资源描述
广西南宁市第十四中学2025年高一物理第一学期期末学业质量监测试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、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、下列说法中,正确是( )
A.质点做直线运动时,其位移的大小和路程一定相等
B.质点做曲线运动时,某段时间内位移的大小一定小于路程
C.两个位移相同的质点,它们所通过的路程一定相等
D.两个质点通过相同的路程,它们的位移大小一定相等
2、特种兵从空中静止的直升飞机上,抓住一根竖直悬绳由静止开始下滑,速度随时间变化的规律如图所示,t2时刻特种兵着地.下列说法正确的是
A.在0~t2时间内加速度减小
B.在t1~t2时间内,平均速度为
C.在t1~t2时间内特种兵所受悬绳的阻力越来越小
D.若第一名特种兵开始减速时第二名特种兵立即以同样的方式下滑,则他们在悬绳上的距离保持不变
3、某同学在玩“蹦极”,如图所示,已知橡皮条自然状态的长度是20m,若不考虑空气阻力,从静止开始下落,g=10m/s2,则该同学( )
A.下落第1s末的瞬时速度大小是
B.下落前2s平均速度大小是
C.下落第3s末的瞬时速度大小是
D.当该同学下落20m时,速度达到最大值
4、如图所示,某同学用绳子拉木箱,从静止开始沿粗糙水平路面匀加速至某一速度,在这个过程中绳子拉力大小一定( )
A.小于路面的摩擦力
B.大于路面的摩擦力
C.小于木箱的重力
D.大于木箱的重力
5、一物体在共点力F1、F2、F3、F4四力作用下保持平衡,已知F3=10N,现将F3顺时针旋转60°,此时物体受到的合力是( )
A.0 B.N
C.N D.10N
6、在一次交通事故中,交通警察测量出肇事车辆的刹车痕迹是30m,该车辆最大刹车加速度是15m/s2,该路段的限速为60km/h。下列关于该车的说法正确的是( )
A.超速 B.不超速
C.速度刚好是60km/h D.无法判断
7、关于物体的速度、加速度、位移、合力之间的关系,正确的是( )
A.物体的速度增大,则加速度一定增大,所受的合外力也一定增大
B.物体的速度很大,但加速度可能为零,所受的合力也可能为零
C.物体的位移不断增大,则物体所受合外力必定不为零
D.物体的速度为零,但加速度可能很大,所受的合力也可能很大
8、下列关于摩擦力的说法正确的是( )
A.静摩擦力的方向一定与接触面相切
B.只有静止的物体才受到静摩擦力
C.运动的物体可以受到静摩擦力
D.静摩擦力的大小与压力的大小成正比
9、如图所示,倾斜传送带以速度顺时针匀速运动,时刻小物体从底端以速度冲上传送带,时刻离开传送带。下列描述小物体的速度随时间变化的图像可能正确的是()
A. B.
C. D.
10、如图,A、B、C、D为空间固定点,一轻弹簧水平放置在光滑的水平面上,其右端固定在竖直墙上,自由状态时的最左端在B点.一小物块静止在A点,在水平向右恒力F作用下运动到D点时速度为零,小物块在C点时受到合力为零.整个过程中弹簧处于弹性限度内,下列说法正确的是
A.从A点到B点的过程中,物块做匀加速运动
B.从B点到C点的过程中,物块做减速运动
C.从C点到D点的过程中,物块做减速运动
D.从C点到D点的过程中,物块加速度增大
11、甲、乙两车在同一水平道路上,一前一后相距x=6 m,乙车在前,甲车在后,某时刻两车同时开始运动,两车运动的过程如图所示,则下列表述正确的是( )
A.当t=4 s时两车相遇
B.当t=4 s时甲车在前,乙车在后
C.两车有两次相遇
D.两车有三次相遇
12、如图所示,A、B两球质量相等,光滑斜面的倾角为θ,图甲中A、B两球用轻弹簧相连,图乙中A、B两球用轻质杆相连,系统静止时,挡板C与斜面垂直,轻弹簧、轻杆均与斜面平行,则在突然撤去挡板的瞬间有( )
A.图甲中两球的加速度一定相等
B.图乙中两球的加速度一定为gsin θ
C.图乙中轻杆的作用力不可能为零
D.图甲中B球的加速度是图乙中B球加速度的2倍
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、如图所示为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。
(1)若实验所用的交流电频率为,则根据下图所打纸带的打点记录,小车此次运动经B点时的速度vB=__________m/s,小车的加速度a=__________m/s2。(结果保留三位有效数字)
(2)正确平衡摩擦力后,在研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量的关系”时所得的实验图像,横坐标m为小车上砝码的质量。已知图中直线的斜率为k纵轴上的截距为b,若悬挂的砝码总质量远小于小车质量且牛顿第二定律成立,则小车受到的拉力为__________,小车的质量为__________(用k和b表达)。
14、某小组在验证“互成角度的两个力的合成”的实验中得到的实验结果如图所示(与AO共线).该小组在实验中把橡皮筋一端固定在A点,另一端系上细绳套.
(1)先用一个弹簧秤施加一个力把结点拉至O点,并记录下这个力,这个力是图中的_____(填“F”或“”);
(2)再用两个弹簧秤分别拉住两个细绳套,仍将结点拉至O点,记录下这两个力(图中的F1与F2).这里采用的实验方法是_________
A.微小量累加法
B.理想实验法
C.控制变量法
D.等效替代法
(3)在实验中,如果用两根劲度系数不同的橡皮条代替两个细绳套,对实验结果是否有影响?答_________(填“有”或“没有”).
15、学校兴趣小组为了验证“力的平行四边形定则”,设计了如图所示的实验。弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一物块M;弹簧测力计B的一端用细线系于O点,拉动弹簧测力计A、B,使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和细线的方向。
(1)弹簧测力计A的示数为____N。
(2)使用两个弹簧测力计测得的数据作图,作出的合力图象和___的图象大致等大反向,则说明该实验验证了力的平行四边形定则。
三.计算题(22分)
16、(12分)中国高铁运营里程占世界高铁运营总里程的三分之二以上,位居全球第一。某次高铁做匀加速直线运动高铁正常行驶的速度,其加速过程可以简化为两个匀加速直线运动,刚开始高铁以的加速度由静止开始做匀加速直线运动,一段时间过后由于其他原因,高铁以的加速度做匀加速直线运动直到正常行驶。已知两个匀加速直线运动运行的总位移,求:
(1)第二个加速阶段高铁运动的初速度大小;
(2)高铁加速过程运行的总时间。
17、(10分)质量为m=1.0kg的小物块静止在倾角为37°的斜面的底端,现对其施一沿斜面向上的力F,力随时间变化的情况如图所示,已知sin37°=0.6,cos370=0.8,物块与斜面间的动摩擦因数m=0.25,取g=10m/s2,设斜面足够长.求:
(1)物体受到摩擦力多大?
(2)力F作用下物体的加速度?4秒内物体沿斜面上滑的距离?
(3)4秒末物体运动的速度
(4)物块沿斜面向上运动的最长时间
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】只有做单向直线运动时,路程等于位移的大小,故A错误.在曲线运动中,位移的大小小于路程,故B正确.两个质点的位移相同,但它们经过的运动轨迹不一定相同,故C错误.两个质点的路程相同,但它们初末位置不一定相同,即位移不一定相同,故D错误.故选B
【点睛】路程是标量,大小等于物体运动轨迹的长度,位移是矢量,位移的大小等于由初位置指向末位置的有向线段的长度,与运动的路线无关
2、C
【解析】A.在0~t1时间内,图线的斜率不变,则加速度不变,在t1~t2时间内,图线切线的斜率绝对值逐渐减小,则加速度逐渐减小,故A错误;
B.在t1~t2时间内,若特种兵做匀减速直线运动,由v1减速到v2,则平均速度为
根据图线与时间轴围成的面积表示位移,可知该特种兵的位移小于匀减速直线运动的位移,则平均速度
故B错误;
C.在t1~t2时间内,图线切线的斜率绝对值逐渐减小,则加速度逐渐减小。根据牛顿第二定律得
f-mg=ma
得
f=mg+ma
则知特种兵所受悬绳的阻力减小,故C正确;
D.若第一个特种兵开始减速时第二个特种兵立即以同样的方式下滑,由于第一个特种兵的速度先大于第二个特种兵的速度,然后又小于第二个特种兵的速度,所以空中的距离先增大后减小。故D错误。
故选C。
3、A
【解析】根据自由落体运动运动的规律求出1s末的速度、2s内的位移,然后由平均速度的公式求出平均速度;结合受力的特点判断速度最大的位置
【详解】由题可知,该同学做自由落体运动的时间:,1s末的速度:v=gt1=10×1=10m/s,故A正确;2s内的位移恰好是20m,则2s内的平均速度:,故B错误;2s末橡皮绳拉直,2s后该同学不再做自由落体运动,所以3s末的速度不是:v3=gt3=10×3=30m/s,故C错误;2s末橡皮绳拉直,橡皮绳开始拉长时的拉力小于该同学的重力,所以将继续向下做加速运动,当橡皮绳的拉力等于重力时,人的速度最大,所以在2s末的速度没有达到最大值,故D错误.所以A正确,BCD错误
【点睛】该题考查牛顿第二定律的瞬时变化问题,解答的关键是要明确当橡皮绳的拉力等于重力时,人的速度最大
4、B
【解析】木箱受力如图:
AB、木箱在匀加速运动的过程中,F的水平分力大于摩擦力,所以拉力大小一定大于路面的摩擦力,故A错误,B正确;
CD、拉力的竖直分力、地面的支持力和重力,三力的合力为零.但无法比较拉力和重力的大小,故C错误,D错误
故选B
5、D
【解析】四力平衡中任意三个力的合力与第四个力等值、反向、共线,故除F3外的三个力F1、F2、F4的合力大小等于F3,方向与F3反向,故等效成物体受两个互成180°的大小等于F3的力作用;将F3顺时针旋转60°,根据平行四边形定则可知,两个大小相等且互成120°的力合成时,合力在两个分力的角平分线上,大小等于分力,故此时物体所受到的合力大小为F3=10N;
A.0,与结论不相符,选项A错误;
B.N,与结论不相符,选项B错误;
C.N,与结论不相符,选项C错误;
D.10N,与结论相符,选项D正确;
故选D。
6、A
【解析】根据匀变速直线运动的速度位移公式得
解得
该车已超速。
故选A。
7、BD
【解析】A.物体的速度增大,则加速度和速度同向,但是加速度不一定增大,根据F=ma可知所受的合外力也不一定增大,选项A错误;
B.物体的速度很大,但加速度可能为零,根据F=ma可知所受的合力也可能为零,选项B正确;
C.物体的位移不断增大,则也可能做匀速直线运动,则物体所受合外力可能为零,选项C错误;
D.物体的速度为零,但加速度可能很大,根据F=ma可知所受的合力也可能很大,选项D正确;
故选BD.
8、AC
【解析】A.静摩擦力的方向一定与接触面相切,故A正确;
BC.运动的物体同样可以受到静摩擦力的作用,例如:随水平传送带加速向前运动的物体,故B错误,C正确;
D.静摩擦力大小与正压力大小无关,最大静摩擦力的大小与压力的大小成正比,故D错误。
故选AC。
9、ABD
【解析】若且物体与传送带间动摩擦因数,即加速度沿传送带向上,则物体传送带向上做匀加速运动至速度为后做匀速向上运动;
若且物体与传送带间的动摩擦因数,则物体沿传送带向上做匀减速运动至速度为0,后沿传送带向下做匀加速运动;
若且物体与传送带间的动摩擦因数,则物体沿传送带向上做匀减速运动至速度为后向上做匀速运动;
若且物体与传送带间的动摩擦因数,则物体沿传送带向上做匀减速运动,加速度为
至速度为后加速度变为
向上减速运动至速度为零后开始向下做匀加速运动,加速度为
直至离开传送带。
选项C错误,ABD正确。
故选ABD。
10、ACD
【解析】分析物块的受力情况,根据牛顿第二定律确定其运动情况,根据弹力大小的变化,判断合外力大小和方向,确定物块到达C点时加速度
【详解】A项:物块从A到B加速,在运动方向上只受水平恒力F,所以物体做匀加速直线运动,故A正确;
B项:刚接触弹簧时F大于弹簧的弹力,所以还是做加速运动,在C点F=F弹时,物体速度最大,故B错误;
C项:在C点F=F弹,在C点右侧弹力大于恒力F,合力向左,所以物块做减速运动,故C正确;
D项:从C点到D点的过程中,在运动方向上受恒力F,弹力,由于弹力增大,所以合力增大,加速度增大,故D正确
故选ACD
【点睛】本题是牛顿第二定律的动态变化分析问题,要注意明确弹簧的弹力随着位移的变化而变化,从而导致合外力和加速度的变化,这是此类问题的关键,要注意当F=F弹时,加速度才等于零,以此为关键点分析物体的运动
11、BD
【解析】根据图象与时间轴围成的面积可求出两车的位移,可确定何时两车相遇.能够根据两车的运动过程,分析两车在过程中的相对位置,判断能相遇几次
【详解】速度图线与时间轴围成的面积表示位移,则知当t=4s时,甲的位移大于乙的位移,0-4s,甲的位移为 x甲=×(16+8)×4m=48m,乙的位移为 x乙=×(12+8)×4m=40m,位移之差△x=x甲-x乙=8m.开始时,甲、乙两车在同一水平道路上,一前一后相距x=6m,由此可知,t=4s时,甲车在前,乙车在后,相距2m.故A错误,B正确.t=4s时,甲车在前,乙车在后,所以两车第一次相遇发生在4s之前.当t=6s时,甲的位移为×(16+4)×6m=60m,乙的位移为×(12+6)×6m=54m,位移之差等于6m,而两车是从开始出发时,甲、乙两车在同一水平道路上,一前一后相距x=6m,所以当t=6s时两车第二次相遇;t=6s后,由于乙的速度大于甲的速度,乙又跑到前面,8s后,由于甲的速度大于乙的速度,两车还会发生第三次相遇,故C错误,D正确.故选BD
【点睛】速度-时间图象中要注意观察三点:一点,注意横纵坐标的含义;二线,注意斜率的意义;三面,速度-时间图象中图形与时间轴围成的面积为这段时间内物体通过的位移
12、BD
【解析】A.弹簧弹力不能突变,突然撤去挡板的瞬间有图甲中A球合力仍为零,加速度为零,设弹簧弹力为F,对B球由牛顿第二定律可得
联立可得
说明AB两球的加速度不相等,故A错误;
BC.假设两球加速度相等,取整体为研究对象,由牛顿第二定律可得
杆的弹力瞬间变为零,两球的加速度相等都为gsinθ,假设正确,故B正确,C错误;
D.比较、可知图甲中B球的加速度是图乙中B球加速度的2倍,故D正确。
故选择BD选项。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.0.400 ②.1.46 ③. ④.
【解析】(1)[1]相邻计数点间的时间间隔为
根据匀变速直线运动过程中中间时刻速度等于该过程的平均速度可得,B点的瞬时速度为
[2]根据逐差公式可得加速度为
(2)[3]设小车质量m′,则有
变形可得
则斜率
则小车受到的拉力
[4]截距
则小车质量为
14、 ①. ②.D 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(通过平行四边形定则得出的值),与理论值(实际实验的数值)存在差别,只要O点的作用效果相同,是否换成橡皮条不影响实验结果;
【详解】(1)F1与F2合成的理论值是通过平行四边形定则算出的值,而实际值是单独一个力拉O点的时的值,因此F′是F1与F2合成的实际值,F是F1与F2合成的理论值.
(2)本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同,采用的科学方法是等效替代法;故选D.
(3)由于O点的作用效果相同,将两个细绳套换成两根橡皮条,不会影响实验结果
【点睛】本实验采用是等效替代的思维方法.实验中要保证一个合力与两个分力效果相同,结点O的位置必须相同.
15、 ①.3.6 ②.物块M所受重力
【解析】(1)[1]读图可知弹簧秤的精确度为0.2N,故读数估读到一位小数,读数为:3.6;
(2)[2]物块M所受重力与两个分力的合力等大方向,作出的合力图象和物块M所受重力的图象大致等大反向,则说明该实验验证了力的平行四边形定则。
三.计算题(22分)
16、(1)v1=40m/s(2)t=50s
【解析】(1)高铁正常行驶的速度v=360km/h=100m/s,设第二个加速阶段高铁运动的初速度为v1,根据运动学公式可得:
第一个加速阶段:
第二个加速阶段:
由于
x1+x2=x
联立解得
v1=40m/s;
(2)根据速度时间关系可得:
第一个加速阶段:
v1=a1t1
第二个加速阶段:
v=v1+a2t2
根据时间关系:
t=t1+t2
解得:
t=50s。
17、 (1)2N (2)2m/s2 16m (3)8m/s (4)5s
【解析】对物体受力分析,受重力、支持力、滑动摩擦力,将重力按照作用效果正交分解,根据牛顿第二定律列式分析求解加速度,根据运动公式求解速度和位移
【详解】(1)对木箱受力分析,将重力G沿斜面和垂直斜面方向分解:
G1=mgsinθ
G2=mgcosθ
根据牛顿第二定律,有:N-mgcosθ=0
解得:N=mgcosθ=1.0×10×0.8=8N
根据牛顿第三定律,压力物体对斜面的正压力为8N;
由f=μN=0.25×8N=2N
(2)物体所受的合力:
F合=F-(f+G1)=10-(2+1.0×10×0.6)=2N 方向沿斜面向上
由牛顿第二定律得:
4秒内物体沿斜面上滑的距离为:x=at2=×2×42m=16m
(3)由v=at=2×4m/s=8m/s
(4)物体4s后的加速度大小为:a′=gsin37°+μgcos37°=10×0.6+0.25×10×0.8m/s2=8m/s2,
方向沿斜面向下.撤掉力后再经时间t′停止,则有:
物块沿斜面向上运动的最长时间为:t″=t+t′=4+1s=5s
【点睛】本题关键是正确的对物体受力分析,然后结合牛顿第二定律、滑动摩擦定律列式求解,正确分析物理过程是解题的关键
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