资源描述
2025年北京市顺义区市级名校物理高一第一学期期末调研试题
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、如图所示,一根弹簧,其自由端B在未悬挂重物时指针正对刻度0,在弹性限度内,当挂上80N重物时指针正对刻度40,若要指针正对刻度20应挂重物是( )
A.40N
B.30N
C.20N
D.因k值不知无法计算
2、小明从某地打车到车站接人后返回出发地,司机打出全程的发票如图所示,下列说法正确的是( )
A.11:26指时间
B.出租车的位移大小为23.0km
C.出租车的平均速度是0
D.出租车的平均速度是46km/h
3、在物理学的重大发现中,科学家总结出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思维法、类比法和建立物理模型法等,以下关于物理学研究方法的叙述中不正确的是( )
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理想模型法
B.根据速度定义式,当非常小时,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维法
C.定义加速度概念时,用表示速度变化快慢运用了极限思维的方法
D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分成很多小段,每小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里运用了微元法
4、一个物体A静止在粗糙的斜面上,以下关于物体受到的力说法正确的是
A.重力、支持力、压力 B.重力、压力、下滑力
C.重力、摩擦力、下滑力 D.重力、支持力、摩擦力
5、如图,在光滑地面上,水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动。小车质量是M,木块质量是m,力大小是F,加速度大小是a,木块和小车之间动摩擦因数是。则在这个过程中,木块受到的摩擦力大小是( )
A. B.Ma
C. D.
6、如图所示描述质点运动的图象中,图线与时间轴围成的面积不表示对应时间内质点位移的是( )
A. B.
C. D.
7、图中甲为“探究求合力的方法”的实验装置,OA为橡皮条,OB、OC分别为细轻绳.下列说法中正确的是( )
A.在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,拉橡皮条结点到达的位置O不能变化
B.用弹簧测力计拉细绳时,拉力方向必须竖直向下
C.F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程
D.某次操作时,一只弹簧测力计指针如图乙所示,根据读数规则,由图可知拉力的大小为4N
8、水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,如图所示为一水平传送带装置示意图,绷紧的传送带AB始终保持恒定的速率v=1m/s运行,一质量为m=4kg的行李无初速度地放在A处,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,A、B间的距离L=2m,g取10m/s2,该行李可视为质点,则
A.行李刚开始运动时的加速度大小为1m/s2
B.行李从A运动到B的时间为2s
C.行李在传送带上滑行痕迹的长度为1m
D.如果提高传送带的运行速率,行李从A处传送到B处的最短时间可能为2s
9、质量均为m的A、B两个小球之间系一个质量不计的弹簧,放在光滑的台面上.A紧靠墙壁,如图所示,今用恒力F将B球向左挤压弹簧,达到平衡时,突然将力F撤去,此瞬间( )
A.A球的加速度为零 B.A球的加速度为
C.B球的加速度为 D.B球的加速度为
10、如图所示,倾角为的斜面体c置于水平地面上,小盒b置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体a连接,连接b的一段细绳与斜面平行,连接a的一段细绳竖直,a连接在竖直固定在地面的弹簧上,现在b盒内缓慢加入适量砂粒,a、b、c位置始终保持不变,下列说法中正确的是: ( )
A.地面对c的支持力可能不变
B.b对c的摩擦力可能先减小后增大
C.弹簧的弹力始终不变
D.c对地面的摩擦力方向始终向左
11、如图所示,甲乙叠放在水平面上,现对甲施加水平向右的力F,使它们一起向右匀速运动,则乙对甲的摩擦力f1和水平面对乙的摩擦力f2分别为( )
A.f2=F,向左 B.f1=0
C.f1=F,向左 D.f2=F,向右
12、在光滑水平面上有一个质量为m=1kg的小球,小球的一端与水平轻弹簧连接,另一端与不可伸长的轻绳相连,轻绳与竖直方向成45°角,如图所示.小球处于静止状态,且水平面对小球的弹力恰好为零,(取g=10m/s2),则( )
A.此时弹簧的弹力大小为
B.剪断细绳的瞬间,小球加速度的大小为
C.剪断细绳的瞬间,小球加速度的大小为
D.剪断细绳的瞬间,小球受到的合力方向水平向左
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、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=______。
14、为了探究物体质量一定时加速度与力的关系,甲、乙两同学设计了如图所示的实验装置。其中M为小车的质量,m为砂和砂桶的总质量,为滑轮的质量,力传感器可测出轻绳的拉力大小。
(1)关于此实验,下列说法中正确的是__________
A.实验前,一定先用天平测出砂和砂桶的质量
B.因为力传感器可测出拉力的大小,所以此实验不需要补偿阻力
C.实验时,小车应靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录力传感器的示数
D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M
(2)甲同学以力传感器的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出a-F图像是一条过原点的直线,已知图线的斜率,滑轮的质量,则小车的质量为( )
A.1.25kg B.2.30kg C.2.50kg D.1.05kg
15、细线一端系住质量为1kg的小球,另一端与斜面相连,细线与斜面平行,斜面倾角为=53°,如图所示.使小球和斜面以共同的加速度向右作匀加速直线运动,当小球恰好离开斜面时,它们的加速度大小为_________m/s2,此时绳子的拉力大小为_________N.(g=10m/s2,cos53°=0.6,sin53°=0.8)
三.计算题(22分)
16、(12分)如图所示,两个完全相同的物块A,B用轻绳连接放在水平地面上,在方向与水平面成角斜向下恒定推力F作用下,以的速度向右做匀速直线运动。已知A、B质量均为10kg,两物块与地面之间的动摩擦因数均为(, ,),求:
(1)推力F的大小;
(2)某时刻剪断轻绳,剪断轻绳后物块A在水平地面上运动的时间和运动的距离;
(3)已知轻绳长度,剪断轻绳到物块A刚好静止时两物块A、B间的距离。
17、(10分)质量为m的长木板静止在水平地面上,质量同样为m的滑块(视为质点)以初速度v0从木板左端滑上木板,经过0.5s滑块刚好滑到木板的中点,下右图为滑块滑上木板后的速度时间图像,若滑块与木板间动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2,求:
(1)μ1、μ2各是多少?
(2)滑块的总位移和木板的总长度各是多少?
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】据题,弹簧的自由端B未悬挂重物时,指针正对刻度0.当挂上80N重物时,弹簧的弹力为80N,指针正对时刻40,则弹力F1=80N,弹簧伸长为x1=40.指针正对刻度20时,弹簧伸长为x2=20,根据胡克定律F=kx得
F1:F2=x1:x2
代入解得,F2=40N,即所挂重物的重力为40N。
A.40N,与结论相符,选项A正确;
B.30N,与结论不相符,选项B错误;
C.20N,与结论不相符,选项C错误;
D.因k值不知无法计算,与结论不相符,选项D错误;
故选A。
2、C
【解析】A.11:26指时刻,选项A错误;
B.出租车的路程大小为23.0km,选项B错误;
CD.出租车的位移为零,则平均速度是0,选项C正确,D错误。
故选C。
3、C
【解析】知道理想模型法、极限思维法、微元法等物理思维方法的特点即可解题
【详解】A.不考虑物体本身的大小和形状,只保留物体质量的属性,就可以将物体视为质点,用质点来代替物体的方法叫理想模型法,故A正确;
B.根据速度的定义式,当非常小时,速度就接近该时刻的速度,即瞬时速度,运用了极限思维法,故B正确;
C.定义加速度概念时,用表示速度变化快慢运用了比值定义法,故C错误;
D.在推导匀变直线运动位移公式时,将时间等分为若干个极小值,这样运动过程就被等分为若干小段,每一小段就可以视为匀速直线运动,逐个计算最后累加,应用了微元法,故D正确
【点睛】明确各类物理思维方法的含义即可解决该题
4、D
【解析】物体静止在粗糙的斜面上,首先物体要受到重力和斜面的支持力;物体处于平衡状态,没有沿斜面向下滑动,说明物体还要受到斜面对物体的沿斜面向上的静摩擦力.故选项D正确,选项ABC错误
故选D
5、A
【解析】先对整体受力分析,受重力、支持力和拉力,根据牛顿第二定律,有
F=(M+m)a
再对物体m受力分析,受重力、支持力和向前的静摩擦力,根据牛顿第二定律,有:
f=ma
联立解得:
故BCD错误,A正确
故选A。
6、D
【解析】根据图像中各物理量的意义进行判断即可
【详解】速度时间图线与时间轴围成的面积表示对应时间内质点位移,故ABC错误.在x-t图线中,纵坐标的变化量表示位移,图线与时间轴围成的面积不表示对应时间内质点位移,故D正确.故选D
7、AC
【解析】实验的目的是要验证平行四边形定则,故应通过平行四边形得出合力再与真实的合力进行比较;理解实验的原理即可解答本题;先读出弹簧测力计的最小分度,再读出整数,再估读出小数部分
【详解】A、在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条结点O的位置不能变化,故A正确;
B、弹簧测力计拉细线时,拉力方向不一定竖直向下,故B错误;
C、F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程,故C正确;
D、根据读数规则,读数应都到最小分度的下一位,则结果为4.00N,D错误
故选AC
【点睛】实验核心是实验原理,根据原理选择器材,安排实验步骤,分析实验误差,明确注意两项,进行数据处理等等.本题属于对实验原理的直接考查,应准确掌握实验的目的及实验原理分析需要记录的内容,在学习绝不能死记硬背
8、AD
【解析】A.行李的质量是4kg,则重力是40N,行李与传送带之间的弹力为40N,则行李受到的摩擦力:
行李的加速度
故A正确;
B.设行李做匀加速运动的时间为t1,由题意知行李加速运动的末速度v=1m/s,则由匀加速直线运动规律v=at1得:
该过程中的位移
行李匀速运动的时间
所以运动的总时间
故B错误;
C.在行李加速的时间内传送带的位移
行李在传送带上滑行痕迹的长度为
故C错误;
D.若行李从A一直匀加速运动到B时,传送时间最短。则代入数值得
故D正确。
故选AD
9、AC
【解析】先分析将力F撤去前弹簧的弹力大小,再分析将力F撤去的瞬间两球所受的合力,根据牛顿第二定律求解加速度
【详解】力F撤去前弹簧的弹力大小为F.将力F撤去的瞬间,弹簧的弹力没有变化,则A的受力情况没有变化,合力为零,B的合力大小等于F,根据牛顿第二定律得到A球的加速度为零,B球的加速度为
【点睛】瞬时问题是牛顿定律应用典型的问题,一般先分析状态变化前弹簧的弹力,再研究状态变化瞬间物体的受力情况,求解加速度,要抓住弹簧的弹力不能突变的特点
10、BC
【解析】绳子拉力保持不变.b对斜面的压力等于b及沙子的总重力沿垂直于斜面的分力.b所受的重力沿斜面向下的分力与拉力的合力等于静摩擦力.当向b中缓慢加入沙子时,根据平衡条件讨论b受到的摩擦力的变化.整体保持静止,合力为零,保持不变
【详解】以b与c组成的整体为研究对象,整体受到重力、支持力以及绳子向左上方的拉力、地面的摩擦力,在b盒内缓慢加入适量砂粒后,竖直向下的重力增大,而其他的力不变,所以整体受到的支持力一定增大.故A错误;由于不知道b的重力沿着斜面方向的分力与细线拉力的大小关系,故不能确定静摩擦力的方向,故随着沙子质量的增加,静摩擦力可能增加、可能减小,有可能先减小后增大.故B正确;a的位置始终保持不变,可知弹簧的形变量保持不变,则弹簧的弹力不变,选项C正确;以b与c组成的整体为研究对象,整体受到重力、支持力以及绳子向左上方的拉力、地面的摩擦力,水平方向除摩擦力外,只有绳子的拉力有一个向右的分力,所以可知地面对c的摩擦力的方向向左.由牛顿第三定律可知,c对地面的摩擦力向右,故D错误;故选BC
【点睛】本题关键通过分析物体的受力情况,确定摩擦力的大小和方向;关键是能正确选择研究对象;注意静摩擦力可能沿着斜面向下,也可能沿着斜面向上
11、AC
【解析】BC.对物体甲受力分析,竖直方向受重力和支持力,水平方向受拉力F,故乙对甲的摩擦力f1一定向左,且与F二力平衡,即f1=F,向左;选项B错误,C正确;
AD.再对乙受力分析,竖直方向受重力、压力和支持力;水平方向受甲对乙向右的摩擦力f1′,由于匀速,故地面对乙的摩擦力f2一定向左,根据平衡条件和牛顿第三定律,有
f1=f1′①
f1=f2 ②
故
f2=F
向左;
故A正确,D错误;
故选AC。
12、CD
【解析】水平面对小球的弹力为零,小球在绳没有断时受到绳的拉力T、重力mg和弹簧的弹力F作用而处于平衡状态,如图所示:
由平衡条件得:竖直方向:Tcosθ=mg; 水平方向:Tsinθ=F,解得:F=mgtanθ=10N,则A错误;剪断轻绳后瞬间小球在竖直方向仍平衡,水平面支持力与重力平衡:N=mg,合力方向水平向左,由牛顿第二定律得:F=ma,解得:a=10m/s2 ,方向向左.所以B错误、CD正确;故选CD
【点睛】本题是瞬时问题,先分析剪断轻绳前小球的受力情况,再分析剪断轻绳瞬间的受力情况,再根据牛顿第二定律求解瞬间的加速度
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 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:
。
14、 ①.C ②.B
【解析】(1)[1]A.实验时,因用力传感器可测得小车的拉力,故没必要用天平测出砂和砂桶的质量;选项A错误;
B.力传感器可测出拉力的大小,但仍需要平衡摩擦力;故B错误;
C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录力传感器的示数,故C正确;
D.实验时,因力传感器可测得小车的拉力,故没必要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M,故D错误。
故选C。
(2)[2]由图根据牛顿第二定律有
所以有
代入数据可解得M=2.3kg,故B正确,ACD错误。
故选B。
15、5 m/s2,12.5N;
【解析】对小球受力分析,沿x、y方向分别正交分解,列方程可求解;求出斜面对小球支持力刚好等于0时的水平向右的加速度临界状态,结合小球受力分析列方程可求解
【详解】当斜面的支持力恰好为零,小球受重力和拉力两个力作用
根据牛顿第二定律得:mgcotα=ma
解得:
由竖直方向平衡得:
解得:
【点睛】本题考查临界问题的分析,要注意明确两种情况下小球均还在斜面上,故绳的夹角不变;注意根据几何关系求合力的方法
三.计算题(22分)
16、 (1);(2),;(3)
【解析】(1)将两物块A、B作为一整体,因为做匀速直线运动,则有
代入数据解得;
(2)剪断轻绳后物块A做匀减速运动,则由牛顿第二定律得
A速度减为零时的时间为
联立两式代入数据解得;运动距离
代入数据解得;
(3)剪断轻绳断后物块B做匀加速运动。受力分析如图
对于B物体,由牛顿第二定律得
故线断后到物体A停止滑行间,物体B继续滑行的距离为
代入数据解得;所以物块A静止时物块A、B的距离
17、(1)0.6;0.2(2)1.5m,2.0m
【解析】(1)设0.5s滑块的速度为v1,由v-t图像可知:v0=4m/s v1=1m/s
滑块的加速度
木板的加速度大小
对滑块受力分析根据牛顿定律:μ1mg=ma1
所以μ1=0.6
对木板受力分析:μ1mg-μ2∙2mg= ma2
解得 μ2=0.2
(2)0.5s滑块和木板达到共同速度v1,假设不再发生相对滑动则2ma3=μ2∙2mg
解得a3=2m/s2 因ma3=f<μ1mg
假设成立,即0.5s后滑块和木板相对静止,滑块总位移为s1则
解得s1=1.5m
由v-t图像可知
所以木板的长度 L=2.0m
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