资源描述
云南省禄丰县民族中学2026届物理高一上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、昆明高铁的开通,大幅缩短了沿线各城市的时空距离,昆明到贵州线路全长520.7千米,从昆明乘坐动车到贵州只需要2小时7分,设计时速可达350 km/h,下列说法正确的是( )
A.2小时7分是指时刻
B.全长520.7千米指位移
C.350 km/h指瞬时速度
D.研究动车完全通过短隧道的时间,动车可看成质点
2、如果测得刘翔参加110m栏比赛起跑的速度为8.5m/s,12.91s末到达终点时速度为10.2m/s,那么刘翔在全程内的平均速度为( )
A.9.27m/s B.9.35m/s
C.8.52m/s D.10.2m/s
3、如图所示,重为12N的木块静止在倾角为θ=30°的斜面上,若用平行于斜面沿水平方向大小等于8N的力推木块,木块仍能保持静止,则此时木块所受的前摩擦力的大小等于
A.6N B.8N
C.12N D.10N
4、对于质量一定的物体,下列关于加速度的说法中正确的是 ( )
A.物体加速度方向与速度方向相同
B.物体的速度变化越大,加速度就越大
C.物体加速度方向可能与所受的合外力方向相反
D.物体所受的合外力越大,加速度一定越大
5、下列关于摩擦力的说法正确的是 ( )
A.静摩擦力的方向与物体间相对运动的趋势方向相反
B.摩擦力的方向总与物体的运动方向相反
C.运动着的物体不可能受静摩擦力作用,只能受滑动摩擦力作用
D.摩擦力的大小与相应的正压力成正比
6、电梯上升时,其竖直方向的速度随时间变化的规律如图所示,下列说法正确的是( )
A.电梯经5s到达最高点 B.电梯经15s到达最高点
C.电梯上升的高度为30m D.电梯加速上升的时间为15s
7、如图所示,一根长度为2L、质量为m的绳子挂在定滑轮的两侧,左右两边绳子的长度相等.绳子的质量分布均匀,滑轮的质量和大小均忽略不计,不计一切摩擦.由于轻微扰动,右侧绳从静止开始竖直下降,当它向下运动的位移为x时,加速度大小为a,滑轮对天花板的拉力为T.已知重力加速度大小为g,下列a﹣x、T﹣x关系图线正确的是( )
A. B.
C. D.
8、小明到两商场选购商品,发现两商场自动扶梯倾斜度一样,但坡面不同,如图所示。小明站在自动扶梯上随扶梯一起向上匀速运动,已知小明体重G,鞋底与扶梯间的动摩擦因数为μ,扶梯与水平面间的夹角为θ,小明在两自动扶梯上受到的摩擦力大小分别为f甲、f乙,扶梯对小明的支持力分别为FN甲、FN乙,下列判断正确的是( )
A.FN甲=FN乙=Gcosθ B.FN甲=G,FN乙=Gcosθ
C.f甲=0,f乙=Gsinθ D.f甲=Gsinθ,f乙=0
9、如图所示,质量不等的木块A和B的质量分别为m1和m2,置于光滑的水平面上。当水平力F作用于左端A上,两物体一起做匀加速运动时,A、B间作用力大小为F1。当水平力F作用于右端B上,两物体一起做匀加速运动时,A、B间作用力大小为F2,在两次作用过程中()
A.F1+F2<F
B.F1+F2=F
C.F1=F2
D.
10、静止在水平面上的质量为m的物体,在水平恒力F的作用下做加速运动,由于受到一个与速度成正比的阻力的作用,经过一段时间后,物体开始做匀速运动,下列图像中符合实际情况的是:
A. B.
C. D.
11、如图所示,水平力把一个物体紧压在竖直的墙壁上静止不动,下列说法正确的是( )
A.作用力跟墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力
B.作用力与物体对墙壁压力是一对平衡力
C.物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力
D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力
12、如图,放在斜劈上的物块受到平行于斜面向下的力F作用,沿斜面向下匀速运动,斜劈保持静止.在物体未离开斜面的过程中,下列说法中正确的是 ( )
A.地面对斜劈的摩擦力方向水平向右
B.地面对斜劈的弹力大于斜劈和物块的重力之和
C.若突然增大F,斜劈有可能滑动
D.若突然将F反向,地面对斜劈的摩擦力有可能不变
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、如图所示,轻绳OA一端系于天花板上,与竖直方向的夹角为θ,水平轻绳OB的一端系于竖直墙上,O点挂一重物.当重物的重力为300N时,水平绳OB的拉力为300N,求:
(1)θ角的大小;
(2)此时绳OA的拉力是多大?
(3)若三段绳子完全相同,且绳子能承受的最大拉力为1000N,为了使绳子不被拉断,则所挂重物的质量不得超过多少?(g=10N/kg)
14、某实验小组采用如图所示的装置“探究加速度、质量和合力的关系”.提供的实验器材:电火花打点计时器、纸带、砂桶、细砂、细线、小车及砝码、一端带滑轮的长木板及垫块.某同学打出了一条纸带.已知计时器打点的时间间隔为0.02s,他按打点先后顺序每5个点取1个计数点,得到了A、B、C、D、E等几个计数点
(1)为完成此实验,下列不需要的器材是______(填下列仪器前的字母代号)
A.天平
B.秒表
C.毫米刻度尺
(2)实验时,为了使小车所受的合力大小等于砂和砂桶的总重力,为此,一方面要消除摩擦力的影响;另一方面还应使砂和砂桶的质量______小车和砝码的总质量(填“远小于”或“远大于”)
(3)已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端,打C点时的瞬时速度vc=______m/s,则此次实验中小车运动的加速度的测量值a=______m/s2.(结果保留两位有效数字)
(4)甲同学在探究加速度与力的关系时,根据测量数据作出的a一F图线,如图(a)所示.则实验存在的问题是______
(5)乙、丙两同学用同一装置探究加速度与力的关系时,画出了各自得到的a-F图线,如图(b)所示.则是两同学做实验时______取值不同造成的
(6)随着F的增大,a-F图线最后会略微向______弯曲(填上或下)
15、用如图所示装置探究小车的加速度与力、质量的关系.在满足实验条件的情况下,细线下端悬挂钩码的总重力视为小车受到的合力F,用打点计时器打出纸带,计算出小车运动的加速度a.
(1) 关于实验操作,下列说法正确的是________
A.实验前应调节滑轮高度,使滑轮和小车间的细线与木板平行
B.平衡摩擦力时,在细线的下端悬挂钩码,使小车在拉力作用下匀速下滑
C.每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力
D.实验时应先释放小车,后接通打点计时器电源
(2)某组同学实验时保持小车(含车中重物)的质量M不变,根据实验得出的数据,画出a-F图象,如图所示,那么该组同学实验中出现的问题可能是____________________(选填“摩擦力平衡过度”或“摩擦力没有平衡”)
(3)另一组同学探究小车加速度a与其质量M的关系时,保持钩码的总质量不变,为了直观地判断a与M的数量关系,应作________(选填“a-M”或“”)图象
三.计算题(22分)
16、(12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?
17、(10分)如图所示,停放在水平冰面上的冰车由质量为M,倾角为θ的斜面体改装而成,在斜面上轻放一质量为m的物块,不计物块与斜面、冰车与冰面之间的摩擦
(1)释放物块后,在物块沿斜面向下运动的同时,冰车也在水平冰面上运动.请画出冰车受力的示意图,并根据示意图说明冰车由静止变为运动的原因(作图时冰车可视为质点)
(2)若冰面上的人在车后方用水平方向的力推车,请分析下列两种可能情况:
a.当力的大小为F1时,物块在斜面上滑动的同时冰车在冰面上保持静止,求F1和物块加速度的大小a1;
b.当力的大小为F2时,物块和斜面保持相对静止一起加速运动,求F2和物块加速度的大小a2
(3)第(1)问和第(2)问a所述的两种情况下,小物块对斜面压力的大小不同,分别记为FN1和 FN2,请对FN1和 FN2的大小关系作出猜想,并说明做出该种猜想的理由
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】A.2小时7分是指从昆明到贵州所用时间的长度,是指时间间隔,故A项错误;
B.全长520.7千米指的是从昆明到贵州经过的路线的长度,是指路程,故B项错误;
C.最高时速可达300km/h,是某时刻的速度,指瞬时速度,故C项正确;
D.研究动车完全通过短隧道的时间,动车的长度不能忽略,不可看成质点,故D项错误
2、C
【解析】由平均速度的定义,总的位移是110m,总的时间是12.91s,所以平均速度为:
所以C正确,ABD错误。
故选C。
3、D
【解析】对滑块受力分析,受推力F、重力G、支持力N和静摩擦力f,将重力按照作用效果分解为沿斜面向下的分力F′=Mgsinθ=6N和垂直斜面向下的分力;在与斜面平行的平面内,如图:
有:,故选D.
【点睛】本题的难点在于物体受到的力不在一个平面内,需要将重力按照作用效果进行分析,根据静摩擦力的产生特点和共点力平衡条件列式求解静摩擦力
4、D
【解析】物体加速度方向与速度方向不一定相同,选项A错误;物体的速度变化越快,加速度就越大,选项B错误;物体加速度方向一定与所受的合外力方向相同,选项C错误;根据a=F/m可知,物体所受的合外力越大,加速度一定越大,选项D正确
5、A
【解析】AB.静摩擦力和滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动趋势和相对运动,故静摩擦力、滑动摩擦力的方向与物体间相对运动的趋势方向、相对运动方向相反,A正确B错误;
C.人走路时是运动的,但受到地面给的静摩擦力,C错误;
D.静摩擦力大小与接触面间的正压力无关,而滑动摩擦力与接触面间的正压力成正比,D错误
故选A.
6、C
【解析】AB.在v-t图象中,图线与坐标轴所包围的面积大小代表位移的大小,所以电梯经20s达到最高点,选项AB错误;
C.电梯上升的最大高度为
选项C正确;
D.由图象可知0~5s电梯加速上升,所以加速上升的时间为5s,选项D错误。
故选C。
7、AD
【解析】设单位长度上质量为m0,则根据受力分析知:,加速度与x成正比,当x=L时,加速度a=g,以后不变,故A正确,B错误;选取左边部分受力分析,知:F=ma+mg=(L﹣x)m0•g+(L﹣x)m0g=﹣x2+2m0gL,故C错误,D正确;故选AD
【点睛】此题考查受力分析和牛顿运动定律的应用,注意研究对象的选取,不过不涉及内力,选择整体作为研究对象要简单的多.
8、BC
【解析】由题意知分别对甲乙两图的小明进行受力分析,如图所示
根据小明站在自动扶梯上随扶梯一起向上匀速运动,所以小明受力平衡,则对于甲图有
对于乙图有
综上分析可知BC正确,AD错误。
故选BC。
9、BD
【解析】对整体分析,由牛顿第二定律知,两次整体的加速度大小相等,都为
第一种情况,以B为研究对象,由牛顿第二定律得,A对B的作用力为
F1=m2a=
第二中情况,以A为研究对象,B对A的作用力为
F2=m1a=
则有
F1+F2=F
因为
m1≠m2
所以
F1≠F2
可得
故选BD。
10、BC
【解析】由牛顿第二定律可得:,随速度的增大,阻力增大,物体的加速度减小,直到加速度减到零,所以物体做加速度减小的加速运动,在速度增大的过程中,速度变化越来越小,所以加速度变化越来越小,综上所述,故BC正确
故选BC
11、CD
【解析】A.力跟墙壁对物体的压力都作用在物体上,且大小相等,方向相反,作用在一条直线上,是一对平衡力,故A错误;
B.力作用在物体上,物体对墙壁压力作用在墙壁上,它们不能构成一对平衡力,也不是作用力与反作用力,故B错误;
C.竖直方向上物体受向下的重力和墙壁对物体向上的静摩擦力而处于平衡状态,故这两个力是一对平衡力,故C正确;
D.物体对墙壁的压力和墙壁对物体的压力是物体与墙壁之间产生的一对相互作用力,是一对作用力与反作用力,故D正确。
故选CD。
12、BD
【解析】A、由于物块沿斜面向下匀速运动,将斜面和物块看做一个整体,整体受力平衡,受到重力,地面的支持力,平行于斜面向右下的拉力,地面水平向左的摩擦力,大小等于拉力沿水平向右的分力;地面的支持力等于斜劈和物块的重力与拉力沿竖直方向的分力的合力,A错误、B正确;
B、不论F增大,还是反向,由于物体对斜面的压力和摩擦力大小、方向均不变,则地面对斜劈的摩擦力大小与方向均不变,故C错误、D正确
故选BD
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、(1)30°(2)600N(3)50kg
【解析】(1)根据O点受力由正交分解有:
FOAcosθ=G ①
FOAsinθ=FOB ②
联立①②,解得:tanθ=,则:θ=30°
(2)
(3)由图可知,OA绳子上的拉力最大,则当FOA=1000N时,解得
m=kg
14、 ①.B ②.远小于 ③.0.54 ④.1.0 ⑤.平衡摩擦力过度 ⑥.小车和砝码的质量 ⑦.下
【解析】(1)实验过程需要测出砂与砂桶、以及小车的质量,要用到天平.还需要用刻度尺测出纸带上计数点间的距离,有了打点计时器后不需要秒表.故AC错误,B正确
(2)小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,则应该改变木板的倾角,用重力的下滑分量来平衡摩擦力;重物加速下滑,处于失重状态,其对细线的拉力小于重力,设拉力为T,根据牛顿第二定律,有对重物,有mg-T=ma,对小车,有T=Ma,解得:,当Mm时,有T≈mg,所以,实验时应使砂和砂桶的质量远小于小车和砝码的总质量
(3)打C点时的瞬时速度,根据xCE-xAC=a(2T)2,解得a=1.0m/s2
(4)如图(a)所示,当F=0时a≠0,则知平衡摩擦力过度
(5)根据,知图线的斜率不同,是由于小车和砝码的质量不同造成的
(6)随着F的增大,即砂和砂桶的质量增大,将破坏砂和砂桶的质量远小于小车和砝码的总质量这个条件,a-F图线最后会略微向下弯曲
15、 ①.(1)A ②.(2)摩擦力平衡过度 ③.(3)
【解析】(1)调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行,否则拉力不会等于合力,故A正确;在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,不应悬挂钩码,故B错误;由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ,故tanθ=μ.所以无论小车的质量是否改变,小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力,改变小车质量即改变拉小车拉力,不需要重新平衡摩擦力,故C错误;实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块,故D错误;故选A;
(2)由图可知当F=0时加速度不为零,可知原因是平衡摩擦力过度,木板一端抬的过高;
(3)因a=F,可知a-关系是线性关系,则为了直观地判断a与M的数量关系,应作a-图象
三.计算题(22分)
16、(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
17、 (1)将FN沿水平方向和竖直方向正交分解,可知竖直方向合力为零,水平方向合力不为零,因此冰车在水平方向合力作用下由静止变为运动,且在物块滑离斜面前沿水平冰面做加速运动
(2)a:a1=gsinθ; F1= mgcosθsinθ b.a2= gtanθ; F2=(m+M)gtanθ
(3)正确的猜想:FN1<FN2
【解析】(1)对冰车受力分析,冰车水平方向合力不为零,所以沿水平方向做加速运动;
(2)冰车静止,水平方向合力为零,根据平衡条件列方程可求F1.分析物块的受力,根据牛顿第二定律可求小物块的加速度;当冰车与小物块相对静止时,隔离小物块可求加速度,再根据整体运用牛顿第二定律,可求F2的大小;
(3)物块加速度不沿斜面方向,将加速度a沿垂直斜面和沿斜面两方向正交分解,根据牛顿第二定律可分析重力垂直斜面的分力与支持力的关系,即可比较两种情况支持力的大小
【详解】
(1)冰车的受力示意图如答图1所示;
将FN沿水平方向和竖直方向正交分解,可知竖直方向合力为零,水平方向合力不为零,因此冰车在水平方向合力作用下由静止变为运动,且在物块滑离斜面前沿水平冰面做加速运动
(2)a.冰面上的人在车后方推车时车的受力情况如答图2所示,物块的受力情况如答图3所示
由于冰车保持静止,水平方向受力平衡,有:F1=FNsinθ
对物块应用牛顿第二定律,有:FN=mgcosθ;mgsinθ=ma1
解得:a1=gsinθ; F1= mgcosθsinθ
b.当物块和斜面保持相对静止一起加速运动时,它们的加速度a2必然沿水平方向,物块的受力示意图如答图4所示
对物块应用牛顿第二定律,有:mgtanθ= ma2
对物块和冰车的整体应用牛顿第二定律,有:F2=(m+M)a2
解得:a2= gtanθ; F2=(m+M)gtanθ
(3)正确的猜想:FN1<FN2;
理由:第(1)问所述情况中物块沿斜面下滑的同时,斜面体沿水平冰面后退,在一小段时间内物块发生的位移x(以地面为参考系)如答图5所示,物块加速度a的方向与位移x的方向一致.将加速度a沿垂直斜面和沿斜面两方向正交分解,可知,a有垂直斜面向下的分量,结合答图3中的受力分析,可知FN1<mgcosθ;而第(2)问a所述情况中FN2=mgcosθ,因此,FN1<FN2
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