资源描述
湖北省宜昌市部分示范高中教学协作体2025年高一物理第一学期期末达标测试试题
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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、小球从3米高处落下,被地板反向弹回,在1米高处被接住,则小球的( )
A.位移为2米,方向向下 B.位移为1米,方向向上
C.路程为4米,方向向下 D.路程为2米,路程是标量
2、一质量为2 kg的物体,在竖直向上的拉力F作用下由静止开始向上做匀加速直线运动,第2 s内的位移为3 m,已知重力加速度g=10 m/s2,不计空气阻力,则拉力F大小为
A.2 N B.4 N
C.12N D.24N
3、国产歼-15舰载战斗机在航母甲板上加速起飞过程可看做匀变速直线运动,在某段时间内的x-t图象如图所示,视国产歼-15舰载战斗机为质点,根据图中所给数据判断该机加速起飞过程中,下列选项正确的是( )
A.经过图线上M点所对应位置时的速度小于3m/s
B.在t=2.5s时的速率等于4m/s
C.在2s2.5s这段时间内位移等于2m
D.在2.5s3s这段时间内位移等于2m
4、一小球做自由落体运动,在落地前1s内下降的高度为25m,取,则小球开始下落时距地面的高度为( )
A.45m B.50m
C.60m D.80m
5、如图所示的皮带传动装置中,右边两轮粘在一起且同轴,A、B、C三点均是各轮边缘上的一点,半径,皮带不打滑,则:A、B、C三点线速度、向心加速度的比值分别是
A.:::1:2 :::1:4
B.:::2:2 :::2:4
C.:::1:2 :::2:4
D:::2:2 :::2:2
6、在创建文明城市过程中,我市开始大力推行文明交通“车让人”行动,如图所示,以8m/s的速度匀速行驶的汽车即将通过路口,有一位老人正在过人行横道,此时汽车的车头距离停车线8m。该车减速时的加速度大小为5m/s2.,则下列说法中正确的是( )
A.如果驾驶员立即刹车制动,则t=2s时,汽车离停车线的距离为2m
B.如果在距停车线6m处开始刹车制动,汽车能在停车线处停下
C.如果驾驶员的反应时间为0.4s,汽车刚好能在停车线处停下
D.如果驾驶员的反应时间为0.2s,汽车刚好能在停车线处停下
7、如图所示,质量为2 kg的物块放在质量为3 kg木板的最右端,它们之间的动摩擦因数µ1=0.5,木板与地面的动摩擦因数µ2=0.1,给木板水平向右的力F,则( )
A.当F≥15 N时,物块、木板发生相对滑动
B.当F=21 N时,物块的加速度为2 m/s2
C.当F≥30 N时,物块、木板才会发生相对滑动
D.当F=33 N时,物块、木板的加速度分别为5 m/s2、6 m/s2
8、下列说法中正确的是( )
A.物体保持静止状态,它所受合外力一定为零
B.物体所受合外力为零时,它一定处于静止状态
C.作用力和反作用力可以相互平衡
D.作用力和反作用力的产生无先后之分
9、如图所示,物块A、木板B叠放在水平地面上,B的上表面水平,B与地面之间光滑,A、B的质量均为m=1kg,A、B之间的动摩擦因数为μ=0.1.用一根轻绳跨过光滑定滑轮与A、B相连,轻绳均水平,轻绳和木板B都足够长.当对物块A施加一水平向左的恒力F=5N时,物块A在木板B上向左做匀加速直线运动.在这个过程中,A相对地面的加速度大小用a表示,绳上拉力大小用T表示,g=10m/s2,则
A.a=1.5m/s2 B.a=2m/s2
C.T=2N D.T=2.5N
10、如图所示,在光滑的桌面上有M、m两个物块,现用力F推物块m,使M、m两物块在桌上一起向右加速,则M、m间的相互作用力为( )
A. B.
C.若桌面的摩擦因数为μ,M、m仍向右加速,则M、m间的相互作用力为+μMg D.若桌面的摩擦因数为μ,M、m仍向右加速,则M、m间的相互作用力仍为
11、如图所示,升降机a内有两物块b和c,b和c之间用竖直轻质弹簧相连。物块b的质量为2m,物块c的质量为m。重力加速度大小为g,a、b、c速度始终相同,不计空气阻力,下列判断正确的是( )
A.若a以加速度0.5g向上做匀加速运动,则弹簧的弹力大小为mg
B.若a以加速度0.5g向上做匀减速运动,则弹簧的弹力大小为mg
C.若a以速度1m/s向上做匀速运动,则物块c对木箱底板的压力为mg
D.若a做自由落体运动,则b、c均处于失重状态
12、停在10层的电梯底板上放置有两块相同的条形磁铁,磁铁的极性及放置位置如图所示。开始时两块磁铁在电梯底板上处于静止,则( )
A.若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触),并停1层,最后两块磁铁一定仍在原来位置
B.若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触),并停在1层,最后两块磁铁可能已碰在一起
C.若电梯突然向上开动,并停在20层,最后两块磁铁可能已碰在一起
D.若电梯突然向上开动,并停在20层,最后两块磁铁一定仍在原来位置
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、利用打点计时器测定匀加速直线运动小车的加速度,已知交流电频率为50 Hz,如题图给出了该次实验中从0点开始每5个点取一个计数点的纸带,其中0、1、2、3、4、5、6都为记数点.测得:s1=1.40 cm,s 2=1.90 cm,s 3=2.38 cm,s 4=2.88 cm,s 5=3.39 cm,s 6由于计数点6模糊不清,因此无法测量.
(1)在计时器打出点1、2时,小车的速度分别为:v1=________m/s,v 2=________m/s;
(2)利用纸带数据可以求出小车的加速度a=______m/s2(保留两位小数);
(3)利用求得的加速度大小估算5、6两计数点间的距离s 6约为________cm(保留两位小数);
(4)若交流电实际频率比50 Hz偏大,则该同学计算出的加速度大小与实际值相比________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”).
14、游乐场上的升降机可在竖直方向做变速运动让人体验超失重的感觉,某同学在升降机中把一物体挂在力传感器上,通过传感器显示上升过程拉力随时间的变化情况.升降机从静止加速上升,再匀速运动一段时间,最后减速到停止运动,如图所示为传感器在屏幕上显示的拉力随时间的变化图线,则该升降机向上加速过程经历了______, 升降机的最大加速度是______(取10)
15、某同学“探究加速度与物体合力的关系”的实验装置如图所示,图中A为小车,质量为,连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的固定长木板上,P的质量为,C为弹簧测力计,实验时改变P的质量,读出测力计的示数F,不计轻绳与滑轮,滑轮与轮轴的摩擦,滑轮的质量
①下列说法正确的是__________
A.实验中应远小于
B.长木板必须保持水平
C.实验时应先接通电源后释放小车
D.小车运动过程中测力计的读数为
②下图是实验过程中得到的一条纸带,O、A、B、C、D为选取的计数点,相邻的两个计数点之间有四个点没有画出,各计数点到O点的距离分别为: 8.00cm、17.99cm、30.00cm、44.01cm,若打点计时器的打点频率为50 Hz,则由该纸带可知小车的加速度大小为________(结果保留三位有效数字)
③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a-F图象可能是下图中的图线_
三.计算题(22分)
16、(12分)如图甲所示,一根长1m的硬杆一端固定在转轴O上,另一端固定一小球,使硬杆绕转轴在竖直平面内做匀速圆周运动,当小球运动到最高点A时对杆的压力大小为0.6N,当小球运动到最低点B时对杆的拉力大小为1.4N,重力加速度g取10m/s2。
(1)求小球的质量及其做圆周运动的角速度;
(2)如图乙所示,将小球穿在硬杆上,硬杆与竖直轴线OO'的夹角为,使硬杆绕OO'匀速转动,此时小球相对于硬杆静止在某一位置上,且与硬杆之间没有摩擦,已知sin=0.8,cos=0.6,求:
①杆对小球的弹力大小;
②小球做圆周运动的角速度与其离O点距离x的关系式。
17、(10分)如图所示,水平轨道AB和倾斜轨道BC在B点平滑相接,并且水平轨道AB粗糙,倾斜轨道BC光滑。一质量为m=1kg的小物块(可以看作质点)在水平向右的恒定拉力作用下,从A点由静止开始运动。当物块刚到B点时撤去F,物块继续沿BC轨道运动。已知AB的距离x1=2m,F=2N,物块与地面间动摩擦因数μ=0.1,倾斜轨道BC与水平面夹角θ=30º,g取10m/s2,求:
(1)从开始运动到撤去F经过的时间t1为多少?
(2)物块在斜面上滑行的最大距离x2为多少?
(3)物块最后停在离B点多远的地方?
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、A
【解析】小球从3m高处落下被地板弹回1m高处,运动轨迹的长度是路程,等于4m,路程是标量,没有方向;从起点到终点的有向线段的长度是位移大小,等于2m,方向向下。
故选A。
2、D
【解析】根据位移时间公式得,第2s内的位移:
解得物体的加速度为:
a=2m/s2,
根据牛顿第二定律得:F−mg=ma,解得:
F=mg+ma=20+2×2N=24N.
故ABC错误;D正确
3、B
【解析】AB.在至这段时间内,平均速度为:
飞机做匀变速直线运动,因此在时的速率为4m/s,由于点对应的时刻大于2.5s,可知瞬时速度大于4m/s,故A错误,B正确;
CD.从到点对应的时间的位移为2m,可知在2s~2.5s这段时间内位移小于2m,在2.5s~3s这段时间内位移大于2m,故C、D错误;
故选B。
4、A
【解析】设小球下落的总时间为t,则最后1s内的位移
m
解得:t=3s
根据
得小球释放点距地面的高度m,A正确,BCD错误。
故选A。
5、C
【解析】根据“皮带传动”可知,本题考查匀速圆周运动物理量的关系,根据和,结合传动过程线速度相等、转动问题角速度相等列式分析.
【详解】因为A、B两轮由不打滑的皮带相连,所以相等时间内A、B两点转过的弧长相等,即:.
由知;::1
又B、C是同轴转动,相等时间转过的角度相等,即:,
由知,::2
所以::::1:2,
再根据得::::2:4
【点睛】由知线速度相同时,角速度与半径成反比;角速度相同时,线速度与半径成正比;由结合角速度和线速度的比例关系,可以知道加速度的比例关系.
6、D
【解析】AB.如果驾驶员立即刹车制动,则汽车停止运动时经过的时间
运动的距离
t=2s时汽车离停车线的距离为8m-6.4m=1.6m,如果在距停车线6m处开始刹车制动,汽车停车的位置将超过停车线,选项AB错误;
C.如果驾驶员的反应时间为0.4s,汽车停下时运动的位移
则汽车停下时将越过停车线,选项C错误;
D.如果驾驶员的反应时间为0.2s,汽车停下时运动的位移
则汽车刚好能停车线处停下,选项D正确。
故选D。
7、CD
【解析】AC.当物块、木板恰好发生相对滑动时,两者间的静摩擦力达到最大值,对物块,由牛顿第二定律得
µ1m物g=m物a0
解得
a0=5m/s2
对整体,由牛顿第二定律得
F0-µ2(m物+m木)g=(m物+m木)a0
解得
F0=30N
所以当F>30 N时,物块、木板才会发生相对滑动,则当30N≥F≥15 N时,物块、木板相对静止,故A错误,C正确;
B.当F=21 N时,物块、木板相对静止,则对整体,可得
故B错误;
D.当F=33 N时,物块、木板发生相对滑动,则物块、木板的加速度分别为
故D正确。
故选CD。
8、AD
【解析】据物体的平衡态与合外力的关系分析判断,注意静止或匀速直线运动的合外力都为零.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
【详解】A、B、物体保持静止,处于平衡态,它所受合外力一定为零;当它所受合外力一定为零时,物体处于静止或匀速直线运动,故A正确,B错误;
C、作用力和反作用力作用在不同的物体上,作用效果不能抵消,不能合成,故C错误;
D、作用力和反作用力同时产生,同时变化,同时消失,故D正确;
故选AD.
【点睛】明确物体的运动状态与合外力的关系;理解牛顿第三定律与平衡力的区别.作用力与反作用力是分别作用在两个物体上的,既不能合成,也不能抵消,分别作用在各自的物体上产生各自的作用效果
9、AD
【解析】分别对A、B受力分析,抓住它们的加速度大小相等,绳对A和对B的拉力大小相等,由牛顿第二定律求出加速度与绳子的拉力
【详解】以A为研究对象受力如图所示,
由牛顿第二定律可得:F-f-T=maA…①
以B为研究对象,受力如图所示:
由牛顿第二定律得:T′-f′=maB…②
由牛顿第三定律知:T=T′,f=f′
滑动摩擦力:f=μNBA=μmg,由题意有加速度aA=aB
联立上式可解得:T=2.5N,aA=aB=1.5m/s2;故选AD
【点睛】采用整体法和隔离法对物体进行受力分析,抓住两物体之间的内在联系,绳中张力大小相等、加速度大小相等,根据牛顿第二定律列式求解即可.解决本题的关键还是抓住联系力和运动的桥梁加速度
10、BD
【解析】根据牛顿第二定律,对整体有:a= ;对M:N=Ma=.故B正确,A错误;根据牛顿第二定律得:对整体有:;对M:N﹣μMg=Ma,得:N=μMg+Ma=.故D正确,C错误
【点睛】本题是连接类型的问题,关键是灵活选择研究对象.对于粗糙情况,不能想当然选择C,实际上两种情况下MN间作用力大小相等
11、BD
【解析】A.若以加速度向上做匀加速运动,对,根据牛顿第二定律得
解得
A错误;
B.若以加速度向上做匀减速运动,对,根据牛顿第二定律得
解得
B正确;
C.若以速度向上做匀速运动,以整体作为研究对象,根据平衡条件得
根据牛顿第三定律可知,物块对木箱底板的压力为,C错误;
D.若做自由落体运动,则也做自由落体运动,处于完全失重状态,D正确。
故选BD。
12、BC
【解析】考查最大静摩擦。
【详解】AB.初始时,两磁铁之间相互吸引,但因为有摩擦力的作用,使得它们保持静止,若电梯突然向下开动,加速度向下,则两磁铁处于失重状态,底板对磁铁的支持力减小,最大静摩擦减小,如果最大静摩擦减小到小于两磁铁间的吸引力,则两磁铁相互靠近,最终可能已碰在一起,A错误,B正确;
C.若电梯突然向上开动,两磁铁处于超重状态,底板对磁铁的支持力增大,最大静摩擦增大,两磁铁吸引力不可能达到最大静摩擦,依然静止,但最终要停在20层,则后来一定要有减速过程,加速度向下,处于失重状态,情况如AB选项,C正确,D错误。
故选BC。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.0.165 m/s ②.0.214 m/s ③.0.48 m/s2—0.51 m/s2均可 ④.3.87cm—3.90cm均可 ⑤.偏小
【解析】(1)由题意可知,相邻两计数点之间的时间间隔为T=0.1s,打点计时器打计数点1时,小车的速度;打点计时器打计数点2时,小车的速度;
(2)利用前四段位移并使用逐差法计算如下:
,答案在0.48 m/s2—0.51 m/s2均可;
(3)匀变速直线运动,相邻相等时间的位移差,是一个定值.通过计算得,则:,计算结果在3.87cm—3.90cm均可;
(4)若交流电实际频率比50 Hz偏大,则相邻计时点间的时间间隔小于0.02s,相邻计数点间的时间间隔就小于0.1s;但我们在计算时,仍然带入了T=0.1s,这就使得计算出的加速度值比实际值偏小.
14、 ①.6s ②.8m/s2
【解析】(1)当升降机在启动阶段加速上升时,重物所受的支持力大于重力,则重物对台秤的压力也大于重力.由图读出重物的重力,根据压力大于重力,确定升降机加速上升的时间
(2)当重物对台秤的压力最大时,升降机的加速度最大,读出最大的压力,由牛顿第二定律求出最大的加速度
【详解】(1)由图读出,升降机在6-16s内做匀速运动,重物对台秤的压力大小等于其重力的大小,则知重物的重力为G=5N,由图还看出,在0-6s内,重物对台秤的压力大于重物的重力,说明升降机正在加速上升,所以该升降机在启动阶段经历了6s时间
(2)由图读出,重物对台秤最大的压力为9N,则台秤对重物最大的支持力为Nmax=9N,根据牛顿第二定律得:Nmax-G=mamax,而m=G/g=0.5kg;
代入解得,该升降机的最大加速度是amax=8m/s2
【点睛】本题首先要有读图能力,根据图象分析升降机的运动情况,其次要能运用牛顿运动定律求解升降机的最大加速度
15、 ①.C ②.2.01 ③.B
【解析】①小车所受的拉力可以通过弹簧秤测出,不需要满足m2远小于m1,故A错误.实验应该平衡摩擦力,所以木板不能水平,故B错误.实验时应先接通电源后释放小车,故C正确.根据牛顿第二定律知,m2g>2T,则,故D错误.故选C
②根据△x=aT2,运用逐差法得,
③某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,则F不等于零时,a仍然为零,故选B
【点睛】解决本题的关键知道实验的原理以及注意事项,掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解瞬时速度和加速度,关键是匀变速直线运动推论的运用
三.计算题(22分)
16、 (1)=2rad/s;(2)①1.25N;②rad/s
【解析】(1)小球运动到最高点A和最低点B时,分别对其进行受力分析如图
小球运动到最高点A时:
小球运动到最低点B时:
联立解得
m=0.1kg,=2rad/s
(2)对小球受力分析如图
①竖直方向由平衡可得
FNsin=mg
解得
FN=1.25N
②水平方向有
FNcos=
其中
r=xsin
解得
rad/s
17、 (1) 2s (2) 0.4m (3) 2m
【解析】(1)小物块从A到B作匀加速运动,由牛顿第二定律有:
F-μmg=ma1
由位移时间公式有:
解得:
t1=2s
(2)小物块运动到B点的速度:
vB=a1t1
斜面上由牛顿第二定律:
mgsinθ=ma2
当上滑速度为零时滑行距离最大:
解得:
x2=0.4m
(3)小物块从斜面返回B点时速度大小不变,在水平面上由牛顿第二定律:
μmg=ma3
由匀变速运动规律:
解得:
x3=2m
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