资源描述
上海市二中学2025-2026学年高一上物理期末质量检测试题
考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
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,一个物体静止放在倾斜的木板上,在木板的倾角缓慢增大到某一角度的过程中,物体一直静止在木板上,则下列说法中正确的有( )
A.物体所受的支持力逐渐增大
B.物体所受的支持力与摩擦力的合力逐渐变大
C.物体所受重力和支持力的合力逐渐变大
D.物体所受的重力、支持力和摩擦力这三个力的合力变大
2、如图所示,甲、乙、丙、丁四种情况,光滑斜面的倾角都是α,球都是用轻绳系住处于平衡状态,则下列说法正确的是( )
A.球对斜面压力最小的是甲图
B.球对斜面压力最小的是丙图
C.球对斜面压力第二大的是丁图
D.球对斜面压力第二大的是乙图
3、2019年11月3日8:00整,第二届如皋国际铁人三项赛在龙游湖景区正式开赛.比赛路线如图所示,选手们依次进行了1.5km游泳、40km自行车和10km跑步三项不间断比赛,最终来自中国的苗浩以01:52:34的成绩揽获男子冠军.下列说法正确的是
A.40km指位移
B.8:00整是时间
C.01:52:34的成绩是时刻
D.研究苗浩10km跑步的时间时,可以将苗浩看作质点
4、下列说法正确的是( )
A.在国际单位制中,“牛顿”是力学的三个基本单位之一
B.选择不同的参考系对同一运动的描述一定是相同的
C.位移、速度、力都是矢量
D.小球做竖直上抛运动时,速度不断减小,惯性不断减小
5、以下是必修Ⅰ课本中四幅插图,关于这四幅插图下列说法正确的是( )
甲图 乙图 丙图 丁图
A.甲图中学生从起立到站直的过程中,体重计的示数先减少后增大
B.乙图中赛车的质量较小,却安装着牵引力很大的发动机,目的是获得很大的加速度
C.丙图中海豚的身体呈流线型,是为了增大海豚的浮力
D.丁图中运动员推开冰壶后,冰壶在冰面上做匀速直线运动
6、已知物体在 F1、F2、F3三共点力作用下处于平衡,若F1=20 N,F2=28 N,那么F3的大小可能是()
A.6 N B.46 N
C.50N D.60 N
7、图甲是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图,中间的表示人的重心。图个点在图甲中没有画出。取重力加速度g=10 m/s2。根据图象分析可知( )。
A.人的重力为1500N B.b点是此人下蹲至最低点的位置
C.c点位置人处于超重状态 D.d点的加速度大小为20m/s2
8、车厢顶部固定一滑轮,在跨过定滑轮绳子两端各系一个物体,质量分别为m1、m2,且m2>m1,m2静止在车厢底板上,当车厢向右运动时,m1、m2与车厢保持相对静止,系m1的那段绳子与竖直方向夹角为θ,如图所示,绳子的质量、滑轮与绳子的摩擦忽略不计,下列说法正确的是( )
A.车厢的加速度为
B.车厢底板对的支持力为
C.绳子中的张力大小为
D.车厢底板对的摩擦力为
9、如图所示,传送带与水平面夹角为θ,在电动机的带动下,以v顺时针匀速运转.现将某工件以平行于传送带向上的速度送达A点,已知传送带足够长,与工件间的动摩擦因数为,则工件向上运动的过程中()
A.若,工件先减速后匀速
B若,工件先减速后以另一加速度再减速
C.若,工件先加速后匀速
D.若,工件一直减速
10、质量为2kg 的物体受到两个大小分别为6N和 7N的共点力作用,则物体的加速度大小可能是()
A.10 m/s2 B.6 m/s2
C.2 m/s2 D.5 m/s2
11、如图甲所示的水平传送带AB逆时针匀速转动,一物块沿曲面从一定高度处由静止开始下滑,以某一初速度从传送带左端滑上,在传送带上由速度传感器记录下物块速度随时间的变化关系如图乙所示(图中取向左为正方向,以物块刚滑上传送带时为计时起点),已知传送带的速度保持不变,重力加速度g取,关于物块与传送带间的动摩擦因数μ及物块在传送带上运动第一次回到传送带左端的时间t,下列计算结果正确的是( )
A.μ=0.4 B.μ=0.2
C.t=4.5 s D.t=3 s
12、建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料.质量为70.0kg的建筑工人站在地面上,通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以2的加速度竖直加速拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则建筑工人对绳子的拉力F1 及对地面的压力,大小分别为(g取)
A.F1=200N B.F1=210N
C.F2=490N D.F2=700N
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、两实验小组分别作“探究加速度和力、质量的关系”实验。
(1)A组用如图甲所示装置做实验,图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上,拉力传感器与固定在木板一端定滑轮之间轻绳始终与木板面平行,传感器可直接显示绳上拉力的大小。
①做实验时,下列操作必要且正确的是________。
A.将长木板右端适当垫高,使小车能自由匀速滑动
B.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录传感器的示数
C.为了减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
D.用天平测出砂和砂桶的质量
②某同学据他的实验操作,得到如图乙小车加速度a与拉力传感器示数F的图线,横、纵轴截距分别为F0与-a0,依据a-F图象可求得小车质量M=________。
(2)B组用如图丙所示的实验装置做实验。
①在正确、规范的操作中,打出一条如图丁所示的纸带,每两个计数点之间还有四个计时点没有画出来,纸带上的数字为相邻两个计数点间的距离,打点计时器的频率为50 Hz。打第4个计数点时小车的速度v4=______ m/s;小车做匀加速直线运动的加速度a=________ m/s2。(保留三位有效数字)
②平衡了摩擦力后,在小车质量M保持不变的情况下,不断往砂桶里加砂,直到砂和砂桶的质量最终达到M。测出每次加砂后,砂和砂桶的总重力F和小车的加速度a,作aF的图像如图戊所示。下列图线正确的是________。
A. B. C. D.
14、①电磁打点计时器和电火花计时器都是使用______(填“直流”或“交流”)电源的计时仪器.假如电源频率是40Hz时,它每隔______s打一个点
②某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况,实验中获得一条纸带,如下图,其中两相邻计数点间有四个点未画出.已知所用电源的频率为50Hz,则打A点时小车运动的速度vA=______m/s.(保留两位有效数字)
15、某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验,将橡皮条一端固定在A点,另一端系上两根细绳及绳套,用两个弹簧测力计通过细绳套互成角度的拉动橡皮条,将结点拉到O点,如图甲所示
(1)如果没有操作失误,图乙中Fˈ是用一个弹簧测力计拉细绳套时,在白纸上根据实验结果画出的图示,则图乙中的F与F'两力中,方向一定沿AO方向的是______
(2)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
(3)在同一对比实验的两次操作中,O点位置______.(选填“可以”或“不可以”)变动
(4)如图丙,使弹簧测力计b从水平位置开始顺时针缓慢转动至竖直方向,在这个过程中保持O点位置和弹簧测力计a的拉伸方向不变,则在整个过程中关于弹簧测力计a、b的读数变化是__________
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
三.计算题(22分)
16、(12分)总质量为M的两物块A、B静止叠放在水平面上,用轻绳通过滑轮将A、B连接,A与B及水平面间的动摩擦因数均为μ,对滑轮轴施加一个水平力F,如图所示.(忽略滑轮质量,不计其它阻力, g=10 m/s2.)
(1)若A、B能以相同的加速度向右运动,求加速度表达式?
(2)若A、B能以相同的加速度向右运动,求B物块的质量m与总质量之间应该满足的条件?
(2)若mA=4 kg、mB=2 kg,μ=0.5,要使A能在水平面上运动,求水平力F应满足的条件?
17、(10分)如图所示,质量为M=8kg的小车放在光滑的水平面上,在小车右端加一水平恒力F=5N,当小车向右运动的速度达到1.5m/s时,在小车最右端轻轻地放上一个大小不计的质量为m=2kg的小物块,物块与小车的动摩擦因素是0.2,小车足够长,求从小物块放上小车经过1.5m,小物块相对于地的位移是多少?(g=10m/s2)
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】AC.物体受力如图,根据平衡条件得:
支持力
N=Gcosθ
摩擦力
f=Gsinθ
当θ增大时,N减小,f增大,而物体所受重力和支持力的合力与摩擦力平衡,故物体所受重力和支持力的合力逐渐变大,故A错误、C正确;
BD.由于物体一直静止在木板上,物体所受的重力、支持力和摩擦力的合力一直为零,保持不变;支持力与摩擦力的合力一直等于重力,保持不变,故BD错误。
故选C。
2、B
【解析】以小球为研究对象,分析受力,根据平衡条件并运用合成法,通过分析受力图得到斜面对小球的支持力大小情况;而斜面对小球的支持力与小球对斜面的压力大小相等,故可以比较压力大小
【详解】甲图中:根据平衡条件得,斜面对小球的支持力N1=mgcosα<mg
乙图中:受力如图
由平衡条件得:>mg
丙图中:由平衡条件可知,斜面对小球的支持力N3=0
丁图中:设绳子与斜面的夹角为θ,绳子的拉力大小为F,则斜面对小球的支持力N4=mgcosα-Fsinθ<mg
根据牛顿第三定律得知,斜面对小球的支持力与小球对斜面的压力大小相等
所以球对斜面压力最大的是乙图,压力最小的是丙图,
由上分析,可知,那么第二大的是甲图
故选B
【点睛】本题关键是分析物体的受力情况,再根据共点力的平衡条件进行分析.丙图也可以采用假设法判断斜面与小球之间没有弹力
3、D
【解析】A.40km自行车的运动轨道不是直线,所以40km指路程,故A错误;
B.8:00整是对应某一瞬间,即为时刻,故B错误;
C.01:52:34是对应一段时间,即为时间间隔,故C错误;
D.研究苗浩10km跑步的时间时,由于苗浩的大小和形状可以忽略,所以可以将其看成质点,故D正确。
故选D。
4、C
【解析】A.在国际单位制中,“牛顿”是根据牛顿第二定律的导出单位,不是基本单位,故A错误;
B.选择不同的参考系对同一运动的描述一般是不同的,故B错误;
C.位移、速度、力三个物理量都是既有大小,又有方向,都是矢量,故C正确;
D.惯性大小只与质量大小有关,与运动状态无关,故D错误
故选C
5、B
【解析】A.甲图中学生从起立到站直的过程中,先向上加速后减速,先超重后失重,则体重计的示数先增大后减少,选项A错误;
B.根据牛顿第二定律可知,乙图中赛车的质量较小,却安装着牵引力很大的发动机,目的是获得很大的加速度,选项B正确;
C.丙图中海豚的身体呈流线型,是为了减小在水中运动的阻力,选项C错误;
D.丁图中运动员推开冰壶后,冰壶在冰面上受摩擦阻力作用而做匀减速直线运动,选项D错误。
故选B。
6、B
【解析】先求出F1和F2的合力范围,若F3在F1和F2的合力范围内,则合力为0,可能处于平衡状态.
【详解】F1、F2两力合成时,合力范围为:|F1-F2|≤F≤F1+F2;故合力范围为:8N≤F≤48N;所以可能的为B,故ACD错误,B正确.故选B
7、CD
【解析】A.在a点,人站在传感器上还没动作,此时,人受力平衡,故压力等于重力,所以,人所受的重力为500N,故A错误;
B.b点是人下蹲时加速度最大的时候,此时速度方向向下,人继续下蹲,在压力又等于重力前,合外力向下,人加速下蹲,故B错误;
C.c点位置人所受支持力大于重力,处于超重状态,故C正确;
D.人在d点的合外力为
由牛顿第二定律可得:人在d点的加速度大小等于
故D正确。
故选CD。
8、ACD
【解析】A、物体m1与车厢具有相同的加速度,对物体m1分析,受重力和拉力,根据合成法知,F合=m1gtanθ,拉力.物体m1的加速度,所以车厢的加速度为gtanθ.故A,C正确
C、物体m2加速度为gtanθ,对物体m2受力分析,受重力、支持力、拉力和摩擦力,支持力,f=m2a=m2gtanθ.故B错误、D正确
9、BD
【解析】AB.若,工件相对于皮带向上运动,所受滑动摩擦力向下,则
方向向下,工件先做匀减速直线运动;由于皮带足够长,则工件能减至与皮带速度相等,此时因
则
则工件继续向上减速
方向向下,故选项B正确,A错误;
CD.若,工件相对于皮带向下运动,所受滑动摩擦力向上
方向向下,工件做匀减速直线运动;工件的速度始终小于皮带的速度,故将一直减速,选项D正确,C错误。
故选BD。
【名师点睛】传送带问题的三个关键判断:①速度不等时找相对运动确定摩擦力风向(同向比大小,反向看方向);②物体能否与皮带共速(比较物体的变速位移与皮带长度);③共速后的外力产生的相对运动趋势能否被最大静摩擦力阻止。
10、BCD
【解析】两个力合成时,合力的范围为F1+F2≥F合≥|F1-F2|,则可知6N和7N两个力的合力范围为:13N≥F合≥1N,根据牛顿第二定律知物体产生的加速度a=F/m可知,该合力作用在2kg的物体上产生的加速度的范围为:6.5m/s2≥a≥0.5m/s2。
A.10 m/s2,与结论不相符,选项A错误;
B.6 m/s2,与结论相符,选项B正确;
C.2 m/s2,与结论相符,选项C正确;
D.5 m/s2,与结论相符,选项D正确。
故选BCD。
11、BC
【解析】AB.由题图乙可得,物块做匀变速运动的加速度大小为
由牛顿第二定律得
则可得物块与传送带间的动摩擦因数
选项B正确,A错误;
CD.在v-t图像中,图线与t轴所围面积表示物块的位移,则物块经减速、反向加速到与传送带相对静止,最后匀速运动回到传送带左端时,物块的位移为0,由题图乙可得物块在传送带上运动的总时间为4.5s,选项C正确,选项D错误。
故选BC。
【点睛】此时是牛顿第二定律应用的典型问题-传送带问题;解决本题的关键是根据图像理清物块在传送带上整个过程的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式以及速度时间图线进行求解。
12、BC
【解析】先研究物体,以加速度匀加速被拉升,受力分析:重力与绳子的拉力.根据牛顿第二定律得:,解得;再研究工人,受力分析:重力、绳子拉力、支持力,处于平衡状态.根据平衡条件有:,解得,由牛顿第三定律可得:对地面的压力,故选BC.
【点睛】工人站在地面上,匀加速拉升物体,以物体为研究对象,由牛顿第二定律可求出绳子的拉力,再以工人为研究对象,由平衡条件可求出工人受地面的支持力,最后由牛顿第三定律可得出工人对地面的压力大小
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.AB ②. ③.1.22 ④.2.04 ⑤.C
【解析】(1)[1]
A.将长木板右端适当垫高,使小车能自由匀速滑动,这样做的目的是为了平衡摩擦力,只有这样小车受到的合力才为两根细绳的拉力,故A正确;
B.小车靠近打点计时器,可有效利用纸带,先接通电源打点稳定后再释放小车,打出一条纸带,同时记录传感器的示数为F,小车的合力为2F,故B正确;
CD.因为小车受到的合力可以通过传感器的示数表示出来(合力为为2F),所以实验中没有必要测出砂和砂桶的质量,也没有必要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量,故CD错误。
[2]
由牛顿第二定律可得
由图象的斜率可得
计算可得M=
(2)[3]
[4]
(3)[5]
BD.平衡了摩擦力后,由牛顿第二定律可得
成正比例关系,故BD错误;
AC.不断往砂桶里加砂,直到砂和砂桶的质量最终达到M,越到后面越不满足砂和砂桶的质量远远小于小车质量,绳子的拉力小于砂和砂桶的重力,此时加速度小于砂和砂桶的重力对应的加速度,图线会向下弯曲,故A错误,C正确。
故选择C选项。
14、 ①.交流 ②.0.025 ③.0.34
【解析】①电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源的计时仪器.假如电源频率是40Hz时,它每隔0.025s打一个点
②已知所用电源的频率为50Hz,由于两相邻计数点间有四个点未画出,所以两相邻计数点时间间隔为:T=0.1s
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,
得:
根据匀变速直线运动的推论△x=aT2,得:
【点睛】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用
15、 ①. ②.B ③.不可以 ④.D
【解析】(1)[1]是通过实验方法得出的,其方向一定与AO方向相同;
(2)[2]合力与分力的作用效果相同,所以本实验的科学方法是等效替代法,故B符合题意ACD不符合题意
(3)[3]在同一对比实验的两次操作中,为了保证合力与分力的作用效果相同,O点位置不可以变动
(4)[4]对点O受力分析,受到两个弹簧的拉力和橡皮条的拉力,如图,其中橡皮条长度不变,其拉力大小不变,Oa弹簧拉力方向不变,Ob弹簧拉力方向和大小都改变
根据平行四边形定则可以看出b的读数先变小后变大,a的读数不断变小,故ABC不符合题意,D符合题意
三.计算题(22分)
16、 (1) (2)m≥M (3)F>40N
【解析】(1)设物块B的质量为m,A、B的加速度为a,A、B间的摩擦力为f,对整体由牛顿第二定律得
F-μMg=Ma
解得:
(2)对物块B,有
-f=ma
f≤μmg
联立解得
则有
(3)依题意可知mA>mB,A、B有不同的加速度,设加速度分别为a1、a2,并假定此时B受到的滑动摩擦力向左,A、B受力如图,由牛顿第二定律可得
-μ(mA+mB)g+μmBg=mAa1
解得
F=2mA(μg+a1)
其中a1>0,因此
F>40N
对B物体:
-μmBg=mBa2
F=40N时B的加速度
a2= =5m/s2>a1
假定成立,即水平力F必须大于40N,物块A才能在水平面上运动
17、88m
【解析】轻轻放上小物块后的一段时间内,由于m和M的速度不同(v物>v物)
故小物块相对车向左运动,受到向右的摩擦力
Ff=μmg
加速度为
a1=μg=2m/s2
小车受到向左的摩擦力,其加速度为
当小物块和小车速度相等时,两者将保持相对静止
设这段运动时间为t1
则
a1t1=V0+a2t2
解得
t1=0.8s
小物块运动位移为:
8s后小物块和小车以共同的加速度和相同初速度运动,时间为
t2=0.7s
加速度
小物块运动位移为
小物块总位移为:
S=s1+s2=1.88m
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