资源描述
黑龙江省哈尔滨市122中学2025年物理高一上期末经典试题
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
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、关于物体运动的描述,下列说法正确的是( )
A.物体的速度大,其加速度一定大
B.物体的速度变化量大,其加速度一定大
C.物体的速度为零,其加速度一定为零
D.物体的速度变化越快,其加速度一定大
2、下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律是通过实验得出的 B.没有力的作用,物体只能处于静止状态
C.力不是维持物体运动的原因 D.不直接接触的物体间没有力的作用
3、以下的计时数据指时刻的是( )
A.同步卫星绕地球的周期是24小时
B.火车通过铁桥的时间是20 s
C.中央电视台新闻联播的时间是30分钟
D.每天上午12:00放学
4、下列说法中正确的是( )
A.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态
B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态
C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态
D.游泳运动员仰卧在水面上静止不动时处于失重状态
5、物体运动的速度-时间图象如图,由图可知( )
A.0~2s物体做匀速直线运动 B.2~6s物体静止
C.2~6s内物体的位移为8m D.0~2s内物体的加速度为1m/s2
6、下列单位不属于国际单位制基本单位的是
A.米 B.千克
C.秒 D.牛顿
7、如图所示,光滑水平桌面上的物体a系一细绳,细过跨国桌沿的定滑轮后悬挂着物体b,物体a和物体b的质量均为m.物体a和滑轮间的细绳与桌面平行.先用手使a、b静止(细绳质量及滑轮摩擦均不计).放手后细绳上张力设为T.下列说法正确的有()
A.放手后物体a、b一起运动的过程中,绳上张力大小T=mg
B.只将物体b的质量增为2m,放手后绳上张力大小变为T
C.只将物体a的质量增为2m,放手后绳上张力大小变为T
D.将物体a、b的质量都增为2m,放手后绳上张力大小变为2T
8、下列四个图象分别描写甲、乙、丙、丁四个物体的位移、速度、加速度和所受的合外力与时间的关系.关于四个做直线运动物体的运动,下列说法正确的是( )
A甲物体做匀加速直线运动
B.乙物体做匀速直线运动
C.丙物体做匀减速直线运动
D.丁物体做加速度大小先减小后增大的直线运动
9、如图所示的装置叫阿特伍德机.绳子两端的物体竖直运动的加速度大小总是小于自由落体的加速度g,这使得实验者可以有较长的时间从容地观测、研究.已知物体A、B的质量均为M,物体C的质量为m.轻绳与轻滑轮间的摩擦不计,轻绳不可伸长且足够长.物体A、B、C由图示位置静止释放后
A.绳子上拉力大小
B.物体A的加速度
C.取值小一些,便于观测
D.的取值大一些,便于观测和研究
10、如图所示,为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点,左侧是一轮轴,左侧大轮的半径为4r,小轮的半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心的距离为r,c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上,若在传动过程中,皮带不打滑,则( )
A.a点与b点的线速度大小相等 B.a点与b点的角速度大小相等
C.a点与c点的线速度大小相等 D.a点与d点的向心加速度大小相等
11、如图所示,弹簧下端悬一滑轮,跨过滑轮的细线两端系有A、B两重物, mB=2kg,不计线、滑轮质量及摩擦,则A、B两重物在运动过程中,弹簧的示数可能为:(g=10m/s2)( )
A.40N B.60N
C.80N D.100N
12、如图所示,长为L的细线,一端固定在O点,另一端系一个质量为m的小球,在最低点A给小球一个水平方向的瞬时冲量I,使小球绕悬点O在竖直平面内运动。为使细线始终不松弛,I的大小可选择下列四项中的( )
A.大于 B.小于
C.大于 D.大于,小于
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”实验中,某同学使用了如图所示的装置,打点计时器的打点频率为50Hz。小车的质量为M,沙桶和沙子的质量为m.
(1)图乙是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为:sAB=4.22cm、sBC=4.65cm、sCD=5.08cm、sDE=5.49cm、sEF=5.91cm、sFG=6.34cm。已知打点计时器的工作频率为50Hz,则a=_______m/s2,vB=______m/s。(保留二位有效数字)
(2)某同学在另一次实验中,用沙桶和沙子的重力表示对小车的拉力F,通过数据的处理作出了a—F图象,如图所示,则:
①图中的直线不过原点的原因是________________________。
②此图中直线发生弯曲的原因是_______________________;
③在这个实验中采用的探究方法是__________________________________。
14、如图所示,一个质量为M长为L的圆管竖直放置,顶端塞有一个质量为m的弹性小球,,球和管间的滑动摩擦力和最大静摩擦力大小均为。管从下端离地面距离为H处自由落下,运动过程中,管始终保持竖直,每次落地后向上弹起的速度与落地时速度大小相等,不计空气阻力,重力加速度为g。求:
(1)管第一次落地弹起时管和球的加速度;
(2)管第一次落地弹起后,若球没有从管中滑出,则球与管刚达到相同速度时,管的下端距地面的高度;
(3)管第二次弹起后球没有从管中滑出,L应满足什么条件。
15、用等效替代法验证力的平行四边形定则的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是白纸上根据实验结果画出的图。
(1)本实验中“等效替代”的含义是________;
A.橡皮筋可以用细绳替代
B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果
C.右侧弹簧测力计作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果
D.两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代
(2)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿着AO方向的是________;
(3)关于该实验的下列说法中,正确的是________。
A.拉橡皮筋的绳尽量细一些且长一些
B.拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行
C.橡皮筋的结点可以不拉到同一位置,只要让橡皮筋伸长量相同就行
D.使拉力F1和F2的夹角很小,可以减小实验误差
三.计算题(22分)
16、(12分)如图所示,水平传送带以v=5m/s的恒定速度运动,传送带长AB=8m,今在其左端将一质量为m=1kg的工件轻轻放在上面,工件被传送带传送到右端,已知工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,(g=10m/s2)求:
(1)工件相对皮带滑动时所受到的摩擦力f的大小和方向;
(2)工件在传送带上相对滑动时的加速度a的大小和方向;
(3)工件经过多长时间t由传送带左端运动到右端
17、(10分)如图所示,一传送带与水平面的夹角θ=30°,且以v1=2m/s的速度沿顺时针方向传动。一小物块以v2=4m/s的速度从底端滑上传送带,最终又从传送带的底端滑出。已知物块与传送带间的动摩擦因数,传送带足够长,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小物块沿传送带向上滑行的时间t;
(2)小物块离开传送带时的速度大小v。
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】AC.物体的速度与加速度没有大小关系,速度大加速度不一定大,速度为零加速度也不一定为零,故A错误,C错误;
BD.加速度是反映速度变化快慢的物理量,物体的速度变化越快,其加速度一定大;根据
可知速度变化量大,但如果时间可能很长,加速度不一定大,故B错误,D正确。
故选D。
2、C
【解析】A.牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论,而不是直接通过实验得出的,也不是直接经过推论得出的,A错误;
B.没有力的作用,物体可能做匀速直线运动,B错误;
C.伽利略运用理想实验法得出“力不是维持物体运动的原因”,C正确;
D.不直接接触的物体间也可能有力的作用,如重力,D错误。
故选C。
3、D
【解析】A、24h是指卫星转动一周的时间,故A错误;
B、火车通过桥梁的时间为20s,不是时刻;故B错误;
C、30分钟是新闻联播的时间;故C错误;
D、12:00是放学的时刻;D正确
故选D
点睛:正确解答本题的关键是:理解时间间隔和时刻的区别,时间间隔是指时间的长度,在时间轴上对应一段距离,时刻是指时间点,在时间轴上对应的是一个点.
4、B
【解析】体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时属于平衡状态,合力为零,所以拉力等于重力,不是超重也不是失重,A错;蹦床运动员在空中上升和下落过程中都只受重力作用,支持力或拉力为零,所以属于完全失重状态,B对;举重运动员在举起杠铃后不动那段时间处于平衡状态,合力为零,不是超重也不是失重,C错;游泳运动员仰卧在水面静止不动处于平衡状态,合力为零,不是超重也不是失重,D错.故答案选B
思路分析:静止状态时,加速度为零,属于平衡状态,ACD错.蹦床运动员在空中上升和下落过程中加速度即为重力加速度,方向向下,都处于完全失重状态,B正确.
试题点评:考查超重和失重现象的判断,重力大于拉力属于失重,重力小于拉力属于超重.应该熟练掌握
5、D
【解析】A.由图像可知,0~2s物体做匀加速直线运动,故A错误;
B.由图像可知,2~6s物体做匀速直线运动,故B错误;
C.2~6s内物体的位移为
故C错误;
D.图像斜率表示加速度,0~2s内物体的加速度为
故D正确。
故选D。
6、D
【解析】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、物质的量.它们的在国际单位制中的单位称为基本单位,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.牛顿不属于国际单位制基本单位,故选D。
7、BCD
【解析】当两物体共同存在时,对b来讲,具有竖直向下的加速度,A的加速度的方向向右,它们的加速度的大小相等,由牛顿第二定律可知F与mg的大小关系
【详解】设绳子拉力为T,对a受力分析,由牛顿第二定律可得:;而连接绳上具有相同的沿绳的加速度,由整体法,联立得:;
A、当时,解得;故A错误.
B、当时,解得;故B正确.
C、当时,解得;故C正确.
D、当时,解得;故D正确.
故选BCD
【点睛】该题中a与b的加速度的大小相等,采用整体法和隔离法结合解题是解题的捷径,比单独用隔离法处理要简单
8、BD
【解析】匀加速运动是指物体的加速度保持不变,即不但加速度的大小保持不变,加速度的方向也要保持不变
【详解】由于甲图是位移﹣时间图象,其斜率代表物体的速度,斜率不变,说明甲物体做匀速直线运动,故A错误;由于乙图是速度时间图象,由图可知乙做匀速直线运动,故B正确;丙图是加速度时间图象,由图可知物体的加速度随时间减小,故丙的做的是非匀变速运动,故C错误;丁图是合外力F随时间变化的关系图象,由图可知F的大小先减小后反向增大,故物体的加速度先减小然后反向增大,故D正确.所以BD正确,AC错误
【点睛】本题一定要看清纵横坐标所表示的物理含义;要把握每一个物理概念的确切含义如:匀加速的含义
9、BD
【解析】物体A、B、C由图示位置静止释放后,B、C向下做匀加速运动,A向上做匀加速运动,加速度大小相等,分别对A和BC整体,根据牛顿第二定律列式,即可求得绳子上的拉力大小和物体A的加速度.为了便于观测和研究,加速度应适当小些
【详解】对物体A,由牛顿第二定律得: ,对B、C整体,由牛顿第二定律得: ,联立解得,,故A错误,B正确;由知的取值大一些,a小些,便于观测和研究,故C错误,D正确.所以BD正确,AC错误
【点睛】解决本题的关键是掌握隔离法研究加速度不同的连接体问题,要抓住A、BC三者加速度大小相等,运用牛顿第二定律研究
10、CD
【解析】C.由于皮带不打滑,因此a点与c点的线速度大小相等,即
C正确;
AB.由于b、c、d都绕同一个转轴,一起转动,因此角速度相等,即
根据
联立可得
,
AB错误;
D.根据
可得
D正确。
故选CD。
11、AB
【解析】当mB>mA时,B向下做加速运动,处于失重状态,细线的拉力T<mBg,弹簧的示数为F=2T<2mBg=40N.当mB=mA时,弹簧的示数为F=2T=2mBg=40N.当mB<mA时,B向上做加速运动,处于超重状态,细线的拉力T>mBg,两物体的加速度大小a<g,所以根据牛顿第二定律得知:细线的拉力T<2mBg,弹簧的示数为F=2T<4mBg=80N.故A、B正确,C、D错误.故选AB.
点睛:此题中由于A的质量不确定,分析两个物体的质量相等和不等两种情况研究弹簧的示数.两个物体的质量相等时,根据平衡条件求解弹簧的示数.当两个物体的质量不等时,根据牛顿第二定律分析细线拉力的范围,得到弹簧示数的范围,再进行选择
12、BC
【解析】存在两种可能:
(1)小球在运动过程中,最高点与O点等高或比O低时,线不松弛。由得
即冲量I小于,细线不松,A错误,B正确;
(2)小球恰能过最高点时,在最高点速度设为v0,对应的最低点速度设为v2,则有
根据机械能守恒得
解得
所以为使细线始终不松弛,v0的大小范围为,即冲量I大于,选项C正确,D错误。
故选BC。
【点睛】本题是机械能守恒定律与向心力知识的综合应用。轻绳系的小球恰好到达圆周的最高点时,临界速度为,是常用的临界条件。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 (1). (2). (3).实验前木板右端垫得过高,平衡摩擦力过度 (4).随着F的增大不再满足沙桶质量远小于小车质量,即 (5).控制变量法
【解析】(1)[1][2]由题意可知,相邻计数点之间的时间间隔,根据匀变速直线运动的知识可知,A、C两点的过程中小车的平均速度即为B点的瞬时速度,即
由逐差公式可得:
(2)①[3]图中当时,.也就是说当绳子上没有拉力时,小车的加速度不为0,说明小车的摩擦力小于重力的分力,所以原因是实验前木板右端垫得过高,平衡摩擦力过度;
②[4]此图中直线发生弯曲的原因是随着F的增大不再满足沙桶质量远小于小车质量,即;
③[5] 在这个实验中采用的探究方法是控制变量法。
14、(1),竖直向下;,竖直向上;(2);(3)
【解析】(1)管第一次落地弹起时,求和管的受力情况如图所示
根据牛顿第二定律可知,管的加速度
加速度方向向下
球的加速度
加速度方向向上
(2)取竖直向下为正方向,球与管第一次碰地时速度的速度
解得
碰地后管的速度
球的速度
若球好没有从管中滑出,设经过时间,球管速度相同,则有
解得
故管从弹起经这段时间的位移为
即管的下端距地面的高度为
(3)球与管达到共速后,由于
球与管将以速度、加速度竖直上升到最高点,上升的高度为
因此,管第一次落地弹起后上升的最大高度
共速时球运动位移
则球与管发生相对位移
当管与球从Hm再次下落,第二次落地弹起中,发生的相对位移由第一次可类推知
所以管第二次弹起后,球不会滑出管外的条件是
即应满足条件
15、 ①.D ②.F′ ③.AB
【解析】(1)[1]验证平行四边形定则的实验中,第一次同时用两个弹簧测力计作用在橡皮筋上,将橡皮筋与细线的结点拉到一个合适的位置,第二次只用一个弹簧测力计作用在橡皮筋上,使橡皮筋与细线的结点到达同样的位置,可见两次弹簧测力计对橡皮筋产生的作用效果相同,可以等效替代,故D正确ABC错误。
(2)[2]只用一个弹簧测力计作用在橡皮筋上时,拉力一定与AO方向相同,故力F′一定沿AO方向。
(3)[3] A.细绳越细,重力等因素的影响越小,弹簧测力计的读数越准确;拉橡皮筋的细绳长些,在标记同一细绳方向时两点就可以画得适当远一些,这样作图造成的误差就小;故A项正确;
B.拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行,可以避免弹簧测力计中的金属杆与测力计外壳之间的摩擦;故B项正确;
C.橡皮筋的结点要拉到同一位置,故C项错误;
D.拉力F1和F2的夹角很小时,作图造成的误差会较大,故D项错误。
三.计算题(22分)
16、(1)f=2N,方向水平向右;(2)方向水平向右;(3)
【解析】(1)滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,结合滑动摩擦力公式求出摩擦力的大小
(2)根据牛顿第二定律求出工件的加速度大小和方向
(3)根据速度时间公式求出速度达到传送带速度所需的时间,结合位移时间公式求出匀加速直线运动的位移,从而得出匀速运动的位移,求出匀速运动的时间,得出工件运动的总时间
【详解】(1)工件相对皮带向左滑动,所以摩擦力的方向向右,大小
(2)根据牛顿第二定律得,加速度 ,方向水平向右
(3)工件匀加速直线运动的时间
运动的位移为
工件匀速运动所用时间为
总时间为
【点睛】解决本题的关键理清工件在整个过程中的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解,难度中等
17、(1);(2)
【解析】(1)由题意可知,小物块在开始时受到传送带的滑动摩擦力沿传送带向下,设其做匀减速运动的加速度为,有
解得
其速度减小到,所用的时间为
之后,小物块受到传送带的滑动摩擦力沿传送带向上,设其加速度为a2,有
解得
小物块减速到0所用的时间为
则有小物块沿传送带向上滑行的时间
s
(2)小物块沿传送带向上滑行的最大距离为
解得
又由于物块沿传送带下滑时,受到的滑动摩擦力沿传送带向上,其加速度大小仍为a2,方向沿传送带向下,有
由速度位移关系公式可得
解得小物块离开传送带时的速度大小
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