资源描述
2025年山东省实验中学等四校高一物理第一学期期末学业水平测试试题
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、一辆急救车快要到达目的地时开始刹车,做匀减速直线运动.开始刹车后的第1s内和第2s内位移大小依次为10m和6m,则刹车后4s内的位移是
A.16m B.18m
C.32m D.40m
2、如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上受到向右的拉力F的作用向右滑行,长木板处于静止状态,已知木块与木板间的动摩擦因数为,木板与地面间的动摩擦因数为,有以下几种说法:
①木板受到地面的摩擦力的大小一定是
②木板受到地面的摩擦力的大小一定是
③当时,木板便会开始运动
④无论怎样改变F的大小,木板都不可能运动
则上述说法正确的是( )
A.②③ B.①④
C.①② D.②④
3、如图所示,质量为m1的木块在质量为m2的无限长木板上,在力F的作用下向右滑行,长木板始终处于静止状态,已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2,则( )
A.木板受到地面的摩擦力大小一定为μ1m1g
B.木板受到地面的摩擦力大小一定为μ2(m1+m2)g
C.木板受到地面摩擦力大小一定为F
D.木块受到木板的摩擦力大小一定为F
4、汽车在一段圆弧形水平公路上由M向N行驶,速度逐渐增大.下列各图画出了汽车转弯时所受合力F的方向(A选项中F的方向指向圆心),正确的是( )
A.
B.
C.
D.
5、从同一高度以不同初速度水平抛出的物体落到地面上的时间
A.速度大的时间长
B.速度小的时间长
C.不论速度大小,时间一样长
D.落地时间的长短由物体的质量决定
6、一物体以初速度v0做匀减速直线运动,第1s内通过位移为x1=3m,第2s内通过的位移x2=2m,此后又经过位移x3,物体的速度减小为0,则下列说法中不正确的是( )
A.初速度v0的大小为2.5m/s B.加速度a的大小为1m/s2
C.位移x3的大小为1.125m D.位移x3内的平均速度大小为0.75m/s
7、汽车在平直公路上做初速度为零的匀加速直线运动,途中用了6s时间经过A、B两根电杆,已知A、B间的距离为60m,车经过B时的速度为15m/s,则( )
A.经过A杆时速度为5m/s
B.车的加速度为15m/s2
C.车从出发到B杆所用时间为9s
D.从出发点到A杆的距离是6.5m
8、我国载人飞船已多次成功发射和回收.假设载人舱在竖直降落时所受空气阻力与速度的平方成正比,即f=kv2,其中k为比例系数.若载人舱的质量为m,重力加速度为g.则
A.k的单位用国际单位制中的基本单位表示是kg/m
B.载人舱降落过程加速度大小先减小后增大
C.降落距离足够大时,载人舱最终的速度大小为
D.载人舱的速度大小为时,加速度大小为
9、如图所示,一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2和质量为m的小球连接,另一端与套在光滑直杆上质量也为m的小物块连接,已知直杆两端固定,与两定滑轮在同一竖直平面内,与水平面的夹角θ = 60°,直杆上C点与两定滑轮均在同一高度,C点到定滑轮O1的距离为L,重力加速度为g,设直杆足够长,小球运动过程中不会与其他物体相碰。现将小物块从C点由静止释放,当小物块沿杆下滑距离也为L时(图中D处),下列说法正确的是()
A.小物块刚释放时轻绳中的张力一定大于mg
B.小球下降最大距离为
C.小物块在D处的速度与小球速度大小之比为2:1
D.小物块在D处的速度与小球速度大小之比为
10、质点做直线运动的v-t 图象如图所示,则( )
A.3 ~ 4 s 内质点做匀减速直线运动
B.3 s 末质点的速度为零,且运动方向改变
C.0 ~ 2 s 内质点做匀加速直线运动,4 ~ 6 s 内质点做匀减速直线运动,加速度大小均为 2 m/s2
D.6 s内质点发生的位移为 8 m
11、如图所示,倾角为θ的光滑斜面体始终静止在水平地面上,其上有一斜劈A,A的上表面水平且放有一斜劈B,B的上表面上有一物块C,A、B、C一起沿斜面匀加速下滑。已知A、B、C的质量均为m,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.A、B间摩擦力为零 B.A加速度大小为gcosθ
C.C只受两个力作用 D.斜面体受到地面的摩擦力方向水平向左
12、运动员用力F1将球顶出,此时球对运动员的力为F2,下列说法正确的是( )
A.F1与F2的大小相等
B.F1与F2是同一性质的力
C.F1与F2是对平衡力
D.F1与F2的方向相反
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、如图所示,在动摩擦因数μ=0.2的水平面上,质量m=2kg的物块与水平轻弹簧相连,物块在与水平方向成θ=45°角的拉力F作用下处于静止状态,此时水平面对物块的支持力恰好为零.g取10m/s2,则此时弹簧弹力的大小为___________N,如果撤去拉力F,撤去瞬间,物体的加速度大小为_________m/s2.
14、在“探究物体的加速度与力、质量的关系”的实验中
(1)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
(2)为了更直接地反映物体的加速度a与物体质量m的关系,往往用关系图象表示出来。如果图象是通过坐标原点的一条直线,则说明:_________。
(3)如图是该实验中打点计时器打出的纸带,打点频率50Hz。O点为打出的第一个点,A、B、C、D、E、F、G是计数点,每相邻两计数点间有4个点未标出,OA=17.65cm、AB=11.81cm、BC=14.79cm、CD=17.80cm、DE=20.81cm、EF=23.80cm、FG=26.79cm,根据以上数据进行处理。物体的加速度是_________m/s2,打F点时的速度是_______m/s。(结果均保留三位有效数字)
15、在“验证平行四边形定则”的实验中,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳.实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度的拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条
(1)对两次拉伸橡皮条的实验操作过程中,下列哪些说法是正确的________(填字母代号)
A.同一次实验中,O点位置不允许变动
B.实验中,只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置
C.实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两个弹簧测力计之间的夹角必须取
D.实验中,要始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点
(2)同学们在操作过程中有如下议论,其中必要实验要求是________(填字母代号)
A.两细绳必须等长
B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
C.拉橡皮条的细绳要适当长些,标记同一细绳方向的两点要适当远些
D.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
三.计算题(22分)
16、(12分)如图所示,直角三角形支架OXY在竖直平面内,XY为光滑的轻直细杆高h=l.25m的OY杆垂直于地面,XY杆与水平面夹角为30°.一个质量为m=2kg的小球A(可视为质点)穿在XY杆上,下悬一个质量为m2=1kg的小球B,对杆上小球施加一个水平向左的恒力F使其从XY杆的中点由静止开始沿杆向上运动,运动过程悬挂小球的悬线与竖直方向夹角为30°,g 取10m/s2,求:
(1)小球B运动的加速度大小;
(2)小球A到达y点时的速度大小
(3)恒力F的大小;
17、(10分)某人想估测一楼房的高度,他从楼房顶上以v0=3m/s的水平速度抛出一个小球,用秒表测得小球经t=1.8s落至地面.不计空气阻力,取g =10m/s2.根据以上数据,求:
(1)小球在水平方向上飞行的距离;
(2)楼房的高度
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、B
【解析】设汽车的刹车时初速度为,加速度为a.则刹车后的第内位移
代入数据得
则刹车后的第内的位移
代入数据得
解得
汽车刹车到停止所需的时间
则汽车刹车后内的位移
故B正确,ACD错误
故选B。
点睛:根据匀变速直线运动位移时间公式求出汽车的初速度和加速度,结合速度时间公式判断物体到停止的时间,从而根据位移公式求出刹车后内的位移
2、B
【解析】①②.对木板:水平方向受到木块对它向右的滑动摩擦力f1和地面的向左的静摩擦力f2的作用,由平衡条件得
①正确,②错误;
③④.木块对木板的摩擦力为
地面对木板的最大静摩擦力为
所以木块对木板的摩擦力f1不大于地面对木板的最大静摩擦力,当F改变时,f1不变,则木板不可能运动,③错误,④正确。
因此说法正确是①④,选项B正确,ACD错误。
故选B
3、A
【解析】AB.由于木块向右滑行,因此木块受到木板的摩擦力是滑动摩擦力
根据牛顿第三定律可知木块对木板的摩擦力为
由于木板静止不动,因此地面对木板的摩擦力是静摩擦力大小等且方向与其相反
故B错误,A正确;
CD.木块向右滑行不能确定是否是匀速滑行,因此不能确定力F与木块受到的滑动摩擦力是否相等,也就不能确定地面对木板的摩擦力是否等于力F,故CD错误。
故选A。
4、B
【解析】汽车从M点运动到N,曲线运动,必有力提供向心力,向心力是指向圆心的;汽车同时加速,所以沿切向方向有与速度相同的合力;向心力和切线合力与速度的方向的夹角要小于,故B正确。
故选B。
5、C
【解析】ABC.根据可知,平抛运动的时间由高度决定,高度相等,则平抛运动的时间相等, 故AB错误C正确
D.通过以上分析可知,与质量没有关系,故D错误
6、A
【解析】AB.根据△x=at2得,
根据第1s内通过位移为x1=3m,则有
解得v0=3.5m/s,故A错误,符合题意;B正确,不符合题意;
C.第2s末的速度
v2=v0+at=3.5m/s-1×2m/s=1.5m/s
则
故C正确,不符合题意;
D.位移x3内的平均速度大小
故D正确,不符合题意。
故选A。
7、AC
【解析】AB.根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,得A、B中间时刻的速度为
根据加速度的定义
根据速度公式
则有
故A正确,B错误;
C.根据速度公式
故C正确;
D.从出发点到A杆的距离为
故D错误。
故选AC。
【点睛】先解出AB之间的平均速度,即为AB中间时刻的瞬时速度,根据加速度的定义求得加速度,根据速度公式求得A点的速度和到达B所用的时间,用速度和位移的关系公式求得从出发点到A点的距离;本题关键是能熟练记得并理解匀变速运动的基本公式,此题的突破口是先求出加速度。
8、ACD
【解析】根据f=kv2可知k的单位;随速度的增加,飞船受的阻力逐渐变大,则加速度逐渐减小,直到加速度等于零时匀速运动;根据平衡知识求解最终的速度;根据牛顿第二定律求解当载人舱的速度大小为时的加速度.
【详解】根据f=kv2可知,单位,选项A正确;根据mg-kv2=ma可知随速度的增加,加速度逐渐减小,直到加速度等于零时匀速运动,选项B错误;当达到最终速度时满足:mg=kv2,解得,选项C正确;载人舱的速度大小为时,带入mg-kv2=ma可得a=,选项D正确;故选ACD.
9、BC
【解析】A.刚释放的瞬间,小球的瞬时加速度竖直向下,绳子中的拉力一定小于重力,A错误;
B.当拉物块的绳子与直杆垂直时,小球下降的距离最大,根据几何关系知
B正确;
CD.如图所示
将小物块的速度分解为沿绳子方向和垂直绳子方向,沿绳子方向的分速度等于小球的速度,根据平行四边形定则知,小物块在D处的速度与小球的速度之比为
v:v1 = 2:1
C正确、D错误。
故选BC。
【名师点睛】解决本题的关键知道两物体组成的系统,只有重力做功,机械能守恒。以及知道物块与O1之间的距离最小时,小球下降的高度最大,知道物块沿绳子方向的分速度等于小球的速度。
10、BC
【解析】矢量的负号,只表示物体运动的方向,不参与大小的比较,所以3 s~4 s内质点的速度负方向增大,所以做加速运动,A错误,3s质点的速度为零,之后开始向负方向运动,运动方向发生变化,B错误,图线的斜率表示物体运动的加速度,所以0~2 s内质点做匀加速直线运动,4 s~6 s内质点做匀减速直线运动,加速度大小均为2 m/s2,C正确,v-t图像围成的面积表示物体的位移,所以6 s内质点发生的位移为0,D错误,
考点:考查了对v-t图像的理解
点评:做本题的关键是理解v-t图像的斜率表示运动的加速度,围成的面积表示运动的位移,负面积表示负方向位移,
11、CD
【解析】A.取BC整体为研究对象,若只受到自身重力和A对B的支持力,则受力情况与运动情况不相符合,故B还受向左的摩擦力,故A错误;
B.选取ABC整体为研究对象,根据牛顿第二定律得:
解得
故B错误;
C.取C为研究对象,当斜劈B的倾角也为θ时,C只受重力和斜面的支持力,加速度为
解得
故C正确;
D.斜面对A的作用力垂直斜面向上,则A对斜面的作用力垂直斜面向下,这个力可分解为水平和竖直的两个分力,故斜面具有向右相对运动的趋势,斜面受到地面的摩擦力水面向左,故D正确。
故选CD。
12、ABD
【解析】作用力与反作用力一定大小相等,方向相反,作用在不同的物体上,它们同时产生同时消失,是同一性质力;
平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上
【详解】运动员顶球的过程中,运动员对球的力和球对运动员的力是作用在不同物体上的两个力,是一对相互作用力,它们同时产生同时消失,是同一性质力;
不会相互平衡.故ABD正确,C错误
故选ABD
【点睛】本题考查了相互作用力和平衡力的辨别,有一定综合性,但难度不大
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.20 ②.8
【解析】根据“拉力F作用下处于静止状态、撤去力F的瞬间”可知,本题考查平衡状态和牛顿第二定律,根据平衡条件,运用牛顿第二定律的瞬时性特点,列式计算.
【详解】(1)小球受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力处于平衡,根据共点力平衡得,弹簧的弹力为:F弹=mgtan45°=20×1=20N.
(2)撤去力F的瞬间,弹簧的弹力仍然为20N,小球此时受重力、支持力、弹簧弹力和摩擦力四个力作用;
小球所受的最大静摩擦力为:f=μmg=0.2×20N=4N,根据牛顿第二定律得小球的加速度为:,合力方向向左,则加速度方向向左.
【点睛】本题主要是考查了牛顿第二定律的知识;利用牛顿第二定律答题时的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、进行正交分解、在坐标轴上利用牛顿第二定律建立方程进行解答
14、 (1).C (2).物体的加速度与质量成反比 (3).3.00 (4).2.53
【解析】(1)[1].本实验采用的科学方法是控制变量法,故选C.
(2)[2].如果图象是通过坐标原点的一条直线,则说明物体的加速度与质量成反比;
(3)[3].根据△x=aT2,运用逐差法得
[4].F点的瞬时速度
15、 ①.AD ②.BC
【解析】(1)A、同一次实验中,将橡皮条和绳的结点拉到相同位置O,意味着两次力的作用效果相同,所以O位置不允许变动,故A正确
B、实验中不仅要记录弹簧测力计的读数和O点的位置,还要同时记录力的方向,故B错误
C、实验中把橡皮条的另一端拉到O点时,两个弹簧测力计之间的夹角不是越大越好,两个弹簧测力计之间的夹角太大了会增大实验的误差,故C错误
D、实验体现了等效替代的实验思想,两次拉伸橡皮条到同一点O,意味着两次力的作用效果相同,故D正确
故选:A、D
(2)A、通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条时,并非要求两细绳等长,故A错误
B、实验要求尽量准确,为了减小实验因摩擦造成的误差,操作中要求弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行,否则用作图法做出来的力的大小不准确,故B正确
C、为了更加准确记录力的方向,拉橡皮条的细绳要适当长些,标记同一细绳方向的两点要适当远些,故C正确
D、虽然用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数没有特殊要求,但为了减少实验误差,用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤拉力不能太大,也不能太小,故D错误
故选B、C
故答案为(1)AD;(2)BC
三.计算题(22分)
16、 (1)10m/s2;(2)5m/s;(3)
【解析】(1)对小球B受力分析,根据牛顿第二定律求小球B运动的加速度;
(2)对两个小球组成的整体进行受力分析,运用正交分解法,根据牛顿第二定律求F的大小;
(3)小球A做匀加速运动,根据速度位移公式求小球A到达y点的速度
【详解】(1) 对小球B受力分析:B球受重力、绳子拉力,根据牛顿第二定律得:
平行斜面方向:Tcos30°-m2gsin30°=m2a
垂直斜面方向:Tsin30°=m2gcos30°
联立得:a=g=10m/s2;
(2) 杆的中点与B点的距离为
根据位移公式:v2-02=2ax,
代入数据得:v=5m/s;
(3) 以两个小球组成的整体为研究对象,由牛顿第二定律得:
沿斜面方向有:Fcos30°-(m1g+m2g)sin30°=(m1+m2)a
得:
【点睛】本题是连接体问题,涉及到两个物体的问题要灵活的选择研究对象,要抓住两个物体的加速度相同,采用整体法和隔离法结合研究加速度
17、(1)(2)
【解析】根据平抛运动规律,水平方向为匀速运动,竖直方向为自由落体运动分析即可;
【详解】(1)小球做平抛运动,水平方向为匀速运动,则水平位移为:;
(2)小球做平抛运动,竖直方向为自由落体运动,则高度为:
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