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2025年天津市河西区实验中学高一上物理期末质量跟踪监视试题
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
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、BBC科学节目《Human Universe》曾经在世界最大的真空实验室里做了这样的实验:在真空环境下,从同一高度同时由静止释放铁球和羽毛,根据已学知识判断我们会看到的现象是
A.铁球下落快 B.羽毛下落快
C.铁球和羽毛下落一样快 D.铁球和羽毛都不会下落
2、下列关于质点的说法,正确的是( )
A.运转中的地球不能看作质点,而原子核可以看作质点
B.研究火车通过路旁一根电线杆时,火车可以看作质点
C.研究奥运会乒乓球运动员打出的弧圈球时能把乒乓球看作质点
D.研究奥运会跳水运动员跳水动作时,不能将运动员看作质点
3、如图所示为汽车千斤顶的示意图,千斤顶主要由轻杆OA,OB及平台组成,若作用在汽车千斤顶平台处的压力为F,不考虑平台的重力,则OA杆受到力的大小是( )
A. B.
C. D.
4、若货物随升降机运动的图像如图所示(竖直向上为正),则货物受到升降机的支持力与时间关系的图像可能是( )
A. B.
C. D.
5、如图所示,水平传送带始终保持以速度v匀速运动,某时刻把一个物块无初速地放在传送带左端,经过一段时间,物块与传送带一起以速度v运动.对上述过程的说法中正确的是
A.物块始终受到摩擦力的作用
B.在达到速度v之前,物块相对传送带向左滑动
C.在达到速度v之前,物块受到向左的摩擦力
D.与传送带一起以速度v运动时,物块受到向右摩擦力
6、如图所示,质量为m小球用水平轻质弹簧系住,并用倾角为的光滑木板AB托住,小球恰好处于静止状态.当木板AB突然向下撤离的瞬间,小球的加速度大小为( )
A.0 B.g
C.g D.g
7、一质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用.此后,该质点的动能可能( )
A.一直增大
B.先逐渐减小至零,再逐渐增大
C.先逐渐增大至某一最大值,再逐渐减小
D.先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大
8、有一质量为m的人,乘电梯从一楼上到十一楼,在以加速度匀加速上升的过程里,下列说法正确的是( )
A.人的重力为 B.人的重力仍为mg
C.人对电梯的压力 D.人对电梯的压力
9、如图所示,在动摩擦因数μ=0.1的水平地面上,质量m=2kg的物块与水平细绳相连,物块在与水平方向成θ=53°的拉力F作用下处于静止状态,此时水平面对物块的弹力恰好为零.g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,以下说法正确的是( )
A.此时细绳的弹力大小为13N
B.当撤去拉力F的瞬间,物块的加速度为0
C.若剪断细绳,则剪断的瞬间物块的加速度大小为7.5m/s2,方向向右
D.剪断细绳,则剪断的瞬间物块的加速度大小为6.5m/s2,方向向右
10、如图所示,A、B两物块的质量分别为3m和m,静止叠放在水平地面上.A、B间的动摩擦因数为,B与地面间的动摩擦因数为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F,对于A、B加速度可能的值,下列说法中正确的是
A., B.,
C., D.,
11、在光滑水平面上有一个质量为m=1kg的小球,小球的一端与水平轻弹簧连接,另一端与不可伸长的轻绳相连,轻绳与竖直方向成θ=45°角,如图所示.小球处于静止状态,且水平面对小球的弹力恰好为零,取g=10m/s2,则( )
A.此时弹簧的弹力为10N
B.剪断弹簧的瞬间,小球加速度的大小为10m/s2
C.剪断细绳的瞬间,小球受到的合力水平向左
D.剪断细绳的瞬间,小球加速度的大小为10m/s2
12、大小分别是F1=3N,F2=5N的两个力的合力可能是( )
A.1N B.2N
C.6N D.9N
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、某小组进行水火箭的发射实验,如图,水火箭以15m/s的初速度从地面竖直向上运动,达到最高点后沿竖直线落回地面,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,则水火箭上升的最大高度为_____m,从水火箭开始发射到落回地面所需的时间为_____s
14、如图是小强和小李在进行课外活动的情况。他们利用学过的自由落体运动的知识估测各自的“反应时间”,开始时小强将直尺的下端“90cm”刻度靠近小李的大拇指尖,要求小强释放直尺的同时,小李要立即抓住尺.结果发现小李抓住尺时,他的大拇指尖在“10cm”位置,重力加速度取10m/s2。小李刚抓住尺时,尺已下落的高度是_______m;请你根据实验数据,估算一下小李的反应时间是_____s。
15、在圆周运动中,用角速度,半径可表示出向心加速度的表达式,该表达式为:_______________。
三.计算题(22分)
16、(12分)如图所示,质量为4.0kg的物体在与水平方向成37°角、大小为20N的拉力F作用下,沿水平面由静止开始运动,物体与地面间动摩擦因数为0.20;取g = 10m/s2,cos37°= 0.8,sin37°= 0.6;求:
(1)物体的加速度大小;
(2)经过2s撤去F,再经3s时物体的速度为多大?
(3)物体在5s内的位移是多少?
17、(10分)如图所示,水平面AB与固定的光滑长直斜面BC在B处平滑连接。BC倾角,质量m=5 kg的物体,受到水平方向的拉力F的作用,从A点由静止开始运动,经3s时间物体运动到B点时撤去F,物体恰能滑动到斜面上的D点。物体经过B点前后,速度大小不变。已知:F=25N,BD间距为3.6m。g=10m/s2,求:
(1)物体与水平面AB间的动摩擦因数μ;
(2)仅改变拉力F的大小,其它不变,要始物体能返回A点,拉力F的最小值Fmin应为多少?
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、C
【解析】本题考查自由落体的性质,要注意明确自由落体运动是指物体由静止下落并且只受重力的运动;
【详解】在真空环境下,由于两者均只受重力作用而做自由落体运动,故铁球和羽毛下落一样快,故选项C正确,ABD错误
2、D
【解析】质点是只计质量、不计大小、形状的一个几何点,是实际物体在一定条件的科学抽象,能否看作质点与物体本身无关,要看所研究问题的性质,看物体的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略
【详解】A、对于地球来说,如果研究地球公转,由于地球直径(约1.3×107m)比地球到太阳的距离(约1.5×1011m)要小得多,可以忽略不计地球的大小,就可以把地球当作质点.如果研究地球的自转引起昼夜交替等现象时,就不不能忽略地球的大小和形状,不能把地球看作质点.研究电子绕核的运动情况时,因为电子到原子核的距离远大于原子核的直径,电子和原子核均可看作质点.如果研究原子核的结构则不能将原子核看作质点了;故A错误.
B、研究火车通过路旁的一根电线杆时,因为电线杆的粗细比火车的长度小得多,故电线杆可看作质点而火车不能看作质点,故B错误;
C、研究北京奥运会乒乓球运动员发球时,虽然乒乓球比较小,但球在运动过程中飞旋多变,不能看作质点,故C错误.
D、研究奥运会跳水动作时要看动作,不能看作质点,故D正确.
故选D.
【点睛】质点是运动学中一个重要概念,要理解其实质:能否看作质点物体本身无关,要看所研究问题的性质,看物体的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略
3、B
【解析】对O点受力分析,由平衡条件,求OA作用力即可
【详解】根据题意,对形千斤顶O点受力分析如图:
由平衡条件得:.故ACD错误,B正确
故选B
【点睛】本题应用平衡条件分析实际问题,可以采用力的分解法,也可以应用正交分解法或合成法分析
4、B
【解析】由图知:过程①为向下匀加速直线运动(加速度向下,失重,);
过程②为向下匀速直线(平衡,);
过程③为向下匀减速直线运动(加速度向上,超重,);
过程④为向上匀加速直线运动(加速度向上,超重,);
过程⑤为向上匀速直线运动(平衡,);
过程⑥为向上匀减速直线运动(加速度向下,失重,);综合各个过程,可知B正确,ACD错误。
故选B。
5、B
【解析】摩擦力总是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势,分析物体间的相对运动方向,判断摩擦力方向和有无
【详解】物块与传送带速度相等之前,物块相对传送带向左滑动,受传送带的向右的摩擦力作用,向右做加速运动;当物块速度与传送带速度相等时,无相对滑动,物块不受摩擦力作用,故ACD错误,B正确
故选:B
6、B
【解析】木板撤去前,小球处于平衡态,受重力、支持力和弹簧的拉力,如图,根据共点力平衡条件,有
解得
,
木板AB突然撤去后,支持力消失,重力和拉力不变,合力等于支持力N,方向与N反向,故加速度为
故选B。
7、ABD
【解析】一质点开始时做匀速直线运动,说明质点所受合力为0,从某时刻起受到一恒力作用,这个恒力就是质点的合力
根据这个恒力与速度方向关系确定质点动能的变化情况
解:A、如果恒力与运动方向相同,那么质点做匀加速运动,动能一直变大,故A正确
B、如果恒力与运动方向相反,那么质点先做匀减速运动,速度减到0,质点在恒力作用下沿着恒力方向做匀加速运动,动能再逐渐增大.故B正确
C、如果恒力方向与原来运动方向不在同一直线上,那么将速度沿恒力方向所在直线和垂直恒力方向分解,其中恒力与一个速度方向相同,这个方向速度就会增加,另一个方向速度不变,那么合速度就会增加,不会减小.故C错误
D、如果恒力方向与原来运动方向不在同一直线上,那么将速度沿恒力方向所在直线和垂直恒力方向分解,其中恒力与一个速度方向相反,这个方向速度就会减小,另一个方向速度不变,那么合速度就会减小,当恒力方向速度减到0时,另一个方向还有速度,所以速度到最小值时不为0,然后恒力方向速度又会增加,合速度又在增加,即动能增大.故D正确
故选ABD
【点评】对于直线运动,判断速度增加还是减小,我们就看加速度的方向和速度的方向
对于受恒力作用的曲线运动,我们可以将速度分解到恒力方向和垂直恒力方向,再去研究
8、BD
【解析】AB.人在匀加速上升过程中,人处于超重状态,但人的重力不变,所以人的重力仍为mg,故A错误,B正确;
CD.设电梯对人的支持力为T,由牛顿第二定律得:
则:
根据牛顿第三定律,人对电梯的压力为:
故C错误,D正确。
故选:BD
9、BC
【解析】对初始状态的物块受力分析,由平衡条件可得拉力F和细绳的弹力.撤去拉力F的瞬间,细绳的弹力突变,物块的加速度为零.剪断细绳瞬间,物体受重力、支持力,由牛顿第二定律可得物体的加速度
【详解】A.物块受重力、绳子的弹力T以及拉力F处于平衡,根据共点力平衡得:,,解得:F=25N,T=15N.故A项错误
B.撤去拉力F的瞬间,细绳的弹力突变为0,物块的加速度为0.故B项正确
CD.剪断细绳,物块受重力、拉力F,由牛顿第二定律得:,解得:a=7.5m/s2,方向向右.故C项正确,D项错误
10、BD
【解析】设B对A的摩擦力为f1,A对B的摩擦力为f2,地面对B的摩擦力为f3,由牛顿第三定律可知f1与f2大小相等,方向相反,f1和f2的最大值均为f2m=3μmg,f3的最大值为
故当0<F≤2μmg时,A、B均保持静止;
继续增大F,在一定范围内A、B将相对静止以共同的加速度开始运动,此过程中A和B一起运动的最大加速度为,所以二者加速度相等的范围为0≤a≤μg;
当A、B发生相对滑动时,A的加速度随着拉力的增大而增大,而B的加速度大小不变为μg
故AC错误、BD正确
故选BD
11、CD
【解析】考查弹力的突变和牛顿第二定律。
【详解】A.对小球受力分析:
弹簧弹力:
A错误;
B.剪断弹簧的瞬间,弹簧弹力突变为0,绳的拉力也突变为0,水平面对物体有向上的支持力,与重力平衡,合力等于0,加速度为0,B错误;
C.剪断细绳的瞬间,绳的拉力突变为0,物体有往下掉的趋势,水平面对物体有向上的支持力,与重力等大反向,此时物体的合外力为弹簧弹力,水平向左,C正确;
D.由牛顿第二定律:
解得加速度,D正确。
故选CD。
12、BC
【解析】本题考查合力和分力的关系,先根据给出的分力,求出合力的取值范围,然后从范围中寻找可能的合力大小
【详解】由题意可知,F1和F2两力的合力的取值范围是,故合力可能为6N,则AD错误,BC正确
故本题选BC
【点睛】掌握二力合成的规则和方法,并能求出合力的取值范围,是解决本题的关键
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.11.25 ②.3
【解析】根据竖直上抛运动进行求解,上升过程为匀减速运动,下降过程为自由落体运动;
【详解】水火箭做竖直上抛运动,上升过程为匀减速运动,上升的时间为:
则上升的最大高度为:
下将过程自由落体运动,则:,可以得到:
则从水火箭开始发射到落回地面所需的时间为:
【点睛】本题考查竖直上抛运动,熟练掌握竖直上抛运动规律即可解决本题
14、 (1).0.8 (2).0.4
【解析】[1]小李刚抓住尺时,尺已下落的高度
[2]根据得
15、
【解析】[1]根据圆周运动的规律,可得向心加速度的表达式为:
三.计算题(22分)
16、(1),(2)0,(3)11.96m.
【解析】(1)对物体进行受力分析求出合力,根据牛顿第二定律即可求得加速度;(2)在2s末撤去了拉力F,之后物体将在摩擦力的作用下减速运动,摩擦力作为合力产生加速度,由速度-时间公式先求出减速运动的时间,然后把所给的时间跟此时间进行比较,如果所给时间小于此时间,则公式里的时间就用所给时间,若所给时间大与此时间,说明在此时间之前车已经静止,那只能用此时间进行计算.可以根据速度时间公式及位移时间公式求解
(1)对物体受力分析,如图所示:
根据平衡条件得:
根据牛顿第二定律有:
又,,
联立得:
(2)2s后物体速度为
撤去F后,水平方向只受摩擦力作用,做匀减速度运动
根据牛顿第二定律有:
解得:
则物体速度由减到零的时间为
故再经3s时物体的速度为0
(3)前2s内物体位移:
后3s内物体的位移等于后2.6s内物体的位移:
故物体5s内位移:
17、(1)0.3(2)30N
【解析】(1)设t1=3s,物体由A运动到B加速度大小a1,根据牛顿第二定律有:
物体运动到B点时速度为:
物体由B运动到D加速度大小为a2,根据牛顿第二定律有:
从B到D由速度位移公式得:
解得:
(2)物体由B运动到A加速度大小为a3,根据牛顿第二定律有:
物体能由B返回A,最小速度为vBm,根据速度位移公式得:
物体从A到B,在最小拉力Fmin时加速度大小为a4,根据牛顿第二定律有:
从A到B由速度位移公式得:
解得:N
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