资源描述
山西大学附中2025-2026学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、质点从静止开始做匀加速直线运动,从开始运动起,通过连续三段路程所用的时间分别为1s、2s、3s,则这三段路程的平均速度之比应为()
A.1:2:3 B.1:3:6
C.1:4:9 D.1:8:27
2、关于物体运动的速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )
A.加速度就是增加的速度
B.速度越大,加速度也越大
C.速度变化越快,加速度一定越大
D.加速度的方向保持不变,速度方向也一定保持不变
3、以v0=20m/s的初速度竖直向上抛出一个小球,2s后以相同的初速度在同一点竖直向上抛出另一个同样的小球,忽略空气阻力,g=10m/s2.则两球相遇处离抛出点的高度是( )
A.40m B.15m
C.5m D.10m
4、用如图所示装置研究摩擦力的变化规律,把木块放在水平长木板上,在弹簧测力计的指针下轻放一个小纸团,它只能被指针向左推动.用弹簧测力计沿水平方向拉木块,使拉力由零缓慢增大.下列说法正确的是
A.木块开始运动前,摩擦力可以用公式计算
B.该实验装置可以记录最大静摩擦力大小
C.木块开始运动前,拉力小于摩擦力
D.当拉力达到某一数值时木块开始移动,运动过程中木块受到的摩擦力会越来越大
5、一辆汽车以v0=20m/s的速度前进,突然发现前面有石块,便以大小为10m/s2的加速度刹车,刚好没有发生交通事故,则刹车后3s内的位移为( )
A.20m B.15m
C.30m D.45m
6、一个物体受到三个共点力的作用,在下列给出的几组力中,能使物体处于平衡状态的是()
A.F1=10N F2=10N F3=1N B.Fl=2N F2=8N F3=5N
C.F1=2N F2=5N F3=10N D.Fl=5N F2=7N F3=13N
7、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运行过程中阻力与车重成正比.某列车组由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反
B.做匀加速运动时,第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3∶2
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
8、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
9、如图,A、B两物体通过跨过光滑滑轮的细线连在一起,它们均处于静止状态,有关两物体的受力情况正确的是( )
A.A受4个力作用,其中弹力有1个
B.A受4个力作用,其中弹力有2个
C.B受2个力作用,其中弹力有2个
D.B受2个力作用,其中弹力有1个
10、如图甲所示,平行于光滑斜面的轻弹簧一端固定在倾角θ=30°的斜面底端,另一端与物块A连接,两物块A、B质量均为2kg,初始时均静止.现用平行于斜面向上的力F拉物块B,使其开始做匀加速直线运动,拉力F与物块B的位移x的关系如图乙所示(g取10 m/s2),则下列结论正确的是()
A.B与A分离时,弹簧恰好恢复原长
B.物体的加速度大小为5 m/s2
C.弹簧的劲度系数为500 N/m
D.A速度达到最大时,弹簧的压缩量为2cm
11、某建筑工地需要把货物运送到高处,采用如图所示的装置。光滑的轻滑轮用轻杆固定于O点,一细绳跨过定滑轮,其一端悬挂货物,人拉绳的另一端缓慢向右运动的过程中( )
A.人对绳的拉力大小保持不变
B.水平地面对人的支持力逐渐变大
C.轻杆对滑轮的作用力大小保持不变
D.水平地面对人的摩擦力逐渐变大
12、设雨滴从很高处竖直下落,所受空气阻力f和其速度v成正比.则雨滴的运动情况是 [ ]
A.先加速后减速,最后静止
B.先加速后匀速
C.先加速后减速直至匀速
D.加速度逐渐减小到零
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、某同学在做“互成角度的两个力的合成”的实验时,利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧测力计拉力的大小,如图所示
(1)甲和乙两位同学在做以上实验时得到的结果,其中哪一个比较符合实验事实?(力是用一只弹簧测力计拉时的图示)。答___(填“甲”或“乙”)
(2)关于本实验的说法正确的有________。
A.本实验采用了等效替代法
B.拉力F1和F2的夹角越小越好
C.若两个同学先后用同一套器材做该实验,要求O点要在同一位置
D.连接橡皮筋和弹簧测力计的细绳适当长一些
14、某同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中,根据实验数据、按照一定标度画出如图所示的力的图示
(1)图中的力F1、F2、F、不是由弹簧测力计测得的是________;(填字母)
(2)在该实验中需要记录和观察的是________;
A.记录F1、F2的大小和方向
B.记录F1、F2的夹角
C.观察F1、F2的大小是否在误差允许范围内相同
D.观察F、的大小和方向是否在误差允许范围内相同
(3)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.放大微小形变法
15、在“研究共点力的合成”实验时,在实验前,先要对弹簧秤进行__________;能实现两次用弹簧秤拉伸橡皮筋效果相同的是( )
A.两次拉弹簧秤的拉力大小要相同 B.两次拉弹簧秤的拉力方向要相同
C.两次拉动使结点的位置相同 D.两次拉动使橡皮筋的长度相同
三.计算题(22分)
16、(12分)质量m=0.2kg的物体在光滑水平面上运动,其在互相垂直的x、y两个方向的分速度vx和vy和随时间变化的图象如图所示,求:
(1)物体初速度的大小和方向
(2)物体所受合力的大小和方向
(3)物体前4s位移的大小和方向(结果可用三角函数表示)
17、(10分)如图所示,一水平传送带以3m/s的速度匀速运动,现把质量为1kg的小物块(可视为质点)无初速地轻放在传送带的左端A处,经过一段时间,小物块到达传送带的右端B处。A、B间距离为6m,小物块与传送带间的动摩擦因数为0.15,重力加速度g=10 m/s2。
(1)小物块从A运动到B所用的时间;
(2)以右为正方向,描绘出物块从A运动到B的过程中摩擦力f-t 图像;
(3)只增大传送带的速度,其它物理量保持不变,可使小物块在传送带上从A运动到B所用的时间缩短。传送带的速度为多大时,小物块的运动时间最短?
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、C
【解析】根据x=at2可得物体通过的第一段位移为:x1=a×12;又前3s的位移减去前1s的位移就等于第二段的位移,故物体通过的第二段位移为:;又前6s的位移减去前3s的位移就等于第三段的位移,故物体通过的第三段位移为:;故x1:x2:x3=1:8:27;在第一段位移的平均速度为:;在第三段位移的平均速度为:;在第二段位移的平均速度为:,故这三段路程的平均速度之比应为;故选C
【点睛】此题是匀变速直线运动的规律的应用问题;关键是要掌握位移时间关系时以及平均速度的表达式即可求解
2、C
【解析】A、加速度大小等于单位时间内速度的变化量,不是增加的速度,故A错误;
B、速度大,加速度不一定大.比如比较大的速度做匀速直线运动,速度虽然很大,但加速度很小,为0,故B错误;
C、加速度是反映速度变化快慢的物理量.加速度大,速度变化快,故C正确;
D、加速度的方向不变,速度的方向可能改变,比如平抛运动,加速度方向不变,速度方向时刻改变,故D错误
故选C
3、B
【解析】规定向上为正方向,设第二个小球抛出后经过时间t和第一个小球相遇,根据相遇时两球的位移相等
第一个小球的位移
第二个小球的位移
解得
t=1s
代入上面位移公式得x1=15m,ACD错,B对。
故选B。
4、B
【解析】明确最大静摩擦力的定义,知道当物体刚好开始滑动时拉力等于物体间的最大静摩擦力.
【详解】由题意可知,开始时木块保持不动,木块受静摩擦力,不可以用公式计算,根据平衡条件可知摩擦力始终等于拉力,故摩擦力大小随拉力的增大而增大;而当增大拉力达到某一大小时,木块开始滑动,此时说明木块恰好达到最大静摩擦力;而由于滑动摩擦力要小于最大静摩擦力,所以木块移动后拉力将减小,运动过程中木块受到的摩擦力保持不变,根据纸团的位置即可记录下最大静摩擦力,故B正确,ACD错误
【点睛】本题考查静摩擦力的性质,知道物体保持不动时,拉力大小等于摩擦力,而物体刚好开始滑动时,拉力等于最大静摩擦力,一般情况下滑动摩擦力要小于最大静摩擦力.
5、A
【解析】汽车速度减为零的时间为
则刹车后3s内的位移等于2s内的位移,为
故A正确,BCD错误。
故选A。
6、A
【解析】10N和10N两个力的合力范围为[0N,20N],1N在两个力的合力范围之内,则三个力的合力可能为零,可能处于平衡状态.故A正确.2N和8N的合力范围为[6N,10N],5N不在两个力的合力范围之内,则三个力的合力不可能为零,不可能处于平衡状态.故B错误.2N和5N的合力范围为[3N,7N],10N不在两个力合力范围之内,则三个力的合力不能为零,物体不能处于平衡状态.故C错误.5N和7N的合力范围为[2N,12N],13N不在两个力合力范围之内,则三个力的合力不能为零,物体不能处于平衡状态.故D错误.故选A
7、BD
【解析】启动时乘客的加速度的方向与车厢运动的方向是相同的,所以启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相同,故A错误;设每一节车厢的质量是m,阻力为,做加速运动时,对6、7、8车厢进行受力分析得:,对7、8车厢进行受力分析得:,联立可得:,故B正确;设进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离为s,则:,又,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;设每节动车的功率为P,当只有两节动力车时,最大速率为v,则:,改为4节动车带4节拖车的动车组时,最大速度为,则:,所以,故D正确
8、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.
9、BD
【解析】据题知,B处于静止状态,受到重力和绳子的拉力作用,其中绳子的拉力属于弹力,故D正确;对于A,由于绳子对A有拉力作用,物体有向右运动趋势,而又保持静止状态,所以地面对A有向左的静摩擦力f,因有摩擦力,所以地面对物体A必定有支持力N,所以物体A一定受到4个力作用:重力Mg、绳子的拉力T、地面的支持力N和静摩擦力f,其中支持力和拉力都是弹力,所以有2个弹力.故B正确.故选BD
【点睛】本题考查分析物体受力情况能力,一般按重力、弹力、摩擦力的顺序进行分析.要知道当两物体间有摩擦力时,一定有弹力
10、CD
【解析】当B与A分离时,两物体的加速度相等,且两物体之间的弹力为零,结合图像列式求解;当A速度最大时,弹力等于重力沿斜面向下的分力,据此求解弹簧的压缩量.
【详解】原来物体AB处于静止状态,有:,①施加拉力F1=10N时,AB向上做匀加速直线运动,有:,②由图知,B与A分离时,物体移动的位移x=1cm,此时A、B间的压力N=0,拉力为F2=15N,且之后保持不变.对B有:,③对A有:,④且x=x0-x1⑤联立解得:ma=5N, m=2kg, a=2.5m/s2, k=500N/m ,故A、B错误,C正确.B与A分离后,A在弹簧弹力作用下做变加速运动,当时,速度最大,解得弹簧压缩量x2=2cm,D正确.故选CD.
11、ABD
【解析】A.以货物为研究对象,竖直方向受力平衡,可得绳子拉力始终等于货物的重力,即
保持不变,故A正确;
BD.人对绳的拉力大小保持不变,设绳子与水平方向夹角为θ,支持力
摩擦力
向右缓慢拉动的过程中,θ角逐渐减小,则支持力N逐渐增大,摩擦力f变大,故BD正确;
C.随着人右移,滑轮两侧绳子之间的夹角增大,由于绳子拉力不变,所以夹角增大、合力减小,则轻杆对滑轮的作用力减小,故C错误;
故选ABD。
12、BD
【解析】雨滴受向下的重力和向上的空气阻力,下落过程速度逐渐增大,则所受空气阻力f也会增大,所以物体将会做加速度逐渐减小的加速运动,直到重力等于阻力(即加速度等于零)则雨滴匀速下落,选BD
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.甲 ②.AD
【解析】(1)[1]用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮条拉力的方向有偏差,但用一只弹簧测力计拉结点的拉力与橡皮条拉力一定在同一直线上,故甲符合实验事实;
(2)[2]A.该实验采用了“等效替代”法即要求两次拉橡皮筋时,要使橡皮筋产生的形变相同,即拉到同一位置,所以本实验采用的科学方法是等效替代法,故A正确;
B.在进行“验证力的合成的平行四边形定则”实验时,、的夹角适当大一点,但不是越大越好,也不是越小越好,故B错误;
C.同一次实验时,需要让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同,则必定结点的位置要相同;两个同学先后用同一套器材做该实验,要求O点可以不同,故C错误;
D.连接橡皮筋和弹簧测力计的细绳适当长一些,这样方便记录方向,故D正确;
故选AD。
14、 ①. ②.A D ③.B
【解析】(1)F1、F2是用两个弹簧秤拉橡皮条时的读数,F是用一个弹簧秤拉橡皮条时的读数,F′是F1、F2的理论值,则图中的力F1、F2、F、不是由弹簧测力计测得的是F′.
(2)在该实验中需要记录的是:F1、F2的大小和方向;需要观察的是F、的大小和方向是否在误差允许范围内相同;故选AD.
(3)本实验采用的科学方法是等效替代法,故选B.
15、 ①.调零 ②.C
【解析】[1]在“研究共点力的合成”实验时,在实验前,先要对弹簧秤进行调零;
[2] 该实验采用了“等效替代”的原理,即合力与分力的关系是等效的,所以为了保证效果相同,两次拉的过程中,结点O的位置必须相同,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
三.计算题(22分)
16、(1),方向与x之间的夹角为45°;(2)F=0.2N,方向沿x轴负方向;(3)m,方向与x之间的夹角为arcsin
【解析】(1)由题目图象可知:在x方向做以初速度4m/s,加速度:a===1m/s2,
匀减速直线运动;y方向物体做匀速直线运动,速度4m/s
所以物体的初速度:v=m/s与x之间的夹角的正弦值:sinθ=则:θ=45°
(2)物体受到的合外力:F=ma=0.2×1=0.2N方向沿x负方向
(3)当t=4s时,在x方向物体的位移为:sx=vxt==8m;
y方向物体的位移为:sy=vyt=4×4=16m;
t=4s时物体的位移:s=m;
与x之间的夹角的正弦值:sinβ=则:β=arcsin
17、 (1)3s(2) (3)
【解析】(1)小物块先做匀加速直线运动,与传送带共速后一起匀速运动
解得
a=1.5m/s2
小物块做匀加速运动的时间和位移
=3m
因为x1<6m,所以小物块运动3.0m后开始做匀速运动
小物块从A运动到B所用的时间
(2)如图所示
(3)小物块全程加速时,用时最短,加速的末速度为传送带的最小速度
解得
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