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黑龙江省双鸭山市第三十一中学2025-2026学年物理高一第一学期期末学业水平测试试题
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、如图所示,重力为200N的光滑球静止在倾角为30的斜面和竖直挡板之间,使挡板由图示位置开始沿逆时针方向缓慢转至水平位置.在此过程中,球对挡板的作用力的最小值为
A.80N B.100N
C. D.200N
2、教科书中这样表述牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。其中“改变这种状态”指的是改变物体的( )
A.位移 B.位置
C.速度 D.加速度
3、如图所示,小车通过定滑轮用绳牵引水中小船,当绳与水平面夹角为θ 时,小车、小船的速度大小分别为v1、v2.则v1、v2大小关系正确的是
A.
B.
C.
D.
4、如图所示,物体在竖直方向的运动分三段,第1s-2s为第I段,第3s-4s为第II段,第5s为第III段,以向上为正方向,则下列说法中正确的是( )
A.第1s内物体处于失重状态
B.第I段与第III段平均速度相等
C第II段物体静止
D.第I段和第III段的加速度方向相反,速度方向也相反
5、厦门地铁二号线于2019年12月25日上午8:30正式运营,标志着厦门地铁从单线到双线,真正进入“换乘时代”,该工程起点位于天竺山森林公园脚下,终点到厦门本岛五缘湾,全长41.6公里,列车最高时速80km/h。下列说法正确的是
A.8:30是指时间间隔
B.41.6公里是指路程
C.80km/h是指平均速度
D.研究列车全程运行的总时间时,不能将列车看成一个质点
6、如图所示,物体P用水平作用力F压在竖直的墙上,沿墙匀速下滑,物体的重力为G,墙对物体的弹力为FN、摩擦力为Ff,物体对墙的压力FN′摩擦力为Ff′.下列说法正确的有()
A.G和Ff′是一对平衡力
B.FN 和F是一对作用力和反作用力
C.Ff 和Ff′是一对作用力和反作用力
D.F就是FN′
7、如图所示,在一节火车车厢内有一个光滑的水平桌面,桌面上有一个小球,开始时小球和车厢均处于静止状态,如果火车突然加速向前开动( )
A.以地面为参考系,小球仍然静止
B.以地面为参考系,小球会加速运动
C.以火车为参考系,小球会加速运动
D.以火车为参考系,小球仍然静止
8、如图所示,M与N静止,现当N缓慢下降一小段距离后重新保持静止,下述说法正确的是( )
A.地面对M的摩擦力减小
B.地面对M的摩擦力增大
C.M对地面的压力增大
D.M对地面的压力减小
9、如图所示,一轻质弹簧竖直放置在水平地面上,下端固定.弹簧原长为20cm,劲度系数k=200N/m.现用竖直向下的力将弹簧压缩到10cm后用细线拴住,此时在弹簧上端放置质量为0.5kg的物块.在烧断细线的瞬间
A.物块的速度为零
B.物块加速度为零
C.物块的加速度为10m/s2,方向竖直向下
D.物块的加速度为30m/s2,方向竖直向上
10、如图所示,小车M在恒力F作用下,沿水平地面做直线运动,由此可判断( )
A.若地面光滑,则小车一定受三个力作用
B.若地面粗糙,小车也可以不受摩擦力作用
C.若小车做匀速运动,则小车一定受四个力的作用
D.若小车做匀速运动,则小车可能受三个力的作用
11、如图所示,水平传送带A、B两端相距x=4.5m,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,物体滑上传送带A端的瞬时速度vA=5m/s,到达B端的瞬时速度设为vB.下列说法中正确的是( )
A.若传送带不动,vB=4m/s
B.若传送带逆时针匀速转动,vB一定等于4m/s
C.若传送带顺时针匀速转动,vB一定等于4m/s
D.若传送带顺时针匀速转动,vB有可能等于4m/s
12、某物体从45 m高的地方做自由落体运动,g=10m/s2。则
A.物体从开始下落到中间位置所用的时间为1.5 s
B.物体在下落过程中的平均速度大小为15m/s
C.物体在第1s末、第2s末、第3s末的速度大小之比是1∶3∶5
D.物体在第1s内、前2s内、前3s内的位移大小之比是1∶4∶9
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中:
(1)下列操作正确的有______.(填选项代号)
A、在释放小车前,小车要靠近打点计时器
B、打点计时器应放在长木板的有滑轮一端
C、应先接通电源,后释放小车
D、电火花计时器应使用低压交流电源
(2)小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀变速运动,图是经打点计时器打出纸带的一段,打点顺序是A、B、C、D、E,已知交流电频率为50Hz,纸带上每相邻两个计数点间还有一个点,则AD段的平均速度是_______ m/s,D点的瞬时速度是______ m/s,小车运动的加速度大小是______ m/s2.(结果保留2位小数)
14、某同学在探究“力的合成的平行四边形法则”的实验中,利用图钉、平板、橡皮条、弹簧秤及铅笔刻度尺进行有关实验
(1)图中B测力计的示数为__________N.(本实验用的弹簧测力计示数的单位为N)
(2)在做实验时,橡皮条的一端固定在木板上,另一端系上两根带绳套的细绳.实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套把橡皮条的一端拉到某一确定的O点,则下列说法中正确的是( )
A.两根细绳必须等长
B.同一次实验中,O点位置不允许变动
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90°
D.本实验采用的科学方法是等效替代法
15、如图所示为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。
(1)若实验所用的交流电频率为,则根据下图所打纸带的打点记录,小车此次运动经B点时的速度vB=__________m/s,小车的加速度a=__________m/s2。(结果保留三位有效数字)
(2)正确平衡摩擦力后,在研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量的关系”时所得的实验图像,横坐标m为小车上砝码的质量。已知图中直线的斜率为k纵轴上的截距为b,若悬挂的砝码总质量远小于小车质量且牛顿第二定律成立,则小车受到的拉力为__________,小车的质量为__________(用k和b表达)。
三.计算题(22分)
16、(12分)如图所示,甲、乙两物块通过长为L=0.2m的水平轻绳连接,置于足够长的水平面上,甲、乙两物块质量均为m=1kg,与水平面间动摩擦因数均为μ=0.5.t=0时刻,在与水平面夹角θ=37°的恒力F作用下,甲、乙一起从静止开始向右加速运动.已知F=10N,重力加速度取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计空气阻力.求:
(1)两物体运动的加速度大小a;
(2)=4s时刻,甲、乙间轻绳断开,求在=4.6s时刻,甲、乙间距离x.
17、(10分)飞机在水平跑道上加速滑行时受到机身重力mg、竖直向上的机翼升力F升、发动机推力F推、空气阻力F阻、地面支持力FN和轮胎与地面之间的摩擦力F摩.已知升力与阻力均与飞机运动的速度平方成正比,即F升=k1v2, F阻=k2v2,轮胎和地面之间的等效动摩擦因数为μ.假设飞机在跑道上加速滑行时发动机推力
(1)画出飞机在加速滑行时受力分析图;
(2)飞机在水平跑道上匀加速滑行所需条件是什么?
(3)若飞机在水平跑道上从静止开始匀加速滑行后起飞,跑道的长度至少多大?
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】小球受三个力作用而保持静止状态,其中重力大小、方向都不变,斜面对球的支持力方向不变,大小变,挡板对球的支持力的大小和方向都变化,根据三力平衡的条件,结合平行四边形定则作图分析即可
【详解】小球受重力、挡板弹力和斜面弹力,将与合成为F,如图所示:
小球一直处于平衡状态,三个力中的任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线,故F和合成的合力F一定与重力等值、反向、共线.由图可知,当的方向沿斜面向上时最小,最小为:,故B正确,ACD错误
【点睛】本题关键对小球受力分析,然后将两个力合成,当挡板方向变化时,将多个力图重合在一起,直接由图象分析出最小值
2、C
【解析】状态与时刻对应,过程与时间间隔对应,故描述运动状态的物理量可以是瞬时速度,也可以是动量,与位移、位置、加速度以及受力无关,故ABD错误,C正确;
故选C。
3、B
【解析】将v2沿绳和垂直于绳分解,可得,B正确ACD错误
4、B
【解析】A.第1s内物体向上做匀加速直线运动,加速度方向向上,物体处于超重状态,故A错误;
B.根据平均速度的推论,第I段与第III段的平均速度均为
故B正确;
C.第II段物体的速度不变,做匀速直线运动,故C错误;
D.第I段和第III段的加速度方向相反,速度方向相同,故D错误。
故选B。
5、B
【解析】A.8:30开始正式运行,表示动作开始的一瞬间,所以为时刻,A错误;
B.从图中可知路线为曲线,所以41.6公里指路程,B正确;
C.80km/h表示列车的最高车速,所以瞬时速度,C错误;
D.研究列车全程运行的总时间时,列车的大小和形状是次要因素,且列车的长度相比全程的路程长可以忽略,故可以看做质点,D错误;
故选B。
6、C
【解析】A.由题分析可知,物体沿墙壁匀速下滑,竖直方向受到重力和向上的滑动摩擦力,由平衡条件得知,滑动摩擦力大小Ff=G.即G和Ff是一对平衡力,故A错误;
B.FN 和FN′是一对作用力和反作用力,FN 和F同时作用在物体上,不是一对作用力和反作用力,故B错误;
C.Ff 和Ff′是一对作用力和反作用力,故C正确;
D.FN′和F的方向相同,施力物体不同,故D错误;
故选C。
7、AC
【解析】AB.火车突然加速向前开动时,小球由于惯性还要保持原来的静止状态,所以以地面为参考系,小球仍然静止,选项A正确,B错误;
CD.以火车为参考系,小球相对于火车向后加速运动,选项C正确,D错误。
故选AC。
8、AD
【解析】当N缓慢下降一小段距离后,与M连接的细线与水平方向的夹角θ变大,细绳的拉力T不变;
AB.对M受力分析,水平方向: 则随θ变大f减小,选项A正确,B错误;
CD.对M受力分析,竖直方向: 则随θ变大N减小,选项D正确,C错误;
故选AD.
9、AD
【解析】A.在烧断细线的瞬间,物块的速度为零,故A正确;
BCD.根据题意对物体进行受力分析可知,物体受重力和弹簧的弹力作用,弹力
烧断细线的瞬间,物体受到的合外力向上,由公式
可得加速度,方向竖直向上,故BC错误,D正确。
故选AD。
10、BC
【解析】A、若地面光滑,小车可能受重力、支持力、拉力F,当拉力F在竖直方向的分量等于重力时,支持力等于零,只受两个力,故A错误;
B、若地面粗糙,车可能受重力、支持力、拉力F和摩擦力,当支持力等于零时,摩擦力也等于零,所以小车也可以不受摩擦力作用,故B正确;
CD、若小车做匀速运动,则小车受力平衡,所以小车受重力、支持力、拉力和摩擦力,则小车一定受四个力的作用,故C正确,D错误;
故选BC
【点睛】对小车进行受力分析,根据运动情况结合牛顿第二定律即可判断
11、ABD
【解析】物块滑上传送带,若传送到不动,物块做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律和运动学公式求出到达B点的速度.若传送带逆时针转动,物块滑上传送带做匀减速直线运动,根据运动学公式结合牛顿第二定律进行求解.若传送带顺时针匀速转动,根据物块的速度与传送带的速度大小判断物体的运动情况
【详解】若传送带不动,物体做匀减速直线运动,加速度:
初速度
位移
x=4.5m
故末速度由,解得
A正确;
若传送带逆时针做匀速转动,物体受到的摩擦力方向向左,仍与不动时方向相同,所以物体仍做匀减速直线运动,与不动时的运动情况相同,到达B点的速度仍为
B正确;
CD.若传送带做顺时针匀速转动,如果传送带的速度小于4m/s,则物块相对于传送带一直相对于传送带向右运动,受到的摩擦力方向一直向左,所以此种情况下物体一直做匀减速直线运动,到达B点的速度为4m/s,若传送带的速度大于5m/s,此种情况下物块相对于传送带的向后运动,受到的摩擦力方向向右,物体一直做加速运动,到达B点的速度大于4m/s,故C错误D正确
12、BD
【解析】A.根据可知
即从开始下落到中间位置所用的时间为2.12s,故A错误。
B.根据 可知
即3s落地,下落过程中的平均速度为:
故B正确。
C.根据v=gt知,物体在第1s末、第2s末、第3s末的速度大小之比是1:2:3,故C错误。
D.根据,初速度为零的匀加速直线运动,在第ls内、前2s内、前3s内的位移大小之比是1:4:9,故D正确。
故选BD。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.AC ②.2.40 ③.2.16 ④.4.06
【解析】(1)在释放小车前,小车应尽量靠近打点计时器,以能在纸带上打出更多的点,有利于实验数据的处理和误差的减小,故A正确;打点计时器应放在长木板的没有滑轮一端,故B错误;实验中为了在纸带上打出更多的点,提高纸带的利用效率,具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车,故C正确;电火花计时器应使用220V交流电源,故D错误.所以选AC
(2)电源频率是50Hz,每隔0.02s,由于两相邻计数点间有1个点未画出,所以两相邻计数点时间间隔T=0.04s,根据平均速度定义式可得AD段的平均速度:,利用匀变速直线运动的推论得:
14、 ①.3.6 ②.BD
【解析】(1)由图示弹簧测力计确定其分度值,读出其示数;
(2)根据实验原理进行分析即可;
【详解】(1)由图示可知,弹簧测力计分度值为,其示数为;
(2)A、细线的作用是能显示出力的方向,所以不必须等长,故A错误;
B、本实验研究合力与分力的关系,合力与分力是等效的,同一次实验过程中,O点位置不能变动,以保证橡皮筋伸长的长度相同,方向相同,即效果相同,故B正确;
C、本实验只要使两次效果相同就行,两个弹簧称拉力的方向没有限制,并非一定要夹角为90°不变,故C错误;
D、本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同,采用的科学方法是等效替代法,故D正确
【点睛】本题考查了验证力的平行四边形定则时如何进行操作,以及弹簧秤的读数问题,对于基础实验一定熟练掌握才能为解决复杂实验打好基础
15、 ①.0.400 ②.1.46 ③. ④.
【解析】(1)[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中间时刻速度等于该过程的平均速度可得,B点的瞬时速度为
[2]根据逐差公式可得加速度为
(2)[3]设小车质量m′,则有
变形可得
则斜率
则小车受到的拉力
[4]截距
则小车质量为
三.计算题(22分)
16、 (1) (2)
【解析】(1)连接绳构成的系统用整体法和隔离法求加速度;
(2)两物体各自运动,由牛顿第二定律求出加速度,用运动学公式求位移,注意刹车时间问题.
【详解】(1)对甲进行受力分析:,,
对乙进行受力分析:,
甲、乙系统:
解得:
(2)在时刻,甲、乙速度,
甲、乙间轻绳断裂后,设甲加速度大小为,有:,
甲位移,
解得:
设乙加速度大小为,有:,
历时,乙减速至停止,,
发生位移,
甲、乙间距离,
【点睛】动力学的典型题型是已知受力情况求运动情况,或已知运动情况求受力情况;加速度是连接运动和受力的桥梁.
17、(1)如图;
(2), ;(3)
【解析】(1)受力分析如图所示
(2)由牛顿第运动定律,得
题给条件
综合上述各式,得
由于飞机起飞时速度在变化,要确保整个过程均为匀加速直线运动,必须满足
(3)匀加速运动的加速度为
起飞的条件为
即
由匀加速运动关系式
得
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