资源描述
长春市重点中学2025年高一物理第一学期期末学业水平测试模拟试题
考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
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、质量为10kg的物体置于一个倾角为的斜面上,它与斜面间的动摩擦因数,从开始,物体以一定的初速度沿斜面向上滑行,经过时间时滑动到最大位移处。则下列图中反映物体受到的摩擦力随时间变化规律的是(取沿斜面向上为正方向,) ( )
A. B.
C D.
2、蹦极是一种勇者挑战自我的极限运动。如图为永泰大樟溪蹦极:弹性绳的一端固定在蹦极跳台上,另一端绑住蹦极者,蹦极者从总高度(至水面)78米的蹦极台跳下(可近似为自由落体),a点到跳台的距离等于弹性绳的自然长度,c点为蹦极者向下运动的最低点。则蹦极者自跳台跳下,从a点竖直向下运动到c点的过程中(不超过弹性绳的弹性限度)( )
A.速度逐渐减小 B.速度先增大再减小
C.加速度先增大再减小 D.加速度逐渐减小
3、如图所示,轻绳OA、OB和OP将一只元宵花灯悬挂在P点,花灯保持静止.已知绳OA和OB的夹角为120°,对O点拉力的大小皆为F,轻绳OP对O点拉力的大小为( )
A.F B.F
C.F D.2F
4、下列说法中,正确的是
A.质点一定是体积极小的物体
B.当研究一列火车全部通过桥所需的时间时,可以把火车视为质点
C.研究自行车的运动时,因为车轮在转动,所以无论研究哪方面问题,自行车都不能视为质点
D.地球虽大,且有自转,但有时仍可被视为质点
5、在不计空气阻力的情况下,下列运动中机械能守恒的是
A.物体从空中自由下落
B.物体在粗糙的水平面上滑行
C.跳伞运动员匀速下降
D.重物被起重机悬吊着匀加速上升
6、如图所示,建筑装修中工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨,当对磨石加竖直向上大小为F的推力时,磨石恰好沿斜壁向上匀速运动,已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ,则磨石受到的摩擦力是( )
A.(F-mg)cosθ B.(F-mg)sinθ
C.μ(F-mg)cosθ D.μ(F-mg)
7、两个共点力的大小为F1 = 15N,F2 = 8N,它们的合力大小可能等于( )
A.21 N B.25 N
C.8 N D.9 N
8、一位同学乘坐直升电梯从一楼上到六楼的过程中,其v-t图像如图所示。已知该同学的质量m=60kg,g=9.8m/s2.下列说法正确的是( )
A.2-9s时间内该同学处于平衡状态 B.前2s内该同学处于超重状态
C.前2s内该同学对电梯底部的压力大小为540N D.10s内电梯的位移大小为17m
9、将物体所受重力按力的效果进行分解,下列图中正确的是( )
A. B.
C. D.
10、如图所示为某质点运动的v-t图象,2~4s内图线为对称弧线,若4s末质点回到了出发点,则下列说法正确的是( )
A.1~2s内质点的加速度大小为8m/s2
B.2~4s内质点的位移大小为8m
C.3s末质点的加速度等于零
D.3s末质点的速度为8m/s
11、如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为,B与地面间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F,则
A.当时,A、B都相对地面静止
B.当时,A的加速度为
C.当时,A相对B滑动
D.随着F的增大,B的加速度不会超过
12、两位同学分别在塔的不同高度,各用一只球做自由落体实验.甲球的质量是乙球的2倍,释放甲球处的高度是释放乙球处高度的一半,且两球释放处离地的高度足够高,则( )
A.甲球下落的加速度是乙球的2倍
B.甲球落地时的速度是乙球的一半
C.甲、乙两球各下降时的速度相等
D.甲、乙两球各下降时的速度相等
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、(1)利用图中所示的装置可以研究自由落体运动.实验中需要调整好仪器,接通打点计时器的电源,打点稳定后,松开纸带,使重物下落.打点计时器会在纸带上打出一系列的小点
①为了测试重物下落的加速度,还需要的实验器材有________.(填入正确选项前的字母)
A.天平 B.秒表 C.米尺
②若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重物加速度值,而实验操作与数据处理均无错误,写出一个你认为可能引起此误差的原因:_________________
(2)如图所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上相邻两计数点间的时间间隔为T=0.10s,其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm,则A点处瞬时速度的大小vA=_______m/s,小车加速度的计算表达式为a=_____________,加速度的大小为a=___________m/s2.(计算结果均保留两位有效数字)
14、利用如图甲所示的实验装置探究加速度与合外力的关系,实验中认为细绳对木块的拉力等于砝码和砝码桶的总重力。请思考探究思路并回答下列问题。
(1)下列做法正确的是________(填字母代号)。
A.在找不到合适的学生电源的情况下,可以使用四节干电池串联作为打点计时器的电源
B.平衡摩擦力的方法是悬挂砝码桶但不得在砝码桶中添加砝码,使木块能拖着纸带匀速滑动
C.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行
D.实验时,先接通打点计时器的电源再放开木块
(2)如图乙所示,是挂上砝码桶,装入适量砝码,按实验要求打出的一条纸带:A、B、C、D、E是纸带上选取的五个计数点,相邻两个计数点之间还有四个计时点未画出。用刻度尺测出各计数点到A点之间的距离,已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端。其中打出计数点C时木块的速度vC=______m/s,木块的加速度a=__________m/s2(结果均保留两位有效数字)。
(3)实验时改变砝码及砝码桶的总质量m,分别测量木块对应的加速度a。根据测得的多组数据画出a-m关系图象,如图丙实线所示。此图象的上端明显偏离直线,造成此现象的主要原因可能是____________。
15、为了验证“当质量一定时,物体的加速度与它所受的合力成正比”的结论是否正确,一组同学用图甲所示的装置进行实验,并将得到的实验数据描在图乙所示的坐标图中。
(1)关于该实验,下列叙述正确的是( )
A.保持小车的质量不变,改变沙和桶的总质量
B.保持沙和桶的总质量不变,改变小车的质量
C.保持小车和沙桶的质量均不变
D.同时改变小车和沙桶的质量
(2)在图乙中作出a-F图线。( )
(3)由a-F图线可以发现,该组同学实验操作中遗漏了_____这个步骤。
(4)根据a-F图线可以求出小车的质量是______保留两位有效数字)。
三.计算题(22分)
16、(12分)汽车以15 m/s的速度匀速行驶,司机发现前方有危险,在0.8 s后才能作出反应,实施制动,这个时间称为反应时间.若汽车刹车时能产生的最大加速度为5 m/s2,从汽车司机发现前方有危险到刹车后汽车完全停下来,汽车所通过的距离叫刹车距离.求:
(1)在反应时间内汽车行驶的距离;
(2)刹车后汽车行驶的距离
17、(10分)如图,直杆水平固定,质量m=0.1kg的小圆环套在杆上A点,在竖直平面内对环施加一个与杆夹角θ=53°的斜向上恒力F,使小圆环由静止开始沿杆向右运动,并在经过B点时撤掉此拉力F,小圆环最终停在C点.已知小圆环与直杆间动摩擦因数μ=0.8,AB与BC的距离之比S1:S2=8:5.(g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
(1)BC段小圆环的加速度a2的大小 ;
(2)AB段小圆环的加速度a1的大小;
(3)拉力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、D
【解析】物体以一定的初速度沿斜面向上滑行时,受到的斜面的滑动摩擦力方向沿斜面向下,为负值,大小为
物体到达最高点时,速度为零,重力的下滑分力大小为
而最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,则有重力的下滑分力小于最大静摩擦力,所以静止在最高点,根据平衡条件得物体受到的静摩擦力方向沿斜面向上,为正值,且大小为
故选D。
2、B
【解析】在a点到c点的过程中,人受到绳的拉力作用,越往下拉力越大;开始时拉力小于重力,合力的方向向下,根据
可知加速度逐渐减小,速度增加;当继续往下运动拉力大于重力后,合力的方向向上,根据
可知加速度逐渐增大,做加速度逐渐增大的减速运动;所以人从a点竖直向下运动到c点的过程中他的速度先增加后减小,加速度先减小后增加; 故B正确,ACD错误;
故选B。
3、A
【解析】对O点受力分析并由平衡条件可知,OP绳的拉力等于OA绳与OB绳的拉力的合力,由于OA绳与OB绳的大小相等,夹角为1200,由平行四边形定则可知,两力的合力为F,即OP绳的拉力为F,故A正确
4、D
【解析】A.当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,是否是质点与体积无关,故A错误;
B.当研究一列火车全部通过桥所需的时间时,火车的长度与桥相比不能忽略,故B错误;
C.研究自行车的运动时,因为车轮在转动,如果研究车轮的转动情况,不能看成质点,但是如果研究自行车通过很远一段距离的时间,可以看成质点,故C错误;
D.地球虽大,且有自转,但研究公转时可被视为质点,故D正确
5、A
【解析】物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功,根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况,即可判断物体是否是机械能守恒
【详解】自由落体运动,只有重力做功,机械能守恒,故A正确;物体在粗糙水平面上滑行,水平面摩擦力做负功,机械能减少,故不守恒,故B错误;跳伞运动员匀速下降,动能不变,重力势能减小,总的机械能减小,故机械能不守恒,故C错误;重物被起重机悬吊着匀加速上升,动能增大,重力势能增大,机械能增加,故D错误.故选A
6、A
【解析】磨石受重力、推力、斜壁的弹力及摩擦力而处于平衡状态,由图可知,F一定大于重力;
先将重力及向上的推力合力后,将二者的合力向垂直于斜面方向及沿斜面方向分解可得:在沿斜面方向有:
f=(F-mg)cosθ
在垂直斜面方向上有:
FN=(F-mg)sinθ
则
f=(F-mg)cosθ=μ(F-mg)sinθ
故选A。
7、ACD
【解析】二力合成遵循平行四边形定则,同向时合力最大,反向时合力最小,合力范围:|F1+F2|≥F≥|F1-F2|
【详解】二力合成时合力范围:|F1+F2|≥F≥|F1-F2|;两共点力,F1=15N,F2=8N,故合力最大23N,最小7N,之间任意结果都可以;故B错误,ACD正确.故选ACD
【点睛】本题关键是明确二力合成时遵循平行四边形定则,夹角越大,合力越小,同向时合力最大,反向时合力最小
8、ABD
【解析】A.由图像可知,2-9s时间内该同学做匀速直线运动,加速度为零,由牛顿第二定律,可得合力F为零,所以该在此时间段处于平衡状态,A正确;
B.该同学乘坐直升电梯从一楼上到六楼,规定向上为正方向,前2s物体的加速度为正,即加速度向上,此为超重状态,B正确;
C.前2s加速度向上,大小为,令FN为电梯对人支持力,对人分析,由牛顿第二定律,有
FN-mg=ma
代入数值计算的
FN=648N
由牛顿第三定理,可知前2s内该同学对电梯底部的压力大小为648N,C错误;
D.速度—时间图像所围成的面积表示位移,则10s内电梯的位移
D正确。
故选ABD。
9、ABD
【解析】A.A项中物体重力分解为垂直于斜面使物体压紧斜面的分力G1和沿斜面向下使物体向下滑的分力G2,故选项A正确;
B.B项中物体的重力分解为沿两条细绳使细绳张紧的分力G1和G2,故选项B正确;
C.C项中物体的重力应分解为垂直于两接触面使物体压紧两接触面的分力G1和G2,故选项C错误;
D.D项中物体的重力分解为水平向左压紧墙的分力G1和沿绳向下使绳张紧的分力G2,故选项D正确
10、ABC
【解析】A.1~2s内质点的加速度为
所以1~2s内质点的加速度大小为8m/s2,故A正确;
B.4s末质点回到了出发点,所以2~4s内质点的位移大小等于1~2s的位移大小,为
故B正确;
C.3s末图线的斜率为零,所以此时加速度为零,故C正确;
D.设3s末质点的速度大小为v。图线“面积”表示位移,则
所以
故D错误。
故选ABC。
11、CD
【解析】AB之间的最大静摩擦力为:fmax=μmAg=2μmg,则A、B间发生滑动的最小加速度为a=μg,B与地面间的最大静摩擦力为:
f′max=μ(mA+mB)g=μmg
故拉力F最小为F:
F-fmax=ma
所以F不小于3μmg,AB将发生滑动;
A.当 F<2μmg时,F<fmax,AB之间不会发生相对滑动,B与地面间会发生相对滑动,所以A、B 都相对地面运动,故A错误。
B.当F=μmg时,A、B以共同的加速度开始运动,将A、B看作整体,由牛顿第二定律有
F-μmg=3ma
解得
a=μg
故B错误,
C.由上分析可知,当F>3μmg时,A相对B滑动。故C正确。
D.对B来说,其所受合力的最大值
Fm=2μmg-μmg=μmg
即B的加速度不会超过μg,故D正确。
故选CD。
12、CD
【解析】A.甲乙两物体都做自由落体运动,加速度都为g,故A错误
B.由可知,甲球的落地速度是乙球落地速度的,故B错误
C.根据,知经过1s时两球的速度相等,故C正确
D.根据,知各下落1m时,速度相等,故D正确
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.C ②.打点计时器与纸带间的摩擦 ③.0.86 ④. ⑤.0.64
【解析】(1)根据运动学公式得:
解得:
为了测试重物下落的加速度,还需要的实验器材有:米尺,用来测量计数点之间的距离,C正确,AB错误;
故选C。
(2)若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重物加速度值,说明重物下落过程中除了受重力,还受到了打点计时器对纸带的摩擦力等阻力;
(3)根据匀变速运动规律,A点处瞬时速度S1到S6段的平均速度,则有:
m/s
根据逐差法:
代入数据得:
m/s2。
14、 ①.CD ②.0.54 ③.1.0 ④.砝码和砝码桶的总质量不再满足远小于木块质量
【解析】(1)[1]A.在找不到合适的学生电源的情况下,打点计时器使用的为交流电源,也不能使用干电池,A错误;
B.平衡摩擦力的方法是在木板的右端垫高撤掉砝码桶,打开电源拖动纸带做匀速运动,B错误;
C.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行,C正确;
D.实验时,为了充分利用纸带获得较多的数据,先接通打点计时器的电源再放开木块,D正确;
故选:CD。
(2)[2]相邻计数点间的时间间隔为
;
C点的瞬时速度等于BD间的平均速度,则
;
[3]根据可得
(3)[4]随着力F的增大,即砝码和小盘总质量的增大,不再满足砝码和砝码桶的质量远小于小车的质量,因此曲线上部出现弯曲现象。
15、 ①.A ②. ③.平衡摩擦力 ④.0.25kg
【解析】(1)[1]本实验为了验证“当质量一定时,物体的加速度与它所受的合力成正比”的结论是否正确,所以要保持小车的质量不变,改变沙和桶的总质量,从而改变小车所受的拉力,A正确,BCD错误;
故选A。
(2)[2]如图为作出的作出a-F图线
(3)[3]从上图中发现直线没过原点,当F≤0.2N时,a=0.也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0,说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消呢。该组同学实验操作中遗漏了平衡摩擦力这个步骤;
(4)[4]根据
变形得:
可知a-F图线的斜率表示小车的质量,则有:
解得:m=0.25kg
三.计算题(22分)
16、(1)12 m (2)22.5 m
【解析】(1)在反应时间内汽车做匀速直线运动,其位移为
x1=v0t1
得
x1=15×0.8 m=12 m
(2)由开始制动到速度为零的时间
汽车制动后做匀减速直线运动,位移
得
17、(1)8 m/s2 ;(2)5 m/s2;(3)7.5N;
【解析】(1)在BC段,小圆环受重力、弹力、摩擦力.小圆环受力分析如图所示;
F合=f=µN=µmg
=0.8×10m/s2=8 m/s2
(2)AB段匀加速运动,由公式可知:vB2=2a1s1
BC段匀减速运动,由公式可知:vB2=2a2s2
s1:s2=8:5
得:
(3)当Fsinθ<mg,小圆环在AB段运动的受力分析如图
由牛顿定律可知:
代入数据得:F1≈1.05N
当Fsinθ>mg,小圆环AB段运动的受力分析如图
由牛顿定律可知:
代入数据得:F2=7.5N
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