资源描述
山西省临汾市临汾一中2025年物理高一第一学期期末监测试题
注意事项
1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
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、蹦极是一项户外休闲活动,跳跃者站在约40米以上高度的位置,用橡皮绳固定住后跳下,落地前弹起.如图为蹦极运动的示意图,弹性绳的一端固定在O点,另一端和运动员相连,运动员从O点自由下落,至B点弹性绳自然伸直,经过C点时合力为零,到达最低点D后弹起.整个过程中忽略空气阻力.在这个过程中
A.经过B点时,运动员的速度最大
B.从O点到C点,运动员的加速度大小不变
C.从B点到C点,运动员的速度不断增大
D.从C点到D点,运动员的加速度不断减小
2、如图所示,立定跳远脚蹬地起跳瞬间运动员的受力示意图中正确的是( )
A. B.
C. D.
3、用相同材料做成的A、B两木块在同一粗糙的水平面上沿直线滑行直到停止,若它们的初速度大小之比,则它们滑行的
A.加速度之比 B.加速度之比
C.位移之比 D.位移之比
4、关于力的分解,下列说法正确的是( )
A.一个2N的力可以分解为6N和3N的两个共点力
B.一个2N的力可以分解为5N和4N的两个共点力
C.一个10N的力可以分解为5N和4N的两个共点力
D.一个10N力可以分解为15N和4N的两个共点力
5、下列有关质点或参考系的说法中正确的是
A.研究自行车的运动时,在任何情况下都不能把自行车视为质点
B.虽然地球很大,还在不停地自转,但是在研究地球的公转时,仍然可以把它视为质点
C.参考系是在描述物体运动时,用来做参考的物体,必须选静止的物体
D.参考系可以任意选择,并且选择不同的物体做参考系来描述同一个物体的运动时,结果是相同的
6、在研究《互成角度的两个力的合成》实验时,橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置O点,以下操作中正确的是( )
A.同一次实验过程中,O点位置允许变动
B.在实验中,弹簧秤必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度
C.实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条的结点拉到O点
D.实验中,把橡皮条的结点拉到O点时,两弹簧之间的夹角应取不变,以便于算出合力的大小
7、小明到商场选购商品,发现商场两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。已知小明的体重为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大小分别为FN甲、FN乙,则下列说法正确的是( )
A.f甲= f乙=μGcosθ
B.FN甲= FN乙=Gcosθ
C.FN甲=G FN乙= Gcosθ
D.f甲=0 f乙=Gsinθ
8、如图所示,质量为m2的物体B放在车厢的水平底板上,用竖直细绳通过光滑定滑轮与质量为m1的物体A相连.车厢正沿水平直轨道向右行驶,两物体与车相对静止,此时与物体A相连的细绳与竖直方向成θ角,由此可知( )
A.车厢的加速度大小为gtanθ
B.绳对物体A的拉力大小为m1gcosθ
C.底板对物体B的支持力大小为(m2-m1)g
D.底板对物体B的摩擦力大小为m2gtanθ
9、甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动,位移-时间图象如图所示,则在0-t1时间内
A.甲的速度总比乙大 B.甲、乙位移相同
C.甲、乙平均速度相同 D.甲、乙均做加速运动
10、如图所示,用一根不可伸长的轻绳悬挂一个小球,把小球拉开一个角度后释放,小球就会在竖直平面内来回摆动.已知A、B为两侧的最高点,为最低点,在小球从向点运动的过程,下列说法正确的是( )
A.绳对球拉力就是向心力
B.绳的拉力逐渐变大
C.绳拉力总是大于球的重力
D.小球所受力的合力方向与速度方向的夹角不大于
11、我国的高速铁路正式投入运营的里程数全球第一.当列车的牵引力大于阻力时,列车加速,当牵引力逐渐减小但始终大于等于阻力时,下列说法正确的是( )
A.列车的速度也减小
B.列车的速度仍在增大
C.列车的加速度在减小,减到零时列车静止
D.列车的加速度在减小,减到到零时列车的速度达到最大
12、如图所示,在光滑水平面上,轻质弹簧右端固定在竖直墙壁上,一物块在水平恒力F作用下做直线运动,接触弹簧后压缩弹簧,直至速度为零。整个过程中,物体一直受到力F作用,弹簧一直在弹性限度内,在物块与弹簧接触后向右运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.物块接触弹簧后立即做减速运动
B.物块接触弹簧后先加速后减速
C.当物块的速度最大时,它的加速度等于零
D.当弹簧形变量最大时,物块的加速度等于零
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、用斜面、小车、砂桶、砝码等器材做“探究加速度与力、质量的关系”实验,如图是实验中一条打点的纸带,相邻记数点的时间间隔为T,且间距s1,s2,s3,…,s6已量出。
(1)请写出两种计算加速度的方法
方法1:______________________________________________________________;
方法2:______________________________________________________________。
(2)如图A,甲同学根据测量数据画出a-F图线,表明实验中存在的问题是______________________。
(3)乙、丙同学用同一装置实验,画出了各自得到的a-F图线如图B所示,试判断说明两个同学做实验时哪一个物理量取值不同?______________;并比较其大小__________________。
14、在“探究求合力的方法”的实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套,实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O.
(1)某同学在做该实验时认为:
A.用两个弹簧测力计拉橡皮条时,应使两个绳套之间的夹角为90°以便计算出合力的大小
B.拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
C.用两个弹簧测力计拉橡皮条时结点的位置必须与用一个弹簧测力计拉时的结重合
D.拉力F1和F2的夹角越大越好其中正确的是________(填入相应的字母)
(2)若两个弹簧测力计的读数均为4N,且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直,则________(选填“能”或“不能”)用一个量程为5N的弹簧测力计测量出它们的合力?
(3)在实验中,使b弹簧秤按图所示位置开始顺时针缓慢转动,在这过程中保持O点位置不变和a弹簧秤的拉伸方向不变。则在整个过程中,关于a、b弹簧秤的读数变化正确的是________
A.a增大、b减小
B.a减小、b增大
C.a减小、b先增大后减小
D.a减小、b先减小后增大
15、“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB与OC为细绳,图乙是在白纸上根据结果画出的图
(1)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是___________
(2)实验中,橡皮筋一端固定在木板上,用两个弹簧测力计把橡皮筋的另一端拉到某一位置O点,以下操作正确的是_____________
A.实验中必须记录弹簧测力计拉力的方向
B.弹簧测力计必须保持与木板平行
C.把橡皮筋与细绳的结点拉到O点时,两弹簧测力计之间的夹角应取900不变,以便于计算合力的大小
D.用两弹簧测力计拉橡皮筋时,两弹簧测力计的示数必须相同
(3)在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,那么实验结果是否会发生变化?
答:______ (选填“变”或“不变”)
三.计算题(22分)
16、(12分)重量为60N、长为L=2m的均匀木棒放在水平桌面上,如图(a)所示,至少要用40N的水平推力,才能使它从原地开始运动.木棒从原地移动以后,用30N的水平推力,就可以使木棒继续做匀速运动.求:
(1)木棒与桌面间的最大静摩擦力Fmax
(2)木棒与桌面间的动摩擦因数μ
(3)当水平推力使木棒匀速运动至木棒有0.5m露出桌面时,如图(b)所示,水平推力的大小F
17、(10分)如图甲所示,倾角为θ=37°的足够长斜面上,质量m=1kg的小物体在沿斜面向上的拉力F=14N作用下,由斜面底端从静止开始运动,2s后撤去F,前2s内物体运动的v-t图象如图乙所示.求:(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)小物体与斜面间的动摩擦因数;
(2)撤去力F后1.8s时间内小物体的位移
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】分析运动员下落过程中的受力情况,从而明确其运动情况,注意明确当力与运动方向相同时物体做加速运动,而力与运动方向相反时,物体做减速运动
【详解】运动员经过B点时,运动员受向下的重力,此时弹力为零,则加速度向下,此位置的速度不是最大,选项A错误;从O点到B点,运动员的加速度大小为g不变;从B点到C点,重力大于弹力,随弹力的增加,运动员的加速度逐渐减小,速度不断增大,选项B错误,C正确;从C点到D点,弹力大于重力,随弹力的增加,运动员的加速度不断增加,选项D错误;故选C.
【点睛】本题考查牛顿第二定律的应用,要注意明确力是改变物体运动状态原因,要根据受力情况来分析运动情况,注意不能认为绳子一张紧人即减速或停止,而实际情况是人要先做加速度减小的加速运动,然后再做减速运动
2、A
【解析】脚蹬地起跳瞬间运动员受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力,由于有向后的运动趋势,还受到水平向前的静摩擦力作用。
故选A。
3、C
【解析】AB.木块在水平面上滑行过程中,根据牛顿第二定律可得:
,
解得:
;
即木块滑行的加速度和质量无关,又两个木块的材料相同,所以运动的过程中的加速度相同,AB错误;
CD.根据,可得
,
C正确D错误;
故选C。
4、B
【解析】根据力的平行四边形定则,结合两个分力的合力在两个分力之差与两个分力之和之间,分析可能情况。
【详解】A.6N和3N的合力范围是3N≤F合≤9N,所以不可能是大小为2N的力分解而得,选项A错误;
B.5N和4N的合力范围是1N≤F合≤9N,所以可能是大小为2N的力分解而得,选项B正确;
C.5N和4N的合力范围是1N≤F合≤9N,所以不可能是大小为10N的力分解而得,选项C错误;
D.15N和4N的合力范围是11N≤F合≤19N,所以不可能是大小为10N的力分解而得,选项D错误。
故选B。
5、B
【解析】A项:研究平直公路上行驶的自行车时,自行车的形状可以忽略,自行车可以看作质点.故A错误;
B项:在研究地球的公转时,地球的大小相对于运动的半径可以忽略不计,仍然可以把它视为质点.故B正确;
C项:参考系是描述物体运动,用来参考的物体.参考系可以是静止的,也可以是运动的.故C错误;
D项:参考系可以任意选取,选择不同的参考系,物体的运动情况可能不同.故D错误
6、B
【解析】A.为了产生相同的作用效果,两次均要将橡皮条的结点拉到同一位置,即O点的位置不能变动,故A错误;
B.在实验中,弹簧秤必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度,故B正确;
C.因为弹簧有一定的弹性限度,所以弹簧秤的弹力大小适中即可,不需要拉到最大值,故C错误;
D.合力是我们根据平行四边形画出来的,不是计算出来的,并非要求两弹簧秤之间的夹角一定为,故D错误。
故选B。
7、CD
【解析】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:
故选CD。
8、AD
【解析】A.以物体A为研究对象,受力如图1所示,由牛顿第二定律得:m1gtanθ=m1a,解得:a=gtanθ,则车厢的加速度也为gtanθ,故A正确;
B.如图1所示,绳子的拉力:,故B错误;
C.对物体B研究,受力如图2所示,在竖直方向上,由平衡条件得:N=m2g-T=m2g-,故C错误;
D.由图2所示,由牛顿第二定律得:f=m2a=m2gtanθ,故D正确
9、BC
【解析】AD.0~t1时间内,甲的斜率不变,则速度不变,做匀速直线运动;乙图线的斜率先小于甲后大于甲,即乙的速度先小于甲后大于甲,乙做加速直线运动,故AD错误;
B.0~t1时间内,甲、乙的起点和终点都相同,则位移相同,故B正确;
C.根据平均速度的定义:
甲和乙在相同的时间内位移相同,则平均速度相同,故C正确。
故选BC。
10、BD
【解析】A、如图所示受力分析可知,绳子的拉力与重力沿绳方向的分力的合力提供向心力,即,A错误;
B、当小球从A运动到O的过程中,速度越来越大,由可知, 需要的向心力越来越大,同时变小,变大,又,则绳子拉力逐渐增大,B正确;
C、在A点时,,,故C错误;
D、在小球从向点运动的过程,做加速运动,合力做正功,即小球所受力的合力方向与速度方向的夹角不大于,D正确
故选BD
11、BD
【解析】当加速度方向与速度方向相同,列车做加速运动,当加速度方向与速度方向相反,列车做减速运动;本题中列车的加速度方向始终与速度方向一致,做加速运动;当加速度减为零时,速度最大,列车做匀速直线运动
【详解】根据牛顿第二定律可知,当牵引力逐渐减小但始终大于等于阻力时,牵引力仍大于阻力,故合外力的方向仍与速度方向相同,则加速度方向与速度方向一致,故列车做加速运动,速度不断增大,故A错误,B正确;当加速度减小为零时,列车速度达到最大并保持不变,故C错误,D正确
12、BC
【解析】当木块接触弹簧后,水平方向受到向右的恒力F和弹簧水平向左的弹力,弹簧的弹力先小于恒力F,后大于恒力F,木块所受的合力方向先向右后向左,则木块先做加速运动,后做减速运动;当弹力大小等于恒力F时,木块加速度为零,速度为最大值;当弹簧压缩量最大时,弹力大于恒力F,合力向左,加速度大于零,故选BC。
【点睛】本题考查分析物体受力情况和运动情况的能力,要抓住弹簧弹力的可变性进行动态分析;同时要明确合力与速度同向时加速,合力与速度反向时减速。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.相等时间间隔,相邻位移间隔相等 ②.平均速度等于时间中点的瞬时速度,做v-t图像,由直线的斜率求加速度 ③.没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够 ④.小车及车上的砝码总质量不同 ⑤.
【解析】(1)方法一:采用“二分法”,由可知:
方法二:根据平均速度等于时间中点的瞬时速度求出B、C、D、E、F点的速度,作出图像,根据图像的斜率表示加速度求解。
(2)从图像可知,当为某一值时小车的加速度仍然为0,说明实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够充分。
(3)根据图像的斜率倒数表示小车的质量,则斜率越大表示小车质量越小,所以图B表示两小车质量不同,小车乙的斜率比小车丙大 ,因此。
14、 ①.BC ②.不能 ③.D
【解析】考查实验“验证力的平行四边形定则”。
【详解】【1】
A.用两个弹簧测力计拉橡皮条时,多次实验,改变夹角大小,而不是固定90°,A错误;
B.拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行,减小摩擦产生的误差,B正确;
C.用两个弹簧测力计拉橡皮条时结点的位置必须与用一个弹簧测力计拉时的结重合,保证两次实验效果相同,C正确;
D.拉力F1和F2的夹角不宜过小,也不宜过大,60°到120°之间为宜,D错误。
故选BC。
【2】若两个弹簧测力计的读数均为4N,且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直,则合力大小:
所以不能用一个量程为5N的弹簧测力计测量出它们的合力。
【3】O点位置不变即合力不变,由力的三角形定则可得:
使b弹簧秤按图所示位置开始顺时针缓慢转动的整个过程中,a减小、b先减小后增大;
故选D。
15、 ①.(1)F' ②.(2)AB ③.(3)不变
【解析】该实验采用了“等效法”,由于实验误差的存在,导致F1与F2合成的实际值与与理论值存在差别;根据实验的原来及过程判断各选项;将两个细绳套换成两根橡皮条,效果不变
【详解】(1)由于F是从F1和F2的图示中画出的这两个力的合力,F是两个分力的理论值,按照合力的定义那么用一个弹簧秤拉橡皮筋的力必是F′,则F′的方向一定沿AO方向
(2)记录数据时必须是力的大小和方向、结点的位置都要记录,所以选项A正确;B拉力方向与板平行才便于记录,减小误差,所以选项B正确;两个力的方向是任意的,没必要成90°,两个力的大小也没必要相等,选项CD错误.故选AB.
(3)由于O点的作用效果相同,将两个细绳换成两根橡皮条,不会影响实验结果
【点睛】在“验证力的平行四边形定则”实验中,我们要知道分力和合力的效果是等同的,这要求同学们对于基础知识要熟练掌握并能正确应用,加强对基础实验理解.在解决设计性实验时,一定先要通过分析题意找出实验的原理,通过原理即可分析实验中的方法及误差分析
三.计算题(22分)
16、 (1)40N;(2)0.5;(3)30N
【解析】(1)当木棒刚要滑动时静摩擦力达到最大,等于此时所用的水平推力;
(2)木棒做匀速运动时,推力与滑动摩擦力大小相等,由f=μN求解动摩擦因数μ;
(3)当水平推力使木棒匀速运动至木棒有0.5m露出桌面时,水平推力等于此时的滑动摩擦力,木棒对桌面的压力大小仍等于其重力
【详解】(1) 木棒从原地开始运动必须克服最大静摩擦力,所以有:
Fmax=F1=40N;
(2) 推力F2与滑动摩擦力相等时,木棒做匀速运动,所以有:
F2=μmg
得:;
(3) 当水平推力使木棒匀速运动至木棒有0.5m露出桌面时,水平推力等于此时的滑动摩擦力,而滑动摩擦力F=μFN=μmg不变,所以有: F=30N
【点睛】本题要理解最大静摩擦力的意义,分析最大静摩擦力与推力的关系.当木棒与桌面接触面积减小时,要注意动摩擦因数不变,对桌面的压力不变,则滑动摩擦力不变
17、(1)0.5(2)2.2m,沿斜面向上
【解析】线根据图乙计算出小物体在斜面方向上运动的加速度,再沿斜面方向上根据牛顿第二定律列式,结合滑动摩擦力的公式即可解得动摩擦因数的大小;对出去F后小物体的运动过程进行分段,在1.8s的时间范围向上的减速运动和向下的加速运动,分别在各段进行受力分析,根据牛顿运动定律及运动学公式即可解答
(1)由题图乙可知,0~2 s内物体的加速度a1==4m/s2
根据牛顿第二定律,F-mgsinθ-Ff=ma1
FN=mgcosθ
而Ff=μFN
代入数据解得:μ=0.5
(2)撤去F后,根据牛顿第二定律:-mgsinθ-Ff=ma2
解得:a2=-10 m/s2
设经过t2时间减速到0,根据运动学公式0=v1+a2t2
解得:t2=0.8 s
在0.8 s内物体有向上运动的位移x2,根据速度位移公式:
解得:x2=3.2 m
物体到最高点后向下运动,设加速度大小为a3,则mgsinθ-Ff=ma3,
解得a3=2 m/s2
再经t3=1s
物体发生位移x3,有:
物体在撤去F后1.8 s内的位移为:x=x2-x3
代入数据解得x=2.2m,方向沿斜面向上
点睛:本题主要考查了根据物体的受力情况,可由牛顿第二定律求出物体的加速度,再通过运动学的规律确定物体的运动情况;根据物体的运动情况,可由运动学公式求出物体的加速度,再通过牛顿第二定律确定物体所受的外力
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