资源描述
江苏省泰州市2025-2026学年高一物理第一学期期末联考试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、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、如图,细线悬挂的物体重力均为10N,对A、B两弹簧秤的示数,下列说法正确的是( )
A.A的示数为0,B的示数为0
B.A的示数为10N,B的示数为0
C.A的示数为0,B的示数为10N
D.A的示数为10N,B的示数为10N
2、关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )
A.速度变化得越多,加速度就越大
B.速度变化得越快,加速度就越大
C.加速度方向保持不变,速度方向也保持不变
D.加速度大小不断变小,速度大小也不断变小
3、将木块A、B叠放在斜面上,均处于静止状态,如图所示。则B物体受力的个数为
A.3个 B.4个
C.5个 D.6个
4、一轻质弹簧在弹性限度内伸长了1cm时产生了2N的弹力,则这根弹簧的劲度系数是( )
A.2N/m B.200N/m
C.20N/m D.0.2N/m
5、汽车以大小为20m/s的速度做匀速直线运动,刹车后,获得的加速度的大小为5m/s2,那么刹车后2s内与刹车后6s内汽车通过的路程之比为( )
A.1∶1 B.3∶1
C.4∶3 D.3∶4
6、下列几种情况中,升降机绳索拉力最大的是( )
A.以很大速度匀速上升
B.以很小速度匀速下降
C.上升时以很大加速度减速
D.下降时以很大的加速度减速
7、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,汽车离停车线距离为2m
B.如果驾驶员立即刹车制动,则t=2s时,汽车离停车线距离为1.6m
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
8、如图所示,A、B两个物体质量不等且mA>mB,在水平拉力F的作用下,沿光滑水平面一起向右运动,滑轮及细绳质量不计.下列说法中正确的有( )
A.物体A所受的摩擦力方向向左
B.物体B受到的摩擦力大小等于A受到的摩擦力大小
C.水平力F较小时,物体A、B间没有摩擦
D.水平力F足够大时,物体A、B间会打滑
9、我国高铁技术处于世界领先水平,和谐号动车组是由动车和拖车编组而成,提供动力的车厢叫动车,不提供动力的车厢叫拖车.假设动车组各车厢质量均相等,动车的额定功率都相同,动车组在水平直轨道上送行过程中阻力与车重成正比,某列动车组由8节车厢组成其中第1、5节车厢为动车,其余为拖车,则该动车组( )
A.启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相同
B.做匀加速运动时,第5、6节与第6、7节车厢间的作用力大小相同
C.进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比
D.与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1:2
10、图甲是某同学站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图,a、d、f、g 时刻其重心P 位置对应如图.图乙是根据传感器采集到的数据做出的F-t 图线,图中a~g 各点与图甲相对应(其中b、c、e 时刻图甲未画出).根据图象可知( )
A.该同学的重力为500N
B.在a-b 时间内,该同学在加速下降
C.e 时刻该同学正在减速上升
D.该同学在d 时的加速度等于在f 时的加速度
11、如图所示,重物的质量为m,轻细绳AO的A端和BO的B端固定,平衡时AO水平,BO与水平方向的夹角为60°.AO的拉力F1和BO的拉力F2与物体重力的大小关系是( )
A.F1>mg B.F1<mg
C.F2<mg D.F2>mg
12、物体在直角坐标系所在的平面内由点开始运动,轴方向的加速度随时间变化图像如图所示,轴方向速度随时间变化的图象如图所示,物体的初速度为则对该物体运动过程的描述正确的是
A.物体在0~2s做直线运动,在2s~3s做曲线运动
B.物体在0~2s的加速度大小为2s~3s的加速度大小为
C.物体在0~2s和2s~3s内位移之比
D.物体2s末速度最大,最大值为
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、如图甲所示的实验装置可以用来探究加速度与力的关系.实验中用到了位移传感器,发射器放在运动的小车上,接收器与计算机相连,即可通过计算机得到小车加速度的具体数值.实验中通过增加钩码的数量,进行多次测量,可得小车运动的加速度和钩码重力F的关系图像,如图乙所示
(1)图像不过原点,表明实验之前缺少的一个必要操作是______________.
(2)由图像可以计算出小车与木板间的动摩擦因素_______(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(g取).
(3)随着所挂钩码数量增加,拉力F越来越大,图线不断延伸,后半段将要发生弯曲,请预测图线将向_________(填“横轴”或“纵轴”)一侧弯曲.
(4)为使实验图线能不出现(3)中的问题,下列操作可行的是__________.
A.将钩码全部置于小车内,取用钩码改变细绳拉力时,保持钩码总数一定
B.在改变钩码数量时同时用木块垫高长木板的右端,使小车获得更大的加速度
C.选用质量更小的小车,使小车能够平稳的加速,同时减小摩擦力带来的影响
D.换用动摩擦因数更小的木板,使小车所受拉力更接近小车的合外力
14、“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图
(1)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是_____
(2)本实验采用的科学方法是_____
A.理想实验法 B.等效替代法
C.控制变量法 D.建立物理模型法
(3)某同学在做该实验时有下面的一些想法,其中不正确的是_____
A.拉橡皮条的细绳要长一些,且必须等长
B.拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应与木板平行
C.橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置O时,拉力要适当大些
D.拉力F1和F2的夹角越大越好
(4)为提高实验结论的可靠性,在多次实验时,结点O的位置_____(填“可以”或“不可以”)变动
15、“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示
(1)下列说法正确的是_______
A.在平衡摩擦力时,不需要挂上细线和砝码盘
B.“盘和砝码的总质量远小于小车的质量”这一条件如不满足对探究过程会产生影响
C.在探究加速度与力的关系时,只需测量一次,记录一组数据即可
D.当改变小车的质量时,由于小车的摩擦力发生变化,所以需要再次平衡摩擦力
(2)在实验中,某同学得到了一条纸带如图所示,选择了A、B、C、D、E、F、G作为计数点,相邻两个计数点间还有4个计时点没有标出,其中x1=1.19cm、x2=2.40cm、x3=3.60cm、x4=4.79cm、x5=6.00cm、x6=7.22cm.已知电源频率为50 Hz,可以计算出小车的加速度大小是________m/s2(保留三位有效数字).打点计时器打D点时的瞬时速度是________ m/s(保留两位有效数字)
(3)假设某同学在一次实验中准确的平衡了摩擦力,但在测量所挂重物的质量时,忘记了砝码盘的质量.用a表示小车的加速度,F表示细线作用于小车的拉力,他绘出的a-F关系图象可能是________
A. B. C. D.
三.计算题(22分)
16、(12分)如图所示,一个质量m=20kg的物体放在水平地面上.对物体施加一个F =100 N的拉力,使物体做初速为零的匀加速直线运动.已知拉力与水平方向的夹角θ=37°,物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.50,sin37°=0.60,cos37°=0.80,取重力加速度g=10m/s2
(1)求物体运动的加速度大小;
(2)求物体在 2.0 s末的瞬时速率;
(3)若在 2.0 s末时撤去拉力F,求此后物体沿水平地面可滑行的最大距离
17、(10分)如图所示,斜面静止于水平地面上,光滑的A球分别与斜面和竖直墙面接触,且处于静止状态,已知球A和斜面的质量均为m,斜面的倾角为θ,重力加速度为g.求:
(1)求A球对斜面的压力大小?
(2)地面对斜面的支持力和摩擦力的大小?
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A:由重物平衡得到,弹簧的拉力大小
FA=G
则弹簧秤A的示数大小为
G=10N
对B:由左侧重物(或右侧重物)平衡得到弹簧的拉力大小
FB=G
则弹簧秤B的示数也为
G=10N
选项ABC错误,D正确。
故选D。
2、B
【解析】A.物体的速度变化大,但所需时间更长的话,物体速度的变化率可能很小,则加速度就会很小,故A错误;
B.加速度反映速度变化的快慢,速度变化得越快,加速度就越大,故B正确;
C.加速度方向保持不变,速度方向可以变化,例如平抛运动,故C错误;
D.如果加速度方向与速度方向相同,加速度大小不断变小,速度却增大,故D错误。
故选B。
3、C
【解析】对B受力分析可知能确定4个力:有重力GB、斜面的支持力、A对B的压力、斜面对B的静摩擦力;如图所示:
对A受力分析,由平衡条件可知B对A有斜向上的摩擦力,由牛顿第三定律可知A对B有斜向下的摩擦力,故B一共受5个力,则C正确,ABD错误。
故选C。
4、B
【解析】由题,F=2N,x=1cm=1×10-2m,根据胡克定律F=kx得弹簧的劲度系数,故选B
【点睛】弹簧的弹力与形变量之间的关系遵守胡克定律.公式F=kx中,x是弹簧伸长的长度或压缩的长度,即是弹簧的形变量
5、D
【解析】汽车速度减为零的时间:
则刹车后2s内的位移:
刹车后6s内的位移等于4s内的位移,则:
则刹车2s后和6s后的位移之比为3:4;
A.1∶1与分析不符,故A错误;
B.3∶1与分析不符,故B错误;
C.4∶3与分析不符,故C错误;
D.3∶4与分析相符,故D正确
6、D
【解析】考点:牛顿第二定律
专题:牛顿运动定律综合专题
分析:首先要对货物进行受力分析,而后根据货物是处于什么样的状态,来判断出所受力的关系
解答:解:A、货物以很大匀速上升时,物体做匀速直线运动,受的拉力与重力也是一对平衡力,所以拉力等于重力;
B、货物以很大匀速上升时,物体做匀速直线运动,受的拉力与重力也是一对平衡力,所以拉力等于重力;
C、以很大的加速度减速上升时,加速度方向向下,重力大于拉力;
D、以很大的加速度减速下降时,加速度方向向上,重力小于拉力
所以升降机绳索拉力最大的是D
故选D
点评:明确物体在保持静止状态或匀速直线运动状态时,受到的力一定是平衡力.难度不大,属于基础题
7、BD
【解析】AB.汽车速度减为零所需的时间
t==s=1.6s
则2s内的位移等于1.6s内的位移
x=t=×1.6m=6.4m
此时汽车离停车线的距离
△x=8-6.4m=1.6m
故A错误,B正确;
C.若驾驶员的反应时间为0.4s,则在反应时间内的位移
x′=v0t′=8×0.4m=3.2m
到停止时的位移
X=x+x′=6.4m+3.2m=9.6m
大于8m,汽车车头不能在停车线处停下,故C错误
D.若驾驶员的反应时间为0.2s,则在反应时间内的位移
x′′=v0t′′=8×0.2m=1.6m
到停止时的位移
X′′=x+x′′=6.4m+1.6m=8m
汽车车头刚好能在停车线处停下,故D正确
8、BD
【解析】先利用整体法,可以求出物体运动的加速度的大小,再利用隔离法研究B,运用牛顿第二定律解答
【详解】A、B都受到绳子向右的拉力T,设两物体有共同的加速度a,两物体间摩擦力大小为f,设A对B的摩擦力方向向右,B对A的摩擦力方向向左,则根据牛顿第二定律,对B:T+f=mBa,T-f=mAa,得f=0.5(mB-mA)a,但由于mA>mB,f为负值,B受摩擦力方向向左.故A错误,由牛顿第三定律,B受到的摩擦力大小等于A受到的摩擦力大小,故B正确;把两个物体看作一个整体,若F增大,则两个物体的加速度a也增大,f也增大,当f达到最大静摩擦力后,物体A、B间会打滑.故C错误,D正确;故选BD
【点睛】对于多个物体的受力分析通常采用的方法就是整体法和隔离法,通过整体法求得加速度,再利用隔离法求解
9、AD
【解析】根据受力分析,结合牛顿第二定律分析车厢之间的作用力;根据动能定理分析从关闭发动机到停下来滑行的距离;当牵引力和阻力的大小相等时,动车的速度达到最大值,由此可以求得将非动力车改为动力车的数量。
【详解】A.设每节动车的功率为P,牵引力为F,每一节车厢的质量是m,阻力为kmg;启动时乘客的加速度的方向与车厢运动的方向是相同的,所以乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相同,故A正确;
B.做加速运动时,有两节动力车厢,对整个的车进行受力分析得
2F-8kmg=8ma
对6、7、8车厢进行受力分析得
F1-3kmg=3ma
对7、8车厢进行受力分析得
F2-2kmg=2ma
联立可得,故B错误;
C.设进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离为s,根据动能定理有
−8kmg•s=0−8×mv2
可得,可知进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度的平方成正比,故C错误;
D.当只有两节动力车时,最大速率为v,则
2P=8kmg•v
改为4节动车带4节拖车的动车组时
所以,故D正确。
故选AD。
【点睛】机车的速度达到最大时,机车做匀速运动,此时机车处于受力平衡状态,即此时的牵引力和受到的阻力的大小相等,再根据瞬时功率的公式即可解答本题。
10、AB
【解析】开始时的人对传感器的压力等于其重力;
失重状态:当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时,就说物体处于失重状态,此时有向下的加速度;超重状态:当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时,就说物体处于超重状态,此时有向上的加速度.人下蹲过程分别有失重和超重两个过程,先是加速下降失重,到达一个最大速度后再减速下降超重,起立也是如此
【详解】A项:开始时人处于平衡状态,人对传感器的压力是500N,根据力的平衡可知,人的重力也是500N,故A正确;
B项:由图乙可知,a-b时间内人对传感器的压力减小且小于人的重力,即处于失重状态,所以人加速下降,故B正确;
C项:e点时人对传感器的压力大于其重力,处于超重状态,不可能减速上升,故C错误;
D项:人在d点:,人在f点:
,可知d点的加速度大于f点的加速度,故D错误
故选AB
【点睛】本题考查物理知识与生活的联系,注意细致分析物理过程,仔细观察速度的变化情况,与超失重的概念联系起来加以识别
11、BD
【解析】解:对O点受力分析,如图.根据共点力平衡得,
..故B、D正确,A、C错误
故选BD
【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡进行分析
12、BD
【解析】物体在0~2s时间内,x方向做匀加速运动,y方向做匀速运动;在2s~3s内,x方向做匀减速运动,y方向做匀减速运动;根据运动的合成知识进行求解.
【详解】A.物体在0~2s内,x方向做ax1=1m/s2的匀加速运动,y方向做匀速运动,可知合运动是曲线运动;在2s~3s内,x方向做初速度vx=2m/s,加速度为ax=2m/s2的匀减速运动;y方向做初速度vy=2m/s,加速度为ay2=2m/s2的匀减速运动,则合加速度方向与合初速度方向共线,可知物体做直线运动,选项A错误;
B.物体在0~2s的加速度大小为a=ax1=1m/s2,2s~3s的加速度大小为,选项B正确;
C.物体在0~2s内x1=;,合位移:;2s~3s内位移的位移:;,则,则之比为,选项C错误;
D.因2s末在x方向和y方向都要做匀减速运动,可知物体2s末速度最大,最大值为,选项D正确;
故选BD.
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.平衡摩擦力 ②.0.1 ③.横轴 ④.A
【解析】(1)实验前要平衡摩擦力,如果不平衡摩擦力,a-F图象在F轴上将有截距;
(2)应用牛顿第二定律求出图象的函数表达式,然后根据图象的函数表达式求出质量与动摩擦因数;
(3)随砝码质量增加,滑块受到的拉力明显小于钩码的重力,图线将向F轴弯曲
【详解】(1)a-F图象在F轴上将有截距,不过原点,所以在实验前需要将轨道右端适当垫高,用来平衡摩擦力;
(2)由牛顿第二定律可知:,得,结合图像,即,解的;
(3)随着所挂砝码数量增加,拉力F越来越大,滑块受到的拉力明显小于砝码的重力,a-F图象中图线不断延伸,后半段将会发生弯曲,图线将向横轴弯曲;
(4)轨道是光滑或粗糙并不会使图像弯曲,设轨道光滑,设钩码的质量为,小车质量为,以小车为研究对象得:,以钩码为研究对象:,联立得:,则加速度,若时,绳子拉力已经近似等于钩码的重力,即,所以实验中,若将钩码全部置于小车内,取用钩码改变细绳拉力时,保持钩码总数一定,即一定,图像就不出现弯曲.故选A
故本题的答案为:(1)平衡摩擦力 (2)0.1 (3)横轴 (4)A
【点睛】探究加速度与力、质量关系要平衡摩擦力,应用牛顿第二定律求出图象的函数表达式是求出滑块质量与动摩擦因数的前提与关键;要理解实验原理,掌握实验注意事项
14、 ①.F′ ②.B ③.AD ④.可以
【解析】 (1)F1与F2合力的实验值是指通过实验得到值,即用一个弹簧拉绳套时测得的力的大小和方向,而理论值(实际值)是指通过平行四边形得出的值,故F′是力F1与F2合力的实验值,其方向一定沿AO方向
(2)两次拉橡皮条都将节点拉到同一位置,作用效果相同,本实验采用的科学方法是等效替代法,故B正确,ACD错误
故选B
(3)A.拉橡皮条的细绳要长一些,记录方向误差较小,但两细绳不一定等长,故A错误;
B.拉橡皮条时,为保证各力在同一平面内,弹簧秤、橡皮条、细绳应与木板平行,故B正确;
C.橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置O时,拉力要适当大些,故C正确;
D.拉力F1和F2的夹角要适当,不是越大越好,故D错误
本题选择错误答案,故AD
(4)为了使弹簧两次拉橡皮条的效果相同,要求在同一次实验中,O点位置不动
15、 ①.A B ②.1.20 ③.0.42 ④.C
【解析】(1)平衡摩擦力时不需要挂上细线和砝码,故A正确.“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足,不能用砝码和砝码盘的重力表示细线的拉力,探究过程会产生误差,故B正确.在探究加速度与力的关系时,需测出多组数据进行探究,故C错误.改变小车的质量,不需要重新平衡摩擦力,故D错误.故选AB
(2)根据△x=aT2,运用逐差法得:.打点计时器打D点时的瞬时速度是
(3)实验中准确的平衡了摩擦力,但在测量所挂重物的质量时,忘记了砝码盘的质量,则当F=0时,实际的F不为零,则加速度不为零,故C正确
三.计算题(22分)
16、(1)(2)(3)
【解析】(1)对物体受力分析后求出合力,再根据牛顿第二定律求出加速度;
(2)物体匀加速前进,根据速度时间公式求出2s末的速度;
(3)根据速度与位移关系进行求解即可;
【详解】(1)对物体进行受力分析,如图所示:
以向右为正方向,根据牛顿第二定律以及平衡条件可以得到:
水平方向:
竖直方向:
根据摩擦力公式:
联立代入数据可以得到:
;
(2)根据速度与时间的关系可以得到:;
(3)撤去力F后,根据牛顿第二定律得到:
则:
根据位移与速度关系可以得到:
【点睛】本题主要考查了牛顿第二定律以及运动学基本公式的直接应用,求解第三问时,也可以先根据牛顿第二定律求出撤去拉力F后的加速度,再根据运动学基本公式求解,当然,应用动能定理求解比较简单
17、(1) (2)2mg
【解析】对A受力分析,解三角形可得A球对斜面的压力;对斜面受力分析由平衡方程可得地面对斜面的支持力和摩擦力的大小
(1)将A物体重力分解如图
根据解三角形可得:
(2)斜面受力如图
竖直方向有:
联立以上可得:
水平方向由受力平衡得:
联立以上可得:
点睛:本题主要考查了对物体的受力分析,应用平衡条件进行计算即可解题
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