资源描述
2025年云南省昆明实验中学高一上物理期末检测试题
注意事项
1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
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、质量为m的物体放置在光滑的水平面上,左右两端分别固定一个弹簧,弹簧的另一端连着细绳,细绳跨过光滑定滑轮与质量为M=2m的物体相连,如图所示.OA、OB与水平面的夹角分别为37°、53°,开始时m在水平外力作用下处于静止状态.在撤去外力的瞬间,m的加速度大小和方向是(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
A.0.4g 向右 B.0.4g 向左
C.0.2g 向右 D.0.2g 向左
2、在研究运动的过程中,首次采用了“观察现象→提出假设→逻辑推理→实验检验→修正推广→ …… ”科学方法的科学家是
A.亚里士多德 B.伽利略
C.牛顿 D.爱因斯坦
3、如图所示,水平地面上的物体A在斜向上的拉力F的作用下,向右做匀速运动,则下列说法中正确的是( )
A.物体A可能只受到二个力的作用
B.物体A一定只受到三个力的作用
C.物体A一定受到了四个力的作用
D.物体A可能受到了三个力的作用
4、用图所示的方法可以测出一个人的反应时间,设直尺从开始自由下落,到直尺被受测者抓住,直尺下落的距离h,受测者的反应时间为t,则下列说法正确的是( )
A.∝h
B.t∝
C.t∝
D.t∝h2
5、如图为某同学制作的“竖直加速度测量仪”,可以用来测量竖直方向的加速度。左侧为刻度均匀的标尺,右侧用一轻弹簧悬挂一重物G,当测量仪静止时指针位置的刻度标记为0,测量仪在竖直方向加速度不同时,对应指针指向不同的位置,一一在标尺上标记加速度的数值。则以下判断正确的是
A.当指针指向位置C时,表明测量仪的加速度方向向上
B.当指针指向位置C时,表明测量仪的速度方向向上
C.当指针指向C时,弹簧的弹力一定小于重物G的重力
D.这个加速度测量仪加速度的刻度也是均匀的
6、如图所示,物块a、b质量分别为2m、m,水平地面和竖直墙面均光滑,在水平推力F作用下,两物块均处于静止状态,则( )
A.物块b受四个力作用
B.物块b受到的摩擦力大小等于2mg
C.物块b对地面的压力大小等于mg
D.物块a受到物块b的作用力水平向右
7、如图,倾角为θ的斜面体C置于水平地面上,小物块B置于斜面上,通过跨过光滑定滑轮的细绳与物体A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,已知A、B、C都处于静止状态.则( )
A.B受到C的摩擦力一定不为零
B.C受到地面的摩擦力一定为零
C.C有沿地面向右滑动的趋势,一定受到地面向左的摩擦力
D.将细绳剪断,若物块B依然静止在斜面上,此时地面对C的摩擦力为0
8、如图所示,弹簧左端固定,右端自由伸长到点并系住物体,现将弹簧压缩到点,然后释放,物体一直可以运动到点,如果物体受到的摩擦力大小恒定,则
A.物体从到先加速后减速
B物体从到加速,从到减速
C.物体在间某点时所受合力为零
D.物体运动到点时所受合力为零
9、两辆儿童赛车a、b在两条平行直轨道上从同一起点、同向行驶.它们在0~t0内运动的v-t图像如图所示.则
A.图像交点说明两车位移相同
B.两车速度相同时b车在前
C.0~t0内两车平均速度相同
D.两车的加速度均越来越小
10、如图所示,双手端着半球形的玻璃碗,碗内放有三个相同的小玻璃球.双手晃动玻璃碗,当碗静止后碗口在同一水平面内,三小球沿碗的内壁在不同的水平面内做匀速圆周运动.不考虑摩擦作用,下列说法中正确的是
A.三个小球受到的合力值相等
B.距碗口最近的小球线速度的值最大
C.距碗底最近的小球向心加速度的值最小
D.处于中间位置的小球的周期最小
11、如图所示,长木板静止在光滑的水平地面上,一木块以速度v滑上木板,已知木板质量是M,木块质量是m,二者之间的动摩擦因数为μ,那么,木块在木板上滑行时( )
A.木板的加速度大小为μg
B.木块的加速度大小为μg
C.木板做匀加速直线运动
D.木块做匀减速直线运动
12、如图所示,质量为m1的足够长木板静止在光滑水平面上,其上放一质量为m2的木块。t = 0时刻起,给木块施加一水平恒力F。分别用a1、a2和v1、v2表示木板、木块的加速度和速度大小,图中可能符合它们运动情况的是( )
A. B.
C. D.
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、某同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则。在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的质量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2、F3,回答下列问题。
(1)改变钩码个数,实验能完成的是( )
A.N1 = N2 = 2,N3 = 4
B.N1 = N3 = 3,N2 = 7
C.N1 = 3,N2 = 5,N3 = 6
D.N1 = 3,N2 = 5,N3 = 9
(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是( )
A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向
B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度
C.用量角器量出三段绳子之间的夹角
D.用天平测出钩码的质量
(3)在作图时,你认为图中___________(选填“甲”或“乙”)是正确的。
14、在“探究求合力的方法”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一只弹簧测力计。
(1)为了完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数据如下表:
根据表中数据作出F-x图像______________并求得该弹簧的劲度系数k=________N/m(保留两位有效数字);
(2)某次实验中,弹簧测力计的指针位置如图甲所示,其读数为________N;同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N,请在图乙中画出这两个共点力的合力F合的图示_____________;
(3)由图得到F合=________N。
15、某学习小组在研究加速度与力、质量的关系时,采用如图甲所示的装置,通过改变小托盘和砝码总质量m来改变小车受到的合力,通过加减钩码来改变小车总质量M.
(1)实验中需要平衡摩擦力,应当取下_________(选填“小车上的钩码” 或“小托盘和砝码”),将木板右端适当垫高,直至小车在长木板上运动时,纸带上打出来的点________
(2)图乙为实验中得到的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6为计数点,相邻两计数点间还有4个点未画出,所用交流电的频率为50 Hz,从纸带上测出x1=3.20 cm,x2=4.74 cm,x3=6.30 cm,x4=7.85 cm,x5=9.41 cm,x6=10.96 cm.小车运动的加速度大小为_________m/s2(结果保留三位有效数字)
(3)在“验证牛顿运动定律”的实验中,在研究加速度a与小车的质量M的关系时,由于没有注意始终满足远大于m的条件,结果得到的图像应是下图中的________
A、B、
C、 D、
三.计算题(22分)
16、(12分)如图所示,BC是半径 m且竖直放置的光滑细圆管,O为细圆管的圆心,在细圆管的末端C连接倾角为45°、动摩擦因数μ=0.6的足够长粗糙斜面。一质量为m=0.5 kg的小球从O点正上方某处A点以v0水平抛出后,恰好能垂直OB从B点进入细圆管,小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力F=5 N的作用,当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失,小球能平滑地冲上粗糙斜面。(取g=10 m/s2),不计空气阻力
(1)小球从A点水平抛出的初速度v0为多少;
(2)小球在圆管中运动时对圆管的压力是多少;
(3)小球在CD斜面上运动的最大位移是多少。
17、(10分)如图甲所示,倾斜传送带倾角,两端A、B间距离,传送带以的速度沿顺时针转动,一质量为的滑块从传送带顶端B点由静止开始下滑,运动到A时用时,取,,。
(1)求滑块与传送带间的动摩擦因数;
(2)如图乙所示,若该滑块改在传送带的底端A,现用一沿传送带斜面向上的大小为的恒定拉力拉滑块,使其由静止沿传送带向上运动,当速度与传送带速度相等时,撤去拉力,求滑块运动到传送带顶端时的速度大小(结果保留两位有效数字)。
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、A
【解析】整个装置处于静止状态,先对结点O受力分析,再沿水平方向对正交分解,然后利用平衡条件求出AO、BO绳的张力F1和F2.对物体m根据牛顿第二定律列式求解撤去外力的瞬间的加速度.
【详解】对结点O受力分析如下图:
把F1和F2分别分解到水平方向和竖直方向.沿水平方向:F1cos37°=F2cos53°;沿竖直方向:F1sin37°+F2sin53°=Mg;联立得:OA绳的拉力F1=0.6Mg=1.2mg.OB绳的拉力F2=0.8Mg=1.6mg.在撤去外力的瞬间,m的加速度大小满足:,解得a=0.4g,方向向右;故选A.
【点睛】本题综合了受力分析、正交分解、平衡条件以及牛顿第二定律应用等内容.解题过程中要注意研究对象选取,正确选取研究对象是解决此类问题的关键.
2、B
【解析】伽利略在研究“理想斜面”实验的过程中,采用了“观察现象→提出假设→逻辑推理→实验检验→修正推广→ ……”的科学方法,开创了研究物理规律的新方法,是科学探究中的重要方法,故B正确,ACD错误。
故选B
3、C
【解析】物体一定受重力,拉力F产生两个作用效果,水平向右拉木块,竖直向上拉木块,由于木块匀速直线运动,受力平衡,水平方向必有摩擦力与拉力的水平分量平衡,即一定有摩擦力,结合摩擦力的产生条件可知则必有支持力,因而物体一定受到四个力;
故选C.
4、C
【解析】根据题意分析,直尺下落可看做自由落体运动,由自由落体运动公式h=gt2,可得,所以t∝,故C正确
5、D
【解析】A.测量仪静止时对小球受力分析,设弹簧的原长为,现在的长度为,有:
现指针指向位置C时,伸长量变小了,则弹力变小,小球的合力向下,由牛顿第二定律可知小球有向下的加速度;故A错误;
B.测量仪具有向下的加速度,但速度可以向上或者向下,故B错误;
C.指针指向位置C时,若弹簧依然是伸长的,则弹力变小一定小于重力,若弹簧是压缩状态,弹力变为向下,会出现弹力的大小大于、小于或等于小球的重力,故C错误;
D.设OC的长度为,若弹簧依然是伸长的,则弹力为
由牛顿第二定律可得:
联立可得:
若弹簧依然是压缩的,则弹力为
由牛顿第二定律可得:
联立可得:
综上两种情况都有,说明加速度值随刻度线性变化,则刻度均匀,
故D正确。
故选D。
6、B
【解析】A.物块b受到:重力、a的弹力和静摩擦力、地面的支持力、推力F,共受五个力,故A错误.
B.以a为研究对象,由平衡条件知,b对a的摩擦力大小等于a的重力,为2mg,由牛顿第三定律知a对b的摩擦力大小也等于2mg,故B正确.
C.以整体为研究对象,则知地面对b的支持力等于3mg,则物块b对地面的压力大小等于3mg,故C错误.
D.物块a受到物块b两个力作用:水平向右的压力和竖直向上的静摩擦力,它们的合力斜向右上方,则物块a受到物块b的作用力斜向右上方,故D错误.
7、CD
【解析】设A、B、C的重力分别为GA、GB、GC;若GA=GBsinθ,B相对于C没有运动趋势,不受到C的摩擦力,故A错误;以B、C整体为研究对象,分析受力如图,根据平衡条件得:地面对C的摩擦力f=Fcosθ=GAcosθ,方向水平向左,则C有沿地面向右滑动的趋势,故B错误,C正确;
将细绳剪断,若物块B依然静止在斜面上,此时对BC的整体,水平方向受力为零,则地面对C的摩擦力为0,选项D正确
8、AC
【解析】A、物体从A到O的过程中,开始弹力大于摩擦力,加速度方向向右,向右做加速运动,然后弹力小于摩擦力,加速度方向向左,做减速运动,所以A到O的过程先加速后减速.故A正确.B、物体从A到O先加速后减速,从O到B的过程中,弹簧后摩擦力均向左,做减速运动.故B错误.C、在AO间,当弹力与摩擦力相等时,合力为零.故C正确,D错误.故选AC
【点睛】本题关键分阶段结合运动情况对物体受力分析,求出合力后确定加速度的变化情况,从而最终确定物体的运动情况
9、BD
【解析】AB.图象交点说明两车速度相同;速度图象的“面积”大小等于物体的位移,两车速度相同时车的位移比的大,而两车是从同一起点、同向行驶的,所以两车速度相同时车在前,故A错误,B正确;
C.根据速度图象的“面积”表示位移,知内车的位移比车的大,根据可知车的平均速度比车的的平均速度大,故C错误;
D.根据图象切线的斜率表示加速度,知两车的加速度均减小,故D正确。
10、BC
【解析】A.对于任意一球,设其轨道处半球形碗的半径与竖直方向的夹角为,半球形碗的半径为R。根据重力和支持力的合力提供小球圆周运动的向心力,得
,
故A错误;
BCD.因
,
,
联立得:
,
,
,
R一定,可知越大(越接近碗口),线速度v越大、周期越小、加速度a越大,BC正确,D错误
故选BC。
11、BCD
【解析】木块在木板上滑动时,木块在滑动摩擦力做匀减速直线运动,木板在滑动摩擦力作用下做匀加速直线运动,速度相等后一起做匀速直线运动,根据牛顿第二定律求解各自的加速度大小;
【详解】木块在木板上滑动时,木块的速度比木板大,则木块受到水平向左的滑动摩擦力,木块做匀减速直线运动,木板受到水平向右的滑动摩擦力,则木板做匀加速直线运动
对木板,根据牛顿第二定律得:,对木块,根据牛顿第二定律得,故A错误,BCD正确
【点睛】本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用,注意摩擦力方向与物体相对运动方向相反,本题由于两个物体加速度不同,故采用隔离法
12、AC
【解析】A.若长木板和木块之间没有相对滑动,A正确;
BCD.若长木板和木块之间有相对滑动,则a2 > a1,BD错误、C正确。
故选AC。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.C ②.A ③.甲
【解析】(1)[1]要使结点O处于平衡状态,三根绳子的拉力F1、F2、F3的合力应为零,在力之间有夹角的情况下,应使其中一个力的大小处在另外两个力之差与之和的范围内。
故选C。
(2)[2]A.在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向,A正确;
BC.OA、OB、OC三段绳子的长度和三段绳子之间的夹角不必测量,BC错误;
D.由于每个钩码质量相同,三个力的大小可以用钩码重力的倍数来表示,故不需要测出钩码的质量,D错误。
故选A。
(3)[3]由于绳子OC段的拉力一定竖直向下,故F3方向一定竖直向下,可知甲图正确。
故选甲。
14、 ①. ②.54(53~55均可) ③.2.10 ④. ⑤.3.30
【解析】(1)[1]以水平方向为x轴,竖直方向为F轴,建立直角坐标系,然后描点,选尽可能多的点连成一条线:
;
[2]图线的斜率即为弹簧的劲度系数:
;
(2)[3]弹簧测力计的分度值为,弹簧测力计的读数为2.10N;
[4]设每单位长度为1N,则合力F合的图示如图所示:
(3)[5]经测量,合力F合=3.30N。
15、 ①.小托盘和砝码 ②.均匀分布 ③.1.55 ④.B
【解析】在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,为使绳子拉力为小车受到的合力,应先平衡摩擦力;利用逐差法△x=aT2可以求出物体的加速度大小.在验证加速度与质量的关系时,在重物质量m远小于小车质量M时,可近似认为小车受到的拉力等于重物重力
【详解】(1)实验中需要平衡摩擦力,应当取下小托盘和砝码,将木板右端适当垫高,直至小车在长木板上运动时,纸带上打出来的点间距相等、均匀分布
(2)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:x4-x1=3a1T2
x5-x2=3a2T2
x6-x3=3a3T2
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值得:a=(a1+a2+a3)
解得:a=1.55m/s2
(3)在研究加速度跟小车质量M的关系时,保持m不变,改变小车质量M,在小车质量M远大于重物质量m时,即当满足M≫m时,可以认为小车受到的拉力(合力)F=mg,此时加速度a与小车质量M成反比,与成正比,以横轴,a为纵轴,则a-图象应是过原点的直线,当小车质量M不远大于重物质量m时,小车受到的拉力明显小于重物重力,a-图象向下弯曲.故选B
【点睛】探究加速度与质量关系时,应控制拉力不变而改变小车质量,实验时要注意小车质量应远大于重物质量.解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项,同时要熟练应用所学基本规律解决实验问题
三.计算题(22分)
16、 (1)2 m/s (2)5 N (3) m
【解析】(1)小球从A运动到B为平抛运动,有
rsin 45°=v0t
在B点
tan 45°=
联立以上两式解得
v0=2 m/s
(2)在B点根据平抛运动的速度规律,有
vB==2m/s
对小球受力分析,小球在管中受三个力的作用,因为重力与外加的力F平衡,所以小球所受的合力仅为管的外轨对它的压力,即小球在管中做匀速圆周运动,由圆周运动的规律知圆管对小球的作用力为
FN==5 N
根据牛顿第三定律得小球对圆管的压力
FN′=FN=5N
(3)小球在CD上滑行到最高点的过程中,根据牛顿第二定律,有
mgsin 45°+μmgcos 45°=ma
解得
a=8 m/s2
因为小球在圆管中做匀速圆周运动,所以小球运动到圆管末端C时的速度大小为
vC=vB=2 m/s
根据匀变速直线运动的速度与位移的关系公式,有
x==m
17、 (1);(2)
【解析】(1)滑块从B点下滑的过程中,有
解得
根据运动学公式
动摩擦因数
(2)当用拉力F拉滑块时,有
解得
当滑块的速度与传送带速度相等时,滑块运动的位移
撤去拉力后,物块开始向上做匀减速运动,加速度大小等于,向上运动的位移大小
物块向上减速的逆过程视为匀加速直线运动,根据速度位移关系
解得
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