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湖南省衡阳市第一中学2025-2026学年物理高一第一学期期末监测试题
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、质量为60kg的人,站在升降机内的台秤上,测得体重为70kg,则升降机的运动应是( )
A.匀速上升或匀速下降
B.自由落体
C.减速上升
D.加速上升
2、下列关于牛顿第一定律说法正确的是()
A.物体的运动状态发生改变,物体一定受到力的作用
B.牛顿第一定律是通过理想实验方法得出的,可用实验验证
C.惯性是一种力惯性定律与惯性的实质相同
D.物体的运动不需要力来维持,但物体的运动速度决定了惯性的大小
3、汽车刹车后做匀减速直线运动,经过3s停止运动,那么汽车在先后连续相等的三个1s内通过的位移之比x1:x2:x3为( )
A.1:2:3 B.5:3:1
C.1:4:9 D.3:2:1
4、如图所示,在竖直光滑墙壁上用细绳将一个质量为m球挂在A点,平衡时细绳与竖直墙的夹角为θ,θ < 45°.墙壁对球的支持力大小为N,细绳对球的拉力大小为T,重力加速度为g.则下列说法正确的是
A.N= mg/cosθ B.N = mgsinθ
CN=mg tanθ D.N=mg/tanθ
5、如图所示,质量分别为2m、m的两物块A、B中间用轻弹簧相连,A、B与水平面间的动摩擦因数均为μ。在水平推力F作用下,A、B一起向右做加速度大小为a的匀加速直线运动。当突然撤去推力F的瞬间,A、B两物块的加速度大小分别为( )
A.2a,a B.2a+3μg,a
C.2(a+μg),a+μg D.0.5a+1.5μg,a
6、如图是一名登山运动员攀登陡峭雪壁的情形,如果认为峭壁的平面是竖直的平面,冰面是光滑的,腿与峭壁面是垂直的,轻绳与壁面的夹角为30°,运动员重72kg。则轻绳给运动员的张力大小T为(g=10m/s2)( )
A.360N B.360N
C.1440N D.480N
7、如图所示,C是水平地面,A、B是两个长方形物块,F是作用在物块B上沿水平方向力,物体A和B以相同的速度做匀速直线运动。由此可知,A、B间的滑动摩擦系数μ1和B、C间的滑动摩擦系数μ2有可能是( )
A., B.,
C., D.,
8、如图所示,一水平传送带静止不动。质量为m的滑块以初速度v0从A端滑上传送带,经时间t恰好停在传送带的中点位置。若传送带以的速度沿顺时针方向匀速转动,将该滑块轻放在传送带A端,下列说法正确的是( )
A.滑块将一直做匀加速运动至B端
B.滑块滑动至B端所用时间为2t
C.滑块在传送带上运动的整个过程中的平均速度为
D.若增大传送带的速度,滑块滑到B端的最大速度为
9、如图所示,长L=0.5 m细线下端悬挂一质量m=0.1 kg的小球,细线上端固定在天花板上O点.将小球拉离竖直位置后给小球一初速度,使小球在水平面内做匀速圆周运动,测得细线与竖直方向的夹角θ=37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8).下列说法正确的是
A.细线拉力大小为0.8 N
B.细线拉力大小为1.25 N
C.小球运动的线速度大小为1.5 m/s
D.小球运动的线速度大小为 m/s
10、下列有关物理思想方法说法正确的是
A.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叫假设法
B.重心概念的建立体现了理想化模型的思想
C.根据速度定义式,当Δt足够小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,应用了极限思想方法
D.在探究“力、质量、加速度之间的关系”时,采用了控制变量法
11、质量分别为M和m的物块形状大小均相同,将它们通过轻绳跨过光滑定滑轮连接,如图甲所示,绳子平行于倾角为α的斜面,M恰好能静止在斜面上,不考虑M、m与斜面之间的摩擦。若互换两物块位置,按图乙所示放置,然后释放M,斜面仍保持静止。则下列说法正确的是( )
A.轻绳的拉力等于Mg B.轻绳的拉力等于mg
C.M运动的加速度大小为 D.M运动的加速度大小为
12、关于以下物理量和单位,下列判断正确的是
①加速度②米③力④千克⑤质量⑥秒⑦牛顿⑧牛/千克⑨时间⑩米/秒
A.①③⑦⑨是矢量 B.②④⑥是基本单位
C.⑤⑦⑧⑩是导出单位 D.⑧是①的单位
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、某同学为了测量滑块和水平放置的长木板之间的动摩擦因数,采用如图所示的实验装置进行实验.已知滑块的质量为m1,托盘的质量为m2,重力加速度为g
(1)不计打点计时器与纸带间的摩擦力,本实验________(填“需要”或“不需要”)使滑块的质量远大于托盘及砝码的质量;
(2)若砝码的总质量为m3,打点计时器打出的纸带上相邻两点之间的间隔相同,则滑块和长木板之间的动摩擦因数为____________
(3)若砝码的总质量为m4,由打点计时器打出的纸带上的点求得滑块做匀加速运动的加速度大小为a,则滑块和长木板之间的动摩擦因数为_______
14、如图所示,弹力跟伸长量成正比的橡皮条AB,系一重物放在水平桌面上,在悬点A的正下方C点有一光滑圆钉,橡皮条不形变时的自由长度为AC,在水平拉力作用下使物体沿粗糙桌面缓缓向右运动,则物体受到的摩擦力___________,水平拉力_________。(填:变大或变小或不变)
15、某同学做“探究求合力的方法”实验,所用器材有:木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和两个弹簧测力计,实验装置如图。
(1)该同学按下列步骤操作:
① 在水平桌面上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸, 用图钉把白纸钉在方木板上;
②用图钉把橡皮条一端固定在木板上的A点,在橡皮筋的另一端系上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;
③用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮筋伸长,橡皮筋与细绳的结点到达某一位置,记下点的位置及两个弹簧测力计的示数和;
④按选好的标度,分别做出力和的图示,并用平行四边形定则求出合力;
⑤只用一个弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮筋使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下的方向,按同一标度做出这个力的图示;
⑥比较力和的大小和方向,得出结论。
在上述步骤中:步骤③中遗漏的重要操作是____,步骤⑤中遗漏的重要操作是______。
(2)根据实验数据画出力的图示,如图所示。图上标出了、、、四个力,其中___(填上述字母)不是由弹簧测力计直接测得。与两力中,方向一定沿方向的是___。
三.计算题(22分)
16、(12分)频闪照相是研究物理过程的重要手段,如图所示是某同学研究小滑块从光滑水平面滑上粗糙斜面并向上滑动时的频闪照片,已知斜面足够长,倾角为α=37°,闪光频率为10 Hz,经测量换算获得实景数据:x1=x2=40 cm,x3=35 cm,x4=25 cm,x5=15 cm。取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,=2.24,设滑块通过平面与斜面连接处时速度大小不变。求:
(1)滑块沿斜面上滑时的初速度v0;
(2)滑块与斜面间的动摩擦因数μ;
(3)滑块从滑上斜面到返回斜面底端所用的时间。
17、(10分)物体A的质量M=1kg,静止在光滑水平面上,平板车B的质量为、长,某时刻A以向右的初速度滑上木板B的上表面,在A滑上B的同时,给B施加一个水平向右的拉力忽略物体A的大小,已知A与B之间的动摩擦因数,取重力加速度,试求:
(1)若,物体A在小车B上相对小车B滑行的时间和最大距离;
(2)如果要使A不至于从B上滑落,拉力F的大小应满足的条件。
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】根据题意可知人处于超重状态,即人的加速度向上,所以升降机的运动为加速上升或减速下降,故D正确
2、A
【解析】A、力是改变物体运动状态的原因,物体运动状态发生变化,则物体一定受到力的作用,故A正确;
B、牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上,根据逻辑推理得出的,是以实验为基础,但又不是完全通过实验得出,故B错误;
C、惯性不是力,物体总有保持原有运动状态不变的性质,这种性质叫做惯性,惯性定律就是牛顿第一运动定律,两者不同,故C错误;
D、物体的运动不需要力来维持,只有质量决定着惯性的大小,故D错误
3、B
【解析】采用逆向思维,汽车做初速度为零匀加速直线运动,根据x=at2知,1s内、2s内、3s内的位移之比为1:4:9,则初速度为零的匀加速直线运动连续1s内的位移之比为1:3:5,可知汽车在先后连续相等的三个1s内通过的位移之比x1:x2:x3为5:3:1.故选B
【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,掌握逆向思维在运动学中的运用
4、C
【解析】分析球的受力情况,作出力图,根据平衡条件求解悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力
【详解】以球为研究对象,分析其受力情况:重力mg、悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力,如图
根据平衡条件,有:,N=mgtanθ
故选C
【点睛】本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答
5、D
【解析】考查弹簧弹力,牛顿第二定律。
【详解】撤去推力前,对B分析:
解得弹簧弹力为:
突然撤去推力F瞬间,弹簧弹力不变,则B的受力情况不变,加速度不变,为a;
对A分析,受向左的弹簧弹力和向左的摩擦力:
解得,D正确,ABC错误。
故选D。
6、D
【解析】对运动员受力分析如图所示:
根据平衡条件,水平方向:
N=Tsin30°
竖直方向:
Tcos30°=mg
故细绳给人的张力为:
故选D。
7、CD
【解析】先以A为研究对象,A做匀速运动,合力为零,由平衡条件分析可知,A不受摩擦力,否则水平方向上A的合力不为零,不可能做匀速直线运动,则知A、B间的动摩擦因数μ1可能为零,也可能不为零;再以整体为研究对象,由平衡条件分析可知,地面对B一定有摩擦力,则B与地面之间的动摩擦因数μ2一定不为零。
故选CD。
8、CD
【解析】AB.两种情况下,滑块的加速度大小相等,滑块以初速度v0从A端滑上传送带,则有
若传送带以的速度沿顺时针方向匀速转动,将该滑块轻放在传送带A端,则滑块运动到与传送带速度相等时的位移为
即滑块运动到传送带中点时与传送带速度相等,接着匀速运动到B端,滑块匀加速的时间为
匀速运动的时间为
则滑块滑动至B端所用时间为,故AB错误;
C.滑块在传送带上运动整个过程中的平均速度为
故C正确;
D.如果滑块一直匀加速度到B端,此时速度最大,则有
且
联立解得
故D正确。
故选CD。
9、BC
【解析】AB.细线拉力在竖直方向分力平衡重力,,T=1.25N,A错误B正确
CD.细线拉力和重力的合力提供向心力,根据几何关系可得,小球运动的线速度大小为1.5 m/s,C正确D错误
10、CD
【解析】A.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叫理想模型的方法,故A错误;
B.重心概念的建立体现了等效替代的思想,故B错误;
C.根据速度定义式,当△t非常非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法,故C正确;
D.在探究“力、质量、加速度之间的关系”时,采用了控制变量法,故D正确。
故选CD。
11、BCD
【解析】互换位置前,M静止在斜面上,则有
互换位置后,对M有
对m有
又
联立解得
故选BCD。
12、BD
【解析】根据“物理量和单位”可知,本题考查,根据基本单位和导出单位的辨别,运用国际单位制规定了七个基本物理量和物理公式推断出导出物理量以及导出单位.
【详解】A、①加速度、③力属于物理量,且是有方向和大小的矢量;⑨时间是物理量,是只有大小的标量;⑦牛顿是物理量力的导出单位;故A错误.
B、②米、④千克、⑥秒分别是基本物理量长度、质量、时间的国际制基本单位;故B正确.
C、⑤质量属于基本物理量,⑦牛顿、⑧牛/千克、⑩米/秒都是导出单位;故C错误.
D、根据牛顿第二定律可得加速度的单位换算关系,即⑧牛/千克是①加速度的单位;故D正确.
故选BD.
【点睛】国际单位制规定了七个基本物理量.分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质量,它们的在国际单位制中的单位称为基本单位,他们在国际单位制中的单位分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔.而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位.
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.不需要 ②. ③.
【解析】(1)因为本实验以系统为研究对象,所以本实验不需要满足滑块的质量远大于托盘及砝码的质量
(2)纸带上相邻两点之间的间隔相同,说明滑块匀速运动,即
解得:
(3)以系统为研究对象,有
则解得:
(3).
【点睛】由于绳子的拉力与砝码盘及砝码的重力不相等,那么在研究此问题时要以整体为对象,所以此实验不需要满足滑块的质量远大于托盘及砝码的质量
14、 ①.不变 ②.变大
【解析】[1][2]设开始时弹簧伸长的长度,即CB的长度为L,则开始时刻重物对地面的压力
F压=mg-kL
设某一时刻绳子与竖直方向的夹角为θ,则绳子的弹力为
其向上分力
Fy=F′sinθ=kL
物体对地面的压力为mg-kL,保持不变;因f=μF压,故摩擦力也保持不变;
物体缓慢运动,处于平衡状态,则水平拉力
F=f+F′cosθ=f+kLcotθ
向右运动,θ不断减小,则水平拉力越来越大。
15、 ①.未记录和的方向 ②.应将橡皮筋与细绳套的结点拉到同一位置 ③. ④.
【解析】(1)[1]步骤③中遗漏未记录力F1和F2的方向;
[2]步骤⑤中遗漏未橡皮筋与细绳套的结点拉到同一位置;
(2)[3][4]力F1和F2、是由弹簧秤直接测量的,F是通过平行四边形定则所得的F1和F2的合力,F1和F2的合力的实验值是指通过实验得到的值,即用一个弹簧拉绳套时测得的力的大小和方向,而理论值是指通过平行四边形定则得出的值,故是力F1和F2合力的实验值,其方向一定沿AO方向。
三.计算题(22分)
16、 (1)4 m/s (2)0.5 (3)1.3 s
【解析】(1)由题意可知,滑块在水平面上匀速运动,则:
(2)在斜面上滑块做匀减速直线运动,设加速度大小为,根据公式:
由牛顿第二定律:,解得:
(3)设滑块向上滑行所用的时间为,上滑的最大距离为,返回斜面底端的时间为,加速度为,,,解得:
,,解得:
所以:
点睛:解决本题的关键是知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,通过加速度可以根据力求运动,也可以通过运动求力
17、(1)0.4s,0.8m ;(2)1N≤F≤3N
【解析】(1)物体A滑上木板B以后,作匀减速运动,由牛顿第二定律得
µMg=maA
解得
aA=µg=0.2×10 m/s2=2m/s2
木板B作加速运动,由牛顿第二定律得
F+µMg=maB
代入数据解得
aB=8m/s2
两者速度相同时
v0-aAt=aBt
解得
t=0.4s
A滑行距离
代入数据解得
B滑行距离
代入数据解得
代入数据解得,最大距离
△x=xA-xB=0.8m
(2)物体A不滑落的临界条件是A到达B的右端时,A、B具有共同的速度v1,有
又有
代入数据解得
aB=6m/s2
由牛顿第二定律得
F+µMg=maB
解得
F=maB-µMg=05×6-0.2×1×10=1N
若F<1N,则A滑到B的右端时,速度仍大于B的速度,于是将从B上滑落,所以F必须大于等于1N;
当F较大时,在A到达B的右端之前,就与B具有相同的速度,之后,A必须相对B静止,才不会从B的左端滑落.由牛顿第二定律得
µmg=ma
可得
a=μg=0.2×10 m/s2=2m/s2
则有
F=(M+m)a=(1+0.5)×2N=3N
若F大于3N,A就会相对B向左滑下;
综上所述,力F应满足的条件是
1N≤F≤3N
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