资源描述
湖北省公安县车胤中学2025-2026学年物理高一上期末综合测试模拟试题
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、某物体作匀变速直线运动的位移公式可以表示为s = 4t-4t2(m),则该物体运动地初速度及加速度的大小分别是( )
A.4m/s 4m/s2 B.8m/s 8m/s2
C.4m/s -8m/s2 D.4m/s 8m/s2
2、如图所示,甲图为某质点的图象,乙图为某质点的图象,下列关于两质点的运动情况说法正确的是( )
A.0s~2s内:甲图质点做匀加速直线运动,乙图质点做匀速直线运动
B.2s~3s内:甲图质点和乙图质点均静止不动
C.3s~5s内:甲图质点和乙图质点均做匀减速运动,加速度为﹣15m/s2
D.0s~5s内:甲图质点的位移为﹣10m,乙图质点的位移为100m
3、下列说法正确的是
A.位移的大小和路程一定不相等
B.早上8点上课,8点是时刻
C.只有体积小的物体才能够看成质点
D.加速度大物体,速度一定大
4、质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=4t+t2(m)(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )
A.第1s内的位移是4m B.前2s内的平均速度是6m/s
C.任意相邻1s内的位移差都是1m D.任意1s内的速度增量都是1m/s
5、如图所示,轻弹簧的两端各受100N拉力F作用,弹簧平衡时伸长了10cm;(在弹性限度内);那么下列说法中正确的是 ( )
A.该弹簧的劲度系数k=10N/m
B.该弹簧劲度系数k=1000N/m
C.该弹簧的劲度系数k=2000N/m
D.根据公式k=F/x,弹簧的劲度系数k会随弹簧弹力F的增大而增大
6、汽车关闭发动机后,它的位移随时间变化的关系是x=5t-t2(x的单位是m,t的单位是s),它减速直到停止的过程中初速度v0和加速度a分别为(取初速度方向为正方向)( )
A.v0=-5m/s;a= -2m/s2 B.v0=-5m/s;a= 2m/s2
C.v0=5m/s;a= 2m/s2 D.v0=5m/s;a= -2m/s2
7、如图所示,材料相同,质量分别为M和m的两物体A和B靠在一起放在水平面上.用水平推力F向右推A使两物体一起向右加速运动时(图甲),A和B之间的作用力为F1,加速度为a1.用同样大小的水平推力F向左推B加速运动时(图乙),A和B之间的作用力为F2,加速度为a2.则( )
A.F1:F2 =1:1 B.F1:F2 =m:M
C.a1:a2 =M:m D.a1:a2 =1:1
8、小明坐在正在行驶中的火车上,发现桌面上碗中的水面发生倾斜,如图所示,由此可以判断出火车正在如何运动( )
A.向左加速 B.向左减速
C.向右加速 D.向右减速
9、如图所示,A、B两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上,两细线与水平方向夹角分别为60°和45°,A、B间拴接的轻质弹簧恰好处于水平状态,则下列计算正确的是( )
A.A、B所受弹簧弹力大小之比为
B.A、B的质量之比为以
C.悬挂A、B的细线上拉力大小之比为
D.快速撤去弹簧的瞬间,A、B的瞬时加速度大小之比为
10、如图所示,质量为M的三角形木块A静止在水平面上,一质量为m的物体B从A的斜面上端由静止开始沿斜面下滑,三角形木块A仍然保持静止,则下列说法中正确的是
A.A对地面的压力小于
B.水平面对A的静摩擦力可能为零
C.水平面对A的静摩擦力方向可能水平向左
D.若B沿A的斜面下滑时突然受到一沿斜面向上的力F的作用,水平面对A的摩擦力变大
11、2018年10月24日,安徽省第十四届运动会在蚌埠体育中心闭幕.运动员在下列运动过程中均不考虑空气阻力,其说法正确的是( )
A.跳高运动员在越杆时处于平衡状态
B.蹦床运动员在空中上升到最高点时处于完全失重状态
C.举重运动员在举铃过头停在最高点时铃处于平衡状态
D.跳远运动员助跑是为了增加自己的惯性,以便跳得更远
12、下列运动属于匀变速运动的是( )
A.自由落体运动 B.竖直上抛运动
C.平抛运动 D.匀速圆周运动
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验
①图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,其示数为7.73cm,图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度,此时弹簧的伸长量△l为_______cm;
②本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力,关于此操作,下列选项中规范的做法是______;(填选项前的字母)
A.逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
B.随意增减钩码,记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
③图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量△l与弹力F的关系图线,图线的AB段明显偏离直线OA,造成这种现象的主要原因是_____________
14、用如图所示的实验装置探究“加速度与力、质量的关系”图中A、B为两个光电门(连接光电计时器),C为固定在木槽上的遮光条实验前(不挂钩码)左右移动小木块使木槽能够在长木板上匀速运动。遮光条C的宽度为d,两光电门A、B间的距离为x,木槽通过A、B两个光电门的速度等于遮光条的宽度除以遮光条通过光电门的时间,实验时木槽每次都从同一位置由静止释放研究对象为木槽(包括内部的砝码)及钩码组成的系统。
(1)通过光电计时器读出遮光条通过A、B两个光电门的时间分别是tA、tB则木槽的加速度是______(用测量的符号表示);
(2)保持悬挂钩码的质量m不变,增加或减少槽内的砝码测出每次对应的加速度,为了能直观反映在合外力一定的情况下,加速度与质量的关系,应作出a与______关系图像(M表示槽及槽内砝码的总质量,m不能比M小很多);
A.M
B.m
C.
D.
(3)为了精确测量木槽运动的加速度,某同学固定光电门B移动光电门A,然后多次从同一位置释放木槽,测出遮光条每次经过光电门A的时间tA和tB两光电门间的距离x,此同学作出的图像应为图中的______,所作图像斜率的绝对值为k则木槽的加速度a=______。
15、在探究加速度与力、质量的关系时,小王同学采用如图装置,如图1中小车及砝码的质量用M表示,沙桶及沙的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带计算出。
(1)往沙桶中加入一定量的沙子,当M与m的大小关系满足______时,可近似认为绳对小车的拉力大小等于沙桶和沙的重力;在释放小车______(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源,在纸带上打出一系列的点。
(2)在平衡摩擦力后,他用打点计时器打出的纸带的一段如图2,该纸带上相邻两个计数点间还有4个点未标出,打点计时器使用交流电的频率是50Hz,则小车的加速度大小是______m/s2,当打点计时器打B点时小车的速度是______m/s;(结果保留三位有效数字)
(3)小张同学用同一装置做实验,他们俩在同一坐标系中画出了a-F关系图,如图3,小张和小王同学做实验,哪一个物理量是不同的______。
三.计算题(22分)
16、(12分)如图甲所示,质量为m、电荷量为e的电子经加速电压U1,加速后,在水平方向沿O1O2垂直进入偏转电场.已知形成偏转电场的平行板电容器的极板长为L(不考虑电场边缘效应),两极板间距为d,O1O2为两极板的中线,P是足够大的荧光屏,且屏与极板右边缘的距离也为L.求:
(1)粒子进入偏转电场的速度v的大小;
(2)若偏转电场两板间加恒定电压,电子经过偏转电场后正好打中屏上的A点,A点与极板M在同一水平线上,求偏转电场所加电压U2;
(3)若偏转电场两板间的电压按如图乙所示作周期性变化,要使电子经加速电场后t=0时刻进入偏转电场后水平击中A点,试确定偏转电场电压U0以及周期T分别应该满足的条件
17、(10分)某粮仓为了把大米送到一定高度处的储藏间,铺设如图所示的传输装置,其中 AB 为长度 L1=4m的水平传送带,CD 为长度 L2=9m、倾角θ=37°的倾斜传送带,两传送带的运行速度可调.现将一袋大米无初速地放在 A 端,设米袋从 B 转移到 C 时速度大小不变,已知米袋与两传送带之间的动摩擦因数均为μ=0.5,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度 g=10m/s2,sin37°=0.6, cos37°=0.8.现在对设备按照如下两种方式进行调试:
(1)使水平传送带以 v1=5m/s 的速度顺时针匀速转动,倾斜传送带不转动.求:
①米袋在水平传送带上加速运动的距离;
②米袋沿倾斜传送带所能上滑的距离
(2)使两条传送带以相同的速度 v2 顺时针匀速转动,为了使米袋能被运送到 D 端,试通过分析计算 v2 的最小值
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】对比匀变速直线运动的位移公式s=v0t+就可以计算出初速度与加速度的值,式中的负号表示加速度的方向为负,由于初速度是正的,所以是匀减速度运动.
思路分析:根据匀变速直线运动的位移公式分析,
试题点评:本题考查了对匀变速直线运动的位移公式的理解,熟练公式是关键
2、D
【解析】x-t图像的斜率表示物体运动的速度大小,v-t图像的斜率表示物体加速度的大小,故0~2s内甲图质点做匀速直线运动,乙图质点做匀加速直线运动,A错误;2~3s内甲图质点斜率为零,即速度为零,乙图质点速度恒定不变,做匀速直线运动,B错误;3~5s内甲图斜率恒定做匀速直线运动,而乙图质点速度均匀减小,做匀减速直线运动,C错误;x-t表示质点的位置坐标随时间变化图像,故甲图质点位移为,v-t图像图线与坐标围成的面积表示位移,故,D正确
3、B
【解析】A.位移是由初位置指向末位置的有向线段,而路程是物体运动路径的长度,两者大小不一定相等,当物体做单向直线运动时,位移的大小等于路程,故A错误;
B.时刻是指某一瞬时,则知早上8点上课,8点是时刻,故B正确;
C.物体能否被看成质点,并不是看体积大小,而要看物体的大小和形状在所研究的问题能否忽略,故C错误;
D.加速度与速度无关,加速度大的物体,速度不一定大,故D错误。
故选B。
4、B
【解析】A.将t=1s代入到
得第1s内的位移为
x=5m
A错误;
B.前2s内的平均速度
B正确;
C.将
与匀变速直线运动的位移公式
对照可得:
则任意相邻1s内的位移差是
C错误;
D.任意1s内的速度增量
D错误;
故选B。
5、B
【解析】ABC、根据胡克定律F=kx得,弹簧的劲度系数:
k===1000N/m.故A错误,B正确,C错误
D、弹簧伸长与受到的拉力成正比,弹簧的劲度系数k与弹簧弹力F的变化无关,与弹簧本身有关.故D错误
故选B
6、A
【解析】本题考查匀变速直线运动位移公式,根据对比和,求出汽车的初速度和加速度,再根据速度时间公式和位移时间公式求出减速到停止的时间和位移
【详解】由匀变速直线运动位移公式和对比可得,=5m/s;,
故本题选A
【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式,,以及速度时间公式v=v0+at
7、BD
【解析】分别对A和B,应用整体法可以求得系统的共同的加速度的大小,再采用隔离法对A或B受力分析,可以求得物体之间的作用的大
【详解】用水平推力F向右推A时,对整体由牛顿第二定律得:F﹣μ(M+m)g=(M+m)a1,对于B由牛顿第二定律得:F1﹣μmg=ma1,解得:,,用水平力F向左推B时,对AB整体由牛顿第二定律得:F﹣μ(M+m)g=(M+m)a2,对于A由牛顿第二定律得:F2﹣μMg=Ma2,解得:,,所以Fl:F2=m:M,a1:a2=1:1,故BD正确,AC错误
【点睛】当分析多个物体的受力、运动情况时,通常可以采用整体法和隔离法,用整体法可以求得系统的加速度的大小,再用隔离法可以求物体之间的作用的大小
8、BC
【解析】根据题意,本题考查惯性的规律,一切物体总有保持原来运动状态的性质,叫惯性.当两个物体间产生相对运动时,上部的水由于惯性会保持原来的运动状态,就会倾斜,本题可以根据选项判断能否发生题干中的现象
【详解】水和碗在随车匀速行驶的过程中,水面水平.水面突然向左倾斜,根据惯性的规律可知,碗可能向左减速,由于水存在惯性,还想保持原来的运动状态,立刻向左倾斜;也可能是碗随车向右加速,水中的碗由于惯性,还想保持原来的运动状态,立刻向左倾斜.故AD错误,BC正确
故本题BC
【点睛】对惯性现象的理解,关键是明确所涉及到的物体运动状态发生怎样的改变或将发生什么样的改变,同时根据物体受到的力进行判断
9、BD
【解析】A.同一根弹簧弹力相等,A、B所受弹簧弹力大小之比为1:1,故A错误;
B.对A、B两个物体受力分析,并合成矢量三角形,如图所示:
A、B都处于静止状态,受力平衡,则有:
对物体A:
对物体B:
则:
B正确;
C.悬挂A、B细线上的拉力之比:
C错误;
D.快速撤去弹簧瞬间,小球做圆周运动,速度为0,在向心方向上合力为零,加速度由重力在切线方向的分力提供:
两小球加速度之比:
D正确。
故选BD。
10、BC
【解析】先对物体B受力分析,根据正交分解法求出各个力的关系,再对A受力分析,求出要求的各个力
【详解】对物体B受力分析,受重力G、支持力N、滑动摩擦力f,如图
再对A物体受力分析,受重力Mg、地面的支持力FN、B对A的压力N′,B对A的摩擦力f′,地面对A可能有静摩擦力f静,先假设有且向右,如图
当物体B匀速下滑时,根据共点力平衡条件,有
mgsinθ-f=0 ①
N-mgcosθ=0 ②
当物体B加速下滑时,有
mgsinθ>f ③
N-mgcosθ=0 ④
当物体B减速下滑时,有
mgsinθ<f ⑤
N-mgcosθ=0 ⑥
由于物体A保持静止,根据共点力平衡条件,有
FN-Mg-f′sinθ-N′cosθ=0 ⑦
f′cosθ-N′sinθ-f静=0 ⑧
根据牛顿第三定律
N=N′ ⑨
f=f′ ⑩
当物体加速下降时,由③④⑦⑧⑨⑩,得到FN<(M+m)g,故A错误;当物体匀速下降时,由①②⑦⑧⑨⑩,得到F静=0,故B正确;当物体减速下降时,由⑤⑥⑦⑧⑨⑩,得到F静<0,即静摩擦力与假定的方向相反,向左,故C正确;若B沿A的斜面下滑时突然受到一沿斜面向上的力F的作用,物体B的加速度立即发生了变化,但由于惯性,速度来不及变化,故摩擦力方向不变,故B对A的力不变,水平面对A的摩擦力不变,故D错误;故选BC
【点睛】本题关键分别对物体B和A受力分析,然后分B加速、减速和匀速三种情况受力分析,列式讨论
11、BC
【解析】明确超重和失重的性质分析是否失重;知道加速度向上时为超重,加速度向下时为失重;知道惯性大小只与质量有关
【详解】跳高运动员在越杆时受到重力作用,处于非平衡状态,故A错误;蹦床运动员在空中上升到最高点时速度为零,加速度为g,方向竖直向下,故处于完全失重状态,故B正确;举重运动员在举铃过头停在最高点时,铃处于静止状态,即平衡状态,故C正确;质量是惯性的唯一量度,助跑是为了跳出时速度大,跳得更远,故D错误.所以BC正确,AD错误
【点睛】本题考查超重失重现象以及惯性的性质,要注意明确物体超重失重只与加速度有关,加速度向下即为失重,加速度向上即为超重
12、ABC
【解析】匀变速运动过程中加速度恒定不变,即合力不变,自由落体运动和竖直上抛以及平抛运动过程中只受重力作用,加速度恒定不变,是匀变速运动;匀速圆周运动过程中加速度大小不变,但是方向时刻在变,故不属于匀变速运动,故ABC正确,D错误。
故选ABC。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.6.93cm ②.A ③.钩码重力超过弹簧弹力范围
【解析】①乙的读数为14.66cm,则弹簧的伸长量△l =14.66cm–7.73cm =6.93cm
②为了更好的找出弹力与形变量之间的规律,应逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重,A正确;
③弹簧超出了弹性限度,弹簧被损坏,弹簧的伸长量△l与弹力F不成正比。
14、 ①. ②.D ③.B ④.
【解析】(1)[1]遮光片通过光电门的速度分别为:
根据速度位移公式可知:
解得:
;
(2)[2]悬挂钩码的质量保持不变,分别对和应用牛顿第二定律:
两式相加:
即合力保持不变,与系统质量成反比,应作图线,ABC错误,D正确。
故选D;
(3)[3]某同学固定光电门,移动光电门,然后释放木槽,测出遮光条每次经过光电门的时间通过光电门的瞬时速度:
光电门位置的速度为定值,根据:
得:
A错误,B正确。
故选B;
[4]同学所作图像的斜率的绝对值为,则有:
解得系统的加速度:
。
15、 ①. ②.之前 ③.0.390 ④.0.377 ⑤.小车和砝码的质量
【解析】(1)[1]假设小车和砝码的加速度为,拉力为
对沙桶及沙:
对小车和砝码:
联立得:
故只有在的情况下近似认为拉力等于;
[2]由于人有反应时间,为提高打出的有效点的个数,应该先接通电源,待打点稳定后再接通电源。
(2)[3]纸带上每相邻两个计数点间还有4个点,所以相邻的计数点之间的时间间隔是,根据逐差法求解加速度:
,
[4]根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度得点的速度:
(3)[5]根据牛顿第二定律可知:
即图象的斜率等于小车和砝码的质量,所以两人的实验中小车和砝码的质量不同。
三.计算题(22分)
16、粒子进入偏转电场的速度v的大小
偏转电场所加电压
偏转电场电压2,3,,周期2,3,
【解析】(1)电子经加速电场加速:
解得:
(2)由题意知,电子经偏转电场偏转后做匀速直线运动到达A点,设电子离开偏转电场时的偏转角为,则由几何关系得:
解得:
又
解得:
(3)要使电子在水平在水平方向击中A点,电子必向上极板偏转,且vy=0,则电子应在时刻进入偏转电场,且电子在偏转电场中运动的时间为整数个周期,设电子从加速电场射出的速度为,则
因为电子水平射出,则电子在偏转电场中的运动时间满足
则
(n=1,2,3,4…)
在竖直方向位移应满足
解得:
(n=1,2,3,4…)
【点睛】带电粒子在电场中的运动,综合了静电场和力学的知识,分析方法和力学的分析方法基本相同.先分析受力情况再分析运动状态和运动过程(平衡、加速、减速,直线或曲线),然后选用恰当的规律解题.解决这类问题的基本方法有两种,第一种利用力和运动的观点,选用牛顿第二定律和运动学公式求解;第二种利用能量转化的观点,选用动能定理和功能关系求解
17、(1)①2.5m;②1.25m (2)6m/s
【解析】(1)①对米袋,根据牛顿第二定律得
加速阶段,当米袋速度增加到和传送带一样时,根据运动学公式得
解得
②倾斜传送带不动,米袋沿传送带向上做匀减速运动,根据牛顿第二定律得
因,故米袋到达时速度大小为,设米袋在所能上滑的距离为,则有
解得
可见,,故米袋沿倾斜传送带所能上滑的距离为
(2),所以无论如何调节倾斜传送带速度,米袋所受合力均沿传送带向下.为使米袋能到达端且在端所需速度最小,应使其向上运动过程中所受滑动摩擦力始终沿传送带向上,此时对米袋应用牛顿第二定律得
解得
在水平传送带上,当米袋速度增加到等于时,其加速距离为,则
可见,,故米袋在水平传送带上能被加速到,所以最小值为
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