资源描述
2025年浙江省镇海中学高一物理第一学期期末考试模拟试题
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
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、在物理学的重大发现中科学家们总结出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、科学假设法和建立物理模型法等.以下关于物理学研究方法的叙述不正确的是( )
A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法运用了假设法
B.根据速度的定义式,当趋近于零时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思想法
C.在实验探究加速度与力、质量的关系时,运用了控制变量法
D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分成很多小段,然后将各小段位移相加,运用了微元法
2、如图是长征火箭把载人神舟飞船送入太空的情景。宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重或失重的考验。下列说法正确是( )
A.火箭加速上升过程中,宇航员处于失重状态
B.飞船加速下落过程中,宇航员处于超重状态
C.飞船落地前减速过程中,宇航员对座椅的压力大于其重力
D.火箭上升过程中,宇航员所受合力始终不变
3、如图位“2016年中国好声音”娱乐节目所设计的“导师战车”战车可以在倾斜直轨道上运动。当坐在战车中的导师按下按钮,战车就由静止开始沿长10m的倾斜轨道冲到学员面前,最终刚好停止在轨道末端,此过程历时4s。在战车运动过程中,下列说法正确的是( )
A.导师战车在整个运动过程中处于失重状态
B.根据题中信息可以估算导师战车运动的加速度大小为1.25m/s2
C.战车在倾斜轨道上做匀变速直线运动
D.根据题中信息可以估算导师战车运动的平均速度大小为2.5m/s
4、下列给定的物理量都是矢量的是( )
A.时间和时刻 B.位移和路程
C.质量和力 D.瞬时速度和加速度
5、汽车以20m/s的速度做匀速直线运动。刹车后的加速度大小为5m/s2。那么刹车后2s内与刹车后6s内汽车通过的位移之比为( )
A.1:1 B.1:3
C.3:4 D.5:21
6、一物体以初速度竖直向上抛出,落回原地速度为,设物体在运动过程中所受的阻力大小保持不变,则重力与阻力大小之比为
A.3:1 B.4:3
C.5:3 D.7:5
7、如图是在同一条直线上运动的A、B两质点的位移图象,由图可知 ( )
A.t=0时,A在B前面
B.B在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面
C.在0-t1时间内B的运动速度比A大
D.B开始运动时速度比A小,t2秒后才大于A的速度
8、如图所示,某一缆车沿着坡度为30°的山坡以加速度a上行,在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面,斜面上放一个质量为m的小物块,小物块相对斜面静止(设缆车保持竖直状态运行),则()
A.小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下
B.小物块受到的滑动摩擦力大小为ma
C.小物块受到的静摩擦力大小为mg+ma
D.小物块受到斜面的弹力大小为
9、在光滑水平面上有一个质量为m=1kg的小球,小球的一端与水平轻弹簧连接,另一端与不可伸长的轻绳相连,轻绳与竖直方向成θ=45°角,如图所示.小球处于静止状态,且水平面对小球的弹力恰好为零,取g=10m/s2,则( )
A.此时弹簧的弹力为10N
B.剪断弹簧的瞬间,小球加速度的大小为10m/s2
C.剪断细绳的瞬间,小球受到的合力水平向左
D.剪断细绳的瞬间,小球加速度的大小为10m/s2
10、将质量为2m的长木板静止放在光滑的水平面上,如图甲所示,一个质量为m的小铅块(可视为质点)以水平初速度v0由木板左端向右滑动,到达木板右端时恰能与木板相对静止.铅块运动中所受的摩擦力始终不变。现将木板分成长度与质量均相等的两段1和2,并紧挨着放在原水平面上,让小铅块仍以初速度v0由木块1的左端开始向右滑动,如图乙所示。小铅块与木板间的动摩擦因数为μ。则下列说法中正确的是()
A.小铅块仍能滑到木板2的右端
B.小铅块不能滑到木板2右端
C.图乙所示过程中,铅块在木板1上滑动时两段木板间的作用力大小为
D.图乙所示过程中,铅块在木板1上滑动时两段木板间的作用力大小为
11、如图,水平传送带A、B两端相距s=3.5m,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1。工件滑上A端瞬时速度vA=4m/s,达到B端的瞬时速度设为vB,则( )
A.若传送带不动,则vB=3m/s
B.若传送带以速度v=4m/s逆时针匀速转动,vB=3m/s
C.若传送带以速度v=2m/s顺时针匀速转动,vB=3m/s
D.若传送带以速度v=2m/s顺时针匀速转动,vB=2m/s
12、一物体做自由落体运动,取g=10m/s2.该物体( )
A.在前2s内下落的距离为20 m B.在前2s内下落的距离为40 m
C.第2s末速度为20 m/s D.第2s末的速度为40 m/s
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、为了测定小车从斜面上下滑的加速度,实验者在小车上安装了宽度为d的遮光板,小车沿斜面下滑过程中先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光板通过第一个光电门的时间为△t1,通过第二个光电门的时间为△t2
(1)若遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为△t,则小车的加速度为___________
(2)若第一个光电门到第二个光电门的距离为s,则小车的加速度为___________
14、某研究性学习小组在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用表示,沙桶和沙的质量用表示,小车的加速度可由小车后面拉动的纸带经打点计时器打出的点计算得到
(1)本实验主要用到的物理思想方法是________
A.理想实验法 B.控制变量法
C.假设法 D.极限法
(2).关于本实验,下列说法中正确的是______
A.当远大于时,才可以认为绳对小车的拉力大小近似等于沙和沙桶的重力
B.用天平测出以及小车测量,小车运动的加速度可直接用公式求出
C.改变小车的质量重复实现时,不需要重新平衡摩擦力
D.实验时,应先释放小车,后接通打点计时器的电源
(3).如图所示为某次实验得到的一条纸带示意图,相邻计数点间还有四个点没有画出.已知打点计时器所接电源的频率为.则大“2”点时 对应的速度大小是______,纸带在计数点间的加速大小是_____.(答案均保留两位有效数字)
(4)如图所示是某同学在探究加速度与力的关系时,根据测量数据作出的图线.其中图线不过原点的原因是_____________________________,图线在末端弯曲的原因是_____________________________
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)歼-15战机是我国自行设计研制的首型舰载多用途歼击机,短距起飞能力强大.若歼-15战机正常起飞过程中加速度为a,经s距离就达到起飞速度腾空而起.现已知“辽宁”舰起飞甲板长为L(L<s),且起飞过程可简化为匀加速直线运动.现有两种方法助其正常起飞,
方法一:在航空母舰静止的情况下,用弹射系统给飞机以一定的初速度;
方法二:起飞前先让航空母舰沿飞机起飞方向以某一速度匀速航行.求:
(1)方法一情况下弹射系统使飞机具有的最小速度v1m;
(2)方法二情况下航空母舰的最小速度v2m
17、(10分)如图所示,斜面倾角为θ=37°,一质量为m=7kg的木块恰能沿斜面匀速下滑,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
(1)物体受到的摩擦力大小
(2)物体和斜面间的动摩擦因数?
(3)若用一水平恒力F作用于木块上,使之沿斜面向上做匀速运动,此恒力F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、A
【解析】试题分析:在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法运用了理想模型法,选项A 错误;根据速度的定义式,当趋近于零时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思想法,选项B正确;在实验探究加速度与力、质量的关系时,首先保持力(质量)不变,然后研究加速度与质量(力)的关系,运用了控制变量法,选项C正确;在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分成很多小段,然后将各小段位移相加,运用了微元法,选项D正确;故此题选A
考点:物理问题的研究方法.
2、C
【解析】A.火箭加速上升时,加速度方向向上,宇航员处于超重状态,A错误;
B.飞船加速下落时,加速度方向向下,宇航员处于失重状态,B错误;
C.飞船在落地前减速,加速度方向向上,宇航员处于超重状态,宇航员对座椅的压力大于其重力,C正确;
D.火箭上升过程不是匀加速,所以宇航员所受合力会变化,D错误。
故选C。
3、D
【解析】由题可知,“导师战车”先加速后减速,结合车运动特点分析车的超重与失重、车的受力以及平均速度
【详解】A项:由题可知,“导师战车”沿斜面方向先加速后减速,加速的过程中有向下的分加速度,车处于失重状态;当车减速时,车有向上的分加速度,车处于超重状态.故A错误;
B、C项:导师战车”沿斜面的方向先加速后减速,加速度大小不好估算.故BC错误;
D项:车的位移是10m,时间是4s,所以可以求出平均速度,故D正确
故选D
【点睛】该题以生活中的情景为模型,考查应用牛顿第二定律解决问题的能力,解答的关键是理解车的运动过程为先加速后减速
4、D
【解析】矢量有大小有方向,合成分解遵循平行四边形定则,标量只有大小,没有方向
【详解】时间和时刻、路程、质量等均为标量,只有大小没有方向,位移、力、瞬时速度和加速度均为矢量.则ABC错误,D正确
故选D
【点睛】解决本题的关键掌握矢量和标量的区别,矢量有大小有方向,标量只有大小,没有方向
5、C
【解析】汽车刹车到停止所需的时间:
则刹车后2s内的位移:
刹车后6s内的位移等于刹车后4s内的位移,刹车减速至0的逆过程视为初速度为0的匀加速直线运动,则:
x′==40m
则刹车后2s内与刹车后6s内汽车通过的位移大小之比为3:4,ABD错误,C正确。
6、C
【解析】物体在上升和下落过程中,空气阻力都做负功.设空气阻力为F,物体上升最大高度为h,由动能定理得:上升阶段:,下落阶段:,联立解得空气阻力大小为:,故C正确,A,B,D错误;
故选C
7、AB
【解析】位移-时间图象表示物体的位置随时间的变化,图象上的任意一点表示该时刻的位置,图象的斜率表示该时刻的速度,斜率的正负表示速度的方向
【详解】t=0时,A物体的位置坐标为x1,B的位置坐标为0,所以A物体在B物体的前面,故A正确.B在t2秒末之前任意时刻位置坐标均小于A物体的位置坐标,直到t2秒末与A物体的位置坐标相同,即两物体相遇,在此之后B物体的位置坐标大于A物体的位置坐标,即B物体跑在前面,故B正确.由于位移-时间图的斜率表示该时刻的速度,斜率的正负表示速度的方向,所以在0-t1时间内A物体的斜率大于B物体的斜率即A的速度大于B的速度,故C错误.由于位移-时间图的斜率表示该时刻的速度,由图可以看出t1之前A的斜率大于B的斜率,即A的速度大于B的速度,但是在此之后A的斜率为零,即A物体速度为零,B物体的速度保持不变,所以从t1后B物体的速度大于A物体的速度,故D错误.故选AB
8、CD
【解析】A、B、以木块为研究对象,分析受力情况:重力mg、斜面的支持力N和摩擦力为静摩擦力f,f沿斜面向上,故A、B错误;C、根据牛顿第二定律得:f-mgsin30°=ma,解得,,方向平行斜面向上,故C正确,;D、小球受到的支持力等于重力垂直于斜面的分力;故;故D正确;故选CD
【点睛】根据牛顿第二定律求解木块所受的摩擦力大小和方向.本题首先要正确分析木块的受力情况,其次要能根据牛顿第二定律列式,求摩擦力
9、CD
【解析】考查弹力的突变和牛顿第二定律。
【详解】A.对小球受力分析:
弹簧弹力:
A错误;
B.剪断弹簧的瞬间,弹簧弹力突变为0,绳的拉力也突变为0,水平面对物体有向上的支持力,与重力平衡,合力等于0,加速度为0,B错误;
C.剪断细绳的瞬间,绳的拉力突变为0,物体有往下掉的趋势,水平面对物体有向上的支持力,与重力等大反向,此时物体的合外力为弹簧弹力,水平向左,C正确;
D.由牛顿第二定律:
解得加速度,D正确。
故选CD。
10、BC
【解析】AB.在第一次在小铅块运动过程中,小铅块与木板之间的摩擦力使整个木板一直加速,第二次小铅块先使整个木板加速,运动到B部分上后A部分停止加速,只有2部分加速,加速度大于第一次的对应过程,故第二次小铅块与2木板将更早达到速度相等,所以小铅块还没有运动到2的右端。故A错误,B正确;
CD.图乙所示过程中,铅块在木板1上滑动时,铅块给木板的摩擦力为,此时木板的加速度
则对木板2:
选项C正确,D错误;
故选BC。
11、ABC
【解析】A.若传送带不动,工件的加速度
a=μg=1m/s2
由得
m/s=3m/s
选项A正确;
B.若传送带以速度v=4m/s逆时针匀速转动,工件的受力情况不变,由牛顿第二定律得知,工件的加速度仍为
a=μg=1m/s2
工件的运动情况跟传送带不动时的一样,则
vB=3m/s
选项B正确;
CD.若传送带以速度v=2m/s顺时针匀速转动,工件滑上传送带时所受的滑动摩擦力方向水平向左,做匀减速运动,工件的加速度仍为
a=μg=1m/s2
当工件的速度减为零时,有
所以工件达到B端时一直做匀减速运动,达到B端的瞬时速度
m/s=3m/s
选项C正确,D错误。
故选ABC。
12、AC
【解析】自由落体运动做初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动,根据位移时间公式求出下降的高度,根据速度时间公式求出第2s末的速度;
【详解】AB、前2s内下落的距离为:,故A正确,B错误;
CD、第2s末的速度为:,故C正确,D错误;
故选AC;
【点睛】解决关键知道自由落体运动的运动规律,结合运动学公式灵活求解
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.; ②.
【解析】由于遮光板很窄,可以认为通过光电门时速度不变,分别求出通过第一个和第二个光电门时的速度,如果已知从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间,则根据加速度的定义可求小车的加速度;如果已知第一个光电门到第二个光电门的距离,则根据速度位移关系可求小车的加速度
【详解】(1)小车通过第一个光电门的速度,小车通过第二个光电门的速度,从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为△t,则小车的加速度为a=;
(2)若第一个光电门到第二个光电门的距离为s,根据速度位移关系,则小车的加速度为a=
14、 ①.B ②.C ③.0.81 ④.2.0 ⑤.未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 ⑥.不满足
【解析】(1)在探究加速度与物体质量、受力关系的实验中,应该使用控制变量法;
(2)根据实验的原理和注意事项确定正确的操作步骤;
(3)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点2的瞬时速度,根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度;
(4)当F≠0时,a=0.也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0,是没有平衡摩擦力,或平衡摩擦力不足引起的.当小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时,才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小,否则图象将会发生弯曲
【详解】(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;
这种实验方法是控制变量法,故选B
(2) A项:当m远小于M时,才可以认为绳对小车的拉力大小近似等于沙和沙桶的重力,故A错误;
B项:小车的加速度通过纸带进行求解,不能通过牛顿第二定律进行求解,故B错误;
C项:改变小车的质量重复实验时,不需要重新平衡摩擦力,故C正确;
D项:实验时应先接通电源,再释放纸带,故D错误
故选C
(3) 点2的瞬时速度
根据△x=aT2,运用逐差法得,
(4) 图线不过原点表明当F≠0时,a=0.也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0,是没有平衡摩擦力,或平衡摩擦力不足引起的;
图线在末端弯曲的原因是F较大时,钩码重力与绳的拉力有较大的差异,从而产生很大的误差.即不满足m<<M
【点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项.其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚.对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由.比如为什么要平衡摩擦力,为什么要先接通电源后释放纸带等
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)
【解析】(1)设飞机起飞速度为v,则有
解得:
(2)设第二种方法中起飞过程经历时间为t, 则
飞机位移:
航空母舰位移:
x2=v2mt
位移关系:
x1-x2=L
联立解得:
17、(1)42N(2)0.75(3)240N
【解析】(1)不受推力时匀速下滑,物体受重力,支持力,摩擦力,
沿运动方向有:
mgsinθ-f=0
所以:
f=mgsinθ=7×10×sin37°=42N
(2)又:
f=μmgcosθ
解得:
μ=tanθ=0.75
(3)受推力后仍匀速运动则:
沿斜面方向有:
Fcosθ-mgsinθ-μFN=0
垂直斜面方向有:
FN-mgcosθ-Fsinθ=0
解得:
F=240N
【点睛】本题主要是解决摩擦因数,依据题目的提示,其在不受推力时能匀速运动,由此就可以得到摩擦因数μ=tanθ
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