资源描述
2025年河北省张家口市涿鹿中学物理高一第一学期期末达标检测试题
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、如图所示,木块A、B放在斜面上静止不动, A的上表面水平,A与B之间、A与斜面之间均粗糙.则木块A受力的个数是( )
A.2个 B.3个
C.4个 D.5个
2、某物体运动的v-t图象如图所示,下列说法不正确的是( )
A.物体在第1s末加速度方向发生变化
B.物体在第2s内和第3s内的加速度是相同的
C.物体在4s末返回出发点
D.物体在5s末离出发点最远,且最大位移为0.5m
3、某质点由A经B到C做匀加速直线运动历时前2s和后2s位移分别为和,该质点的加速度及经B点的瞬时速度的大小分别是
A. B.
C. D.
4、轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上,弹簧下端悬挂一个小球,电梯中有质量为50 kg的乘客如图所示,在电梯运行时乘客发现轻质弹簧的伸长量是电梯静止时轻质弹簧的伸长量的一半,取g=10 m/s2,这一现象表明( )
A.电梯此时可能以0.5 m/s2的加速度加速下降,也可能以0.5 m/s2加速度减速上升
B.电梯此时一定是以5 m/s2的加速度加速下降
C.电梯此时一定是以5 m/s2的加速度减速上升
D.不论电梯此时是上升还是下降,加速还是减速,乘客对电梯地板的压力大小一定是250 N
5、汽车在水平公路上运动时速度为36km/h,司机突然以2m/s2的加速度刹车,则刹车后8s汽车滑行的距离为( )
A 16m B.50m
C.25m D.144m
6、国家大剧院外部呈椭球型。假设国家大剧院的屋顶为半球形,一保洁人员为执行保洁任务,必须在半球形屋顶上向上缓慢爬行(如图),他在向上爬的过程中( )
A.屋顶对他的摩擦力不变
B.屋顶对他的摩擦力变大
C.屋顶对他的支持力不变
D.屋顶对他的支持力变大
7、如图甲所示,某人正通过轻绳利用定滑轮将质量为m的货物提升到高处,滑轮和绳的摩擦不计,货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力T之间的函数关系如图乙所示,已知重力加速度为g,由图判断下列说法正确的是
A.图线与横轴的交点P的值
B.图线与横轴的交点N的值
C.图线的斜率等于物体的质量m
D.图线的斜率等于物体质量的倒数
8、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
9、甲、乙两车在同一水平道路上,一前一后相距x=6 m,乙车在前,甲车在后,某时刻两车同时开始运动,两车运动的过程如图所示,则下列表述正确的是( )
A.当t=4 s时两车相遇
B.当t=4 s时甲车在前,乙车在后
C.两车有两次相遇
D.两车有三次相遇
10、重力均为G的斜面体a、b如图叠放在水平地面上,a、b间接触面光滑,水平推力F作用在b上,b沿斜面匀速上升,a始终静止.若a的斜面倾角为θ,则( )
A.F=Gsinθ
B.F=Gtanθ
C.地面对a的支持力大小为2G
D.地面对a的摩擦力大小为F
11、若物块以一定的初速度滑上足够长粗糙的斜面,物块与斜面的动摩擦因数处处相同,对其运动过程,下列说法正确的是( )
A.上滑和下滑时,物块的加速度大小相等
B.下滑到底端时,物块的速度与初速度相同
C.上滑过程与下滑过程中,物块的平均速度大小不相等
D.上滑过程与下滑过程中,物块的运动时间不相等
12、如图甲所示,平行于光滑斜面的轻弹簧一端固定在倾角θ=30°的斜面底端,另一端与物块A连接,两物块A、B质量均为2kg,初始时均静止.现用平行于斜面向上的力F拉物块B,使其开始做匀加速直线运动,拉力F与物块B的位移x的关系如图乙所示(g取10 m/s2),则下列结论正确的是()
A.B与A分离时,弹簧恰好恢复原长
B.物体的加速度大小为5 m/s2
C.弹簧的劲度系数为500 N/m
D.A速度达到最大时,弹簧的压缩量为2cm
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、某学习小组在“探究求合力的方法”的实验中:
(1)其中的两个实验步骤分别是:
A.在水平放置的方木板上固定一张白纸,用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上,另一端拴上两个绳套,通过细绳同时用两个弹簧测力计(弹簧测力计与方木板平面平行)互成角度地拉橡皮条,使它与细绳的结点到达某一位置O点,在白纸上用铅笔记下O点的位置和读出两个弹簧测力计的示数F1和F2;
B.只用一只弹簧测力计,通过细绳拉橡皮条,使它的伸长量与两个弹簧测力计拉时相同,读出此时弹簧测力计的示数F′和记下细绳的方向。请指出以上步骤中的错误或疏漏:
A中是________________________,B中是________________________。
(2)该学习小组纠正了(1)中的问题后,某次实验中两个弹簧测力计的拉力F1、F2已在甲图中画出,图中的方格每边长度表示2 N,O点是橡皮条的结点,请用直角三角板严格作出合力F的图示。
( )
(3)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是______________。
(4)本实验采用的科学方法是___________。
A.理想实验法 B.等效替代法
C控制变量法 D.建立物理模型法
14、(1)在“验证力的平行四边形定则”实验中,用两个弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使它伸长到某一位置O点,为了确定两个分力的大小和方向,这一步操作中必须记录的是______
A.描下O点位置和两条细绳套的方向.B.橡皮条固定端的位置
C.橡皮条伸长后的总长度
(2)做实验时,根据测量结果在白纸上画出如图所示的图,其中O为橡皮条与细绳套的结点.图中的________是和的合力的理论值;________是和的合力的实际测量值
15、在“验证机械能守恒定律”实验中,由于纸带起始部分打的点不清晰,一位学生采取了如下的方法:在纸带清晰的部位选取四个计数点,记为“0”“1”“2”“3”,如图所示,相邻两计数点的时间间隔均为,测得两点间的距离顺次为、、,由此可知在打“1”点时重物下落的速度___________,打下“2”点时重物下落的速度__________.根据等式_______________________就可以验证机械能守恒定律(重力加速度为g)
三.计算题(22分)
16、(12分)竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤,如图所示,弹簧秤的秤钩上悬挂一个质量m=4kg的物体,试分析下列情况下电梯各种具体的运动情况(g取10m/s2):
(1)当弹簧秤的示数T1=40N,且保持不变;
(2)当弹簧秤的示数T2=32N,且保持不变;
(3)当弹簧秤的示数T3=44N,且保持不变
17、(10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。
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】隔离A进行分析、先分析重力、再分析B和A之间的作用力、斜面和A之间的作用力
【详解】对A受力分析,受重力、B对A的压力.斜面的支持力和沿斜面向上的静摩擦力,处于平衡状态,故ABD错误、C正确;
故选C
【点睛】对于物体的受力分析,解题方法是:确定研究对象,首先分析重力,再分析接触面的弹力和摩擦力,最后分析非接触力(电场力或磁场力),只分析物体受到的力,不分析物体对外施加的力
2、D
【解析】A.1s前速度增大,即速度方向和加速度方向相同,1s末后速度开始减小,所以速度方向和加速度方向相反,由于速度方向为正,即没有变化,所以加速度方向发生变化,A正确;
B.图像的斜率表示加速度,1~3s过程中的斜率恒定,所以物体在第2s内和第3s内的加速度是相同的,B正确;
C.在速度-时间图象中,图象与坐标轴围成面积代表位移,时间轴上方位移为正,时间轴下方位移为负,根据图像可知0~4s内图像的面积为零,即位移为零,回到出发点,C正确;
D.4s末回到出发点,之后又开始正向运动,到5s末,虽然速度开始减小,但速度仍为正,即仍朝着正方向运动,到达6s速度为零,正向位移最大,最大位移为,D错误
故本题选D。
3、A
【解析】根据得加速度为:.B点的速度等于AC段的平均速度,则有:.故选A
4、D
【解析】电梯静止时:mg=kx
运行时:mg-kx/2=ma,
a=5 m/s2方向向下
所以电梯可能加速下降,也可能减速上升
对乘客而言mg-F=ma,支持力为250N.所以选D.
5、C
【解析】汽车刹车后到停止运动所用的时间为
即汽车在5s时已停止运动,则刹车后8s滑行的距离就是5s内的位移,由逆向分析可得
故ABD错误,故选C。
6、D
【解析】缓慢爬行认为任何时刻都处于平衡状态,对人受力分析知
,
上爬过程中角逐渐减小,所以摩擦力逐渐减小,支持力逐渐增大,故ABC错误,D正确。
故选D。
7、ABD
【解析】对货物受力分析,受重力和拉力,根据牛顿第二定律求出加速度的表达式进行分析,根据表达式结合图象,运用数学知识分析物理问题
【详解】对货物受力分析,受重力mg和拉力FTN,根据牛顿第二定律,有:FTN-mg=ma,得:.
A、当FTN =0时,a=-g,即图线与纵轴的交点M的值aM=-g,故A正确;
B、当a=0时,FTN=mg,故图线与横轴的交点N的值FTN=mg,故B正确;
C、D、图线的斜率表示质量的倒数,故C错误,D正确;
故选ABD.
【点睛】本题关键是根据牛顿第二定律求出加速度的表达式,再根据数学知识进行讨论
8、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。
9、BD
【解析】根据图象与时间轴围成的面积可求出两车的位移,可确定何时两车相遇.能够根据两车的运动过程,分析两车在过程中的相对位置,判断能相遇几次
【详解】速度图线与时间轴围成的面积表示位移,则知当t=4s时,甲的位移大于乙的位移,0-4s,甲的位移为 x甲=×(16+8)×4m=48m,乙的位移为 x乙=×(12+8)×4m=40m,位移之差△x=x甲-x乙=8m.开始时,甲、乙两车在同一水平道路上,一前一后相距x=6m,由此可知,t=4s时,甲车在前,乙车在后,相距2m.故A错误,B正确.t=4s时,甲车在前,乙车在后,所以两车第一次相遇发生在4s之前.当t=6s时,甲的位移为×(16+4)×6m=60m,乙的位移为×(12+6)×6m=54m,位移之差等于6m,而两车是从开始出发时,甲、乙两车在同一水平道路上,一前一后相距x=6m,所以当t=6s时两车第二次相遇;t=6s后,由于乙的速度大于甲的速度,乙又跑到前面,8s后,由于甲的速度大于乙的速度,两车还会发生第三次相遇,故C错误,D正确.故选BD
【点睛】速度-时间图象中要注意观察三点:一点,注意横纵坐标的含义;二线,注意斜率的意义;三面,速度-时间图象中图形与时间轴围成的面积为这段时间内物体通过的位移
10、BCD
【解析】先对b受力分析,根据平衡知识可求解F;再对整体受力分析,根据水平和竖直方向的受力求解支持力和摩擦力.
【详解】根据b的受力情况可知:F=Gtanθ,选项A错误,B正确;对ab整体,竖直方向N=2G;水平方向f=F,选项CD正确;故选BCD.
11、CD
【解析】A.上滑过程中,根据牛顿第二定律求解加速度:
下滑过程中:
所以,上滑过程的加速度大于下滑过程中的加速度,A错误;
B.根据匀变速直线运动中位移与速度的关系:
可知上滑和下滑过程中位移大小相同,上滑过程视为初速度为零的匀加速直线运动的逆过程,上滑过程中加速度大,所以初速度大,下滑过程中加速度小,所以滑至底端速度小,B错误;
C.匀变速运动的平均速度可表示为:
根据B选项分析可知上滑过程与下滑过程中,物块的平均速度大小不相等,C正确;
D.根据匀变速直线运动位移与时间的关系:
上滑和下滑过程中位移大小相同,可知上滑过程中加速度大,时间短,下滑过程中加速度小,时间长,D正确。
故选CD。
12、CD
【解析】当B与A分离时,两物体的加速度相等,且两物体之间的弹力为零,结合图像列式求解;当A速度最大时,弹力等于重力沿斜面向下的分力,据此求解弹簧的压缩量.
【详解】原来物体AB处于静止状态,有:,①施加拉力F1=10N时,AB向上做匀加速直线运动,有:,②由图知,B与A分离时,物体移动的位移x=1cm,此时A、B间的压力N=0,拉力为F2=15N,且之后保持不变.对B有:,③对A有:,④且x=x0-x1⑤联立解得:ma=5N, m=2kg, a=2.5m/s2, k=500N/m ,故A、B错误,C正确.B与A分离后,A在弹簧弹力作用下做变加速运动,当时,速度最大,解得弹簧压缩量x2=2cm,D正确.故选CD.
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 (1).未记下两条细绳的方向 (2).未说明把橡皮条的结点拉到位置O (3). (4).F′ (5).B
【解析】(1)[1].步骤A中只有记下两条细绳的方向,才能确定两个分力的方向,进一步才能根据平行四边形定则求合力,所以步骤A中未记下两条细绳的方向。
[2].步骤B中只有使结点到达同样的位置O,才能表示两种情况下力的作用效果相同,根据F1、F2作出平行四边形,对角线表示合力,根据几何关系可以求出合力大小。所以步骤B中未说明把橡皮条的结点拉到位置O。
(2)[3].以F1、F2为临边作出平行四边形,对角线表示合力.如图所示:
(3)[4] .由于误差的存在用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮条拉力的方向有偏差,但用一只弹簧测力计拉结点的拉力即F′与橡皮条拉力一定在同一直线上,所以图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是F′。
(4)[5].本实验采用的科学方法是等效替代法,故选B。
【点睛】此题考查了验证力的平行四边形定则实验;解题时关键是先搞清实验的原理及注意事项,明确实验的基本步骤,会分析实验的结果。
14、 ①.A ②.F ③.
【解析】根据该实验的实验原理以及实验目的可以明确该实验需要记录的数据.F1与F2合成的理论值是由平行四边形定则作图得到的,由于误差可能不与OA共线;而F1与F2合成的实际值一定与OA共线(二力平衡).故F为F1与F2合成的理论值,F'为F1与F2合成的实际值
【详解】(1)该实验的实验目的是验证力的平行四边形定则,要根据两个弹簧拉橡皮筋时两个拉力的大小和方向做出平行四边形求出其合力大小,然后与一个弹簧拉橡皮筋时的拉力大小进行比较,最后得出结论,故需要记录的是两弹力的大小和方向,除此之外,最重要的还需记录固定点O的位置,故选A;
(2)合成的理论是平行四边形定则,故合力的理论值为F,合力的实际值应通过实验直接测量,不需要用平行四边形定则理论,故实际值为F′
【点睛】本题考查了“验证力的平行四边形定则”实验中的基本操作以及理论值和测量值的区别,是一道考查基本实验操作的好题
15、 ①. ②. ③.;
【解析】根据平均速度表示中间时刻的瞬时速度可求得打下“1,2”两点时重物下落的速度;结合实验原理找到要验证的表达式
【详解】根据平均速度表示中间时刻的瞬时速度可得:;;要验证的等式:即:;就可以验证机械能守恒定律.
三.计算题(22分)
16、(1)电梯处于静止或匀速直线运动状态;(2)电梯加速下降或减速上升;(3)电梯加速上升或减速下降
【解析】解:(1)选取物体为研究对象,物体受重力、弹簧秤的拉力,取向上为正方向,当T1=40N,且保持不变时,根据牛顿第二定律有
T1-mg=ma1
解得这时电梯的加速度
由此可见电梯处于静止或匀速直线运动状态。
(2)当T2=32N,且保持不变时,根据牛顿第二定律有
T2-mg=ma2
解得这时电梯的加速度
即电梯的加速度方向竖直向下.电梯加速下降或减速上升。
(3)当T3=44N,且保持不变时,根据牛顿第二定律有
T3-mg=ma3
解得这时电梯的加速度
即电梯的加速度方向竖直向上.电梯加速上升或减速下降。
17、 (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
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