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安徽省池州市江南中学2025年物理高一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、对于平抛运动,下列说法正确的是()
A.落地时间和落地时的速度只与抛出点的高度有关
B.平抛运动是加速度方向变化的曲线运动
C.做平抛运动的物体,在任何相等的时间内位移的增量都是相等的
D.做平抛运动的物体,在任何相等的时间内速度的增量都是相同的
2、在抗洪抢险中,战士驾驶摩托艇救人。假设江岸是平直的,洪水沿江向下游流去,水流速度为v1,摩托艇在静水中的航速为以v2,战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为d,如果战士想在最短时间内将人送上岸,则摩托艇登陆的地点B离O点的距离为( )
A. B.0
C. D.
3、下面关于弹力的说法中,正确的是( )
A.物体只要互相接触就存在弹力
B.弹力的大小总与物体的重力成正比
C.压力或支持力的方向总是垂直于支持面而指向被压或被支持的物体
D.弹力可以产生在不直接接触的物体之间
4、下列关于力的叙述正确的是
A.放在桌面上的书对桌面的压力就是书受到的重力
B.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
C.放在水平桌面上的书受到一个向上的支持力,这是由于桌面发生微小弹性形变而产生的
D.由磁铁间有相互作用可知:力可以离开物体而单独存在
5、如图,两位同学利用直尺测量反应时间。其中一位同学用一只手在直尺下方做捏尺的准备,从他看到另一同学放开直尺开始,到他捏住直尺为止,测出直尺在这段时间内下落的高度为h.已知两位同学测出尺子下落的高度比为3:4,则她们的反应时间之比为
A.3:4 B.4:3
C.:2 D.2:
6、两个共点力的大小分别为8N和15N,则这两个共点力的合力不能是:( )
A.4N B.8N
C.16N D.20N
7、甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动,位移-时间图象如图所示,则在0-t1时间内
A.甲的速度总比乙大 B.甲、乙位移相同
C.甲、乙平均速度相同 D.甲、乙均做加速运动
8、如图所示,细绳一端固定在墙上,另一端拴一个质量为m的小球,小球用固定在墙上的水平轻弹簧支撑,静止时细绳与竖直方向的夹角为53°(已知重力加速度为g,cos53°=0.6,sin 53°=0.8)下面说法正确的是( )
A.小球静止时弹簧的弹力大小为
B.小球静止时细绳的拉力大小为
C.剪断细绳瞬间小球加速度为
D.剪断弹簧瞬间小球的加速度为
9、固定在水平面上的光滑半球的半径为R,球心O的正上方固定一个光滑的小定滑轮,细线的一端绕过定滑轮,今将小球从图示位置缓慢地拉至B点,在小球到达B点前的过程中,小球对半球的压力N,细线的T拉力大小变化情况正确的是
A.N不变 B.N变小
C.T变小 D.T变大
10、如图所示,两根轻绳OA、OB悬挂一重物,使其处于静止状态,A点不动,保持θ不变,将B点缓慢向上移,则()
A.OA绳的拉力逐渐增大 B.OA绳的拉力逐渐减小
C.OB绳的拉力先增大后减小 D.OB绳的拉力先减小后增大
11、如图所示,一小球以6m/s的初速度从斜面底端A沿光滑固定斜面向上做匀减速直线运动,恰好能运动到斜面顶端B处。若小球沿斜面向上与沿斜面向下运动的加速度大小相同,斜面长度为3m,则下列说法正确的是( )
A.小球在斜面上向上运动的时间为0.5s
B.小球在斜面上运动的时间为2s
C.小球沿斜面向下运动的加速度大小为
D.小球返回到A时的速率为12m/s
12、如图甲所示,水平传送带的长度,皮带轮以速度顺时针匀速转动,现有一质量为的小物块(可视为质点)以水平速度从点滑上传送带,超过点后做平抛运动,其水平位移为,保持物块的初速度不变,多次改变皮带轮的速度,依次测量水平位移,得到如图乙所示的图像,下列说法正确的是
A.当时,物块在之间一直匀减速直线运动
B.当时,物块在之间一直匀加速直线运动
C.时,物块在之间先减速到与传送带共速再匀速运动
D.物块的初速度
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、为了测定小车从斜面上下滑的加速度,实验者在小车上安装了宽度为d的遮光板,小车沿斜面下滑过程中先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光板通过第一个光电门的时间为△t1,通过第二个光电门的时间为△t2
(1)若遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为△t,则小车的加速度为___________
(2)若第一个光电门到第二个光电门的距离为s,则小车的加速度为___________
14、在《探究加速度与力、质量的关系》实验中采用如图所示的装置
(1)本实验应用的实验方法是_________
A.假设法 B.理想实验法
C.控制变量法 D.等效替代法
(2)下列说法中正确的是________(选不全得1分)
A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器电源
D.在每次实验中,应使小车和砝码的质量远大于砂和小桶的总质量
(3)如下图所示是某一次打点计时器打出一条记录小车运动的纸带,取计数点A、B、C、D、E.纸带上两相邻计数点的时间间隔为T = 0.10s,用刻度尺测量出各相邻计数点间的距离分别为AB=1.21cm,BC=1.83 cm,CD=2.41 cm,DE=3.03 cm,则小车运动的加速度大小=__________m/s2,打纸带上B点时小车的瞬时速度大小=__________________m/s.(结果均保留两位小数)
(4)某同学测得小车的加速度和拉力F的数据后,依照数据正确画出-F图像如图所示,(小车质量保持不变)图线不过原点的原因可是____________________________________________________
15、甲、乙两物体在同一直线上运动的x-t图像如图所示,以甲出发点为原点,出发时刻为计时起点,则从图像可以看出甲物体在0-t1时间段是____(填“静止”、“匀速直线运动"或“匀加速直线运动"),比较甲物体在0-t1段的速度v0-1和在t2- t3段的速度v2-3,有v0-1____v2-3(填“大于”、“小于”或"等于"),在0- t3时间段,甲、乙两物体发生的位移大小分别为x甲、x乙,则x甲____x乙(填"大于”、“小于"或“等于")。
三.计算题(22分)
16、(12分)一辆汽车从静止开始启动,做匀加速直线运动,用了10s的时间达到v=20m/s的速度,然后以这个速度在平直公路匀速行驶,突然司机发现前方公路上有一只小鹿,于是立即刹车,刹车过程中做匀减速直线运动,加速度大小为a2=4m/s2。求
(1)汽车在加速过程的加速度a1大小;
(2)汽车开始刹车后6s内的平均速度大小。
17、(10分)如图所示,在竖直平面内有轨道ABC,其中AB段为水平直轨道,与质量的小物块(可视为质点)之间的动摩擦因数,BC段为光滑半圆形轨道,轨道半径,轨道AB与BC在B点相切,小物块在水平拉力F=3N的作用下从A点由静止开始做匀加速直线运动,到达圆弧轨道的最低点B时撤去拉力,此时速度.取,则:
(1)拉力F做了多少功;
(2)经过B点后瞬间,物块对轨道的压力是多大;
(3)若物块从最高点C飞出后落到水平轨道上的D点(图中未画出),求BD间的距离。
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】A.由h=gt2得:t=,则知落地时间只与抛出点的高度有关,落地时的速度v=,可知落地时的速度与初速度、高度都有关,故A错误。
B.平抛运动的物体只受重力作用,加速度为g,保持不变,做匀变速曲线运动,故B错误。
C.做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动,在任何相等的时间内通过的位移相等。在竖直方向上做自由落体运动,在相等时间内通过的位移不断增大,所以做平抛运动的物体,在任何相等的时间内位移的增量不等,故C错误。
D.平抛运动只受重力,做匀变速曲线运动,在任何相等的时间内速度的增量都是相同,故D正确。
故选择D选项。
2、C
【解析】如图所示
最短时间为
解得
故选C。
3、C
【解析】A.物体互相接触但是没有弹性形变就没有弹力,选项A错误;
B.弹力的大小与物体的重力无必然关系,选项B错误;
C.压力或支持力的方向总是垂直于支持面而指向被压或被支持的物体,选项C正确;
D.弹力一定产生在直接接触的物体之间,选项D错误。
故选C。
4、C
【解析】放在桌面上书对桌面的压力大小等于书的重力,不能说就是书受到的重力,选项A错误;摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反,不一定与运动方向相反,选项B错误;放在水平桌面上的书受到一个向上的支持力,这是由于桌面发生微小弹性形变而产生的,选项C正确;力是物体对物体的作用,不能离开物体单独存在,选项D错误.
5、C
【解析】由,有:
故C项正确,ABD三项错误。
6、A
【解析】据平行四边形法则可得:若二力方向相同时,合力大小为 F=F1+F2=8N+15N=23N,为最大值; 若二力方向相反时,合力大小为 F=F2-F1=15N-8N=7N,为最小值;故两力的合力大小可能范围为:7N≤F≤23N,故BCD可能,A不可能,故选A
7、BC
【解析】AD.0~t1时间内,甲的斜率不变,则速度不变,做匀速直线运动;乙图线的斜率先小于甲后大于甲,即乙的速度先小于甲后大于甲,乙做加速直线运动,故AD错误;
B.0~t1时间内,甲、乙的起点和终点都相同,则位移相同,故B正确;
C.根据平均速度的定义:
甲和乙在相同的时间内位移相同,则平均速度相同,故C正确。
故选BC。
8、AC
【解析】小球静止时,分析受力情况,由平衡条件求解弹簧的弹力大小和细绳的拉力大小;细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变,则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反,根据牛顿第二定律即可求出加速度;快速撤去弹簧瞬间,小球所受的合力与撤去前的弹簧弹力大小相等、方向相反,根据牛顿第二定律求出此瞬间小球的加速度大小为
【详解】小球静止时,受力如图所示,由平衡条件得:弹簧的弹力大小为:,细绳的拉力大小为:,故A正确,B错误;细绳剪断瞬间弹簧的弹力不变,则小球所受的合力与断前细绳拉力的大小相等、方向相反,此瞬间小球的加速度大小为:,C正确;弹簧剪断瞬间,细绳的弹力可以突变,,使球沿半径方向合力为零,球沿垂直半径方向获得加速度,使球绕旋点下摆,D错误.故选AC.
【点睛】本题中小球先处于平衡状态,由平衡条件求解各力的大小,后烧断细绳,小球处于非平衡条件,抓住细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变是关键
9、AC
【解析】小球在绳A的拉力作用下A点缓慢运动的过程中可视为小球受力平衡,对小球进行受力分析,根据平衡可以求出小球拉力和支持力大小的变化
【详解】在小球被拉升过程中对小球进行受力分析,小球受重力、半球面对小球的弹力和绳对小球的拉力,小球在三个力作用下缓慢滑向半球顶点,可视为小球在运动过程中受力平衡,即小球受重力、支持力和绳拉力的合力为零.如图,作出小球的受力示意图,由图可知:
因为小球所受合力为零,故小球所受重力mg、半球对小球的弹力F和绳对小球A的拉力T可以构成一个闭合的三角形,如图可知,三个力构成的三角形与图中由绳AC、顶点高度CO及半球半径AO构成的三角形ACO始终相似,故有:,由于小球在上拉的过程中,CO和AO的长度不变,AC减小,在力中由于重力不变,所以根据相似比可以得出:小球的拉力T变小,半球对小球A的支持力N不变,绳对小球A的拉力T变小,故AC正确,BD错误
【点睛】根据相似比可以轻松得出小球的受力大小的变化情况
10、BD
【解析】以结点O研究对象,分析受力:重力mg、绳子AO的拉力TAO和BO拉力TBO.根据平衡条件得知,两个拉力的合力与重力大小相等、方向相反,在B点上移过程中,此合力保持不变,作出BO在三个不同位置两个拉力的合成图如图,由图看出,OA的拉力逐渐减小,OB的拉力先减小后增大。
A.OA绳的拉力逐渐增大,与结论不相符,选项A错误;
B.OA绳的拉力逐渐减小,与结论相符,选项B正确;
C.OB绳的拉力先增大后减小,与结论不相符,选项C错误;
D.OB绳的拉力先减小后增大,与结论相符,选项D正确;
故选BD
11、BC
【解析】A.小球沿斜面向上运动的过程中
解得时间
A错误;
B.小球沿斜面向上与沿斜面向下运动的加速度大小、位移大小和初末速度大小均相同,所以小球沿斜面向上运动和沿斜面向下运动的时间相同,即小球在斜面上运动的时间为,B正确;
C.小球沿斜面向上运动的逆过程视为初速度为零的匀加速直线运动
根据题意,解得小球沿斜面向下运动的加速度大小
C正确;
D.小球沿斜面向下运动至底端的速度大小
D错误。
故选BC。
12、ABD
【解析】当0<v≤1 m/s时,s不变,说明物体滑到B点的速度不变,与传送带速度无关,物块在A、B之间做匀减速直线运动.v≥7m/s时,s不变,说明物体滑到B点的速度又不变,物块在A、B之间做匀加速直线运动
根据牛顿第二定律得到,物体在传送带上做匀减速运动和匀加速运动的加速度大小均等于μg.对图象0<v≤1 m/s和v≥7m/s时,物体的运动情况进行研究,两种情况下物体对地位移大小均等于L,加速度大小均为μg,由图读出末速度,由速度-位移关系公式分别列方程求解初速度v0
【详解】A项:由乙知,当0<v≤1m/s时,物体平抛运动的水平位移不变,物体运动到B点的速度不变.当物体的初速度大于传送带速度时,物体在传送带上做匀减速运动,加速度一定,位移一定,到B点的速度一定,与传送带速度无关,故A正确;
B项:当v≥7m/s时,物体的速度始终小于传送带的速度,一直做匀加速运动,由于物体的加速度一定,位移一定,到达B点的速度一定,物块在A、B之间做匀加速直线运动,故B正确;
C项:当1<v<7m/s时,物体的初速度小于传送带的速度,物体先做匀加速运动,速度与传送带相同后,做匀速直线运动,随着传送带速度的增大,物体到达B点的速度增大,平抛的水平位移增大,故C错误;
D项:由图读出:0<v≤1m/s,物块做匀减速直线运动的末速度为v1=1m/s;v≥7m/s时,物块做匀加速直线运动的末速度为v2=7m/s
得到
联立解得:v0=5m/s,故D正确
故选ABD
【点睛】本题考查根据图象物体运动情况的能力.传送带问题,往往物体的运动情况比较复杂,要充分挖掘图象的信息,考虑各种可能情况,进行分析
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.; ②.
【解析】由于遮光板很窄,可以认为通过光电门时速度不变,分别求出通过第一个和第二个光电门时的速度,如果已知从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间,则根据加速度的定义可求小车的加速度;如果已知第一个光电门到第二个光电门的距离,则根据速度位移关系可求小车的加速度
【详解】(1)小车通过第一个光电门的速度,小车通过第二个光电门的速度,从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为△t,则小车的加速度为a=;
(2)若第一个光电门到第二个光电门的距离为s,根据速度位移关系,则小车的加速度为a=
14、 ①.C ②.BD ③.0.60 ④.0.15 ⑤.“平衡摩擦力不足”(或“未平衡摩擦力”或“木板垫得不够高”)
【解析】(1)加速度与物体质量、物体受到的合力有关,在探究加速度与物体质量、受力关系的实验中,应该使用控制变量法;
(2)当小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时,才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小;平衡摩擦力时,不能挂盘,实验过程中,先接通打点计时器电源再放开小车,小车的加速度应由纸带求出;
(3)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,根据匀变速直线运动中,中间时刻的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小;
(4)根据图象,小车上加拉力时加速度仍为零,故图象不过坐标原点的原因可能是没有平衡摩擦
【详解】(1)探究加速度与力的关系时,要控制小车质量不变而改变拉力大小;探究加速度与质量关系时,应控制拉力不变而改变小车质量,这种实验方法是控制变量法.故选C
(2)平衡摩擦力时,小车上不应该挂砝码,只让小车拖着纸带做匀速运动即可,故A错误;在实验前平衡一次摩擦力即可,每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力,故B正确;实验时,先接通打点计时器电源再放开小车,故C错误;在每次实验中,应使小车和砝码的质量远大于砂和小桶的总质量,以使得小车的拉力近似等于砝码的重力.故D正确;故选BD
(3)根据作差法可知,小车运动的加速度大小为:,
打纸带上B点时小车的瞬时速度大小为:
(4)由图线可看出,小车上加拉力时还没有加速度,故图象不过坐标原点的原因可能是没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够
【点睛】探究加速与力的关系实验时,要平衡摩擦力、应根据纸带求出小车的加速度,掌握实验的实验注意事项是正确解题的关键.要掌握常用的科学探究方法,提高我们的实验探究能力
15、 ①.匀速直线运动 ②.小于 ③.大于
【解析】[1]在x-t图像中斜率表示物体的速度,故由图可知0-t1时间段内甲物体图像斜率不变,及速度不变,故在做匀速直线运动;
[2]由图可知甲在0-t1段图像的斜率小于在t2- t3段的斜率,则在0-t1段的速度v0-1小于在t2- t3段的速度v2-3;
[3]由图可知在t3时刻甲乙相遇,而在初始时刻乙在甲前x0处,故在0- t3时间段,甲的位移大于乙的位移。
三.计算题(22分)
16、(1)2m/s2(2)
【解析】(1)在启动过程中由
代入数据解得:
a1=2m/s2
(2)汽车刹车过程:设汽车刹车过程用时t0,由0=v+a2t0代入数据解得:
t0=5s
6s内的位移为:
6s内平均速度为:
17、(1)37.5J;(2)30N;(3)4m
【解析】(1)由牛顿运动定律可得
解得
a=4m/s2
根据匀变速直线运动速度位移公式可得,AB间的距离为
则拉力F做的功为
(2)由牛顿第二定律可得
解得
N=30N
由牛顿第三定律得物块对轨道的压力为
(3)从B到C的过程,由机械能守恒定律可得
物块离开C点后做平抛运动,则
代入数据解得
x=4m
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