资源描述
2025年新疆乌鲁木齐市名校物理高一第一学期期末统考试题
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、一物体做匀变速直线运动。当t=0时,物体的速度大小为12 m/s,方向向东;当t=2 s时,物体的速度大小为8 m/s,方向仍向东。当物体的速度变为向东的2 m/s时,t为()
A.5s B.3s
C.7 s D.9 s
2、一物体由静止开始做匀变速直线运动,在时间t内通过的位移为x,则它从出发开始经过的位移所用的时间为
A. B.
C. D.
3、从离地h高处以初速度v0水平抛出一物体,测得它落到水平地面的时间为t,落地点距抛出点水平距离为s,如果抛出点高度降为,要使水平射程仍为s,则( )
A.初速度仍为v0 B.初速度增大为2v0
C.初速度增大为3v0 D.初速度增大为4v0
4、物体做匀变速直线运动,已知加速度大小2m/s2,那么任意1秒时间内()
A.物体的速度变化率一定为2m/s2
B.物体的末速度一定比初速度大2m/s
C.第5s的初速度比第4s的末速度大2m/s
D.第5s的初速度比第4s的初速度大2m/s
5、关于速度、速度改变量、加速度,正确的说法是( )
A.物体运动的速度改变量很大,它的加速度一定很大
B.某时刻物体的速度为零,其加速度一定为零
C.速度很大物体,其加速度可以很小,但不可以为零
D.某物体在运动过程中,可能会出现,加速度在变大,但其速度在变小的情况
6、静止在光滑水平地面上的物体的质量为,在水平恒力推动下开始运动,末它的速度达到,则的大小为( )
A. B.
C. D.
7、一立方体木块从高处自由下落到深水中,取竖直向下为正方向,其速度﹣时间图象如图所示,由图象可知( )
A.a~b段木块的加速度大于b~c段的加速度
B.b时刻木块达到最深处
C.c时刻木块达到最深处
D.d时刻木块速度方向竖直向上
8、如图所示,两个完全相同的光滑小球的质量均为m,放在竖直挡板和倾角为α的固定斜面间.若缓慢转动挡板至与斜面垂直,则在此过程中()
A.A、B两球间的弹力减小
B.B球对挡板的压力逐渐减小
C.B球对斜面的压力保持不变
D.A球对斜面的压力保持不变
9、下列说法正确的是( )
A.重力总是垂直地面向下
B.质量均匀分布、形状规则的物体的重心可能在物体上,也可能在物体外
C.木块放在水平桌面上受到一个向上的弹力,这是由于木块发生微小形变而产生的
D.静止的物体可以受到滑动摩擦力
10、高速公路上由于车速较快,特别容易发生交通事故,所以交通管理部门规定前后两车要有100m以上的安全距离。甲、乙两车在同一条车道上同向行驶,且乙在前、甲在后。某时刻两车司机同时观察到前面发生了交通事故,并同时采取刹车措施,图示为两辆车刹车后的v-t图象,由此可知( )
A.甲,乙两车必定相撞
B 甲车加速度小于乙车加速度
C.若两车相撞,则一定是在刹车后的20s之内的某时刻发生的
D.若两车相撞,则可断定甲车没有按交通管理部门的规定保持安全距离行驶
11、两辆儿童赛车a、b在两条平行直轨道上从同一起点、同向行驶.它们在0~t0内运动的v-t图像如图所示.则
A.图像交点说明两车位移相同
B.两车速度相同时b车在前
C.0~t0内两车平均速度相同
D.两车的加速度均越来越小
12、质量m=1kg的物体在合外力F的作用下由静止开始做直线运动,合外力F随时间t的变化图象如图所示,下列关于该物体运动情况的说法正确的是( )
A.0﹣1s内物体沿正方向做匀加速直线运动
B.第2s末物体达到的最大速度2m/s
C.第4s末物体速度为0
D.第4s末物体回到出发位置
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、在探究“加速度与力、质量的关系”的实验中,请完成下面的问题:
(1)实验分两步,先保持物体的质量不变,测量物体在不同的力作用下的加速度,分析加速度与力的关系;再保持物体所受力相同,测量不同质量在这个力的作用下的加速度,分析加速度与质量的关系.我们把这种方法称之为:_________________________
实验装置如图甲所示,
(2)下面的做法有利于减小实验误差的有:( )
A.把长木板没有定滑轮的一端适当抬高
B.连接小车与定滑轮的细绳要调成与木板平行
C.为了让小车的加速度大些,应该尽可能增加钩码个数
D.将连在小车后的纸带尽可能放平顺,以减小纸带与打点计时器的摩擦
(3)如图乙为某同学实验后,根据实验所得的数据,作出的图像,可以判断该同学在实验中存在问题主要有:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________
14、某同学用如下图甲所示的实验装置探究物体的速度与时间的关系:
(1)电磁打点计时器接________电源(填“低压直流”、“低压交流”或“220V交流”).
(2)实验时,使小车靠近打点计时器,先________再________。(填“接通电源”或“放开小车”)
15、实验小组利用图1来探究:“探究加速度与力、质量的关系”
①实验中使用的电火花计时器,应接_____电源
A.交流4﹣﹣﹣6V B.交流220V
②在的实验中,得到一条打点的纸带,如图3所示,已知相邻计数点间的时间间隔为T,且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出,则:小车加速度的表达式为a=_____
③消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后,可用小吊盘的总重力代替小车所受的拉力,则:小吊盘的m与小车总质量M之间应满足的关系为_____
④在实验中,甲、乙两位同学根据实验数据画出如图2所示的小车的加速度a和小车所受拉力F的图象分别为图中的直线Ⅰ和直线Ⅱ,下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释,其中可能正确的是_____
A.实验前甲同学没有平衡摩擦力
B.甲同学在平衡摩擦力时把长木板的末端抬得过高了
C.实验前乙同学没有平衡摩擦力
D.乙同学在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了
三.计算题(22分)
16、(12分)如图甲所示,倾角为θ=37°的足够长斜面上,质量m=1kg的小物体在沿斜面向上的拉力F=14N作用下,由斜面底端从静止开始运动,2s后撤去F,前2s内物体运动的v-t图象如图乙所示.求:(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)小物体与斜面间的动摩擦因数;
(2)撤去力F后1.8s时间内小物体的位移
17、(10分)如图所示,在倾角θ=固定的足够长的斜面上,有一质量m=2 kg的滑块,静止释放的同时,对滑块施加一个垂直斜面的力F,图中未画出,力F的大小与滑块速度大小的关系满足:F=kv。(sin=0.6,cos=0.8,g=10m/s2)
(1)若斜面光滑,力F的方向垂直斜面向上,已知滑块在斜面上滑行的最大距离x=m,求滑块在斜面上滑行时的加速度是多少?比例系数k的值是多少?
(2)若斜面粗糙,滑动摩擦因数μ=0.4,力F的方向垂直斜面向下,求物块在斜面上滑行的最大速度是多少?
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】由
可得物体的加速度为
故当物体速度变为向东2 m/s需要的时间为
故A正确;BCD错误。
故选A。
2、B
【解析】据位移时间公式可得:,
它从出发开始经过的位移时,有:,解得:,
故选B
3、B
【解析】根据平抛运动的规律,在竖直方向由h=gt2知,落到水平地面的时间
t=
如果抛出点高度降为,物体落到水平地面的运动的时间,变为原来的一半;物体在水平方向做匀速运动,根据s=v0t可知,要使水平射程仍为s,则初速度需增大为2v0。故B项正确,ACD三项错误。
4、A
【解析】A.加速度就是速度的变化率,加速度大小为2m/s,则物体的速度变化率一定为2m/s,所以A选项是正确的;
B.加速度为2m/s说明在任意1s时间内物体的速度变化为2m/s,而不是任意时间内物体的末速度一定比初速度大2m/s,也可以减少2m/s,故B错误;
C.第5s初与第4s末是同一时刻,物体的速度相等,故C错误;
D.因加速度大小为2m/s2,故第5s初与第4s初的时间间隔1s内其速度可以增加2m/s,也可以减少2m/s,所以D错误.
5、D
【解析】A.根据可知,物体运动的速度改变量很大,它的加速度不一定很大,选项A错误;
B.某时刻物体的速度为零,其加速度不一定为零,例如竖直上抛物体到达最高点时,选项B错误;
C.速度很大的物体,其加速度可以很小,也可以为零,例如高速匀速飞行的子弹,选项C错误;
D.某物体在运动过程中,若加速度和速度反向,则当加速度在变大时,速度在变小,选项D正确.
6、A
【解析】在水平恒力推动下物体做匀加速直线运动的加速度为.由牛顿第二定律得
A 与计算结果相符,故A正确
B.与计算结果不符,故B错误
C.与计算结果不符,故C错误
D.与计算结果不符,故D错误
7、CD
【解析】根据图线的斜率表示加速度,斜率越大,加速度越大,可知a~b段木块的加速度小于b~c段的加速度.故A错误.由图知Oc段木块一直向下,cd段表示木块向上运动,所以c时刻木块到达最深处,故B错误,C正确.因竖直向下为正方向,则d时刻木块速度方向竖直向上,故D正确.故选CD
点睛:解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义,知道图线的斜率、速度符号表示的含义
8、BD
【解析】AD.以为研究对象,受力情况如图1,重力没有变化,斜面和球对球的支持力和方向没有变化,根据平衡条件得到对的支持力不变,斜面对球支持力不变.根据牛顿第三定律得到球对斜面的压力也不变,故A错误,D正确;
BC.以整体为研究对象,受力如图2所示,由图看出,挡板对球的弹力逐渐减小,斜面对、两球总的支持力N减小,则牛顿第三定律得:球对挡板的压力逐渐减小,,斜面对球支持力不变,所以减小,球对斜面的压力逐渐减小,故B正确,C错误
9、BD
【解析】A.重力的方向总是竖直向下的,不一定是垂直地面,选项A错误;
B.质量均匀分布、形状规则的物体的重心可能在物体上,也可能在物体外,选项B正确;
C.木块放在水平桌面上受到一个向上的弹力,这是由于桌面发生微小形变而产生的,选项C错误;
D.静止的物体可以受到滑动摩擦力,例如物体沿水平地面滑动,静止的地面受到滑动摩擦力,选项D正确。
故选BD。
10、CD
【解析】AB.根据速度时间图线的斜率表示加速度,可得甲车的加速度大小为
乙车的加速度大小为
所以刹车过程中甲车的加速度是乙车加速度的2倍;根据位移时间关系知时,甲车的位移为
乙车的位移为
则位移之差为
由于两车刚刹车时间距与的关系未知,所以不能确定两车能否相撞,故AB错误;
C.因为速度相等后,若不相撞,两者之间的距离逐渐增大,不可能再撞,可知两辆车一定是在刹车后的之内的某时刻发生相撞的,故C正确;
D.若两车相撞,可知甲车没有按交通管理部门的规定保持安全距离行驶,故D正确。
故选CD。
11、BD
【解析】AB.图象交点说明两车速度相同;速度图象的“面积”大小等于物体的位移,两车速度相同时车的位移比的大,而两车是从同一起点、同向行驶的,所以两车速度相同时车在前,故A错误,B正确;
C.根据速度图象的“面积”表示位移,知内车的位移比车的大,根据可知车的平均速度比车的的平均速度大,故C错误;
D.根据图象切线的斜率表示加速度,知两车的加速度均减小,故D正确。
12、BC
【解析】0﹣1s内,F逐渐变大,根据牛顿第二定律知,加速度逐渐增大,故A错误;a﹣t图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量,由于m=1kg,可知a﹣t图线与F﹣t图线相同,从图线可以看出,2s末速度最大,最大速度,故B正确;4s内a﹣t图线围成的面积为零,则速度变化量为零,可知第4s末速度为零,故C正确;0﹣2s内一直做加速运动,2﹣4s内运动与0﹣2s内的运动对称,做减速直线运动,但是速度方向不变,可知第4s末物体未回到出发点,故D错误.所以BC正确,AD错误.
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.控制变量法 ②.ABD ③.存在的主要问题有:1、平衡摩擦力时木板抬得过高:2、在研究a-F的关系时,增加砝码个数没有保持砝码总质量远小于小车的总质量
【解析】本题主要考查探究“加速度与力、质量的关系”的实验,考查实验操作中的误差分析以及图像分析
【详解】(1)物理学中对于多变量的问题,通常采用控制变量法
(2)A项中把木板没有定滑轮的一端适当抬高,可减小小车与木板的摩擦力,可减小实验误差,故A正确;B项中连接小车与定滑轮的细绳要调成与木板平行,可减小绳子与木板间的摩擦力,同时保证绳子的拉力可充当小车所受的合外力,可减小实验误差,故B正确;C项中尽可能增加钩码的个数会使钩码的质量不能满足远小于小车质量的前提条件,使得不能将钩码的重力当做小车所受的合外力,故C错误;D项中将连在小车后的纸带尽可能放平顺,以减小纸带与打点计时器的摩擦,可减小实验误差,故D正确
(3)由图像可知,在F=0时,小车的加速度不为零,说明平衡摩擦力时木板抬得过高;图像后面出现弯曲的形式,说明增加砝码个数没有保持砝码总质量远小于小车的总质量
14、 ①.低压交流 ②.接通电源 ③.放开小车
【解析】(1)[1]电磁打点计时器使用的是低压交流电源;
(2)[2][3]实验时,过程非常短暂,若先放开小车在接通电源,则极有可能在打点计时器工作稳定前小车运动结束或者小车运动快要结束时才开始打点,从而造成打点很少,数据很少,不利用实验,故应使小车靠近打点计时器,先接通电源再放开小车。
15、 ①.B ②. ③. ④.BC
【解析】(1) 电磁打点计时器使用交流4~6V电压;而电火花计时器的电源应使用交流电压为220V;故B正确;故选B
(2)由匀变速直线运动的判别式,结合逐差法求三个加速度,,,,求平均加速度得.
(3)设重物的质量m,小车的质量M,设加速度为a,对小车F=Ma;对重物mg-F=ma,联立得:,只有当m<<M时,才可得,即用小吊盘的总重力代替小车所受的拉力
(4)A、B、甲图象表明在小车的拉力为0时,小车的加速度大于0,说明合外力大于0,说明平衡摩擦力过渡,即把长木板的末端抬得过高了.故A错误、B正确.C、D、乙图象说明在拉力大于0时,物体的加速度为0,说明合外力为0,即绳子的拉力被摩擦力平衡了,即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,也就是没有将长木板的末端抬高或抬高不够.故C正确、D错误.故选BC
【点睛】做“探究加速度与力、质量的关系”实验时,实验的两个前提:平衡摩擦力和M>>m要明确.从纸带上求解加速度和速度是高中实验中常用的方法一定要熟练掌握
三.计算题(22分)
16、(1)0.5(2)2.2m,沿斜面向上
【解析】线根据图乙计算出小物体在斜面方向上运动的加速度,再沿斜面方向上根据牛顿第二定律列式,结合滑动摩擦力的公式即可解得动摩擦因数的大小;对出去F后小物体的运动过程进行分段,在1.8s的时间范围向上的减速运动和向下的加速运动,分别在各段进行受力分析,根据牛顿运动定律及运动学公式即可解答
(1)由题图乙可知,0~2 s内物体的加速度a1==4m/s2
根据牛顿第二定律,F-mgsinθ-Ff=ma1
FN=mgcosθ
而Ff=μFN
代入数据解得:μ=0.5
(2)撤去F后,根据牛顿第二定律:-mgsinθ-Ff=ma2
解得:a2=-10 m/s2
设经过t2时间减速到0,根据运动学公式0=v1+a2t2
解得:t2=0.8 s
在0.8 s内物体有向上运动的位移x2,根据速度位移公式:
解得:x2=3.2 m
物体到最高点后向下运动,设加速度大小为a3,则mgsinθ-Ff=ma3,
解得a3=2 m/s2
再经t3=1s
物体发生位移x3,有:
物体在撤去F后1.8 s内的位移为:x=x2-x3
代入数据解得x=2.2m,方向沿斜面向上
点睛:本题主要考查了根据物体的受力情况,可由牛顿第二定律求出物体的加速度,再通过运动学的规律确定物体的运动情况;根据物体的运动情况,可由运动学公式求出物体的加速度,再通过牛顿第二定律确定物体所受的外力
17、 (1) 6 m/s2,4 N·s/m (2) 3.5m/s
【解析】(1)斜面光滑,滑块做初速度为零的匀加速直线运动,由牛顿第二定律有
mgsinθ=ma
解得:
a=6m/s2
当斜面支持力为零时,滑块刚要离开斜面,此时在斜面上滑行的位移最大,滑块在斜面上速度达到最大v,由运动学公式:2ax=v2,解得
v=4m/s
对滑块受力分析得,
kv=mgcosθ
解得:
k=4 N·s/m
(2)斜面粗糙,力的方向向下,当加速度为零时,物体做在斜面上做匀速直线运动,此时速度最大,设为vm
mgsinθ-μFN=0
FN=F+mgcosθ
F=kvm
解得:
vm=3.5m/s
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