资源描述
2025年江西省九江同文中学高一物理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、下列说法中正确的是
A.有弹力必定有摩擦力,有摩擦力必定有弹力
B.静止的物体可能受到滑动摩擦力作用
C.摩擦力的大小一定与物体所受的重力大小成正比
D.摩擦力的方向总是与运动方向相反,起阻碍物体运动的作用
2、如图所示,在水平板左端有一固定挡板,挡板上连接一轻质弹簧.紧贴弹簧放一质量为m的滑块,此时弹簧处于自然长度.已知滑块与挡板的动摩擦因数及最大静摩擦因数均为.现将板的右端缓慢抬起使板与水平面间的夹角为θ,最后直到板竖直,此过程中弹簧弹力的大小F随夹角θ的变化关系可能是图中的( )
A. B.
C. D.
3、一个质量为50kg的人,站在竖直向上运动的升降机地板上,他看到升降机中挂着重物的弹簧秤示数为40N,已知重物质量为5kg,若g取10m/s2,这时人对升降机地板的压力( )
A.大于500N B.小于500N
C.等于500N D.都不对
4、下列说法正确的是( )
A.高速运动的物体不容易停下来,说明速度大的物体惯性大
B.轻物体容易上升,说明轻的物体没有惯性
C.篮球斜抛出去后轨迹为曲线,说明篮球受到的重力方向在不断改变
D.书受到的桌面支持力,是由于桌面发生微小弹性形变而产生的
5、下列物理量中,不属于矢量的是( )
A.位移 B.速率
C.速度 D.摩擦力
6、从光滑斜面上某一位置先后由静止释放A、B、C、D四个小球(小球可以看作质点),已知相邻两小球释放的时间间隔为0.1s。某时刻拍下一张照片,四个小球的位置如图所示。测出AB、BC、CD间距离分别为xAB=5cm,xBC=10cm,xCD=15cm,则( )
A.小球A的位置恰好为释放四个小球的初始位置
B.小球C的速度是 A、D两个小球速度之和的一半
C.小球B的速度大小为1.5m/s
D.小球A、B、C、D的加速度大小均为5m/s2
7、关于物体运动的加速度,下列说法正确的是()
A.速度越大,加速度越大
B.速度变化量大,加速度不一定大
C.末速度越大,加速度越大
D.速度变化越快,加速度越大
8、质量为的物体在水平面上做直线运动,图中的两条直线表示物体受水平拉力和不受水平拉力两种情形下的图象,取,则下列说法正确的是()
A.水平拉力大小可能等于
B.水平拉力大小一定等于
C.物体受到的摩擦力大小一定等于
D.物体受到的摩擦力大小可能等于
9、如图所示,细杆一端与小球相连,可绕过O点的水平轴自由转动,细杆长0.5m,小球质量为3kg.现使小球在竖直平面内做圆周运动,小球通过轨道最低点A的速度为vA=4m/s,通过轨道最高点B的速度为vB=2m/s,g取10m/s2,则小球通过最低点和最高点时对细杆的作用力( )
A.在A处为拉力,方向竖直向下,大小为126N
B.在A处为压力,方向竖直向上,大小为126N
C.在B处为压力,方向竖直向下,大小为6N
D.在B处为拉力,方向竖直向上,大小为6N
10、如图所示,一质量为 1kg 的滑块在倾角为 30°的斜面上,从a 点由静止开始下滑,到b 点接触到一个轻弹簧,滑块压缩弹簧到c点开始弹回,测得c点弹簧的弹性势能为 6J,ab=1m,bc=0.2m,g=10m/s2,那么在a→c 的这一过程中()
A.滑块的动能在c 点最大
B.滑块重力势能减少了 6J
C.滑块和弹簧系统的机械能守恒
D.滑块克服弹簧的弹力做了-6J 的功
11、如图所示,A、B分别是甲、乙两球从同一地点沿同一直线运动的vt图象,根据图象可以判断出( )
A.在t=4 s时,甲球的加速度大于乙球的加速度
B.在t=4.4s时,两球相距最远
C.在t=6 s时,甲球的速率小于乙球的速率
D.在t=8 s时,两球相遇
12、一质点沿x轴正方向做直线运动,通过坐标原点时开始计时,其-t的图象如图所示,则( )
A.质点做匀加速直线运动,加速度为1m/s2
B.质点在1 s末速度为2m/s
C.质点在第1 s内的平均速度0.75m/s
D.质点做匀速直线运动,速度为0.5m/s
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、某同学利用如图a所示装置做探究弹簧弹力大小和其长度的关系的实验。
(1)他通过实验得到如图b所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线.由此图线可得该弹簧的原长x0=______cm,劲度系数k=______N/m。
(2)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤,当弹簧秤上的示数如图c所示时,该弹簧的长度x=______cm。
14、如图所宗,甲为操场上一质量m=10kg的竖直滑竿,滑竿上端固定,下端悬空,为了研究学生沿竿下滑的情况,在竿的顶部装有一拉力传感器,可显示竿的顶端所受拉力的大小,现有一学生手握滑竿,从竿的上端由静止开始下滑,下滑5s后学生的下滑速度为零,并用手紧握住滑竿保持静止不动.以这个学生开始下滑时刻为计时起点,传感器示数随时间变化的情况如图乙所示,求:
(1)该学生下滑过程中的最大速度;
(2)1s~5s内传感器的示数F2
(3)5s内该学生下滑的距离
15、某同学欲运用牛顿第二定律测量滑块的质量M,其实验装置如图甲所示,设计的实验步骤为:
(1)调整长木板倾角,当钩码的质量为m0时滑块恰好沿木板向下做匀速运动;
(2)保持木板倾角不变,撤去钩码m0,将滑块移近打点计时器,然后释放滑块,滑块沿木板向下做匀加速直线运动,并打出点迹清晰的纸带如图乙所示(打点计时器的工作频率为50Hz)
请回答下列问题:
①打点计时器在打下D点时滑块的速度vD=__________m/s;(结果保留3位有效数字)
②滑块做匀加速直线运动的加速度a=_____m/s2;(结果保留3位有效数字)
③滑块质量M=___________(用字母a、m0和当地重力加速度g表示)
(3)保持木板倾角不变,挂上质量为m(均小于m0)的钩码,滑块沿木板向下匀加速运动,测出滑块的加速度;多次改变钩码的质量,分别求出相应的加速度
(4)若绳的拉力与所挂钩码的重力大小相等,作出a—mg图象如图丙所示,则由图丙可求得滑块的质量M=______kg.(取g=10m/s2,结果保留3位有效数字)
三.计算题(22分)
16、(12分)如图所示,倾角θ=37°斜面长L=1m的斜面体放在水平面上。将一质量m=2kg的小物块从斜面顶部由静止释放,经时间t=1s后到达底端,斜面体始终保持静止。重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)小物块沿斜面下滑的加速度;
(2)小物块与斜面之间的动摩擦因数;
(3)小物块沿斜面下滑过程中重力做功。
17、(10分)民用航空客机的机舱除通常的舱门外还设有紧急出口,发生意外情况的飞机着陆后,打开紧急出口的舱门,会自动生成一个由气囊组成的斜面,机舱中的乘客就可以沿斜面迅速滑行到地面上.若某型号的客机紧急出口离地面高度为4.0 m,构成斜面的气囊长度为5.0 m.要求紧急疏散时,乘客从气囊上由静止下滑到达地面的时间不超过2.0 s(g取10 m/s2),则:
(1)乘客在气囊上下滑的加速度至少为多大?
(2)气囊和下滑乘客间的动摩擦因数不得超过多少?
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】有弹力不一定有摩擦力,还要看接触面是否粗糙以及有无相对滑动或相对运动的趋势;但是有摩擦力必定有弹力,选项A错误;静止的物体可能受到滑动摩擦力作用,例如物体在地面上滑动时,静止的地面受到滑动摩擦力,选项B正确;滑动摩擦力的大小与物体与接触面之间的正压力成正比,不一定与物体所受的重力大小成正比,选项C错误;摩擦力的方向总是与相对运动方向相反,起阻碍物体相对运动的作用,选项D错误;故选B.
2、C
【解析】将板的右端缓慢抬起过程中,在滑块相对于板滑动前,弹簧处于自然状态,没有弹力.当滑块相对于板滑动后,滑块受到滑动摩擦力,由平衡条件研究弹簧弹力的大小F与夹角θ的变化关系
【详解】设板与水平面的夹角为α时,滑块相对于板刚要滑动,则由得,则θ在范围内,弹簧处于原长,弹力F=0
当板与水平面夹角大于α时,滑块相对板缓慢滑动,由平衡条件得其中,说明F与θ正弦形式的关系.当时,F=mg
故选C
3、B
【解析】设弹簧秤示数为F,重物质量为m,对物体应用牛顿第二定律得
解得
方向向下。设人质量为M,地板对人的支持力为FN,对人利用牛顿第二定律得
解得
根据牛顿第三定律,人对地板的压力大小为400N,方向竖直向下,故选B。
【点睛】对重物和人分别应用牛顿第二定律即可求出结论,需要注意的是题目中要求的是人对升降机地板的压力,最后要根据牛顿第三定律来求得人对升降机地板的压力。
4、D
【解析】A.惯性大小的唯一量度是质量,与速度无关,故A错误;
B.物体在任何状态下都具有惯性,故B错误;
C.篮球所受的重力方向是不变的,始终竖直向下,故C错误;
D.书受到的桌面支持力,是由于桌面发生微小弹性形变而产生的,故D正确。
故选D。
5、B
【解析】ACD:位移、速度、摩擦力都是有大小有方向且合成遵循平行四边形定则的物理量,是矢量.故ACD三项均错误
B:速率是速度的大小,是一个只有大小没有方向的物理量,是标量不是矢量.故B项正确
6、D
【解析】ACD.根据
△x=aT2
得小球的加速度为:
m/s2
B点的速度等于AC段的平均速度,则有:
m/s
A点小球的速度为:
m/s
可知小球不是从A点释放,AC错误,D正确;
B.C点是BD段的中间时刻,根据平均速度的推论知,C点小球的速度等于B、D点两球速度之和的一半,B错误。
故选D。
7、BD
【解析】A.速度越大,速度变化不一定快,加速度不一定大,故A错误;
B.根据知,速度变化量越大,加速度不一定大,故B正确;
C.末速度大,速度变化不一定快,加速度不一定大,故C错误;
D.加速度是反映速度变化快慢的物理量,速度变化越快,加速度越大,故D正确;
8、BD
【解析】由速度图象的斜率求出物体的加速度大小.两图加速度大小不同,无法判断物体不受水平拉力是哪个图象.根据牛顿第二定律分别对a、b两种情况列方程求解拉力大小
【详解】由速度图象的斜率等于物体的加速度可知,两图表示的加速度大小不同,拉力方向与滑动摩擦力方向可能相反,也可能相同,设拉力大小为F
由图读出加速度大小分别为,
若物体受水平拉力时的速度图象是a时,拉力与速度方向相同,拉力应小于摩擦力,根据牛顿第二定律得 f-F=maa,f=mab,解得F=0.1N.f=0.2N
若物体受水平拉力时的速度图象是b时,拉力与速度方向相反,拉力与摩擦力方向相同,根据牛顿第二定律得 f+F=mab,f=maa,解得F=0.1N.f=0.1N
故选BD
【点睛】本题首先掌握速度图象的斜率等于加速度,其次要考虑拉力可能与速度方向相同,也可能与速度方向相反两种情况,不能简单认为拉力一定与速度方向相反或相同
9、AC
【解析】AB.在最低点,杆子一定表现为拉力,有:F-mg= ,则:F=mg+ =126N,方向向上,故球对杆的作用力为拉力,大小为126N,作用力竖直向下,故A正确,B错误;
CD.在最高点,有:mg+F= ,则:F= -mg=-6N.所以杆子表现为支持力,方向向上,大小为6N,故求对杆的作用力为压力,大小为6N,方向竖直向下,故C正确,D错误;
故选AC
10、BC
【解析】A.滑块压缩弹簧到c点开始弹回,说明c点速度为零,A错误;
B.从a到c,滑块重力做的功为,故滑块重力势能减小了6J,B正确;
C.从a到c的过程中,滑块重力势能减少了6J,c点弹簧的弹性势能为6J,动能没有变,重力势能的减小量等于弹性势能的增加量,系统机械能守恒,故C正确;
D.弹簧的弹性势能增加6J,滑块克服弹簧的弹力做了6J的功,D错误
11、ABD
【解析】A.甲球的加速度
故甲球的加速度大小为10m/s2.负号表示加速度方向与速度方向相反.乙球的加速度
故甲球的加速度大于乙球的加速度.故A正确
B.当两物体速度相同时两物体相距最远,即:
40+a1t=-20+a2(t-2)
解得:
t=4.4s
即4.4s时两物体相距最远,故B正确
C.t=6s时甲球的速度
v1=v0+a1t=40+(-10)×6=-20m/s
乙球的速度
甲球的速率大于乙球的速率,故C错误
D.设T时刻两物体相遇,故有
解得
T=8s
故D正确
12、AB
【解析】AD.由图得:
根据
得
对比可得:
则加速度为
a=2×0.5=1 m/s2
由图知质点的加速度不变,说明质点做匀加速直线运动,故A正确,D错误;
BC.质点的初速度v0=1 m/s,在1 s末速度为
v=v0+at=2 m/s
质点在第1s内的平均速度
故B正确,C错误
故选AB。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.4 ②.25 ③.16
【解析】(1)[1][2]如果以弹簧长度x为横坐标,弹力大小F为纵坐标,作出F-x图象,那么图象与横轴的截距表示弹簧的原长,图线的斜率表示弹簧的劲度系数,所以根据图象可知,该弹簧的原长
x0=4cm
劲度系数
(2)[3]弹簧秤的读数表示弹力的大小,即F=3.0N,所以该弹簧的长度
14、(1)3m/s(2)530N(3)7.5m
【解析】(1)学生先做匀加速运动后做匀减速运动,最大速度即t=1s时的瞬时速度,全过程中,对竿,根据平衡条件可得:
,(f为学生对竿的摩擦力)
5s后学生静止,设学生受到的静摩擦力为,对学生,根据平衡条件可得:
,
即5s后有:
,
从图中可知5s后竿受到拉力为
F3=500N,
解得学生的质量为:
M=40kg,
0~1s内,对学生,根据牛顿第二定律可得:
,
对竿有:
,
和是一对相互作用力,等大反向,
从图中可知在0~1s竿受到的拉力:
,
代入数据可得
,
所以:
;
(2)1~5s内对学生,根据牛顿第二定律:
,
又因为1~5s做匀减速直线运动,末速度为零,故
故:
和是一对相互作用力,等大反向,所以:
;
(3)匀加速阶段的位移:
,
匀减速阶段的位移:
,
所以总位移:
。
15、①;②, ③;(4)
【解析】根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小;根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小;当取下细绳和钩码时,由于滑块所受其它力不变,因此其合外力与撤掉钩码的重力等大反向;
根据牛顿第二定律有mg=Ma,由此可解得滑块的质量
从图乙中可知,,,
(2)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的中间时刻速度推论可得,
②根据逐差法可得,联立即得
③滑块做匀速运动时受力平衡作用,由平衡条件得,撤去时滑块做匀加速直线运动时,受到的合外力,由牛顿第二定律得,解得
(4)滑块做匀速运动时受力平衡作用,由平衡条件得,挂上质量为m的钩码时滑块沿木板向下做匀加速直线运动,受到的合外力为,由牛顿第二定律得,解得,由图丙所示图象可知,解得M=0.200kg
三.计算题(22分)
16、 (1) 2m/s2 (2) 0.5 (3) 12J
【解析】(1)由运动学公式得L=at2解得
a=2m/s2
(2)由牛顿第二定律得
mgsin37°﹣μmgcos37°=ma
解得
μ=0.5
(3)重力做功
W=mgLsin37°
代入数据解得:
W=12J
17、(1)2.5 m/s2 (2)0.92
【解析】(1)由题意可知,h=4.0 m,L=5.0 m,t=2.0 s
设斜面倾角为θ,则sinθ=
乘客沿气囊下滑过程中,由L=at2得a=,
代入数据得
a=2.5 m/s2
(2)在乘客下滑过程中,对乘客受力分析如图所示
沿x轴方向有:mgsinθ-Ff=ma
沿y轴方向有:FN-mgcosθ=0
又Ff=μFN,联立以上各式解得:
μ=≈0.92
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