资源描述
全国百强校】山西大学附属中学2026届高一物理第一学期期末质量检测试题
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、如图所示,小明用水平力推停在水平地面上的汽车,但没有推动,下列关于小明没有推动汽车的解释中正确的是()
A.小明的推力与汽车对小明反作用力相互抵消,所以汽车不动
B.小明的推力小于地面对汽车的摩擦力,所以汽车不动
C.小明的推力与地面对汽车的摩擦力平衡,所以汽车不动
D.汽车由于质量大,惯性很大,小明的水平力大小有限,不可能推动
2、关于参考系的选取,以下说法正确的是( )
A.参考系必须选取静止不动的物体
B.参考系必须是和地面联系在一起的
C.在空中运动的物体不能作为参考系
D.任何物体都可以作为参考系
3、亚里士多德认为:物体越重下落得越快.伽利略否定了这种看法.在同一高塔顶端同时释放一片羽毛和一个金属球,金属球先于羽毛落到地面,根据伽利略的观点这主要是因为( )
A.它们的重量不同 B.它们的密度不同
C.它们的材料不同 D.它们受到的空气阻力影响不同
4、某质点沿x轴做直线运动,其位置坐标随时间变化的关系可表示为,其中x的单位为m,时间t的单位为s,则下列说法正确的是( )
A.若n=1,则物体做匀速直线运动,初位置在0m,速度大小为5m/s
B.若n=1,则物体做匀速直线运动,初位置在5m,速度大小为4m/s
C.若n=2,则物体做匀变速直线运动,初速度大小为0,加速度大小为4m/s2
D.若n=2,则物体做匀变速直线运动,初速度大小为5m/s,加速度大小为2m/s2
5、如图所示,水平杆上套有两个质量不计的轻环,两细线等长,下端系着质量为M的物体,系统静止,则
A.杆对每个环的支持力一定等于
B.杆对每个环的支持力一定大于
C.细线对环的拉力可以小于
D.细线对环的拉力不可以等于 Mg
6、如图所示,固定斜面段光滑,段粗糙,两物体叠放在一起从点由静止下滑,下滑过程中保持相对静止,则
A.在段时,受三个力作用
B.在段时,可能受二个作用
C.在段时,可能处于失重状态
D.整个下滑过程中,一定均处于失重状态
7、物体在直角坐标系所在的平面内由点开始运动,轴方向的加速度随时间变化图像如图所示,轴方向速度随时间变化的图象如图所示,物体的初速度为则对该物体运动过程的描述正确的是
A.物体在0~2s做直线运动,在2s~3s做曲线运动
B.物体在0~2s的加速度大小为2s~3s的加速度大小为
C.物体在0~2s和2s~3s内位移之比
D.物体2s末速度最大,最大值为
8、如图所示,在一次救灾工作中,一架沿水平直线飞行的直升机,用悬索救起伤员.直升机和伤员以相同水平速度匀速运动的同时,悬索将伤员吊起,在某一段时间内,二者之间的距离l与时间t的关系为式中l表示伤员到直升起的距离,H表示开始计时时伤员与直升机的距离,b是一常数,t表示伤员上升的时间,不计伤员和绳索受到的空气阻力.这段时间内从地面上观察,下面判断正确的是
A.悬索始终保持竖直 B.伤员做匀变速直线运动
C.伤员做匀变速曲线运动 D.伤员的加速度大小、方向均不变
9、如图t=0时,甲乙两汽车从相距70km的两地开始相向行驶,它们的图象如图所示,忽略汽车掉头所需时间,下列对汽车运动状况的描述正确的是( )
A.在第1小时末,乙车改变运动方向
B.在第2小时末,甲乙两车相距10km
C.在前4小时内,乙车运动加速度的大小总比甲车的大
D.在第4小时末,甲乙两车相遇
10、如图甲所示,A、B两长方体叠放在一起放在光滑的水平面上,B物体从静止开始受到一个水平变力的作用,该力与时间的关系如图乙所示,运动过程中A、B始终保持相对静止.则在0~2t0时间内,下列说法正确的是
A.t0时刻,A、B间的静摩擦力为零
B.t0时刻,A、B的速度最大
C.2t0时刻,A、B的加速度最小
D.2t0时刻,A、B离出发点最远,速度为零
11、如图所示,表示一物体在0~4 s内做匀变速直线运动的v-t图象.根据图象,以下说法正确的是( )
A.物体始终沿正方向运动
B.物体先向负方向运动,在t=2 s后开始向正方向运动
C.物体在整个运动过程中加速度一直不变
D.物体在t=2 s前位于出发点负方向上,在t=2 s后位于出发点正方向上
12、一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶,下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论正确的是()
A.车速越大,它的惯性越大
B.质量越大,它的惯性越大
C.车速越大,刹车后滑行的路程越长
D.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越大
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、在“探究物体质量一定时加速度与力的关系”实验中,小明同学做了如图甲所示的实验改进,在调节桌面水平后,添加了用力传感器来测细线中的拉力.
(1)关于该实验的操作,下列说法正确的是________.
A.必须用天平测出砂和砂桶的质量
B.一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
C.应当先释放小车,再接通电源
D.需要改变砂和砂桶的总质量,打出多条纸带
E.实验中需要将小车轨道适当倾斜以平衡摩擦力
F.实验中小车应从靠近打点计时器位置静止释放
(2)实验得到如图乙所示的纸带,已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,相邻两计数点之间还有四个点未画出,由图中的数据可知,打下B点时,小车运动的速率是_____m/s.小车运动的加速度大小是______m/s2.(计算结果保留三位有效数字)
(3)由实验得到小车加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示.则小车与轨道的滑动摩擦力Ff=____N.
14、在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中;
(1)在研究物体的“加速度、作用力和质量”三个物理量的关系时,我们用实验研究了小车“在质量一定的情况下,加速度和作用力的关系”;又研究了“在作用力一定的情况下,加速度和质量之间的关系”。这种研究物理问题的科学方法是( )
A.建立理想模型的方法 B.控制变量法 C.等效替代法 D.类比法
(2)打点计时器是力学实验常用的仪器,实验室有两种打点计时器,如图所示,某实验小组决定使用电火花打点计时器,则应选用图中的________(填“甲”或“乙”)计时器。
(3)本实验中,小车的质量为M,沙与沙桶的总质量为m,则在实验中必须满足M_________m。(填“远大于”、“远小于”或“等于”)
(4)某次实验中得到一条纸带,如图所示,从比较清晰的点起,分别标明0、l、2、3、4……,量得0与1两点间距离,1与2两点间距离,2与3两点间距离,3与4两点间的距离,则小车的加速度为_____________。(交流电的频率为50Hz)(小数点后保留两位数字)。
15、某实验小组利用打点计时器测量小车做匀变速直线运动时的瞬时速度。该实验小组选取了一条点迹清晰的纸带,如图所示。图中O、A、B、C、D是按打点先后顺序依次选取的计数点,相邻计数点间的时间间隔为T。他们发现,纸带上由O点到D点相邻计数点之间的距离逐渐增大,用vB和vC分别表示打点计时器打下B点和C点时小车运动的速度,可判断vB______vC(选填“大于”或“小于”)。测得A、C两点间距离为x,打点计时器打下B点时小车运动的速度vB =_________。
三.计算题(22分)
16、(12分)如图所示,在海滨游乐场里有一种滑沙运动。某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下,滑到斜坡底端B点后,沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来。如果人和滑板的总质量m=60kg,滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ=0.5,斜坡的倾角θ=37°(sin37°=0.6,cos 37°=0.8),斜坡与水平滑道间是平滑连接的,整个运动过程中空气阻力忽略不计,重力加速度g取10m/s2。
求:
(1)人从斜坡上滑下的加速度为多大?
(2)若由于场地的限制,水平滑道的最大距离BC为L=20.0m,则人在斜坡上滑下的距离AB应不超过多少?
17、(10分)如图所示,质量M=2kg的足够长的木板与桌面间的动摩擦因数等于μ=0.5,木板右端(到定滑轮足够远)用平行桌面的轻绳跨过轻质定滑轮连接一质量m0=3kg的小球,小球到地面的高度h=1.4m.g取10m/s2
(1)将木板由静止释放,其加速度a多大?
(2)若在木板上表面中间放置一物块m=1kg,木板与物块间的动摩擦因数等于μ′=0.1.将木板由静止释放,求小球落地瞬时速度v多大?
(3)在(2)问的条件下且球落地后不再弹起,求木板运动的时间多长?
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】A.小明的推力与汽车对小明反作用力是一对作用力与反作用力,不能相互抵消,故A错误;
BC.汽车在水平推力的作用下保持静止状态,汽车水平方向上受到的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,故B错误,C正确;
D.能否推动取决于小车合力,如果汽车与地面间的摩擦很小,小明有可能推动,故D错误。
故选C。
2、D
【解析】参考系的选择是任意的,选取的原则是根据研究问题的需要以及方便性选择,所以D正确,
3、D
【解析】重的物体和轻的物体下落的快慢相同,即两物体同时落地原因是:现实中由于存在空气,而羽毛受到的阻力相对于重力来说较大,加速度
,
故金属球的加速度大于羽毛的加速度,故金属球首先落地,故ABC错误,D正确;
故选D。
【点睛】金属球与羽毛能否同时落地,关键看加速度是否相同;其中羽毛阻力与重力比不能忽略,玻璃球重力远大于阻力,根据牛顿第二定律列式分析即可。
4、C
【解析】若n=l,则x=5+2t,即初位置在x=5m处,速度大小为v=2m/s,不变,所以物体做匀速直线运动,速度大小为2m/s,故A错误;若n=2,则,与对比可得:,故C正确,D错误;故选C.
5、A
【解析】AB.对整体受力分析,可知整体受重力、两环的支持力及摩擦力而处于平衡,竖直方向上受两支持力及重力且平衡,故两支持力的合力应等于重力,即
2N=Mg
解得
故A正确、B错误;
CD.设绳子拉力为F,每根绳子与竖直方向的夹角为θ,则
2Fcosθ=Mg
解得:
由于cosθ≤1,所以
当θ=60°时,cosθ=,解得
F=Mg
故CD错误。
故选A。
6、C
【解析】根据牛顿第二定律求出整体的加速度,隔离对A进行分析,从而判断B对A是否有摩擦力,根据加速度方向分析AB的超重或失重状态
【详解】A项:在CD段,整体的加速度为:,隔离对A分析,有:mAgsinθ+fA=mAa,解得:fA=0,可知A受重力和支持力两个力作用.故A错误;
B项:设DE段物块与斜面间的动摩擦因数为μ,在DE段,
隔离对A分析,有:mAgsinθ+fA=mAa,解得:fA=-μmAgcosθ,方向沿斜面向上
所以A一定受三个力,故B错误;
C、D项:在下滑过程中,CD段加速度沿斜面向下,A、B均处于失重状态.在DE段,可能做加速运动,可能做匀速直线运动,也可能做减速运动,可能处于失重状态,故C正确,D错误
故选C
【点睛】本题考查了物体的受力分析,A、B保持相对静止,之间有无摩擦力是解决本题的突破口,本题通过整体隔离分析,运用牛顿第二定律求解
7、BD
【解析】物体在0~2s时间内,x方向做匀加速运动,y方向做匀速运动;在2s~3s内,x方向做匀减速运动,y方向做匀减速运动;根据运动的合成知识进行求解.
【详解】A.物体在0~2s内,x方向做ax1=1m/s2的匀加速运动,y方向做匀速运动,可知合运动是曲线运动;在2s~3s内,x方向做初速度vx=2m/s,加速度为ax=2m/s2的匀减速运动;y方向做初速度vy=2m/s,加速度为ay2=2m/s2的匀减速运动,则合加速度方向与合初速度方向共线,可知物体做直线运动,选项A错误;
B.物体在0~2s的加速度大小为a=ax1=1m/s2,2s~3s的加速度大小为,选项B正确;
C.物体在0~2s内x1=;,合位移:;2s~3s内位移的位移:;,则,则之比为,选项C错误;
D.因2s末在x方向和y方向都要做匀减速运动,可知物体2s末速度最大,最大值为,选项D正确;
故选BD.
8、ACD
【解析】直升机和伤员之间的距离以变化,知伤员在竖直方向上做匀加速直线运动,伤员实际的运动是水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上匀加速直线运动的合运动;
【详解】A.由可知伤员在竖直方向的运动是加速度的方向竖直向上,大小恒定的匀加速直线运动,竖直方向只受两个力的作用,所以悬索的拉力大于伤员的重力,因此悬索始终保持竖直,所以A正确;
BCD.伤员在水平方向做匀速直线运动,竖直方向上是匀加速直线运动,那么伤员的运动,相对直升机做加速度不变的匀加速直线运动,从地面看,就是类平抛运动,故CD正确,B错误
【点睛】解决本题的关键知道伤员在水平方向和竖直方向上的运动规律,通过运动的合成进行求解
9、BC
【解析】A.由图可知,2小时内乙车一直做反方向的运动,1小时末开始减速但方向没有变,故A错误;
B.图象与时间轴围成的面积为汽车运动的位移,则可知,2小时内,甲车正向运动的位移为
而乙车反向运动,其位移大小为
因两车相向运动,且初始时刻相距70km,则2小时末时,两车还相距
故B正确;
C.图象斜率表示加速度,由图可知,乙车的图象斜率总是大于甲车的图象的斜率,故乙车的加速度总比甲车的大,故C正确;
D.4小内甲车的总位移为
而乙车的总位移为
即乙车的位移为正方向的30km,两车原来相距70km,4小时末时,甲车离出发点120km,而乙车离甲车的出发点
故此时甲乙两车不相遇,故D错误。
故选BC
10、ABD
【解析】根据牛顿第二定律分析何时整体的加速度最大.再以A为研究对象,当加速度最大时,A受到的静摩擦力最大.分析整体的运动情况,分析何时B的速度最大,并确定何时AB位移最大
【详解】以整体为研究对象,根据牛顿第二定律分析得知,t0时刻整体所受的合力为0,加速度为0,再以A为研究对象,分析可知,A受到的静摩擦力为0.故A正确.整体在0-t0时间内,做加速运动,在t0-2t0时间内,向原方向做减速运动,则t0时刻,A、B速度最大,故B正确.2t0时刻,整体的合力最大,则A、B的加速度最大,选项C错误;0-2t0时间内,整体做单向直线运动,位移逐渐增大,则2t0时刻,A、B位移最大,离出发点最远,根据对称性知,2t0时刻速度为0.故D正确.故选ABD
11、BC
【解析】AB.v-t图象斜率表示加速度,速度的正负号表示运动方向,速度先是负方向,在t=2 s后改为正方向,故A错误,B正确;
C.斜率一直不变所以加速度不变,故C正确;
D.v-t图象与时间轴围成的面积表示位移,负半轴的面积表示负方向的位移,故4s内,一直位于出发点负方向上,故D错误。
故选BC。
12、BC
【解析】AB.惯性是物体的固有属性,它与物体的质量有关,与物体的速度无关,故A错误,B正确;
CD.根据可知车速越大,刹车后滑行的路程越长,与惯性的大小无关,故C正确,D错误
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.DEF ②.0.721 ③.2.40 ④.1.0
【解析】(1)[1] AB.对小车的拉力是通过力传感器得到的,故无需测量沙和沙桶的质量,也不需要满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量,故AB错误;
C.使用打点计时器,应先接通电源,在释放小车,故C错误;
D.探究物体质量一定时加速度与力的关系,要改变沙和沙桶的总质量,打出多条纸带,故D正确;
E.由于实验要求研究小车的合外力与加速度的关系,需要排除与轨道的滑动摩擦力的影响,所以实验中需要将长木板倾斜,以平衡摩擦力,故E正确;
F.在释放小车前,小车应尽量靠近打点计时器,以能在纸带上打出更多的点,有利于实验数据的处理和误差的减小,故F正确;
(2)[2]相邻两计数点之间还有四个点未画出,相邻两计数点间的时间间隔为,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,打下点时,小车运动的速率是:
[3]根据可得:
(3)[4]根据牛顿第二定律可知:
解得:
14、 ①.B ②.乙 ③.远大于 ④.0.60
【解析】(1)[1]研究“在作用力一定情况下,加速度和质量之间的关系”时,运用的科学方法是控制变量法,故选B。
(2)[2]某实验小组决定使用电火花打点计时器,则应选用图中的乙计时器。
(3)[3]沙和沙桶加速下滑,处于失重状态,其对细线的拉力小于重力。设拉力为T,根据牛顿第二定律,对沙和沙桶有
对小车,有
解得
故当时,有
则在实验中必须满足M远大于m。
(4)[4]当电源的频率为50Hz时,它每隔0.02s打一次点。从比较清晰的点起,每五个打印点取一个作为计数点,故每两个计数点的时间间隔T=0.1s。根据题意,由逐差法得
【点睛】此题关键是根据实验原理并结合牛顿第二定律来确定实验的具体操作方法和实验误差的减小方法;能用逐差法求解加速度。
15、 ①.小于 ②.
【解析】[1]纸带上由O点到D点相邻计数点之间的距离逐渐增大,则小车运动的越来越快,所以.
[2] A、C两点间距离为x,相邻计数点间的时间间隔为T,则打点计时器打下B点时小车运动的速度:
三.计算题(22分)
16、(1)2.0 m/s2;(2)50m
【解析】(1)根据牛顿第二定律求出人从斜坡上下滑的加速度。
(2)根据牛顿第二定律求出在水平面上运动的加速度,结合水平轨道的最大距离求出B点的速度,结合速度位移公式求出AB的最大长度。
【详解】(1)根据牛顿第二定律得,人从斜坡上滑下的加速度为
(2)在水平面上做匀减速运动的加速度大小为
a2=μg=5m/s2
根据速度位移公式得,B点的速度为
根据速度位移公式得
【点睛】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,本题也可以结合动能定理进行求解。
17、(1) (2)2.8m/s(3)1.37s
【解析】(1)根据牛顿第二定律对木板和小球列出方程,注意二者加速度大小相等;
(2)根据牛顿第二定律对木板和小球列出方程,对小球根据运动学公式进行求解;
(3)根据木板和物块的受力问题,判断二者之间的运动关系,然后利用运动学公式进行求解即可,注意求解加速度为关键;
【详解】(1)由静止释放,则球向下加速运动,则根据牛顿第二定律有:
木板向右加速运动,则根据牛顿第二定律有:
联立解得:;
(2)球向下加速运动,则根据牛顿第二定律有:
假设物块与木板发生相对滑动,则对木板:
得:
由于物块的最大加速度为:,所以假设正确,说明物块与木板确实发生相对滑动;
球匀加速下降:
则小球落地的瞬时速度为:;
(3)球下落过程时间:
球落地瞬时木板与球速度相同:
此过程中物块:,则
球落地瞬时物块的瞬时速度为:
之后木板继续减速,物块继续以加速,直到共速为v2,
此过程中木板:,则:,方向水平向左
经过时间二者共速,则:
解得:,
物块与木板达到共速后因,故m相对M继续滑动,直到板停下来,此时物块仍在运动
此过程中木板:,则,方向水平向左
再经过时间停止运动,则:,则:
所以木板运动的总时间为:
【点睛】分析清楚物体运动过程,应用牛顿第二定律与运动学公式即可正确解题,解题时注意木板和物块之间的运动关系
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