资源描述
天津市静海县第一中学2025年物理高一上期末学业质量监测模拟试题
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、汽车“超载”“超速”是造成高速公路交通事故的主要原因.下列说法正确的是( )
A.“超载”会减小汽车的惯性 B.“超载”会增大汽车的惯性
C.“超速”会增大汽车的惯性 D.“超速”会减小汽车的惯性
2、五个质量相等的物体置于光滑水平面上,如图所示,现向右施加大小为F、方向水平向右的恒力,则第2个物体对第3个物体的作用力等于( )
A.F
B.F
C.F
D.F
3、对下列现象解释正确是( )
A.在一定拉力作用下,车沿水平面匀速前进,没有这个拉力,小车就会停下来,所以力是物体运动的原因
B.向上抛出的物体由于惯性,所以向上运动,以后由于重力作用,惯性变小,所以速度也越来越小
C.质量大的物体运动状态不容易改变是由于物体的质量大,惯性也就大的缘故
D.急刹车时,车上的乘客由于惯性一样大,所以都会向前倾倒
4、A、B两质点从同一地点开始运动的x -t图象如图所示,下列说法正确的是
A.质点B做曲线运动
B.在0~4s内,质点A的平均速度与质点B的平均速度相等
C.质点A做匀加速直线运动
D.在0~8s内,A、B两质点间的距离先减小后增大
5、如图所示,在一辆表面光滑且足够长的小车上,有质量分别为m1和m2的两个小球A、B随小车一起做匀速直线运动,(m1>m2)当小车突然停止时,如不考虑其他阻力,小车足够长,则两个小球
A.一定相碰
B.一定不相碰
C.不一定相碰
D.是否相碰与车速度的方向有关
6、如图所示,一质量为M=2Kg的物体放在水平面上,用F1=6N,F2=13N的力作用在物体上,物体保持静止.若撤去F2,则物体运动的加速度是( )
A.0 m/s2 B.1 m/s2
C.2m/s2 D.3m/s2
7、如图所示,在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道,半径OA水平、OB竖直,一个质量为m的小球自A点的正上方P点由静止开始自由下落,小球沿圆弧轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力,已知,重力加速度为g,则小球从P到B的运动过程中( )
A.重力做功mgR
B.机械能减少
C.合外力做功mgR
D.克服摩擦力做功mgR
8、质量分别为2kg和3kg的物块A、B放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连,如图所示,今用大小为作用在A上使AB相对静止一起向前匀加速运动,则下列说法正确的是
A.弹簧的弹力大小等于8N
B.弹簧的弹力大小等于12N
C.突然撤去F瞬间,A的加速度大小为0
D.突然撤去F瞬间,B的加速度大小为4
9、如图所示,一轻质弹簧竖直放置在水平地面上,下端固定.弹簧原长为20cm,劲度系数k=200N/m.现用竖直向下的力将弹簧压缩到10cm后用细线拴住,此时在弹簧上端放置质量为0.5kg的物块.在烧断细线的瞬间
A.物块的速度为零
B.物块加速度为零
C.物块的加速度为10m/s2,方向竖直向下
D.物块的加速度为30m/s2,方向竖直向上
10、甲、乙两车在一平直公路上同向行驶,其速度-时间图象如图所示.下列说法正确的是( )
A.乙车做曲线运动
B.0~10 s内,乙车的位移大于甲车的位移
C.t=10 s时,两车可能相遇
D.0~10 s内,必有某一时刻甲、乙两车的加速度相同
11、用一轻绳将光滑小球P系于粗糙墙壁上的O点,在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q,整体处于静止状态,如图所示。略微改变绳子的长度,P、Q仍然均处于静止状态,则下列相关说法正确的是( )
A.P物体受4个力作用
B.Q物体受3个力作用
C.若绳子变长,绳子的拉力将变小
D.若绳子变短,Q受到的静摩擦力将增大
12、物体做初速度为零的匀加速直线运动,第1s内的位移是5m,则( )
A.物体的加速度是5 m/s2
B.物体的加速度为10 m/s2
C.物体在第2 s内的位移为10 m
D.物体在第4 s内的位移是35 m
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 “探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图所示。
(1)实验中调整定滑轮的高度,使细线与长木板平行,为使木块所受合外力等于细线的拉力,应采取的是下列哪一项措施___________
A.平衡摩擦力
B.木块质量远大于砝码及砝码盘的质量
(2)甲同学在“探究加速度与物体质量的关系”实验中打出的一条纸带如图所示,A、B、C、D、E为计数点,相邻两计数点间还有4个计时点没有标出,其中s1=6.07cm、s2=6.69cm、s3=7.31cm、s4=7.93cm。已知电火花打点计时器使用的电源频率f=50Hz,那么木块加速度的大小是___________m/s2(计算结果保留两位有效数字)
(3)从误差分析角度看,下列因素中会引起加速度测量值偏大的是___________
A.实验中电源频率略高于50Hz B.实验中电源频率略低于50Hz
C.实验中电源电压略高于220V D.实验中电源电压略低于220V
(4)乙同学在完成本实验后,利用装置继续进行实验探究:使长木板水平放置,砝码和砝码盘的质量远大于木块质量,则木块加速运动过程中细线的拉力T趋近于___________。(已知重力加速度g,木块的质量M,木块与长木板间动摩擦因数μ,结果用g、M、μ表示)
14、(1)某同学在研究弹簧弹力与伸长量的关系的时候,测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图所示,则由图线可知:
1)弹簧的原长为_____cm;
2)弹簧的劲度系数为_____ N/m。
(2)关于“探究小车速度随时间变化的规律”实验,下列说法正确的是( )
A.长木板一定要水平放置
B.为了减小误差在纸带上选计数点时可以每隔四个点取一个计数点
C.使用毫米刻度尺测量计数点间的距离时,要估读到最小刻度的下一位
D.用v﹣t图线处理数据时,所描图线必须经过每一个点
(3)某实验小组利用图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”,已知小车的质量为M,砝码及砝码盘的总质量为m,打点计时器所接的交流电的频率为50Hz。
1)实验中m需要满足_____(填“>>”或“<<”)小车的质量M。
2)实验中,将长木板左端垫高,其目的是_____。
3)若实验中打出的一条纸带如图乙所示,点1、2、3、4为相邻的计数点,且相邻两计数点间还有四个计时点未画出,则小车的加速度大小为_____ m/s2(结果保留一位有效数字)。
4)把mg当作M所受的合力F,根据本实验得到的数据作出小车的加速度a与F的关系图象,如图丙所示中可能与本实验相符合的是_____。
15、用图甲所示装置探究物体的加速度与力的关系。实验时保持小车(含车中重物)的质量M不变,细线下端悬挂钩码的总重力mg作为小车受到的合力F,用打点计时器测出小车运动的加速度a.
(1)本实验应用的实验方法是__________
A.理想实验法 B.控制变量法 C.假设法 D.等效替代法
(2)为了让细线下端悬挂钩码的总重力作为小车受到的合力F,需满足的条件是______
(3)实验中要进行质量钩码质量m和小车质量M的选取,以下最合理的一组是_____
A.M=20g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
D.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
(4)关于实验操作,下列说祛正确的是______。
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,使小车在线的拉力作用下能匀速下滑
C.每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力
D.实验时应先接通打点计时器电源,后释放小车
(5)图乙为实验中打出纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出,测出各计数点到A点间的距离。已知所用电源的频率为50Hz,打B点时小车的速度v=___m/s,小车的加速度a=________m/s².(结果保留两位有效数字)
(6)改变细线下端钩码的个数,得到a-F图象如图丙所示,造成图线上端弯曲的原因可能是_____。
三.计算题(22分)
16、(12分)将一劲度系数k=100N/m的轻质橡皮筋的上端固定在天花板上O点,在其下端A点用细线悬挂重为8N的木块.在A点施加一水平向右的拉力F,使橡皮筋与竖直方向成37°,并保持静止.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)所加外力F的大小;
(2)此时橡皮筋的伸长量x
17、(10分)如图所示在光滑竖直墙壁上用网兜把足球挂在A点,已知足球的质量m= 0.6kg,网兜的悬绳与墙壁的夹角α=30∘,网兜的质量不计,取g=10m/s2,求:
(1)足球受到的重力G的大小
(2)悬绳的拉力F1的大小
(3)足球对墙压力F2的大小
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、B
【解析】质量是惯性的唯一量度,质量越大惯性越大,与汽车的速度无关,则“超载”会增大汽车的惯性,故B正确,ACD错误
2、C
【解析】先对整体运用牛顿第二定律求出整体的加速度,再对前2个物体运动牛顿第二定律即可
【详解】设每个物体的质量为m,对整体运用牛顿第二定律得:
对前2个物体运用牛顿第二定律得:
解得:
故选C
【点睛】本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用,主要整体法和隔离法的应用
3、C
【解析】A.车之所以有拉力才能匀速前进,是因为车受到摩擦力作用,如果没有摩擦力,车匀速运动不需要力来维持,故A错误;
B.向上抛出的物体速度减小不是因为惯性减小的原因,而是重力的方向与速度方向相反,产生了反向的加速度,使它减速,物体的质量不变,惯性就不会变化,故B错误;
C.质量是决定惯性大小的唯一因素的,质量大则惯性大,故C正确;
D.乘客的质量不同,惯性也不同,故D错误。
本题选C。
4、B
【解析】A.位移时间图象反映物体做直线运动,由图象可知,B的速度先为正,后为负,所以B质点先沿正方向做直线运动,后沿负方向做直线运动,A错误;
B.内,两质点的运动位移相同,运动时间相等,故质点A的平均速度与质点B的平均速度相等,故B正确;
C.图象的斜率表示该时刻的速度,A质点的位移时间图像是一条直线,斜率一定,故速度保持不变,质点A做匀速直线运动,C错误;
D.由图可知,内运动方向相同,4s时到达同一位置,A、B两质点之间的距离先增大后减小,内运动方向相反,A、B两质点之间的距离在增大,故D错误;
故选B。
5、B
【解析】车停止前,两小球和小车一起做匀速运动,两小球和小车具有共同的速度。当小车突然停止时,由于小车表面光滑,两小球由于惯性,还要保持原来大小不变的速度做匀速直线运动,因此一定不会相碰。
故选B。
6、A
【解析】物体原来静止,由平衡条件求出物体受到的静摩擦力,确定出最大静摩擦力的范围,根据F1=6N与最大静摩擦力的关系判断物体的状态,再求加速度
【详解】物体原来静止,由平衡条件得物体受到的静摩擦力 f=F2-F1=13N-6N=7N,所以物体所受的最大静摩擦力 fm≥f=7N;若撤去F2,因为 F1<fm,所以物体仍静止不动,加速度为0.故选A
【点睛】解决本题的关键是掌握判断两物体能否相对滑动的条件,即外力要大于最大静摩擦力,知道最大静摩擦力出现在两个物体间刚要发生相对滑动的状态
7、AB
【解析】A.PB高度差为R,重力做功mgR,A正确
BCD.到达最高点B时恰好对轨道没有压力,则,,所以合外力做功,C错误;以OA所在平面为参考平面,初始机械能为,末状态机械能为,,B正确D错误
8、BD
【解析】AB、对整体分析,整体的加速度,隔离对B分析,则弹簧的弹力,故A错误,B正确;
C、撤去F的瞬间,弹簧的弹力不变,则A的加速度,故C错误;
D、撤去F的瞬间,弹簧弹力不变,则B的加速度,故D正确
故选BD
【点睛】对整体分析,根据牛顿第二定律求出整体的加速度,隔离分析求出弹簧的弹力;撤去F的瞬间,弹簧的弹力不变,结合牛顿第二定律求出A、B的加速度大小
9、AD
【解析】A.在烧断细线的瞬间,物块的速度为零,故A正确;
BCD.根据题意对物体进行受力分析可知,物体受重力和弹簧的弹力作用,弹力
烧断细线的瞬间,物体受到的合外力向上,由公式
可得加速度,方向竖直向上,故BC错误,D正确。
故选AD。
10、BCD
【解析】A.乙车一直沿正方向运动,速度方向不变,做直线运动,A错误:
B.在v-t图象中,面积表示位移,0~10s内,乙车的位移大于甲车的位移,B正确;
C.两车的初始位置不确定,时可能相遇,C正确;
D.在v-t图象中,图象的斜率表示加速度,在乙图线中会有一点切线的斜率与甲图线平行,斜率相等,加速度相等,D正确;
故选BCD
11、AC
【解析】A.P受到重力、Q支持力和静摩擦力,绳子的拉力,共4个力作用,故A正确;
B.Q受到重力、墙壁的弹力、P的压力和静摩擦力,共4个力作用,故B错误;
C.设绳子与竖直方向的夹角为α,P的重力为G,绳子的拉力大小为F,则由平衡条件得
,
则
GP与GQ不变,若绳子变长,α变小,cosα变大,则F变小,故C正确;
D、Q受到的静摩擦力竖直向上,与其重力平衡,与绳子长度无关,所以若绳子变短,Q受到的静摩擦力不变,故D错误。
故选AC。
12、BD
【解析】根据得,物体的加速度.故A错误,B正确.物体在第2s内的位移.故C错误.物体在第4s内的位移.故D正确.故选BD
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.A ②.0.62 ③.B ④.μMg+Mg
【解析】(1)[1].本实验存在两个关键步骤,其中一个就是平衡摩擦力,目的是使木块所受合外力等于细线的拉力,故A正确,B错误。故选A。
(2)[2].已知电火花打点计时器使用的电源频率f=50Hz,相邻两计数点间还有4个计时点没有标出,则T=0.1s,根据△s=aT2可求小车的加速度
(3)[3].实验中电源电压的大小不会影响打点的周期,电源频率略低于50Hz,则打点周期大于0.02s,加速度测量值偏大,故B正确,ACD错误。
故选B。
(4)[4].使长木板水平放置,砝码和砝码盘的质量远大于木块质量,则木块趋近做加速度为g的匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可知
T-μMg=Mg
解得
T=μMg+Mg。
14、 ①.10 ②.200 ③.BC ④.<< ⑤.平衡摩擦力 ⑥.6m/s2 ⑦.B
【解析】(1)①[1].由图读出,弹簧弹力F=0时,弹簧的长度为L0=10cm,即弹簧的原长为10cm;
②[2].由图读出弹力为F1=10N,弹簧的长度为:L1=15cm
弹簧伸长的长度为:
x1= L1-L0=5cm=0.05m,
由胡克定律得弹簧的劲度系数为:
(2)[3].A.长木板不一定要水平放置,小车能加速运动即可,选项A错误;
B.为了减小误差在纸带上选计数点时可以每隔四个点取一个计数点,选项B正确;
C.使用毫米刻度尺测量计数点间的距离时,要估读到最小刻度的下一位,选项C正确;
D.用v﹣t图线处理数据时,让大多数点落在直线上,少数点均匀分布到直线的两侧即可,选项D错误;故选BC.
(3)①[4].实验中m需要满足m<<M,这样可认为钩码的拉力等于小车的牵引力。
②[5].实验中,将长木板左端垫高,其目的是平衡摩擦力。
③[6].每相邻两个计时点两点之间还有4个记录点未画出,所以相邻两个计数点之间的时间间隔T=5×0.02s=0.1s;根据公式∆S=aT2,得
④[7].把mg当作M所受的合力F,则由牛顿定律可知 ,则当M>>m时,F近似等于mg,但是随着mg的变大,小车受到的拉力比mg要小,使得加速度偏小,则图像为B.
15、 ①.B ②.M>>m ③.D ④.AD ⑤.0.32 ⑥.0.93 ⑦.随所挂砝码质量m的增大,不满足M>>m
【解析】(1)[1].探究加速度与力的关系时,要控制小车质量不变而改变拉力大小;探究加速度与质量关系时,应控制拉力不变而改变小车质量;本实验应用的实验方法是控制变量法,故选B.
(2)[2].对整体
对小车
则
则当M>>m时T=mg,则为了让细线下端悬挂钩码的总重力作为小车受到的合力F,需满足的条件是M>>m.
(3)[3].实验中要保证M>>m,则钩码质量m和小车质量M的选取,最合理的一组是D.
(4)[4].A、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;
B、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;
C、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;
D、打点计时器要“早来晚走”,即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,而当实验结束时应先控制木块停下再停止打点计时器,故D正确;
选择AD
(5)[5][6].已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上相邻计数点间的时间间隔为:T=5×0.02s=0.1s
B点对应的速度为:
根据△x=aT2可得:
xCE-xAC=a(2T)2
小车运动的加速度为:
(6)[7].随着力F的增大,即随所挂钩码质量m的增大,不能满足M>>m,因此曲线上部出现弯曲现象
三.计算题(22分)
16、(1)6N;(2)0.1m
【解析】(1)对A点受力分析如图所示:
得
解得
(2)对A点受力分析得
代入数据得
由胡克定律
得
【点睛】胡克定律和平衡条件的应用,解题的关键是找出对应的拉力大小,再代入胡克定律计算,计算时要注意各量的单位
17、(1)6N(2)4N.(3)2N.
【解析】(1)足球受到的重力为:
G=mg=6N
(2)足球受重力、拉力和支持力平衡,受力如图所示;
根据平行四边形定则得:
(3)墙壁对球的弹力:
F2=mgtanα=6×N=2N
由牛顿第二定律得:足球对墙的压力为2N.
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