C
7、BD
【解析】A.由速度图像可知,物块初速度大小v=4m/s、传送带速度大小v'=2m/s,物块在传送带上滑动t1=3s后,与传送带相对静止,前2秒内物块的位移大小
方向向右,后1秒内的位移大小
方向向左,3秒内位移
方向向右,物块再向左运动时间
物块在传送带上运动时间
故A错误;
B.由速度图像可得,物块做匀变速运动的加速度
由牛顿第二定律得
解得
故B正确;
C.当物块的速度减为零时距离传送带左端有最大距离,前2秒内物块的位移大小
即距离传送带左端的最大距离是4m,故C错误;
D.物块在皮带上滑动的3s内,皮带的位移
方向向左,物块位移
方向向右,相对位移为
故D正确。
故选BD。
8、AD
【解析】AB.煤块做匀加速直线运动时,根据牛顿第二定律有
得
假设煤块的速度达到4 m/s时未离开传送带,此时煤块通过的位移大小为
因此煤块先做匀加速直线运动,后做匀速直线运动,做匀加速直线运动的时间为
此后煤块以与传送带相同的速度匀速运动至端,有
匀速运动的时间为
运动的总时间为
A正确,B错误;
CD.划痕长度即煤块相对于传送带的位移大小,可得
C错误,D正确.
9、ABD
【解析】对货物受力分析,受重力和拉力,根据牛顿第二定律求出加速度的表达式进行分析,根据表达式结合图象,运用数学知识分析物理问题
【详解】对货物受力分析,受重力mg和拉力FTN,根据牛顿第二定律,有:FTN-mg=ma,得:.
A、当FTN =0时,a=-g,即图线与纵轴的交点M的值aM=-g,故A正确;
B、当a=0时,FTN=mg,故图线与横轴的交点N的值FTN=mg,故B正确;
C、D、图线的斜率表示质量的倒数,故C错误,D正确;
故选ABD.
【点睛】本题关键是根据牛顿第二定律求出加速度的表达式,再根据数学知识进行讨论
10、BC
【解析】A.选a为研究对象知,a和b之间的摩擦力为零,A项错;
B.选三段绳的结点为研究对象知水平绳的拉力FT=GP=20 N,选b为研究对象,由平衡条件得bc之间的摩擦力为10 N,B项正确;
CD.选abc整体为研究对象分析由平衡条件得c和桌面之间的摩擦力为10 N,c对桌面的摩擦力方向向右,C对D错
故选BC
11、AC
【解析】在时间t内,石墨可能一直匀加速,也可能先加速后匀速;石墨加速时,根据牛顿第二定律,有μmg=ma,解得a=μg
①如果时间t内一直加速,加速的位移为,故相对白板的位移为
②如果先加速,后匀速,位移为,故相对白板的位移为
③如果加速的末速度恰好等于v0,则,故相对白板的位移为
经过时间t后,白板静止后,石墨做减速运动,加速度大小不变,故相对白板沿原路返回,故白板上黑色痕迹长度等于加速时相对薄板的位移;故选AC
12、AD
【解析】解决本题的关键是正确理解速度时间图象的物理意义:速度图象的斜率代表物体的加速度,速度图象与时间轴围成的面积代表物体的位移,最后求出反弹的高度
【详解】由图可知,小球下落到0.5s时的速度最大,最大速度为5m/s;故A正确;由图象可知:前0.5s内物体自由下落,后0.3s物体反弹,根据v-t图象中速度图象与时间轴围成的面积表示位移可得自由落体高度为;小球弹起的高度为:h2=×3×0.3=0.45m,故BC错误;小球从下落到反弹到最高点所经过的路程为h1+h2=1.7m,选项D正确;故选AD
【点睛】解决本题要明确v-t图象的含义:在v-t图象中每时刻对应于速度的大小,速度的正负表示其运动方向,图象的斜率表示物体运动的加速度,图象与时间轴围成的面积为物体的位移,时间轴上方面积表示位移为正,下方表示为负
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、(1);(2) ;
【解析】(1)受力分析以及合成如图所示:
根据共点力平衡条件可得:
;
(2)受力分析以及力的分解示意图如图所示:
可得绳索对物资的拉力:
。
14、 ①.B ②.不需要 ③.0.999 ④.C
【解析】(1)探究小车的加速度与合外力的关系,小车所受的合外力等于细线的拉力,需要平衡摩擦力;
(2)使用力传感器可以直接测量力的大小,不需要使钩码的质量远小于小车的质量;
(3)根据逐差法求解小车的加速度;
(4)如果没有平衡摩擦力的话,就会出现当有拉力时,物体不动的情况.
【详解】(1)为了实验时小车所受的合外力等于细线的拉力,需要用小车的重力分力与摩擦力相平衡,故B正确;故选B.
(2)使用传感器可以直接测量拉力的大小,不需要钩码的质量远小于小车的质量,故选不需要;
(3)频率为:f=50Hz,则周期为:T=0.02s,连续5个点为一个计数点,相邻两个计数点之间的时间间隔为:t=5T=0.1s;根据逐差法可知小车的加速度为:.
(4)若没有平衡摩擦力,则当F≠0时,a=0.也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0,所以可能是图中的图线C.
【点睛】解决本题的关键知道实验的原理以及实验需注意的事项,掌握平衡摩擦力的方法,注意不能将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上.研究三个物理量之间的关系,需采用控制变量法,先控制一个物理量不变,研究另外两个物理量之间的关系.注意研究a与m的关系时,若作a-m图线,图线是曲线,无法得出a与m的关系
15、 ①.竖直 ②.50 ③.3.0 ④.6
【解析】(1)[1]弹簧是竖直悬挂的,要减小误差,刻度尺必须与弹簧平行,故刻度尺要保持竖直状态;
(2)[2]弹簧处于原长时,弹力为零,故原长为4cm;弹簧弹力为2N时,弹簧的长度为8cm,伸长量为4cm;
根据胡克定律F=k△x,有:
;
[3]由图丙得到弹簧的弹力为3.0N;
[4]依据胡克定律F=k△x,有
;
三.计算题(22分)
16、(1)1.5m/s2;(2)20m/s
【解析】(1)摩托车在0~20s这段时间的加速度大小为
(2)摩托车在0~75s这段时间的位移大小为
平均速度大小为
17、3s
【解析】设物体运动到C点时速度与传送带相同.物体从A到C的过程,受力如图所示,
物体开始运动时,受到的滑动摩擦力沿传送带向下,做加速度为a1的匀加速运动,根据牛顿第二定律得
mgsin37°+μmgcos37°=ma1
解得a1=10 m/s2
物体速度增大到v=10m/s所用的时间t1===1s
此过程通过的位移x1===5m
共速时,因为重力的下滑分力mgsin37°大于最大静摩擦力μmgcos37°,所以物体继续做匀加速运动
x2=L-x1=24m
根据牛顿第二定律得
mgsin37°-μmgcos37°=ma2
解得a2=2m/s2
由x2=vt2+at22代入数据解得t2=2s
物体由A到B所需时间为t=t1+t2=3s
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