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齐鲁名校教科研协作体山东、湖北部分重点中学2025年物理高一上期末监测试题
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,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、光滑的平面上,物体甲受到7N的水平作用力做初速度为5m/s,加速度为0.35m/s2的匀变速直线运动,物体乙受到4N的水平作用力做初速度为3m/s,加速度为0.25m/s2的匀加速直线运动,关于这两个物体的惯性,下列说法正确的是
A.物体甲的较大 B.物体乙的较大
C.一样大 D.无法确定
2、如图所示,在粗糙的水平面上放一质量为2kg的物体,现用F=8N的力,斜向下推物体,力F与水平面成角,物体与水平面之间的滑动摩擦系数为μ=0.5,则
A.物体对地面的压力为24N
B.物体所受的摩擦力为12N
C.物体加速度为
D.物体将向右匀速运动
3、如图所示,两根完全相同的轻弹簧a、b上端固定在竖直墙壁上,下端连接在小球上。当小球静止,弹簧a、b与竖直方向的夹角分别为和(sin=0.6,cos=0.8),则a、b两弹簧的弹力之比为()
A. B.
C. D.
4、三个质点A、B、C均由N点沿不同路径运动至M点,运动轨迹如图所示,三个质点同时从N点出发,同时达到M点,下列说法正确是( )
A.三个质点从N点到M点的平均速度相同
B.三个质点任意时刻的速度方向都相同
C.三个质点从N点出发到任意时刻的平均速度都相同
D.三个质点从N点到M点的位移不同
5、下列关于摩擦力的说法中,错误的是( )
A.两物体间有摩擦力,一定有弹力,且摩擦力的方向和它们间的弹力方向垂直
B.两物体间的摩擦力大小和它们间的压力一定成正比
C.在两个运动的物体之间可以存在静摩擦力,且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度
D.滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同,也可以相反
6、下列哪几组共点力作用在同一物体上,物体可能保持平衡?( )
A.2N、5N和9N B.2N、30N和50N
C.8N、18N和9N D.20N、30N和20N
7、如图甲所示,粗糙的水平地面上有一块长木板P,小滑块Q放置于长木板上的最右端A。现将一个水平向右的力F作用在长木板的右端,让长木板从静止开始运动。滑块、长木板的速度图象如图乙所示,已知小滑块与长木板的质量相等,滑块Q始终没有从长木板P上滑下,重力加速度g取10 m/s2。则下列说法正确的是( )
A.t=10 s时长木板P停下来
B.长木板P的长度至少是7.5 m
C.长木板P和水平地面之间的动摩擦因数是0.075
D.滑块Q在长木块P上滑行的路程是11 m
8、如图所示,物体G用两根绳子悬挂,开始时绳OA水平,现将两绳同时沿顺时针方向转过90°,且保持两绳之间的夹角α不变(),物体保持静止状态.在旋转过程中,设绳OA的拉力为T1,绳OB的拉力为T2,则.
A.T1先减小后增大 B.T1先增大后减小
C.T2逐渐减小 D.T2最终变为零
9、如图所示,从弹簧上方某点自由下落的小球,从接触到竖直放置的弹簧,到弹簧的压缩量最大的过程中,小球的速度及所受合力大小的变化情况正确的是( )
A.速度先变大,后变小 B.速度先变小,后变大
C.合力先变大,后变小 D.合力先变小,后变大
10、下列说法正确是()
A.曲线运动一定是变速运动
B.平抛运动一定是匀变速运动
C.匀速圆周运动是速度不变的运动
D.只要两个分运动是直线运动,合运动一定也是直线运动
11、如图所示,A和B的质量分别是2 kg和1 kg,弹簧和悬线的质量不计,在A上面的悬线烧断的瞬间( )
A.A的加速度等于零
B.A的加速度等于3g/2
C.B的加速度为零
D.B的加速度为g/3
12、如图为蹦极运动的示意图,弹性绳的一端固定在O点,另一端和运动员相连,运动员从O点自由下落,至B点弹性绳自然伸直,经过合力为零的C点到达最低点D,然后弹起。整个过程中忽略空气阻力。分析这一过程,下列表述正确的是( )
A.经过B点时,运动员的速率最大
B.经过C点时,运动员的速率最大
C.从C点到D点,运动员的加速度增大
D.从C点到D点,运动员的加速度不变
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、某同学欲运用牛顿第二定律测量滑块的质量M,其实验装置如图甲所示,设计的实验步骤为:
(1)调整长木板倾角,当钩码质量为m0时滑块恰好沿木板向下做匀速运动;
(2)保持木板倾角不变,撤去钩码m0,将滑块移近打点计时器,然后释放滑块,滑块沿木板向下做匀加速直线运动,并打出点迹清晰的纸带如图乙所示(打点计时器的工作频率为50Hz)
请回答下列问题:
①打点计时器在打下D点时滑块速度vD=__________m/s;(结果保留3位有效数字)
②滑块做匀加速直线运动的加速度a=_____m/s2;(结果保留3位有效数字)
③滑块质量M=___________(用字母a、m0和当地重力加速度g表示)
(3)保持木板倾角不变,挂上质量为m(均小于m0)的钩码,滑块沿木板向下匀加速运动,测出滑块的加速度;多次改变钩码的质量,分别求出相应的加速度
(4)若绳的拉力与所挂钩码的重力大小相等,作出a—mg图象如图丙所示,则由图丙可求得滑块的质量M=______kg.(取g=10m/s2,结果保留3位有效数字)
14、(1)电火花计时器是一种使用______(填“交流”或“直流”)电的计时仪器,工作电压为220V,打点周期0.02s。在安放纸带时,要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在____上,还要检查墨粉纸盘是否夹在纸带之间。
(2)如图所示,为一次使用电火花计时器记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点,相邻计数点间有四个计时点未画出。则利用纸带上的数据可求出小车的加速度大小是________m/s2.(保留一位有效数字)
15、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。
三.计算题(22分)
16、(12分)如图所示,小滑块在较长的斜面顶端,以初速度v0=2 m/s、加速度a=2 m/s2向下滑,在到达底端前1 s内,所滑过的距离为L,其中L为斜面长,则
(1)小滑块在斜面上滑行的时间为多少?
(2)小滑块到达斜面底端时的速度v是多少?
(3)斜面的长度L是多少?
17、(10分)质量为m的小球放在一倾角为α=30°的光滑斜面上,用固定的竖直挡板挡住,小球处于静止状态,已知重力加速度为g,试求挡板对小球的弹力F1及斜面对小球的支持力F2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、A
【解析】根据牛顿第二定律可得
所以甲的质量大于乙的质量,而质量是恒量惯性大小的唯一标准,即质量越大,惯性越大,所以甲的惯性大。
故选A。
2、A
【解析】
受力分析如图所示,在竖直方向上,由平衡条件得,物体与水平地面间最大静摩擦力,水平方向上,由于,物体将静止不动,故物体所受的摩擦力为静摩擦力,综上分析,正确答案为A
3、A
【解析】对小球受力分析,受到重力和两个弹簧的弹力,如图
根据平衡条件,有:
而
,
解得:
故A正确,BCD错误;
故选A。
4、A
【解析】A.三个质点同时从N点出发,同时达到M点,三个质点位移和时间都相同,所以平均速度相同,A正确;
B.三个质点任意时刻的速度方向不相同,B错误;
C.三个质点从N点出发到任意时刻的平均速度不相同,因为方向不相同,C错误;
D.三个质点从N点到M点的位移相同,D错误。
故选A。
5、B
【解析】摩擦力和弹力都是接触力,摩擦力发生在两个物体的接触面上,且沿接触面的切线方向.滑动摩擦力与正压力成正比,而静摩擦力不存在这个关系.有摩擦力产生则接触面上必会有弹力
【详解】A.两物体间有摩擦力,弹力是产生摩擦力的条件之一,一定有弹力,摩擦力方向沿接触面,弹力方向垂直于接触面,故摩擦力的方向和它们间的弹力方向垂直,故A正确,不符合题意;
B.滑动摩擦力的大小与正压力成正比,静摩擦力的大小与正压力无关,故B错误,符合题意;
C.在两个运动的物体之间可以存在静摩擦力,且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度,故C正确,不符合题意;
D.滑动摩擦力方向与相对运动的方向相反.可能与运动方向相同,也可能与运动方向相反,故D正确,不符合题意。
故选B。
6、D
【解析】A.2N和5N的合力范围为[3N,7N],9N不在合力范围之内,则三个力合力不能为零,物体不能平衡。故A错误;
B.2N和30N的合力范围为[28N,32N],50N不在合力范围之内,则三个力合力不能为零,物体不能平衡。故B错误;
C.8N和18N的合力范围为[10N,26N],9N不在合力范围之内,则三个力合力不能为零,物体不能平衡。故C错误;
D.20N和30N的合力范围为[10N,50N],20N在合力范围之内,则三个力合力能为零,物体能平衡。故D正确。
故选D。
7、BC
【解析】AC.前5S 物体P、Q都做匀加速直线运动,设加速度大小分别为、,由v-t图象可求得
设P、Q间动摩擦因数为,P与地面间的动摩擦因数为对Q由牛顿第二定律可得
5s-6s物体P做匀减速直线运动,设加速度大小为,由v-t图象可求得
由牛顿第二定律可得
代入数值可求得
故C正确;
6s后两个物体都做匀减速运动,Q的加速度大小仍为设P的加速度大小为由牛顿第二定律可得
代入数值班可求得
设经过时间t1速度减为零
t=6s+3s=9 s时长木板P停下来,故A错误;
B.前6S物体Q相对于P向左运动距离为
6s后Q相对于P向右运动距离为
所以长木板P的长度至少是7.5 m,故B正确;
D.设滑块Q在长木块P上滑行的路程
故D错误。
故选择BC选项。
8、BCD
【解析】以结点O为研究对象,分析受力情况,作出力图:重力G、绳OA的拉力T1,绳OB的拉力T2,根据平衡条件得知:拉力T1和拉力T2的合力与重力G大小相等、方向相反,如图.作出三个不同位置力的合成图,由图看出,T1先增大后减小,T2逐渐减小,直到为零
A.与分析结果不符,故A错误;
B.与分析结果一致,故B正确;
C.与分析结果一致,故C正确;
D.与分析结果一致,故D正确;
9、AD
【解析】根据小球下落与弹簧接触过程中弹力变化,即可求出小球合外力的变化情况,进一步根据牛顿第二定律得出加速度变化,从而明确速度的变化情况
【详解】开始阶段,弹簧的压缩量较小,因此弹簧对小球向上的弹力小于向下重力,此时合外力大小:F=mg﹣kx,方向向下,随着压缩量的增加,弹力增大,故合外力减小,则加速度减小,由于合外力与速度方向相同,小球的速度增大;当mg=kx时,合外力为零,此时速度最大;由于惯性物体继续向下运动,此时合外力大小为:F=kx﹣mg,方向向上,物体减速,随着压缩量增大,物体合外力增大,加速度增大.即整个过程中合外力先变小后变大,速度先变大后变小,故AD正确,BC错误
【点睛】本题在于分析小球的受力情况,来确定小球的运动情况,抓住弹力是变化的这一特点.不能简单认为小球一接触弹簧就做减速运动
10、AB
【解析】A.曲线运动物体的速度方向一定变化,则曲线运动一定是变速运动,故A项符合题意.
B.平抛运动的加速度是恒定的g,故一定是匀变速运动,故B项符合题意.
C.匀速圆周运动是速度大小不变,速度方向时刻变化的运动,则是变速运动,故C项不合题意.
D.两个分运动是直线运动,合运动不一定是直线运动,例如平抛运动,故D项不合题意.
11、BC
【解析】悬线烧断弹簧前,由B平衡得到,弹簧的弹力大小F=mBg.悬线烧断的瞬间,弹簧的弹力没有来得及变化,大小仍为F=mBg,此瞬间B物体受到的弹力与重力仍平衡,合力为零,则B的加速度为零.A受到重力和向下的弹力,由牛顿第二定律得:A的加速度; B的加速度;故BC正确,AD错误;故选BC.
考点:牛顿第二定律的应用
【名师点睛】本题典型的瞬时加速度问题,往往先分析变化前弹簧的弹力,再分析状态变化瞬间物体的受力情况,要抓住弹簧的弹力不能突变的特点进行分析求解
12、BC
【解析】AB.从B点到C点的过程重力大于弹力,加速度向下,加速;从C点到D点弹力大于重力,加速度向上,减速,因此在C点速率最大;A错误,B正确;
CD.从点到点,弹力越来越大,根据牛顿第二定律可得
则加速度不断增大,D错误,C正确。
故选BC。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、①;②, ③;(4)
【解析】根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小;根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小;当取下细绳和钩码时,由于滑块所受其它力不变,因此其合外力与撤掉钩码的重力等大反向;
根据牛顿第二定律有mg=Ma,由此可解得滑块的质量
从图乙中可知,,,
(2)①相邻计数点间的时间间隔为,根据匀变速直线运动过程中的中间时刻速度推论可得,
②根据逐差法可得,联立即得
③滑块做匀速运动时受力平衡作用,由平衡条件得,撤去时滑块做匀加速直线运动时,受到的合外力,由牛顿第二定律得,解得
(4)滑块做匀速运动时受力平衡作用,由平衡条件得,挂上质量为m的钩码时滑块沿木板向下做匀加速直线运动,受到的合外力为,由牛顿第二定律得,解得,由图丙所示图象可知,解得M=0.200kg
14、 ①.交流 ②.纸盘轴 ③.0.5
【解析】(1)[1]电火花打点计时器使用的是交流电源;
[2]在安放纸带时,要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在纸盘轴上;
(2)[3]相邻计数点间有四个计时点未画出,所以相邻计数点间的时间间隔为
,
根据逐差公式可得:
,,,
则可得:
,
代入数据可得:
。
15、(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
三.计算题(22分)
16、 (1)3s (2)8m/s (3)15m
【解析】设小球滑行L时所用的时间为t,到达底端的速度为v.最后1s内的位移
L=v1×1+a×12=v1+a
v1=v0+at
v=v0+a(t+1)
L=v0t+at2
联立解得t=2s,v=8m/s,L=15m
则小球在斜面上滑行的时间t′=2+1s=3s
17、;
【解析】以小球为研究对象,受力分析如图,
由平衡条件得:
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