资源描述
湖南省株洲市2025年高一物理第一学期期末调研模拟试题
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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、右图是某质点运动的速度-时间图像,由图像得到的正确结果是( )
A.0~1内的平均速度是2
B.0~1内的运动方向与2~4内的运动方向相反
C.0~1内的加速度小于2~4内的加速度
D.0~2内的位移大小是3
2、如图所示,用一根细线竖直提起一个水杯,保持静止,摩擦力忽略不计。下列说法正确的是( )
A.当细线之间的夹角为60°时,细线的拉力大小等于杯子重力
B.当细线之间的夹角为60°时,细线的拉力大小等于杯子重力的倍
C.逐渐增大细线夹角,细线拉力将逐渐变小
D.只要人的力气足够大,就可以将细线拉至水平
3、如图所示,一根轻绳上端固定在O点,下端拴一个重量为G的小球,现对小球施加一个方向和大小都变化的力F,使小球与竖直方向的夹角为,保持小球位置不变,则力F的最小值是( )
A. B.
C. D.
4、如图所示,细绳跨过两个定滑轮,左端与斜面上质量为M的物体相连,右端悬挂质量为m的物体,质量为M的物体在位置1处静止时,与其连接的一段绳垂直于斜面,该物体与斜面间的动摩擦因数为μ,斜面倾角为θ.若将该物体沿斜面向下拉至位置2,它仍保持静止状态,绳与滑轮间的摩擦不计,则下列说法正确的是( )
A.物体在位置1时与斜面间可能无压力
B.物体在位置1时所受摩擦力为μmgcosθ
C.物体在位置2时对斜面的压力比在位置1时大
D.物体在位置2时所受摩擦力方向一定沿斜面向上
5、一位观察者测出,悬崖跳水者碰到水面前在空中下落了3.0s.当地重力加速度为9.8m/s2。该观察者据此估测了悬崖高度。下列选项正确的是()
A.观察者估测悬崖高度约为29.4m
B.观察者估测悬崖高度约为44m
C.实际上空气阻力较大,因此悬崖实际高度比估测值大
D.实际上空气阻力较大,因此跳水者的加速度大于9.8m/s2
6、物体作匀加速直线运动,已知加速度为2m/s2,那么在任意1s内()
A.物体的末速度一定等于初速度的2倍
B.物体的末速度一定比初速度大2m/s
C.物体的初速度一定比前1s的末速度大2m/s
D.物体的位移一定比前1s内的位移大2m
7、如图所示,从倾角为的斜面顶点A将一小球以初速度水平抛出,小球落在斜面上B点,重力加速度为g不计空气阻力,则下列说法正确的有( )
A.从A到B的运动时间为 B.AB的长度为
C.到B点的速度 D.小球在B点时的速度分量满足
8、如图所示,质量为2 kg的物块放在质量为3 kg木板的最右端,它们之间的动摩擦因数µ1=0.5,木板与地面的动摩擦因数µ2=0.1,给木板水平向右的力F,则( )
A.当F≥15 N时,物块、木板发生相对滑动
B.当F=21 N时,物块的加速度为2 m/s2
C.当F≥30 N时,物块、木板才会发生相对滑动
D.当F=33 N时,物块、木板的加速度分别为5 m/s2、6 m/s2
9、实验小组利用DIS系统(数字化信息实验系统)观察超重和失重现象,它们在学校电梯内做实验,在电梯天花板上固定一个力传感器,力传感器挂钩悬挂一个重为10N的钩码,在电梯运动过程中,计算机显示屏上出现如图所示图线,根据图线分析可知下列说法正确的是
A.t1到t2时间内,电梯一定在向下运动,t3到t4时间内,电梯可能正在向上运动
B.从时刻t1到t2,钩码处于失重状态,从时刻t3到t4,钩码处于超重状态
C.t1到t4时间内,电梯可能先加速向下,接着匀速向下,再减速向下
D.t1到t4时间内,电梯可能先加速向上,接着匀速向上,再减速向上
10、如图,柔软轻绳ON的一端O固定,其中间某点M拴一重物,用手拉住绳的另一端N.初始时,OM竖直且MN被拉直,OM与MN之间的夹角为α().现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角α不变.在OM由竖直被拉到水平的过程中( )
A.MN上的张力逐渐增大
B.MN上的张力先增大后减小
C.OM上的张力逐渐增大
D.OM上的张力先增大后减小
11、如图所示,粗糙水平面上有一物块m,在水平恒力F作用下做匀速直线运动,在其正前方固定一轻质弹簧,当物块与弹簧接触后向左运动的过程中(弹簧始终处于弹性限度内),下列说法正确的是
A.物块接触弹簧后速度一直减小
B.物块接触弹簧后速度先增大后减小
C.当弹簧被压缩到弹力等于F时,物块的加速度等于零
D.物块的加速度一直增大
12、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.
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、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
14、“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图
(1)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是_____
(2)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)某同学在做该实验时有下面的一些想法,其中不正确的是_____
A.拉橡皮条的细绳要长一些,且必须等长
B.拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应与木板平行
C.橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置O时,拉力要适当大些
D.拉力F1和F2的夹角越大越好
(4)为提高实验结论的可靠性,在多次实验时,结点O的位置_____(填“可以”或“不可以”)变动
15、如图所宗,甲为操场上一质量m=10kg的竖直滑竿,滑竿上端固定,下端悬空,为了研究学生沿竿下滑的情况,在竿的顶部装有一拉力传感器,可显示竿的顶端所受拉力的大小,现有一学生手握滑竿,从竿的上端由静止开始下滑,下滑5s后学生的下滑速度为零,并用手紧握住滑竿保持静止不动.以这个学生开始下滑时刻为计时起点,传感器示数随时间变化的情况如图乙所示,求:
(1)该学生下滑过程中的最大速度;
(2)1s~5s内传感器的示数F2
(3)5s内该学生下滑的距离
三.计算题(22分)
16、(12分)如图所示,A、B两个小球在足够高的位置处紧挨在一起,两球用长为L=7m的轻绳连接,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,问:
(1)若B球固定,A球由静止释放,经多长时间t1绳子绷紧?(结果可保留根号)
(2)若A球由静止释放的同时,B球以水平初速度v0=7m/s抛出,绳子即将绷紧时B球的速度vB大小?(结果可保留根号)
(3)若A球固定,B球以水平初速度m/s抛出,经多长时间t3绳子绷紧?
17、(10分)小明同学在社会实践时发现一口深井.他将一小石块从井口静止释放,同时利用智能手机开始计时,经过s听到石块撞击水的声音.重力加速度取,则小明同学可估算出:(不计声音的传播时间)
(1)井口到水面的距离是多少?
(2)小石块撞击水面时的速度是多大?
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、D
【解析】A:0~1s内物体做匀加速直线运动,则0~1s内物体的平均速度.故A项错误
B:0~4s内物体的速度始终为正,则物体在0~1s内的运动方向与2~4s内的运动方向相同.故B项错误
C:速度时间图象斜率的绝对值表示加速度的大小,则物体在0~1s内的加速度大于2~4s内的加速度.故C项错误
D:速度时间图象与坐标轴围成面积表示对应时间内的位移,则0~2s内物体的位移.故D项正确
【点睛】图象类题目要理解图象横纵坐标、截距、斜率、交点、图象与坐标轴围成的面积等对应的物理意义
2、B
【解析】AB.当细线之间的夹角为60°时,由平衡可得
则
则细线的拉力大小小于杯子重力,拉力大小等于杯子重力的倍,选项A错误,B正确;
C.因绳子拉力的合力一定,则当逐渐增大细线夹角时,细线拉力将逐渐变大,选项C错误;
D.因两边绳子的拉力的合力等于杯子的重力,即使人的力气足够大,也不可以将细线拉至水平,选项D错误。
故选B。
3、A
【解析】要使小球与竖直方向的夹角为,保持小球位置不变,受力分析如图
可知当F与细绳方向垂直时F最小,最小值为
故A正确,BCD错误。
故选A。
4、C
【解析】A、物体在位置1时,受力如图1所示,物体有下滑的趋势,一定受到沿斜面向上静摩擦力,则物体与斜面间一定有压力.故A错误;
B、根据平衡条件得到,物体在位置1时所受摩擦力f1=mgsinθ≠μmgcosθ.故B错误;
C、根据平衡条件得
位置1:斜面对物体的支持力N1=Mgcosθ-T=Mgcosθ-mg
位置2:斜面对物体的支持力N2=Mgcosθ-Tcosα=Mgcosθ-mgcosα
可见,N2>N1.即物体在位置2时对斜面的压力比在位置1时大.故C正确;
D、物体在位置2时,若Tsinα=Mgsinθ时,物体不受摩擦力;若Tsinα>Mgsinθ时,物体受到沿斜面向下的摩擦力;若Tsinα<Mgsinθ时,物体受到沿斜面向上的摩擦力.故D错误
5、B
【解析】AB.如果空气阻力可忽略,跳水者做自由落体运动,根据得
所以悬崖的高度为44m,故A错误,B正确;
CD.实际上空气阻力较大,根据牛顿第二定律,有
所以
即跳水者的加速度小于9.8m/s2,悬崖实际高度
即悬崖实际高度比估测值小,故CD错误。
故选B。
6、B
【解析】考查匀变速直线运动规律。
【详解】AB.由公式
1s内,则
,不是2倍,A错误,B正确;
C.物体的初速度就是前1s的末速度,C错误;
D.由位移公式
前一秒的位移:
后一秒的位移:
位移差:
前提是前一秒一直在运动,如果前一秒初还未开始运动,则不成立,D错误。
故选B。
7、BC
【解析】根据得,物体在空中飞行的时间故A错误;物体的水平位移,所以AB间的距离,故B正确;根据速度与时间关系,则B点竖直方向的速度,那么B点的速度,故C正确;在B点时的速度分量不满足,因为B点的速度与水平夹角不为,而是位移与水平的夹角,故D错误.故选BC
【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,通过位移关系求出运动的时间是解决本题的突破口
8、CD
【解析】AC.当物块、木板恰好发生相对滑动时,两者间的静摩擦力达到最大值,对物块,由牛顿第二定律得
µ1m物g=m物a0
解得
a0=5m/s2
对整体,由牛顿第二定律得
F0-µ2(m物+m木)g=(m物+m木)a0
解得
F0=30N
所以当F>30 N时,物块、木板才会发生相对滑动,则当30N≥F≥15 N时,物块、木板相对静止,故A错误,C正确;
B.当F=21 N时,物块、木板相对静止,则对整体,可得
故B错误;
D.当F=33 N时,物块、木板发生相对滑动,则物块、木板的加速度分别为
故D正确。
故选CD。
9、BC
【解析】A.图横轴是时间,纵轴是力,所以图线显示了力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化情况,从时刻t1到t2,物体受到的压力小于重力时,加速度向下,但可以向上做减速运动;从时刻t3到t4,物体受到的压力大于重力,加速度向上,可以向上加速运动,也可以向下减速运动,故A错误;
B.t1到t2时间内,拉力减小,钩码处于失重状态;t3到t4时间内,拉力增加,钩码处于超重状态,故B正确;
C.如果电梯开始停在高楼层,由图可知,压力先等于重力、再小于重力、然后等于重力、大于重力、最后等于重力,故电梯可能先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在低楼层,故C正确;
D.如果电梯开始停在低楼层,故电梯应先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在高楼层,则压力先等于重力、再大于重力、然后等于重力、小于重力、最后等于重力,故D错误。
故选BC.
10、AD
【解析】以重物为研究对象,受重力mg,OM绳上拉力F2,MN上拉力F1,由题意知,三个力合力始终为零,矢量三角形如图所示,
在F2转至水平的过程中,MN上的张力F1逐渐增大,OM上的张力F2先增大后减小,所以A、D正确;B、C错误
11、AD
【解析】弹簧的弹力与弹簧压缩的长度成正比,根据恒力F和摩擦力的合力与弹力的大小关系,由牛顿定律分析物块的运动情况
【详解】物块与弹簧接触后,弹簧弹力不断增大,合力向右,加速度向右,物体做加速度不断增大,速度逐渐减小的运动,直到速度减为零,故AD正确,BC错误
【点睛】本题主要考查了牛顿第二定律分析物块的运动情况,要注意初始时物块匀速运动,属于基础题
12、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。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 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
14、 ①.F′ ②.B ③.AD ④.可以
【解析】 (1)F1与F2合力的实验值是指通过实验得到值,即用一个弹簧拉绳套时测得的力的大小和方向,而理论值(实际值)是指通过平行四边形得出的值,故F′是力F1与F2合力的实验值,其方向一定沿AO方向
(2)两次拉橡皮条都将节点拉到同一位置,作用效果相同,本实验采用的科学方法是等效替代法,故B正确,ACD错误
故选B
(3)A.拉橡皮条的细绳要长一些,记录方向误差较小,但两细绳不一定等长,故A错误;
B.拉橡皮条时,为保证各力在同一平面内,弹簧秤、橡皮条、细绳应与木板平行,故B正确;
C.橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置O时,拉力要适当大些,故C正确;
D.拉力F1和F2的夹角要适当,不是越大越好,故D错误
本题选择错误答案,故AD
(4)为了使弹簧两次拉橡皮条的效果相同,要求在同一次实验中,O点位置不动
15、(1)3m/s(2)530N(3)7.5m
【解析】(1)学生先做匀加速运动后做匀减速运动,最大速度即t=1s时的瞬时速度,全过程中,对竿,根据平衡条件可得:
,(f为学生对竿的摩擦力)
5s后学生静止,设学生受到的静摩擦力为,对学生,根据平衡条件可得:
,
即5s后有:
,
从图中可知5s后竿受到拉力为
F3=500N,
解得学生的质量为:
M=40kg,
0~1s内,对学生,根据牛顿第二定律可得:
,
对竿有:
,
和是一对相互作用力,等大反向,
从图中可知在0~1s竿受到的拉力:
,
代入数据可得
,
所以:
;
(2)1~5s内对学生,根据牛顿第二定律:
,
又因为1~5s做匀减速直线运动,末速度为零,故
故:
和是一对相互作用力,等大反向,所以:
;
(3)匀加速阶段的位移:
,
匀减速阶段的位移:
,
所以总位移:
。
三.计算题(22分)
16、(1)(2)(3)1s
【解析】(1)A球做自由落体运动,根据自由落体运动规律进行求解时间;
(2)两个球竖直方向均为自由落体运动,水平方向上B球相对A球做匀速直线运动,然后按照运动的合成与分解进行求解即可;
(3)B球做平抛运动,绳子绷紧时,B球的合位移大小等于绳长,按照平抛运动进行求解;
【详解】(1)A球做自由落体运动:
代数据得: ;
(2)A、B两球在竖直方向上保持相对静止,水平方向上B球相对A球做匀速直线运动,绳子即将绷紧时水平距离有:,得
则B球竖直方向的瞬时速度为:
所以B的合速度为:;
(3)B球做平抛运动,绳子绷紧时,B球的合位移大小等于绳长,
B球水平位移:
B球竖直位移:
此时,解得
【点睛】本题主要考查了物体做自由落体运动和平抛运动的相关规律了,明确两物体间的位移关系即可求解
17、 (1)20m; (2)20m/s
【解析】小石块从井口静止释放,运动中不计空气阻力,则只受重力,属于特殊的匀变速直线运动—自由落体运动,由其运动学公式求解位移和速度.
【详解】(1)由自由落体的位移公式得
代入数据得
(2)由自由落体的速度公式得
代入数据得
【点睛】解决本题的关键知道自由落体运动的特点,结合匀变速直线运动的运动学公式灵活求解.
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