资源描述
山东省烟台市芝罘区烟台一中2025年高一上物理期末学业水平测试模拟试题
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
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、物体自O点由静止开始做匀加速直线运动,A、B、C、D是轨迹上的四点,测得AB=2m,BC=3m,CD=4m且物体通过AB、BC、CD所用时间相等,则OA间的距离为( )
A.1m B.0.5m
C.9/8m D.2m
2、如图,A、B是两根竖直立在地上木杆,轻绳的两端分别系在两杆上不等高的P、Q两点,C为一质量不计的光滑滑轮,滑轮下挂一物体,下列说法正确的是
A.将Q点缓慢上移,细绳中的弹力不变
B.将P点缓慢上移,细绳中的弹力变小
C.减小两木杆之间的距离,细绳中的弹力变大
D.减小两木杆之间的距离,细绳中的弹力不变
3、判断下列图像属于匀加速直线运动的是( )
A. B.
C. D.
4、如图所示为粮袋的传送装置,已知AB间长度为L,传送带与水平方向的夹角为θ,工作时其运行速度为v,粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ,正常工作时工人在A点将粮袋放到运行中的传送带上,关于粮袋从A到B的运动,以下说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力) ( )
A.粮袋到达B点的速度与v比较,可能大,也可能相等或小
B.粮袋开始运动的加速度为g(sin θ-μcos θ),若L足够大,则以后将一定以速度v做匀速运动
C.若μ≥tan θ,则粮袋从A到B一定是一直做加速运动
D.不论μ大小如何,粮袋从A到B一直做匀加速运动,且a>gsinθ
5、如图所示,足够长的传送带与水平面的夹角为θ,传送带以速度v0逆时针匀速转动.在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数μ>tanθ,则能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的图象是()
A. B.
C. D.
6、下列物理量中,属于矢量,同时其单位属于基本单位的是 ( )
A.速度 B.力
C.位移 D.质量
7、如图所示,一粗糙水平传送带以速率v1沿顺时针方向运动,传送带的左、右两端皆有一与传送带等高的光滑水平面,一物体以速率v2沿水平面分别从左、右两端滑上传送带,下列说法正确的是()
A.物体从右端滑到左端所需的时间一定大于物体从左端滑到右端的时间
B.若v2<v1,物体从左端滑上传送带一定先做加速运动,再做匀速运动
C.若v2<v1,物体从右端滑上传送带又返回到右端,则返回右端时物体的速率一定为v2
D.若v2>v1,物体从右端滑上传送带又返回到右端,则返回右端时物体的速率一定为v1
8、物体做匀变速直线运动,从运动开始计时,在时间t内的平均速度满足=1+t(各物理量均为国际单位),则 ( )
A.物体的初速度为零
B.物体的加速度为1 m/s2
C.3 s末物体的速度为7 m/s
D.第3 s内物体的位移为6m
9、如图所示,光滑水平地面上放有截面为圆周的柱状物体A,A与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B,对A施加一水平向左的力F,整个装置保持静止.若将A的位置向左移动稍许,整个装置仍保持平衡,则( )
A.水平外力F增大
B.墙对B的作用力减小
C.地面对A的支持力减小
D.B对A的作用力减小
10、如图,物块a、b和c的质量相同,a和固定点O、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连,a和b之间通过细线连接。整个系统处于静止状态。现将细线剪断,将剪断后瞬时物块a、b和c的加速度的大小记为a1、a2和a3,S1和S2相对于原长的伸长量分别记为Δl1和Δl2,重力加速度大小为g,则剪断细线后瞬间( )
A.a1=2g B.a2=2g
C.a3=g D.l1=l2
11、如图所示,质量为m=2kg的小球置于倾角为30°的光滑固定斜面上,劲度系数为k=200N/m的轻弹簧一端系在小球上,另一端固定在竖直墙上的P点,小球静止于斜面上,弹簧轴线与竖直方向的夹角为30°,g=10m/s2.则
A.小球对斜面的压力大小为20N
B.弹簧对小球拉力大小为N
C.弹簧的伸长量为10cm
D.小球所受重力与支持力的合力沿斜面向下
12、半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有固定放置的竖直挡板MN,在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止。如图所示是这个装置的纵截面图。若用外力使MN保持竖直,缓慢地向右移动,在Q落到地面以前,发现P始终保持静止。在此过程中,下列说法中正确的是( )
A.Q所受的合力始终为零 B.地面对P的摩擦力逐渐增大
C.P、Q间的弹力先减小后增大 D.MN对Q的弹力逐渐减小
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、如图甲,为测定木块与长木板之间的动摩擦因数的装置,图中长木板水平固定,实验过程中,调整定滑轮高度,使细线与长木板平行。
(1)如图乙为木块在水平长木板上运动带动纸带打出的一部分点迹,0、1、2、3、4、5、6为计数点,相邻两计数点间还有4个计时点未画出,电源的频率为50 Hz。从纸带上测出x1=3.20 cm,x2=4.52 cm,x5=8.42 cm,x6=9.70 cm。则木块加速度大小a=_____________m/s2.(结果保留两位有效数字)
(2)已知重力加速度为g,测得木块的质量为M,砝码盘和砝码的总质量为m。若木块的加速度为a,则木块与长木板间动摩擦因数μ=______________________.(结果用g、M、m、a表示)
14、如图,把弹簧测力计的一端固定在墙上,用力F水平向左拉金属板,金属板向左运动,此时测力计的示数稳定(图中已把弹簧测力计的示数放大画出),则物块P与金属板间的滑动摩擦力的大小是___________N.若用弹簧测力计测得物块P重13N,根据表中给出的动摩擦因数,可推算出物块P的材料为______________.
材料
动摩擦因数
金属—金属
0.25
橡胶—金属
0.30
木头—金属
0.20
皮革—金属
0.28
15、在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时,采用如图所示的实验装置,小车及车中的砝码质量用M表示,盘及盘中的砝码质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出:
(1)为了使小车受的合外力等于绳子拉力,必须对小车___________________ .
(2)当M与m的大小关系满足_____________时,才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力.
(3)一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定,探究做加速度与质量的关系,以下做法错误的是( )
A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器电源
D.实验时需要天平测出m以及小车质量M
(4)在保持小车及车中的砝码质量质量M一定,探究加速度与所受合外力的关系时,由于平衡摩擦力时操作不当,二位同学得到的a一F关系分别如图中C、D所示(a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力).其原因分别是:
C图________________________________________________
D图________________________________________________
三.计算题(22分)
16、(12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)。
17、(10分)如图甲所示,倾角为θ=37°的传送带以恒定速率逆时针运行,现将一质量m=2 kg的小物体轻轻放在传送带的A端,物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示,2 s末物体到达B端,取沿传送带向下为正方向,g=10 m/s2,sin 37°=0.6,求:
(1)小物体在传送带A、B两端间运动的平均速度v;
(2)物体与传送带间的动摩擦因数μ;
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】设物体通过AB、BC、CD所用时间分别为T,则B点的速度
根据得
则
则
A.1m,与结论不相符,选项A错误;
B.0.5m,与结论不相符,选项B错误;
C.9/8m,与结论相符,选项C正确;
D 2m与结论不相符,选项D错误
2、A
【解析】对滑轮进行受力分析,因为是光滑滑轮,所以当滑轮静止时两段绳子与水平方向夹角相同,同时利用三角形相似即可解决
【详解】因滑轮光滑,C两侧的细绳中张力处处相等,假设均为T,如图所示:
当滑轮平衡时,根据共点力平衡条件,有:F=G
则得绳子张力为
设绳子总长度为L,两木桩之间的距离为S,由几何知识得知:
②
Q点上下移动时,L、S均不变,则知α不变,则由①知,T不变;
若仅仅将A、B距离减小,由几何关系可知,α将减小,所以绳的拉力将变小
故选A
【点睛】此种方法的巧妙之处,就在于利用了力的三角形知识确定α角是否变化
3、C
【解析】A、由图象可知,速度随时间均匀减小,是匀减速直线运动,故A错误;
B、由图象可知,速度随时间增大,由于斜率不断增大,所以物体做加速度增大的变加速直线运动,故B错误;
C、速度随时间均匀增大,是匀加速直线运动,故C正确;
D、速度图线平行于t轴,说明速度不随时间变化,说明物体做匀速直线运动,故D错误
点睛:根据速度图象直接读出速度的变化情况,根据图线的斜率分析加速度如何变化,确定物体的运动情况,即可进行选择
4、A
【解析】A.粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动,到达B点时的速度小于等于v;可能先匀加速运动,当速度与传送带相同后,做匀速运动,到达B点时速度与v相同;也可能先做加速度较大的匀加速运动,当速度与传送带相同后做加速度较小的匀加速运动,到达B点时的速度大于v,故A正确.
B.粮袋开始时受到沿斜面向下的滑动摩擦力,大小为μmgcosθ,根据牛顿第二定律得到,加速度a=g(sinθ+μcosθ),若μ<tanθ,则重力的下滑分力大于滑动摩擦力,故a的方向一直向下,粮袋从A到B一直是做加速运动,可能是一直以g(sinθ+μcosθ)的加速度匀加速,也可能先以g(sinθ+μcosθ)的加速度匀加速,后以g(sinθ-μcosθ)匀加速;故B错误.
C.若μ≥tanθ,粮袋从A到B可能是一直做加速运动,有可能在二者的速度相等后,粮袋做匀速直线运动;故C错误.
D.由上分析可知,粮袋从A到B不一定一直匀加速运动,故D错误.
5、B
【解析】初状态时:重力的分力与摩擦力均沿着斜面向下,且都是恒力,所以物体先沿斜面匀加速直线运动,由牛顿第二定律得加速度:
a1=gsinθ+μgcosθ
a恒定,斜率不变;
当小木块的速度与传送带速度相等时,由μ>tanθ知道木块将与带以相同的速度匀速运动,图象的斜率表示加速度,所以第二段的斜率为零
A.该图与结论不相符,选项A错误;
B.该图与结论相符,选项B正确;
C.该图与结论不相符,选项C错误;
D.该图与结论不相符,选项D错误;
6、C
【解析】速度属于矢量,但其单位不属于基本单位,所以A错;力属于矢量,但其单位不属于基本单位,所以B错;位移属于矢量,同时其单位属于基本单位,所以C对,质量不是矢量,所以D错。
7、CD
【解析】A.若物体从右端滑到左端和从左端滑到右端的过程中一直相对于传送带滑动,此时滑动摩擦力产生加速度,两者加速度相等,运动的位移相等,都做匀变速运动,所以运动的时间相等,否则不等,A错误;
B.若v2<v1,物体从左端滑上传送带时所受的滑动摩擦力向右,物体先做匀加速运动,若物体运动到右端时速度仍小于传送带速度时,则没有匀速过程,B错误;
C.若v2<v1,物体从右端滑上传送带又回到右端,物体受到的摩擦力一直向右,加速度不变,即先向左匀减速,后向右匀加速,整个过程是匀变速运动,位移为零,根据速度位移公式,故末速度的大小等于初速度的大小,即返回右端时物体的速率一定为v2,C正确;
D.若v2>v1,物体从右端滑上传送带又返回到右端,则物体先向左做匀减速运动,速度减到零后反向加速运动,当速度等于传送带的速度v1时,相对传送带静止,则返回右端时物体的速率一定为v1,D正确。
故选CD。
【点睛】本题关键是要分成v2大于、等于、小于v1三种情况讨论,同时还要考虑传送带的实际长度是否能保证最后匀速。
8、CD
【解析】AB.根据可得,与=1+t比较可知,v0=1m/s,a=2m/s2,则选项AB错误;
C.3 s末物体的速度为
选项C正确;
D.第3 s内物体的位移为
选项D正确;
故选CD。
9、BD
【解析】先对B球受力分析,受到重力mg、A球对B球的支持力N′和墙壁对B球的支持力N,然后根据共点力平衡条件得到A球左移后各个力的变化情况;最后再对整体受力分析,根据平衡条件判断推力F和地面的支持力的变化情况
【详解】对B球受力分析,受到重力mg、A球对B球的支持力N′和墙壁对B球的支持力N,如图所示:
当A球向左移动后,A球对B球的支持力N′的方向不断变化,根据平衡条件结合合成法可以知道A球对B球的支持力N′和墙壁对B球的支持力N都在不断减小,故B D正确;再对A和B整体受力分析,受到总重力G、地面支持力FN,推力F和墙壁的弹力N,如图所示:
根据平衡条件,有F=N,FN=G,故地面的支持力不变,推力F随着壁对B球的支持力N的不断减小而不断减小,故A C错误.所以BD正确,AC错误
【点睛】本题关键是先对小球B受力分析,根据平衡条件得到各个力的变化情况,然后再对A、B整体受力分析,再次根据平衡条件列式分析
10、AB
【解析】ABC.剪断前,对a、b、c分别受力分析如图所示
根据平衡条件,有
解得。因弹簧的弹力不能突变,绳子的弹力可以突变,绳子断时拉力立即为零,由牛顿第二定律得三个物体的加速度分别为
故AB正确,C错误;
D.绳子断后,弹簧伸长量不变,有
可知
故D错误。
故选AB。
11、AC
【解析】小球受重力、弹力和支持力,可画出受力图,根据平衡条件求出弹簧的拉力和斜面对小球的支持力,由胡克定律求解弹簧的伸长量;
【详解】小球静止于斜面上,设小球受的弹簧拉力为T,设斜面对小球的支持力为FN,设弹簧的伸长量为x,对小球受力分析如图,则:FNsin30°=Tsin30°;FNcos30°+Tcos30°=mg;T=kx;联立解得:FN=T=20N、x=0.1m=10cm;
即小球受的弹簧拉力为T=20N,弹簧伸长了10cm.故AC正确.斜面对小球的支持力为FN=20N,据牛顿第三定律,小球对斜面的压力的大小为20N.故B错误.小球所受重力与支持力的合力与弹簧的拉力T等大反向,即沿弹簧拉力方向,选项D错误;故选AC.
【点睛】本题解题关键是分析物体的受力情况,作出力图.此题运用合成法进行求解,也可以根据正交分解法处理
12、AB
【解析】先对Q受力分析,受重力、P对Q的支持力和MN对Q的支持力,如图
根据共点力平衡条件,有
N2=mgtanθ
再对P、Q整体受力分析,受重力、地面支持力、MN挡板对其向左的支持力和地面对其向右的支持力,如图
根据共点力平衡条件,有
f=N2
N=(M+m)g
故
f=mgtanθ
MN保持竖直且缓慢地向右移动过程中,角θ不断变大,故f变大,N不变,N1变大,N2变大,P、Q受到的合力始终为零;
故选AB。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.1.3 ②.
【解析】(1)[1]由可知,
带入数据可解的
(2)[2]以砝码和砝码盘为对象可得
对小车可得
联立解得
14、 ①.2.60N ②.木头
【解析】由图可知,摩擦力大小为f=2.60N;动摩擦因数:,则可推算出物块P的材料为木头.
15、 ①.(1)平衡摩擦力; ②.(2)盘及盘中砝码的总质量m远小于小车及砝码总质量M; ③.(3)AC ④.(4)倾角过大,平衡摩擦力过度; ⑤.没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
【解析】(1)为了使小车受的合外力等于绳子拉力,必须对小车平衡摩擦力;
(2)当盘及盘中砝码的总质量远小于小车及砝码总质量时,可以认为小车受到的拉力等于盘及砝码的重力
(3)平衡摩擦力时,不能挂盘;实验过程中,应保证绳和纸带与木板平行;每次改变小车的质量时不需要平衡摩擦力
(4)由C图象可以看出:图线不通过坐标原点,当加速度为某一值时,F为零,知平衡摩擦力过度.由D图象可以看出:图线不通过坐标原点,当拉力为某一值时,a为零,知没有平衡摩擦力或倾角过小
【详解】(1)为了使小车受的合外力等于绳子拉力,必须对小车平衡摩擦力;
(2)当盘及盘中砝码的总质量m远小于小车及砝码总质量M时,可以认为小车受到的拉力等于盘及砝码的重力
(3)平衡摩擦力时,不应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上,故A错误;在实验前平衡一次摩擦力即可,每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力,故B正确;实验时,先接通打点计时器电源,后放开小车,故C错误;实验时需要天平测出m以及小车质量M,选项D正确;丁题选择错误的,故选AC.
(4)C图:当F=0时,a≠0.也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度,该同学实验操作中平衡摩擦力过大,即倾角过大,平衡摩擦力过度;
D图:从上图中发现直线没过原点,当F≠0时,a=0.也就是说当绳子上有拉力时小车加速度还为0,说明该组同学实验操作中没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
三.计算题(22分)
16、 (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
17、 ((1)8m/s;(2)0.5
【解析】(1)传送带A.B两端间的距离L等于v−t图线与t轴所围的面积大小,所以
小物体在A.B间运动的时间t=2 s
由平均速度的定义得
;
(2)由v−t图象可知传送带运行速度为v1=10 m/s,物体从A到B的加速度为:
经过时间t1=1 s后的加速度为:
然后经过时间t2=1 s,物体以大小为v2=12 m/s的速度到达传送带B端。
由物体在传送带上的受力情况,根据牛顿第二定律得:
联立解得:
μ=0.5。
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