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山东省潍坊市2025-2026学年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、一个做匀减速直线运动的物体,先后经过a、b两点时的速度大小分别是4v和v,所用时间为t,下列判断正确的是( )
A.物体的加速度大小为 B.经过ab中点时的速率是
C.在时刻的速率是 D.这段时间内的位移为
2、如图所示,A、B两物体相距x=3 m,物体A以vA=4 m/s的速度向右匀速运动,而物体B此时的速度vB=10 m/s,在摩擦力作用下向右做匀减速运动,加速度的大小为2 m/s2.那么物体A追上物体B所用的时间为( )
A.7 s
B 8 s
C.s
D.3+s
3、如图所示,用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A与竖直方向的夹角为30°,弹簧C水平,则弹簧A、C的伸长量之比为( )
A. B.
C.1:2 D.2:1
4、有关做自由落体运动的物体的说法,正确的是( )
A.路程等于位移大小
B.速度与下落时间二次方成正比
C.加速度不断增加
D.位移与下落时间成正比
5、某同学研究物体的运动,让一个质量为2kg的物体在水平恒力的作用下沿光滑水平而做直线运动,物体的图线如图所示,是从某时刻开始计时物体运动的时间,为物体在时间内的位移,由此可知
A.物体受到的恒力大小为
B.末物体的速度为
C.内物体的速度变化量为
D.内物体的位移为
6、如图甲所示,静止在光滑水平面上的长木板B(长木板足够长)的左端放着小物块A.某时刻,A受到水平向右的外力F作用,F随时间t的变化规律如图乙所示,即F=kt,其中k为已知常数.若物体之间的滑动摩擦力Ff的大小等于最大静摩擦力,且A、B的质量相等,则下列图中可以定性地描述长木板B运动的vt图象的是( )
A. B.
C. D.
7、如图所示,在水平面上运动的小车里用两根轻绳连着一质量为m的小球,绳子都处于拉直状态,BC绳水平,AC绳与竖直方向的夹角为θ,小车处于加速运动中,则下列说法正确的是( )
A.小车加速度一定为gtanθ
B.小车一定向左运动
C.AC绳对球的拉力一定是
D.BC绳的拉力一定小于AC绳的拉力
8、如图所示,一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上,环与杆的动摩擦因数为μ.现给环一个水平向右的恒力F,使圆环由静止开始运动,同时对环施加一个竖直向上、大小随速度变化的作用力F1=kv,其中k为常数,则圆环运动过程中( )
A.最大加速度为 B.最大加速度为
C.最大速度为 D.最大速度为
9、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
10、两个重叠在一起的滑块,置于倾角为θ的固定斜面上,滑块A、B的质量分别为M和m,如图所示,A与斜面的动摩擦因数为μ1,B与A间的动摩擦因数为μ2,已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下,则滑块A受到的摩擦力( )
A.等于零 B.方向沿斜面向上
C.大小等于 D.大小等于
11、小船被绳索拉向岸边,如图所示,船在水中运动时设水的阻力大小不变,那么在小船匀速靠岸的过程中,下列说法正确的是( )
A.绳子的拉力FT不断增大
B.绳子的拉力FT不变
C.船受的浮力减小
D.船受的浮力增大
12、质量分别为2kg和3kg的物块A、B放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连,如图所示,今对物块A、B分别施以方向相反的水平力F1、F2,且F1=10 N、F2=20 N,则下列说法正确的是
A.弹簧的弹力大小为10N
B.如果只有F1作用,则弹簧的弹力大小为4N
C.若把弹簧换成轻质绳,则它们对物体的拉力大小相同
D.若F1=20 N、F2=10 N,则弹簧的弹力大小不变
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、利用打点计时器测定做匀加速直线运动小车的加速度,打点计时器每隔0.02 s打一个点.如图为某同学做实验时打出的一条纸带,纸带上A、B、C、D是每打五个点选取的计数点,从刻度尺中可以得到xAB=______cm、xCD=______cm,打C点的速度vC=______m/s,小车的加速度大小a=______m/s2.
14、“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示
(1)下列说法正确的是_______
A.在平衡摩擦力时,不需要挂上细线和砝码盘
B.“盘和砝码的总质量远小于小车的质量”这一条件如不满足对探究过程会产生影响
C.在探究加速度与力的关系时,只需测量一次,记录一组数据即可
D.当改变小车的质量时,由于小车的摩擦力发生变化,所以需要再次平衡摩擦力
(2)在实验中,某同学得到了一条纸带如图所示,选择了A、B、C、D、E、F、G作为计数点,相邻两个计数点间还有4个计时点没有标出,其中x1=1.19cm、x2=2.40cm、x3=3.60cm、x4=4.79cm、x5=6.00cm、x6=7.22cm.已知电源频率为50 Hz,可以计算出小车的加速度大小是________m/s2(保留三位有效数字).打点计时器打D点时的瞬时速度是________ m/s(保留两位有效数字)
(3)假设某同学在一次实验中准确的平衡了摩擦力,但在测量所挂重物的质量时,忘记了砝码盘的质量.用a表示小车的加速度,F表示细线作用于小车的拉力,他绘出的a-F关系图象可能是________
A. B. C. D.
15、“研究共点力的合成实验”如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的示意图。
(1)图乙中的F与两力中,方向一定沿AO方向的是______________________;
(2)用F1和F2两个力或用一个力拉橡皮条时,结点都必须达到O点,这是因为______________________;
(3)同学们在操作过程中有如下议论,其中有两个有利于减小实验误差的说法______________(填字母代号)。
A.两条细绳必须等长
B.实验前先对弹簧测力计指针调零
C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差尽可能大
D.拉橡皮条的细绳要适当长一点,标记同一细绳方向的两点要适当远一点
三.计算题(22分)
16、(12分)如图甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°的固定粗糙斜面上。用平行于斜面向上的推力F1=10N作用于物体上,使其能沿斜面匀速上滑,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)求物体与斜面之间动摩擦因数;
(2)如图乙所示,若改用平行于斜面向下的推力推力F2=5N作用于物体上,问物体能否平衡,若不能,求其加速度a的值。
17、(10分)如图,一根足够长的水平杆固定不动,一个质量m = 2kg的圆环套在杆上,圆环的直径略大于杆的截面直径,圆环与杆的动摩擦因数μ=0.75.对圆环施加一个与水平方向成θ = 53°角斜向上、大小为F=25N的拉力,使圆环由静止开始做匀加速直线运动(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2).求:
⑴圆环对杆的弹力;
⑵圆环加速度的大小;
⑶若2s后撤去拉力F,圆环还能滑行的距离
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、D
【解析】根据速度时间公式求出物体的加速度,根据匀变速直线运动的推论求解中间位置的速度;根据平均速度的推论求出中间时刻的瞬时速度,根据平均速度求解这段时间内的位移
【详解】物体的加速度大小为:,故A错误;中点的速率为,B错误;在时刻的速率为:,C错误;t时间内的位移大小,故D正确.故选D.
2、A
【解析】B速度减为零的时间,此时B的位移xB==25m,A的位移xA=vAt0=4×5m=20m,因为xA<xB+x,可知B速度减为零时A还未追上B,根据x+xB=vAt知,追及的时间t=s=7s.故选A
3、D
【解析】将两小球看做一个整体分析,可知整体受到重力、轻弹簧A、C的拉力共3个力的作用而处于平衡状态,将轻弹簧A的拉力沿竖直方向和水平方向分解可知水平方向上满足,故,据题意可知三个弹簧的劲度系数相同,由胡克定律可知弹簧A、C的伸长量之比为2:1,故D项正确,ABC三项错误
4、A
【解析】自由落体运动做匀加速直线运动,路程等于位移的大小,故A正确.自由落体运动做初速度为零的匀加速直线运动,根据v=gt知,速度与下落的时间成正比,故B错误.自由落体运动的加速度不变,故C错误.根据知,位移与下落的时间的平方成正比,故D错误.故选A
5、D
【解析】A.根据匀变速直线运动位移时间公式
变形得
,
则物体的图线纵轴截距表示初速度,所以有v0=3m/s,斜率为:
,
解得:
a=0.6m/s2,
物体受到的恒力大小为
F=ma=2×0.6N=1.2N,
故A错误;
B.5s末物体的速度为:
v=v0+at=(3+0.6×5)m/s=6m/s,
故B错误。
C.0~10s内物体的速度变化量为
△v=a△t=0.6×10m/s=6m/s,
故C错误;
D.由匀变速直线运动的位移公式可得t1=5s的位移为:
,
故D正确。
故选D。
6、B
【解析】选AB整体为研究对象,AB整体具有共同的最大加速度,有牛顿第二定律得:,对B应用牛顿第二定律:,对A应用牛顿第二定律:,经历时间:,由以上解得:,此后,B将受恒力作用,做匀加速直线运动,图线为倾斜的直线,故B正确,ACD错误
7、BC
【解析】对小球进行受力分析如图:
A.小球受重力和两绳子拉力作用,根据受力分析规律可知,只有当BC绳的拉力等于零时,小车的加速度才为gtanθ,故A错误;
B.根据受力分析可知,小球受到的合力向左,所以加速度方向向左,且小车处于加速运动中,所以小车只能向左做加速运动,故B正确;
C.由于AC绳上拉力的竖直分力等于重力,,解得,故C正确;
D.BC绳上的拉力会随着加速度的变化而变化,所以当加速度大到一定程度时,BC绳的拉力可以大于AC绳的拉力,故D错误。
故选BC。
【点睛】对小球进行受力分析,判断加速度方向,再根据加速运动判断小车的运动情况,根据牛顿第二定律求解加速度,根据竖直方向受力平衡求出AC绳的拉力,根据牛顿第二定律求解BC绳的拉力,从而判断BC绳和AC绳拉力的大小关系。
8、AD
【解析】根据力F1与重力mg的关系分析圆环的运动性质与运动过程,根据平衡条件与牛顿第二定律即可解题
【详解】当F1=mg,即:kv=mg,解得:时,圆环水平方向不受摩擦力,则圆环的加速度最大为,故A正确,B错误;当滑动摩擦力f=μ(kv-mg)=F时,加速度为零,对应的速度最大,故D正确,C错误.所以AD正确,BC错误
【点睛】本题考查了求最大加速度、最大速度问题,对圆环正确受力分析、分析清楚圆环运动过程是正确解题的前提与关键
9、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。
10、BC
【解析】以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得,整体的加速度为:
设A对B的摩擦力方向向下,大小为f,则有:
解得:
负号表示摩擦力方向沿斜面向上
则A受到B的摩擦力向下,大小,斜面的滑动摩擦力向上,A受到的总的摩擦力为:
;
AB.计算出的A受的总的摩擦力为负值,表示方向沿斜面向上;故A项错误,B项正确.
CD.计算得出A受到总的摩擦力大小为;故C项正确,D项错误.
11、AC
【解析】AB.小船的受力情况如图所示.据平衡条件知
则拉力:
小船向岸边运动时,角增大,增大,A对,B错;
CD.浮力:
因为增大,sinθ增大,所以浮力F减小,C对,D错。
故选AC。
【点睛】本题是力平衡问题,关键是分析物体的受力情况,根据平衡条件并结合正交分解法列方程求解.利用正交分解方法解体的一般步骤:①明确研究对象;②进行受力分析;③建立直角坐标系,建立坐标系的原则是让尽可能多的力落在坐标轴上,将不在坐标轴上的力正交分解;④x方向,y方向分别列平衡方程求解
12、BC
【解析】A.稳定时A、B具有相同的加速度。对于A、B及弹簧整体,根据牛顿第二定律得:
F2-F1=(mA+mB)a
代入数据解得:
a=2m/s2。
对A由牛顿第二定律:
F2-F弹=mAa
代入数据解得:
F弹=16N
故A错误。
B.只有F1作用时,对AB整体,根据牛顿第二定律得:
F1=(mA+mB)a1
解得:
a1=2m/s2
对A,由牛顿第二定律得:
F弹=mAa1
解得:
F弹=4N
故B正确。
C.若把弹簧换成轻质绳,整体的加速度不变,则绳对物体的拉力大小仍然为16N,故C正确。
D.若F1=20N、F2=10N,对整体AB,根据牛顿第二定律:
F1-F2=(mA+mB)a2
解得:
a2=2m/s2
对A,由牛顿第二定律:
F弹-F2=mAa2
解得:
F弹=14N
故D错误。
故选BC。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.1.20 ②.2.20 ③.0.195 ④.0.50
【解析】知道毫米刻度尺读数时要进行估读.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推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度
【详解】由图可知,A、B、C、D四点对应的刻度分别是0、1.20cm、2.90cm、5.10cm,则xAB=1.20 cm,xCD=xD-xB=5.10cm-2.90cm=2.20cm,
利用匀变速直线运动的推论得:,根据运动学公式得:△x=at2,
【点睛】要注意单位的换算.不同的尺有不同的精确度,注意单位问题.对常见的几种测量长度工具要熟悉运用,并能正确读数
14、 ①.A B ②.1.20 ③.0.42 ④.C
【解析】(1)平衡摩擦力时不需要挂上细线和砝码,故A正确.“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足,不能用砝码和砝码盘的重力表示细线的拉力,探究过程会产生误差,故B正确.在探究加速度与力的关系时,需测出多组数据进行探究,故C错误.改变小车的质量,不需要重新平衡摩擦力,故D错误.故选AB
(2)根据△x=aT2,运用逐差法得:.打点计时器打D点时的瞬时速度是
(3)实验中准确的平衡了摩擦力,但在测量所挂重物的质量时,忘记了砝码盘的质量,则当F=0时,实际的F不为零,则加速度不为零,故C正确
15、 ①. ②.为了使两个力和一个力的作用效果相同 ③.BD
【解析】(1)[1]由实验原理知F是与合成的理论值,由于误差的存在,其方向不一定沿AO;是实验中与合成的测量值,其方向一定沿AO;
(2)[2]用F1和F2两个力或用一个力拉橡皮条时,结点都必须达到O点,这是为了使两个力和一个力的作用效果相同;
(3)[3]A.细线的作用是能显示出力的方向,所以不是必须等长,故A错误;
B.为了减小实验误差,使弹簧测力计读数准确,实验前应先对弹簧测力计指针调零,故B正确;
C.为了减小实验误差,用弹簧秤同时拉细绳时拉力不能太大,也不能太小,故两弹簧秤示数之差没必要太大,故C错误;
D.为了更加准确的记录力的方向,拉橡皮条的细绳要长一些,标记同一细绳方向的两点要远一些,故D正确。
故选BD。
三.计算题(22分)
16、(1)0.5;(2)7m/s2
【解析】(1)将力沿斜面和垂直于斜面正交分解:
,,,
解得:
,
(2)将力沿斜面和垂直于斜面正交分解,
,,,
解得:
a=7m/s2,
加速度不为零,即说明物体不能平衡。
17、⑴圆环对杆的弹力为0 ⑵7.5m/s2⑶ 15m
【解析】先根据位移时间公式求出加速度,然后对环受力分析,受重力、拉力、支持力和摩擦力,根据牛顿第二定律列方程求解,撤去力F后对环受力分析,受重力、支持力和摩擦力,根据牛顿第二定律列方程求解出环的加速度拉力a,再根据位移时间关系求解
【详解】(1)将F分解为F1和F2
;
所以圆环对杆的弹力为0;
(2)由⑴可知:F合=F1=15N,由牛顿第二定律可知F合= ma
代入数据得:a =7.5m/s2;
(3)由⑵可知,撤去F时圆环的速度v0 = at1 =15m/s
撤去F后圆环受力如图
水平方向F合= f = ma
竖直方向FN = mg
联立可得
圆环的速度与加速度方向水相反,做匀减速直线运动直至静止,
取v0方向为正方向,则v0 = 15m/s,a =-7.5m/s2
由运动学公式可得:圆环滑行位移
【点睛】掌握解决动力学两类基本问题的方法和思路:一已知物体的运动求物体的受力,二是已知物体的受力求物体的运动情况.解决这两类问题的关键是桥梁根据牛顿第二定律求出加速度a
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