资源描述
2025年辽宁省大连市旅顺口区第三高级中学物理高一上期末检测模拟试题
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
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、如图所示,板擦由于磁性吸引而紧压在竖直的黑板上静止不动,下列说法中正确的是
A.黑板对板擦的弹力和板擦对黑板的弹力是一对平衡力
B.板擦的重力跟板擦对黑板的静摩擦力是一对平衡力
C.黑板和板擦之间存三对作用力与反作用力
D.板擦的重力和黑板对板擦的静摩擦力是一对作用力与反作用力
2、如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用,F平行于斜面向上.若要物块在斜面上保持静止,F的取值应有一定范围,已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F2>0).由此可求出
A.物块的质量 B.斜面的倾角
C.物块与斜面间的最大静摩擦力 D.物块对斜面的正压力
3、下列物理量属矢量的是 ( )
A.速率 B.质量
C.位移 D.时间
4、在下列与运动学相关的表述中,正确的是( )
A.做花样滑冰动作的运动员可以看作质点
B.时间有方向,所以时间是矢量
C.在描述运动时,参考系的选择是任意的,并假定它不动
D.直线运动中位移大小必和路程相等
5、晓玲同学在某次乘电梯过程中感觉到地板对自己的作用力变大了,则此时( )
A.她受的重力变大了 B.她对电梯的压力变大了
C.电梯一定在向上加速运动 D.电梯可能向上减速运动
6、如图所示,放在斜面体上的物块A和斜面体B一起在光滑水平面上向右作匀速直线运动.关于物块A和斜面B的受力情况的分析正确是( )
A.物块A对斜面体B的摩擦力沿斜面向上
B.斜面体B对A的支持力方向竖直向上
C.物块A受到4个力的作用
D.斜面体B受到A的作用力的合力在竖直方向上
7、高速公路上由于车速较快,特别容易发生交通事故,所以交通管理部门规定前后两车要有100m以上的安全距离。甲、乙两车在同一条车道上同向行驶,且乙在前、甲在后。某时刻两车司机同时观察到前面发生了交通事故,并同时采取刹车措施,图示为两辆车刹车后的v-t图象,由此可知( )
A.甲,乙两车必定相撞
B.甲车加速度小于乙车加速度
C.若两车相撞,则一定是在刹车后的20s之内的某时刻发生的
D.若两车相撞,则可断定甲车没有按交通管理部门的规定保持安全距离行驶
8、如图所示,质量为M=1kg的足够长木板B静止在光滑水平面上,现有一质量m=0.5kg的小滑块(可视为质点)以v0=3m/s的初速度从、左端沿木板上表面冲上木板,带动木板一起向前滑动。已知滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.1,重力加速度g取10m/s2。则( )
A.木板和滑块保持相对静止前木板受到的摩擦力f=1.5N
B.木板和滑块保持相对静止前木板的加速度为a=0.5m/s2
C.木板和滑块保持相对静止前的木板速度为v=2m/s
D.木板和滑块保持相对静止前滑块运动的位移为s=4m
9、如图所示,质量为M的三角形木块A静止在水平面上,一质量为m的物体B以初速度v0从A的斜面上端开始沿斜面下滑,三角形木块A仍保持静止,则下列说法正确的是( )
A.A对地面的压力大小不可能小于(M+m)g
B.水平面对A的静摩擦力可能为零
C.水平面对A的摩擦力方向可能水平向左
D.若B沿A的斜面下滑时突然受到一沿斜面向上的力F的作用,则无论F的大小为何值,三角形木块A都不会立刻相对地面滑动
10、如图所示,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆下端固定有质量为m的小球,下列关于杆对球的作用力F的判断中,正确的是
A.小车静止时,F=mg ,方向竖直向上
B.小车静止时,F=mgcos θ,方向垂直于杆向上
C.小车向右以加速度a运动时,一定有F=
D.小车向左以加速度a运动时,F=,方向斜向左上方,与竖直方向的夹角满足tan α=
11、如图所示,在粗糙的水平面上叠放着物体A和B,A和B间的接触面也是粗糙的,如果用水平拉力F施于A,而A、B仍保持静止,则下面的说法中正确的是( )
A.物体A与地面间的静摩擦力的大小等于F
B.物体A与地面间的静摩擦力的大小等于零
C.物体A与B间的静摩擦力的大小等于F
D.物体A与B间的静摩擦力的大小等于零
12、在同一平直公路上行驶的汽车两辆汽车a 和b,其位移时间图像分别如图中直线a 和曲线b 所示,下列说法正确的是
A.t=3s 时,两车速度相等
B.a 车做匀速运动,b 车做加速运动
C.在运动过程中,b 车始终没有超过a 车
D.在 0~3s 时间内,a 车的平均速度比b 车的大
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
(1).该同学得到一条纸带,在纸带上取连续的六个点,如图所示,相邻两点间的距离分别为 10.0mm、12.0mm、14.0 mm、16.0 mm、18.0 mm,则打 E点时小车的速度为_____m/s, 小车的加速度为______
(2)该同学要探究小车的加速度和质量 M的关系,应该保持拉力不变;得到多组数据后他应描绘的图象
________(填a-M还是a-)
(3)该同学通过数据的处理作出了 a-F 图象,如图所示,则此图中直线发生弯曲的原因是_____________
14、如图所示,打点计时器固定在斜面的某处,让一滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下.图2是某同学实验时打出的某条纸带的一段
(1)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,利用该纸带中测出的数据可得滑块下滑的
加速度大小a = _______ m/s2;
(2)打点计时器打B点时,滑块的速度大小vB = ________ m/s(结果保留三位有效数字);
(3)为了测出滑块与斜面间的摩擦力,该同学已经测出斜面的长度l及高度h,他还需要测量的物理量是(重力加速度为g)____________,利用测得的量及加速度a表示摩擦力的大小f =____________
15、质点作匀加速直线运动,初速度是5m/s,加速度是1m/s2,那么在第4s末的瞬时速度是_____m/s,前4s的位移是_____m
三.计算题(22分)
16、(12分)电梯上升的运动的v﹣t图象如图,
求:(1)电梯上升的高度;
(2)电梯运动各个过程中的加速度
17、(10分)如图所示,质量为M=1kg的木板静止在光滑水平面上,质量为m=1kg的物块以初速度v0=2.0m/s滑上木板的左端,物块与木板之间的动摩擦因数为在物块滑上木板的同时,给木板施加一个水平向右的恒力F,当恒力F取某一值时,物块在木板上相对于木板滑动的路程为给木板施加不同大小的恒力F,得到的关系如图所示,当恒力F=0N时,物块恰不会从木板的右端滑下.将物块视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2,试求:
(1)求木板长度;
(2)要使物块不从木板上滑下,恒力F的范围;
(3)图中CD为直线,求该段的的函数关系式
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】二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上.相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在两个物体上
【详解】黑板对板擦的弹力和板擦对黑板的弹力,两个力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在两个物体上,是相互作用力,故A错误;板擦的重力跟黑板对板擦的静摩擦力是一对平衡力,故B错误;黑板和板擦之间存在三对作用力与反作用力分别是:黑板对板擦的弹力和板擦对黑板的弹力、黑板对板擦的摩擦力力和板擦对黑板的摩擦力和黑板对板擦的压力和板擦对黑板的压力,故C正确;板擦的重力和黑板对板擦的静摩擦力,大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上是一对平衡力,故D错误.所以C正确,ABD错误
【点睛】本题主要考查学生对平衡力和相互作用力的辨别,学习中特别要注意平衡力和相互作用力的区别:是否作用于同一物体
2、C
【解析】根据题意,设物块受到的最大静摩擦力为f,对物块受力分析(如图所示),若F>mgsinθ,则物体有沿斜面向上运动的趋势,f的方向应沿斜面向下阻碍物体相对运动趋势,有----①;若F<mgsinθ,则物体有沿斜面向下的运动趋势,f的方向沿斜面向上阻碍物体相对运动趋势,有----②;由最大静摩擦力等于滑动摩擦力可知---③,由①②可求得f的值,而物块的质量m、斜面的倾角无法求出,故物块对斜面的正压力()也无法求出.综上所述,正确答案为C
【考点定位】静摩擦力及力的平衡
3、C
【解析】既有大小又有方向,相加是遵循平行四边形定则的物理量是矢量,如力、速度、加速度、位移等都是矢量;只有大小,没有方向的物理量是标量,如速率、路程、时间、质量等都是标量;
【详解】A、瞬时速度的大小是速率,因此速率是标量,故A错误;
B、质量是指物体里含有物质的多少,是标量,故B错误;
C、位移即有大小又有方向,是矢量,故C正确;
D、时间没有方向,是标量,故D错误
【点睛】本题是一个基础题目,考查了学生对矢量和标量的掌握情况
4、C
【解析】A.做花样滑冰动作的运动员身体的动作是评判的标准,不能看作质点,A错误;
B.时间没有方向,是标量,B错误;
C.描述运动时,参考系的选择是任意的,并假定它不动,C正确;
D.路程与位移两个不同的物理量,当物体做单向直线运动时,其在数值上相等,D错误;
故选C
【名师点睛】质点是一种理想化的物理模型,一个物体能不能看成质点,要看物体的大小、形状和体积对所研究的问题是否产生影响,参考系是人为选定的、为了描述物体运动而假定静止不动的物体,区分物理量的性质,路程和位移是两个不同的物理量,主要区别在于标矢性及大小的表示
5、B
【解析】晓玲同学在某次乘电梯过程中感觉到地板对自己的作用力变大了,说明她对电梯的压力变大了,处于超重状态,可能向上加速运动,也可能向下减速运动,但她受的重力不变。故ACD错误,B正确。
故选B。
6、D
【解析】A.放在斜面体上的物块A和斜面体B一起在光滑水平面上向右作匀速直线运动,A和B都受力平衡,B对A的摩擦力方向沿斜面向上,则A对B的摩擦力方向沿斜面向下,故A错误;
B.斜面体B对A的支持力方向垂直于斜面向上,故B错误;
C.物块A受到重力、支持力和摩擦力3个力的作用,故C错误;
D.物体A受力平衡,则B对A的作用力方向竖直向上,根据牛顿第三定律可得斜面体B受到A的作用力的合力竖直向下,故D正确。
故选D。
7、CD
【解析】AB.根据速度时间图线的斜率表示加速度,可得甲车的加速度大小为
乙车的加速度大小为
所以刹车过程中甲车的加速度是乙车加速度的2倍;根据位移时间关系知时,甲车的位移为
乙车的位移为
则位移之差为
由于两车刚刹车时间距与的关系未知,所以不能确定两车能否相撞,故AB错误;
C.因为速度相等后,若不相撞,两者之间的距离逐渐增大,不可能再撞,可知两辆车一定是在刹车后的之内的某时刻发生相撞的,故C正确;
D.若两车相撞,可知甲车没有按交通管理部门的规定保持安全距离行驶,故D正确。
故选CD。
8、BD
【解析】A.木板所受的摩擦力为滑动摩擦力,大小为:
f=μmg=0.1×0.5×10N=0.5N
方向向右,选项A错误;
B.由牛顿第二定律,对滑块有:
μmg=ma
得:
a=μg=1m/s2
以木板为研究对象,根据牛顿第二定律有:
μmg=Ma′
可得出木板的加速度为:
a′=0.5m/s2
选项B正确;
C.设经过时间t,滑块和长木板达到共同速度v,则满足:
对滑块:
v=v0-at
对长木板:
v=a′t
由以上两式得:
t=2s
v=1m/s
选项C错误;
D.木板和滑块保持相对静止前滑块运动的位移为
选项D正确;
故选BD。
9、BCD
【解析】先对物体B受力分析,根据正交分解法求出各个力的关系,再对A受力分析,求出要求的各个力
【详解】对物体B受力分析,受重力G、支持力N、滑动摩擦力f,如图
再对A物体受力分析,受重力Mg、地面的支持力FN、B对A的压力N′,B对A的摩擦力f′,地面对A可能有静摩擦力f静,先假设有且向右,如图
当物体B匀速下滑时,根据共点力平衡条件,有
mgsinθ-f=0①
N-mgcosθ=0②
当物体B加速下滑时,有
mgsinθ>f③
N-mgcosθ=0④
当物体B减速下滑时,有
mgsinθ<f⑤
N-mgcosθ=0⑥
由于物体A保持静止,根据共点力平衡条件,有
FN-Mg-f′sinθ-N′cosθ=0⑦
f′cosθ-N′sinθ-f静=0⑧
根据牛顿第三定律
N=N′⑨
f=f′⑩
当物体加速下降时,由③④⑦⑧⑨⑩,得到FN<(M+m)g,故A错误;
当物体匀速下降时,由①②⑦⑧⑨⑩,得到F静=0,故B正确;
当物体加速下降时,由⑤⑥⑦⑧⑨⑩,得到F静<0,即静摩擦力与假定的方向相反,向左,故C正确;
若B沿A的斜面下滑时突然受到一沿斜面向上的力F的作用,物体B的加速度立即发射了变化,但由于惯性,速度来不及变化,故摩擦力方向不变,故B对A的力不变,故A依然保持静止,故D正确;
故选BCD
【点睛】本题关键分别对物体B和A受力分析,然后分B加速、减速和匀速三种情况受力分析,列式讨论
10、AD
【解析】AB.小球受竖直向下的重力mg与杆对小球的力F作用;当小车静止时,小球也静止,小球处于平衡状态,受平衡力作用,杆的作用力F与重力是一对平衡力,由平衡条件得:F=mg,方向竖直向上。故A正确,B错误。
C.小车向右做匀加速运动时,竖直方向Fy=mg,水平方向Fx=ma,则有:
方向斜向右上方,不一定沿杆向斜向上的方向,故C错误;
D.小车向左做匀加速运动时,竖直方向Fy=mg,水平方向Fx=ma,则有:
方向斜向左上方,与竖直方向的夹角为
故D正确;
故选AD。
11、AD
【解析】A.B都保持静止,受力都平衡,分别以整体和B为研究对象,根据平衡条件分别求出A和B受到的静摩擦力
【详解】以整体为研究对象,分析受力可知,整体水平方向受到拉力F和地对A的静摩擦力fA,由平衡条件得到,fA=F.故A正确,B错误.以B为研究对象,分析受力可知,B相对于A没有运动趋势,B不受静摩擦力,即物体A与B间的静摩擦力的大小等于零.故C错误,D正确.故选AD
【点睛】对于静摩擦力,常常根据物体的状态,由平衡条件或牛顿第二定律求解
12、AC
【解析】A.位移时间图像的斜率表示速度,由图可知,在t=3s时两图像的斜率相等,所以此时速度相等,故A正确;
B.位移时间图像的斜率表示速度,由a图像的斜率不变即速度不变,表示a车做匀速直线运动,b图像的斜率减小即速度减小,表示b车做减速运动,故B错误;
C.由位移时间图像可知,同一时刻b车始终在a车的后面(除t=3s时在同一位置),故C正确;
D.由位移时间图像可知,a车在0~3s时间内的位移为6m,b车在0~3s时间内的位移为8m,所以在 0~3s时间内,a车的平均速度比b车的小,故D错误
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.0.85m/s ②.5.0m/s2 ③. ④.不满足砝码及砝码盘的总质量远远小于小车质量M
【解析】纸带法实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的两个推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度.本实验前需要平衡摩擦力,还需满足砝码和砝码盘总质量远小于小车质量
【详解】(1)利用匀变速直线运动的推论得出:
小车的加速度
(2)根据牛顿第二定律得,.若控制外力F不变,则,以a为纵坐标,为横坐标,建立的图像,理论上应为一条过原点的倾斜的直线
(3)图像弯曲是因为未满足砝码及砝码盘的总质量远远小于小车质量M
因为根据牛顿第二定律:以砝码和砝码盘为对象得
以小车为研究对象得:
联立解得:,且
所以,若,则,,图像就不会弯曲
故本题答案为:(1)0.85m/s;5.0m/s2 (2) (3)未满足砝码及砝码盘的总质量远远小于小车质量M
【点睛】本题考查了打点计时器的应用以及根据纸带求物体运动的速度、加速度等问题,要熟练掌握从纸带上获取小车速度、加速度的方法
14、 ①.4.0 ②.2.16 ③.滑块质量 ④.
【解析】1、滑块从斜面滑下过程为匀变速直线运动,ABCD之间的时间间隔都相等等于2个周期,频率为50hz,所以周期为0.02s .那么时间间隔为0.04 s.根据,计算得
2、受力分析可知物体沿斜面下滑的合力,已知长度l 和高度h,那么,带入计算只需要再测出质量m即可
15、 ①.9 ②.28
【解析】根据速度公式v=v0+at可求解速度,,然后求解4秒内的位移
【详解】质点作匀加速直线运动,初速度是5m/s,加速度是1m/s2,根据速度公式,第4秒末的瞬时速度是:
v4=v0+at4=5+1×4=9m/s
前4s的位移为:
【点睛】本题关键是根据速度时间关系公式、平均速度公式列式求解,同时要明确平均速度等于中间时刻的瞬时速度
三.计算题(22分)
16、(1)42m
(2)3m/s2 0m/s2 1.5m/s2
【解析】(1)速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移,根据图线的面积求出电梯上升的高度;
(2)图线的斜率表示加速度,根据斜率求出各个过程中的加速度。
【详解】(1)速度时间图像与时间轴围成的面积表示位移,则电梯上升的高度为
(2)v﹣t图像的斜率表示加速度,
0﹣2s:电梯的加速度
2﹣6s:电梯的加速度
6﹣10s:电梯的加速度
【点评】
17、(1)0.5m(2)F≤4N;(3)
【解析】(1)当恒力F=0N时,物块恰不会从木板的右端滑下,根据动能定理牛顿第二定律求解物块和木板的加速度,当两物体共速时,物块相对木板的位移恰为木板的长度;(2)当F=0时,物块恰能滑到木板右端,当F增大时,物块减速、木板加速,两者在木板上某一位置具有共同速度;当两者共速后能保持相对静止(静摩擦力作用)一起以相同加速度a做匀加速运动,根据牛顿第二定律求解F的最大值;
(2)当0≤F≤Fm时,随着F力增大,S减小,当F=Fm时,出现S突变,说明此时物块、木板在达到共同速度后,恰好再次发生相对运动,物块将会从木板左端掉下.对二者恰好发生相对运动时,由牛顿第二定律列式结合运动公式即可求解
【详解】(1)当恒力F=0N时,物块恰不会从木板的右端滑下,则物块的加速度 ;
木板的加速度:;
物块与木板共速时v0-a1t1=a2t1
解得t1=0.5s,
则木板的长度:
(2)当F=0时,物块恰能滑到木板右端,当F增大时,物块减速、木板加速,两者在木板上某一位置具有共同速度;当两者共速后能保持相对静止(静摩擦力作用)一起以相同加速度a做匀加速运动,则:,而f=ma,
由于静摩擦力存在最大值,所以:f≤fmax=μmg=2N,
联立解得:F≤4N;
(3)当0≤F≤4N时,最终两物体达到共速,并最后一起相对静止加速运动,对应着图(b)中的AB段,当F>4N时对应(b)中的CD段,当两都速度相等后,物块相对于木板向左滑动,木板上相对于木板滑动的路程为s=2Δx
当两者具有共同速度v,历时t,
则:
am==μg=2m/s2
根据速度时间关系可得:v0-amt=aMt
根据位移关系可得:Δx=v0t−amt2−aMt2
s=2Δx
联立 −F函数关系式解得:
【点睛】本题考查牛顿运动定律.滑块问题是物理模型中非常重要的模型,是学生物理建模能力培养的典型模型.滑块问题的解决非常灵活,针对受力分析、运动分析以及牛顿第二定律的掌握,还有相对运动的分析,特别是摩擦力的变化与转型,都是难点所在.本题通过非常规的图象来分析滑块的运动,能从图中读懂物体的运动
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