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四川省乐山市峨眉山市第二中学2025-2026学年物理高一第一学期期末学业水平测试试题
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、如图所示,物体A、B、C叠放在水平桌面上,水平力F作用于C物体,使A、B、C以共同速度向右匀速运动,那么关于物体受几个力的说法正确的是 ( )
A.A 受6个,B受2个,C受4个
B.A 受5个,B受3个,C受3个
C.A 受5个,B受2个,C受4个
D.A 受6个,B受3个,C受4个
2、一个物块在粗糙水平面上受到的水平拉力F随时间t变化的图象如图甲所示,速度v随时间t变化的图象如图乙所示,g取10m/s2,由图中数据可求得物块的质量m和物块与水平面间的动摩擦因数μ,则下列几组数据中正确的是
A.1kg,0.4 B.1kg,0.1
C.2kg,0.2 D.2kg,0.4
3、如图所示,m1=1kg,m2=2kg,m1和m2之间的动摩擦因数μ1=0.2,水平面光滑,要使m1和m2之间不发生相对运动,则:F最大不得超过()(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2)
A.2 N B.4N
C.6N D.8N
4、人站在电梯里的台秤上,当电梯上行将要到达预定楼层时,发现台秤示数较电梯匀速上升时不一样,此状态下,下列说法正确的是( )
A.人对电梯地板的压力小于电梯地板对人的支持力
B.电梯里的人处于失重状态,人的重量变小
C.电梯地板对人的支持力小于人的重力
D.台秤示数比匀速上升时大
5、关于牛顿第一定律,下列说法正确的是
A.不受力作用的的物体是不存在的,故牛顿第一定律的建立毫无意义
B.牛顿第一定律是从实验现象归纳总结出来的
C.牛顿第一定律表明,物体在任何状态下都具有惯性
D.牛顿第一定律表明,外力的作用会改变物体的惯性
6、如图所示,将一张A4纸质量可忽略不计夹在物理书内,书对A4纸的压力为3N,A4纸与书之间的动摩擦因数为,要把A4纸从书中拉出,拉力至少应为
A. B.
C.3N D.
7、物体由静止做匀加速直线运动,第5 s内通过的位移是4.5 m,则( )
A.第5 s内平均速度是0.9 m/s
B.物体的加速度是1 m/s2
C.前3 s内的位移是1.5 m
D.3 s末的速度是3 m/s
8、如图所示,原来静止的人缓慢向后(图中的右边)移动一步,人与重物重新保持静止后,下述说法中正确的是( )
A.地面对人的摩擦力减小 B.地面对人的摩擦力增大
C.人对地面的压力增大 D.人对地面的压力减小
9、码头上两个人用水平力推集装箱,想让它动一下,但都推不动,其原因是 ( )
A集装箱太重
B.推力总小于摩擦力
C.集装箱所受合外力始终为零
D.推力总小于最大静摩擦力
10、如图所示,悬挂于小车里的小球偏离竖直方向θ角,则小车可能的运动情况是()
A.向右减速运动
B向右加速运动
C.向左减速运动
D.向左加速运动
11、如图所示,自由下落的小球下落一段时间后与弹簧接触,从它接触弹簧开始,到弹簧压缩到最短的过程中,以下说法正确的是()
A.小球加速度先减小再增大
B.小球先失重状态后超重
C.小球刚接触弹簧时,小球速度最大
D.弹簧被压缩最短时小球的加速度为零
12、图甲中,质量为M 的长木板静置于光滑水平面上,其上放置一质量为m 的小滑块.当木板受到随时间t 变化的水平拉力F 作用时,其加速度a 与F 的关系如图乙所示.取g=10m/s2,则( )
A.滑块的质量m=4kg
B.木板的质量M=2kg
C.当F=8N 时,滑块加速度为3m/s2
D.滑块与木板间的动摩擦因素为0.1
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、某同学用图甲所示装置测定重力加速度.(已知打点频率为50Hz)
(1)实验时下面步骤的先后顺序是__________
A.释放纸带 B.打开打点计时器
(2)打出的纸带如图乙所示,可以判断实验时重物连接在纸带的__________(填“左”或“右”)端
(3)图乙中是连续的几个计时点,每个计时点到0点的距离d如表所示:
计时点
0
1
2
3
4
5
6
距离d/cm
0
6.00
12.50
19.30
26.50
34.10
42.10
根据这些数据可求出重力加速度的测量值为__________.(保留三位有效数字)
14、某同学欲运用牛顿第二定律测量滑块的质量M,其实验装置如图甲所示,设计的实验步骤为:
(1)调整长木板倾角,当钩码的质量为m0时滑块恰好沿木板向下做匀速运动;
(2)保持木板倾角不变,撤去钩码m0,将滑块移近打点计时器,然后释放滑块,滑块沿木板向下做匀加速直线运动,并打出点迹清晰的纸带如图乙所示(打点计时器的工作频率为50Hz)
请回答下列问题:
①打点计时器在打下D点时滑块的速度vD=__________m/s;(结果保留3位有效数字)
②滑块做匀加速直线运动加速度a=_____m/s2;(结果保留3位有效数字)
③滑块质量M=___________(用字母a、m0和当地重力加速度g表示)
(3)保持木板倾角不变,挂上质量为m(均小于m0)的钩码,滑块沿木板向下匀加速运动,测出滑块的加速度;多次改变钩码的质量,分别求出相应的加速度
(4)若绳的拉力与所挂钩码的重力大小相等,作出a—mg图象如图丙所示,则由图丙可求得滑块的质量M=______kg.(取g=10m/s2,结果保留3位有效数字)
15、某同学用图甲所示装置做“探究物体的加速度与力的关系”的实验。实验时保持小车质量不变,用钩码所受的重力作为小车受到的合力,用打点计时器和小车后端拖动的纸带测小车运动的加速度。
(1)实验时先不挂钩码,反复调整垫块的位置,直到小车做匀速直线运动,这样做的目的是______。
(2)图乙为实验中打出的一条纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间还有4个点迹没有标出。由图乙可知:
①A、B两点间的距离是___________cm;
②若打点计时器的打点周期为0.02s,则此次实验中小车的加速度a=__m/s2(结果保留两位有效数字)。
(3)实验时改变所挂钩码的质量,分别测量小车在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据作出图丙所示的a-F关系图线,图线不通过坐标原点O的原因是___,曲线上部弯曲的原因是___。
三.计算题(22分)
16、(12分)质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v -t图象如图所示。g取10 m/s2,求:
(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ;
(2)水平推力F的大小;
(3)0~10 s内物体运动位移的大小。
17、(10分)如图所示,质量为的木板放在光滑的水平地面上.木板上放置质量为的物体,物体可以看成质点,位于木板中点处,物体与之间的动摩擦因数为,(重力加速度取).问:
(1)当A相对B打滑时,物块B的加速度?
(2)若木板A的长度为4.0m,当拉力为7.0N时,经过多长时间A板从B板下抽出?(计算结果可用根式表示)
(3)若木板A的长度为2.24m,当拉力为7.0N时,为了使A从B下方抽出,F至少作用多长时间?
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】A受到重力、地面对A的支持力、B对A的压力、C对A的压力、地面对A的摩擦力、C对A的摩擦力功6个力.B匀速运动,受到重力和支持力,没有摩擦力.C受到拉力、重力、支持力、摩擦力共4个力,所以选A
2、D
【解析】4s以后做匀速直线运动,知拉力等于摩擦力,则f=8N.则2-4s内,匀加速直线运动的加速度a=2m/s2,根据牛顿第二定律得
F-f=ma
解得
则动摩擦因数
故D正确,ABC错误
故选D。
点睛:解决本题的关键知道速度时间图线的斜率表示加速度,知道匀速运动时拉力等于摩擦力,结合牛顿第二定律进行求解
3、C
【解析】物体A与B刚好不发生相对滑动的临界条件是A、B间的静摩擦力达到最大值,可以先对A或B受力分析,再对整体受力分析,然后根据牛顿第二定律列式求解
【详解】拉力F作用在物体B上时,A、B恰好不滑动时,A、B间的静摩擦力达到最大值
对物体A,有:
对整体,有:
由上述各式联立解得:
故选C
【点睛】本题关键抓住恰好不滑动的临界条件,然后灵活地选择研究对象,运用牛顿第二定律列式求解
4、C
【解析】A.人对电梯地板的压力与电梯地板对人的支持力为作用力和反作用力,大小相等,故A错误;
BCD.人站在电梯里的台秤上,当电梯上行将要到达预定楼层时,将做减速运动,加速度向下,处于失重状态,人对电梯的压力变小,人受电梯的支持力变小,台秤示数减小,人的重力不变,故BD错误,C正确。
故选C。
5、C
【解析】牛顿第一定律给出了物体不受力作用时的运动规律,同时也说明了力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因;牛顿第一定律是牛顿在前人实验的基础上,根据逻辑推理得出的,是以实验为基础,但又不是完全通过实验得出
【详解】虽然不受力作用的物体是不存在的,但牛顿第一定律给出了物体不受力时的运动规律,是整个牛顿力学的基础,是有意义的,故A错误;牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上,根据逻辑推理得出的,是以实验为基础,但又不是完全通过实验得出,故B错误;不论是运动的还是静止的物体都有惯性,惯性与所处的运动状态无关,选项C正确;惯性由物体的质量决定,外力的作用不会改变物体的惯性,选项D错误;故选C.
6、B
【解析】A4纸与书上下两个接触面都有滑动摩擦力,则有: ;当拉力等于摩擦力时,拉力最小,所以有:,故选B
7、BD
【解析】由平均速度的公式第5 s内平均速度是:,故A错误;根据推论可知4.5s时刻的速度等于第5s内的平均速度,v4.5==4.5 m/s,由速度公式v=at得加速度为:a=1m/s2,故B正确;前3s内,由位移公式得:,故C错误;由速度公式v=at得3s末的速度是:v3=1×3m/s=3m/s,故D正确.所以BD正确,AC错误
8、BC
【解析】对人受力分析,重力G、绳子的拉力T、支持力N与地面给的静摩擦力f,四力处于平衡状态。如图所示:
当绳子与竖直方向夹角变大时,则对绳子的拉力T进行力的分解得:
由题意可知,绳子的拉力大小T等于物体的重力,所以随着夹角变大,增大,所以静摩擦力f增大,即地面对人的摩擦力增大;减小,所以支持力
增大,故人对地面的压力增大,故AD错误,BC正确。
故选BC。
9、CD
【解析】推不动说明人没有克服最大静摩擦,所以集装箱还是静止状态,但此时已经受到了静摩擦力,要想推动必须使推力大于最大静摩擦,所以CD正确。
故选CD。
10、BC
【解析】车和球一起运动,它们有共同的加速度,对小球受力分析,可以求得小球的加速度的方向,即为小车的加速度的方向,从而可以判断小车可能的运动情况。
【详解】对小车及小球整体分析可知,整体沿水平方向运动,则加速度沿水平方向,即合力沿水平方向;对小球受力分析可知其合力水平向右,则加速度也水平向右,所以小车可能是向右加速运动,也可能是向左减速运动,故选项BC正确,选项AD错误。
故选BC。
【点睛】对于多个物体的受力分析通常采用的方法就是整体法和隔离法,通过隔离法求得加速度,再利用整体法判断整体的运动情况。
11、AB
【解析】小球接触弹簧上端后受到两个力作用:向下的重力和向上的弹力.在接触后的前一阶段,重力大于弹力,合力向下,因为弹力F=kx不断增大,所以合外力不断减小,故加速度不断减小,由于加速度与速度同向,因此速度不断变大.当弹力逐步增大到与重力大小相等时,合外力为零,加速度为零,速度达到最大.后一阶段,即小球达到上述位置之后,由于惯性小球仍继续向下运动,但弹力大于重力,合外力竖直向上,且逐渐变大,因而加速度逐渐变大,方向竖直向上,小球做减速运动,当速度减小到零时,达到最低点,弹簧的压缩量最大;因加速度先向下后向上,先减小再增大;故物体先失重后超重;故AB正确,CD错误.故选AB
【点睛】本题考查了牛顿第二定律的综合应用,学生容易出错的地方是:认为物体一接触弹簧就减速.对弹簧的动态分析也是学生的易错点,在学习中要加强这方面的练习
12、ABD
【解析】当拉力较小时,m和M保持相对静止一起做匀加速直线运动,当拉力达到一定值时,m和M发生相对滑动,结合牛顿第二定律,运用整体和隔离法分析
【详解】A、B项:当F等于6N时,加速度为:a=1m/s2,对整体分析,由牛顿第二定律有:F=(M+m)a,代入数据解得:M+m=6kg,
当F大于6N时,根据牛顿第二定律得:
,图象斜率,解得:M=2kg,滑块的质量m=4kg,故A、B正确;
C、D项:根据F大于6N的图线知,F=4时,a=0,即:0=,解得μ=0.1,,当F=8N时,长木板的加速度为:a=2m/s2;根据μmg=ma′得:滑块的加速度为 a′=μg=1m/s2,故C错误,D正确
故选ABD
【点睛】本题考查牛顿第二定律与图象的综合,知道滑块和木板在不同拉力作用下的运动规律是解决本题的关键,掌握处理图象问题的一般方法,通常通过图线的斜率和截距入手分析
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.BA ②.左 ③.9.72
【解析】(1)[1]为了更充分的利用纸带,所以要先打开打点计时器,然后再释放纸带,所以实验顺序是:BA;
(2)[2]释放的纸带做匀加速运动,所以运动的位移越来越大,则间距也就越来越大,即靠近重物的位置点比较密集,故重物应该接左端;
(3)[3]利用公式,并使用逐差法计算可得:
14、①;②, ③;(4)
【解析】根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小;根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小;当取下细绳和钩码时,由于滑块所受其它力不变,因此其合外力与撤掉钩码的重力等大反向;
根据牛顿第二定律有mg=Ma,由此可解得滑块的质量
从图乙中可知,,,
(2)①相邻计数点间的时间间隔为,根据匀变速直线运动过程中的中间时刻速度推论可得,
②根据逐差法可得,联立即得
③滑块做匀速运动时受力平衡作用,由平衡条件得,撤去时滑块做匀加速直线运动时,受到的合外力,由牛顿第二定律得,解得
(4)滑块做匀速运动时受力平衡作用,由平衡条件得,挂上质量为m的钩码时滑块沿木板向下做匀加速直线运动,受到的合外力为,由牛顿第二定律得,解得,由图丙所示图象可知,解得M=0.200kg
15、 ①.平衡摩擦力 ②.1.20 ③.0.75 ④.平衡摩擦力过度 ⑤.钩码质量很大,不满足钩码质量远小于小车质量
【解析】(1)[1]实验时先不挂钩码,反复调整垫木的左右位置,直到小车做匀速直线运动,这样做的目的是平衡摩擦力。
(2)①[2]根据刻度尺读数规则可知,A、B两点间的距离为1.20cm;
②[3]相邻两个计数点之间还有4个点迹没有标出,则时间周期T=0.1s,根据
解得
m/s2
(3)[4]图线不通过坐标原点O,力F零时,存在加速度,说明平衡摩擦力过度;
[5]曲线上部弯曲的原因是随着力F的增大,即钩码质量的增大,不再满足钩码的质量远小于小车的质量。
三.计算题(22分)
16、 (1) ;(2) ;(3)
【解析】(1)撤去外力后,根据牛顿第二定律及图像可得
代入数据得
(2)在加速阶段,根据牛顿第二定律及图像可得
解得
(3)图像的面积表示位移,则根据图像得
17、(1)2 m/s2 ,水平向右;(2)s(3)0.8s
【解析】当拉力较小时,A和B可以相对静止一起向右作加速运动,此时A、B之间是静摩擦,当静摩擦力达到最大静摩擦力时,是两者将发生相对滑动的临界状态,所以此时的拉力是最小拉力;设拉力作用时间t1就撤掉,再经过时间t2,A、B速度相等且刚好到达A的左端,求出t2,根据A、B位移差等于列式即可求解
【详解】(1)对B由牛顿第二定律可得:
其中N=mBg,解得:
,方向水平向右;
(2)F=7N时,
由牛顿第二定律可得:,水平向右;
联立解得:;
(3)设作用与木板A t1 s撤掉拉力F,木板A加速t1 s,减速t2 s恰好共速且滑到木板A的左端,
aB=2 m/s2 水平向右
,水平向右;
水平向左;
解得:t1=0.8s, F至少作用0.8s
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