资源描述
山西省大同市煤矿第四中学2025年高一物理第一学期期末学业质量监测模拟试题
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、关于平抛运动和圆周运动,下列说法正确的是
A.平抛运动过程中物体在相等时间内速度的改变量一定相等
B.平抛运动中速度方向不断变化,因而加速度一定是变化的
C.做圆周运动的物体加速度方向一定指向圆心
D.匀速圆周运动是加速度不变的运动
2、如图所示,在水平地面上做匀速直线运动的汽车,通过定滑轮用绳子吊起一个物体,若汽车和被吊物体在同一时刻的速度分别为v1和v2,则下面说法正确的是( )
A物体做匀速运动,且v2=v1
B.物体做加速运动,且v2>v1
C.物体做加速运动,且v2<v1
D.物体做减速运动,且v2<v1
3、关于质点运动,下列说法中正确的是
A.质点的速度越大,其加速度也就越大
B.质点运动的平均速度是指路程与所用时间的比值
C.选择不同参考系,质点的运动情况一定是不相同的
D.做直线运动的质点,其某段时间内的位移大小跟路程不一定相等
4、如图所示,图乙中用力F取代图甲中的m,且F=mg,其余器材完全相同,不计摩擦,图甲中小车的加速度为a1,图乙中小车的加速度为a2.则( )
A.a1=a2 B.a1>a2
C.a1<a2 D.无法判断
5、在粗糙的水平面上,一个小朋友拉着一个物体沿逆时针方向做匀速圆周运动,点为圆心,则下图中,能正确表示物体受到的拉力和摩擦力的图示是()
A. B.
C. D.
6、如图,小车水平向右加速运动时,物块M相对车厢静止于车厢壁上,当小车的加速度增大时,则下列说法正确的是
A.M对车厢壁的压力增大 B.车厢壁对M的摩擦力增大
C.车厢壁与M间的动摩擦因数减小 D.M所受合力不变
7、关于自由落体运动,下列说法正确的是
A.某段时间平均速度等于末速度的一半
B.某段位移的平均速度等于初速度与末速度和的一半
C.在任何相等时间内位移差相同
D.在任何相等时间内速度变化相同
8、如图甲所示,在光滑水平面上叠放着A、B两物体。现对A施加水平向右拉力F,通过传感器可测得A的加速度a随拉力F变化的关系如图乙所示。已知重力加速度g=10 m/s2,由图线可知( )
A.A的质量mA=2 kg B.B的质量mB=2 kg
C.A、B间的动摩擦因数μ=0.2 D.B的加速度一直随F增大而增大
9、如图所示,C是水平地面,A、B是两个长方形物块,F是作用在物块B上沿水平方向力,物体A和B以相同的速度做匀速直线运动。由此可知,A、B间的滑动摩擦系数μ1和B、C间的滑动摩擦系数μ2有可能是( )
A., B.,
C., D.,
10、某质点做匀变速直线运动的位移x与时间t的关系式为x=7t+5t2,x与t单位是m和s,则该质点
A.第1s内的位移是12m
B.前2s内的平均速度是34m/s
C.任意相邻1s内的位移差都是10m
D.任意ls内的速度增量都是10m/s
11、如图所示,质量为m的物体A放在质量为M、倾角为的斜面B上,斜面B置于粗糙的水平地面上,用平行于斜面的力F拉物体A,使其沿斜面向下匀速运动,斜面B始终静止不动,则下列说法中正确的是()
A.斜面B相对地面有向右运动的趋势 B.地面对斜面B的静摩擦力大小为
C.地面对斜面B的支持力大小为 D.斜面B与物体A间的动摩擦因数为
12、如图所示,细绳一端固定在墙上,另一端拴一个质量为m的小球,小球用固定在墙上的水平轻弹簧支撑,静止时细绳与竖直方向的夹角为53°(已知重力加速度为g,cos53°=0.6,sin 53°=0.8)下面说法正确的是( )
A.小球静止时弹簧的弹力大小为
B.小球静止时细绳的拉力大小为
C.剪断细绳瞬间小球加速度为
D.剪断弹簧瞬间小球的加速度为
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m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当M与m的大小关系满足_______时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的总重力
②甲同学在探究加速度与力关系时,根据测量数据作出的图线,如图a所示.则实验存在的问题是___________________________
③乙、丙两同学用同一装置探究加速度与力的关系时,画出了各自得到的图线,如图b所示.则两同学做实验时的哪一个物理量取值不同? 答:_______
④下图是实验中得到的纸带.已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,每相邻两个计数点间还有4个点未画出,利用下图给出的数据可求出小车下滑的加速度为________m/s2.(结果保留三位有效数字)
14、某实验小组用如图所示装置“探究加速度与物体受力的关系”,已知重力加速度为g,打点计时器所接的交流电的频率为50Hz,滑轮足够光滑,力传感器可测出轻绳中的拉力大小。实验步骤如下:
①按图所示,安装好实验器材,但不挂砝码盘;
②垫高长木板右侧,轻推小车后,使小车能沿长木板向下匀速运动;
③挂上砝码盘,调节木板左侧定滑轮,使牵引动滑轮的细线与木板平行;
④砝码盘中放入砝码,先通电,再放车,由打出的纸带求出小车的加速度并记录传感器示数;
⑤改变砝码盘中砝码的质量,重复步骤④,求得小车在不同合力作用下的加速度。
根据以上实验过程,回答以下问题:
(1)对于上述实验,下列说法正确的是_______。
A.必须要测出砝码和砝码盘的总质量
B.传感器的示数等于小车受到的合力
C.小车向左加速时,砝码处于失重状态
D.砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量
(2)如图(甲)是在实验中得到的一条纸带,相邻计数点间还有四个计时点没有画出,如图(乙)是以传感器的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a-F图象。
①小车的加速度大小为_______m/s2;打下计数点2时,小车的速度大小为_______m/s(结果保留两位有效数字)。
②若实验过程中,交流电的实际频率比50Hz稍大一些,则①中计算所得的小车加速度应比小车的实际加速度_____(选填“大”或“小”)。
③分析(乙)图时,该小组用量角器测得图线与横坐标的夹角为θ,通过计算式求得图线的斜率为k,则小车的质量为_______
A. B. C. D.
(3)本实验中,随着砝码质量的增加,测得的小车加速度也会增加,当砝码和砝码盘的质量远大于小车的质量时,小车的加速度大小约为_______。
A.2g B.1.5g C.g D.0.5g
15、在研究匀变速直线运动规律的实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带.图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间还有四个点没有画出,打点计时器用的交流电频率为50Hz
(1)相邻两个计数点间的时间间隔是______秒
(2)点的瞬时速度大小为______
(3)运动小车的加速度大小为______
三.计算题(22分)
16、(12分)从离地面一定高度的空中自由落下一个小球,现测得小球下落时间为4s.求:
(1)小球下落的高度H;
(2)最后1s内的位移X;
(3)下落高度为总高度的1/4时的速度
17、(10分)如图所示,在一倾角的固定斜面上放一个质量的小物块A,一轻绳跨过两个轻滑轮一端固定在墙壁上,另一端连接在物块A上,且物块A上端轻绳与斜面平行,动滑轮下方悬挂质量的重物B,整个装置处于静止状态。已知跨过动滑轮的轻绳间的夹角为,物块A与斜面间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小。
(1)求斜面上物块A所受的静摩擦力大小f;
(2)要使物块A保持静止,求重物B质量的最大值。
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】平抛运动的加速度不变,做匀变速曲线运动,匀速圆周运动的加速度大小不变,方向时刻改变
【详解】A、平抛运动过程中速度的改变量,一定,则相等时间内速度的改变量一定相同,故A正确;
B、做平抛运动的物体只受重力,是恒力,故加速度保持不变,恒为g,B错误;
C、做匀速圆周运动的物体,其加速度方向一定指向圆心,做非匀速圆周运动的物体,其加速度方向不指向圆心.故C错误;
D、做匀速圆周运动的物体,加速度方向每时每刻指向圆心,故加速度方向每时每刻发生变化,故D错误;
故本题选A
【点睛】解决本题的关键知道平抛运动和匀速圆周运动的特点,知道平抛运动的加速度不变,匀速圆周运动的加速度在变化
2、C
【解析】将汽车的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,如图所示:
设两段绳子夹角为,沿绳子方向的速度等于重物的速度大小重物的速度,所以,汽车向右匀速行驶,则增大,则增大,所以重物的速度增大,物体在做加速运动,故C正确,ABD错误。
3、D
【解析】加速度等于单位时间内的速度变化量,反映速度变化快慢的物理量,等于速度的变化率,与速度无关;平均速度是指位移与所用时间的比值;选择不同参考系,质点的运动情况可能相同;路程是实际运动轨迹的长度,位移为初位置到末位置的有向线段
【详解】A、速度很大,加速度可以为零,故A错误;
B、平均速度是指位移与所用时间的比值,B错误;
C、选择不同参考系,质点的运动情况可能相同,比如小汽车相对于地面和相对于地面上静止的物体,运动情况是相同的,C错误;
D、若物体做往复直线运动,那么其运动的总路程必然大于位移,D正确
故选D
【点睛】掌握加速度、速度、平均速度、位移和路程等描述运动的基本概念是解决本题的关键
4、C
【解析】甲图中m加速下降,处于失重状态,故m对绳子的拉力小于重力mg,定滑轮不改变拉力的大小,只改变拉力的方向,故小车受到的拉力F1小于mg;乙图中定滑轮不改变拉力的大小,只改变拉力的方向,故小车受到的拉力F2等于mg;结合牛顿第二定律,可知a1<a2,故选C
5、C
【解析】物体做匀速圆周运动,则合外力应指向圆心,由于物体受到摩擦力,故合外力为拉力与摩擦力的合力,即二者的合力指向圆心;摩擦力方向与相对运动方向相反,沿切线方向,由图可知,满意上述要求只有C;C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6、A
【解析】小车向右做匀加速直线运动,物体M相对小车静止,加速度与车的加速度相同,分析物块的受力情况根据牛顿第二定律研究摩擦力、弹力
【详解】以物块为研究对象,分析受力,作出力图如图
A.当加速度a增大时,车厢壁对物块的压力:N=ma增大,根据牛顿第三定律,M对车厢壁的压力增大,故A正确;
B.物块竖直方向受力平衡,合外力等于零,摩擦力f=Mg,保持不变.故B错误;
C.动摩擦因数与接触面的材料和粗糙程度有关,故动摩擦因数不变,故C错误;
D.小车的加速度增大时,弹力N=ma增大,合力增大.故D错误
故选A
7、BD
【解析】自由落体运动的物体,只有当从开始运动计时起,某段时间的平均速度等于末速度的一半,选项A错误;自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动,故某段位移的平均速度等于初速度与末速度和的一半,故B正确;自由落体运动是匀变速直线运动,在任何连续相等时间内位移变化相同,注意是连续相等时间内,故C错误;在任何相等时间内速度变化△v=gT,故D正确;故选BD
8、BC
【解析】AB.由图像可以看出,当力F<48N时加速度较小,A、B相对静止,加速度相同,对整体法,由牛顿第二定律
则得
由数学知识得
所以
当F>48N时,A的加速度较大,采用隔离法,由牛顿第二定律,对A有:
则得
由数学知识得
联立解得
故A错误,B正确;
C.当F=60N时,a=8m/s2,对A有:
解得
故C正确;
D.当AB间出现相对滑动时,B所受滑动摩擦力不变,即合外力不变,加速度不变,故D错误。
故选BC
9、CD
【解析】先以A为研究对象,A做匀速运动,合力为零,由平衡条件分析可知,A不受摩擦力,否则水平方向上A的合力不为零,不可能做匀速直线运动,则知A、B间的动摩擦因数μ1可能为零,也可能不为零;再以整体为研究对象,由平衡条件分析可知,地面对B一定有摩擦力,则B与地面之间的动摩擦因数μ2一定不为零。
故选CD。
10、ACD
【解析】将t=1s代入到x=7t+5t2中得到第1s内的位移;将t=2s代入到x=7t+5t2中得到前2s内的位移,在根据求平均速度;由推论△x=aT2,研究任意相邻1s内的位移差.速度增量△v=at
【详解】将t=1s代入到x=7t+5t2中得到第1s内的位移x1=12m,故A正确;将t=2s代入到x=7t+5t2中得到前2s内的位移x2=34m,前2s内的平均速,故B错误.将x=7t+5t2与匀变速直线运动的位移公式x=v0t+at2对照得到:初速度v0=7m/s,加速度a=10m/s2,则任意相邻1s内的位移差是△x=aT2=10×12m=10m,故C正确;任意1s内的速度增量△v=at=10×1m/s=10m/s,故D正确.所以ACD正确,B错误
【点睛】本题考查对匀变速直线运动位移公式的掌握程度和应用能力,以及对加速度的理解能力
11、BC
【解析】AB、将A和B看成一个整体,对其进行受力分析,由平衡条件可知,地面对B的静摩擦力f=Fcosθ,方向水平向右,故B相对地面有向左运动的趋势,故A错误, B正确;
C、由平衡条件可知,地面对B支持力FN=(M+m)g+Fsinθ,故 C正确;
D、对A进行受力分析可知,在平行于斜面的方向上有mgsinθ+F=μmgcosθ,
解得,故D错误;
12、AC
【解析】小球静止时,分析受力情况,由平衡条件求解弹簧的弹力大小和细绳的拉力大小;细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变,则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反,根据牛顿第二定律即可求出加速度;快速撤去弹簧瞬间,小球所受的合力与撤去前的弹簧弹力大小相等、方向相反,根据牛顿第二定律求出此瞬间小球的加速度大小为
【详解】小球静止时,受力如图所示,由平衡条件得:弹簧的弹力大小为:,细绳的拉力大小为:,故A正确,B错误;细绳剪断瞬间弹簧的弹力不变,则小球所受的合力与断前细绳拉力的大小相等、方向相反,此瞬间小球的加速度大小为:,C正确;弹簧剪断瞬间,细绳的弹力可以突变,,使球沿半径方向合力为零,球沿垂直半径方向获得加速度,使球绕旋点下摆,D错误.故选AC.
【点睛】本题中小球先处于平衡状态,由平衡条件求解各力的大小,后烧断细绳,小球处于非平衡条件,抓住细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变是关键
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①. ②.平衡摩擦力过度(或平板倾斜过度) ③.小车的质量不同 ④.
【解析】(1)以整体为研究对象有mg=(m+M)a,解得:,
以M为研究对象有绳子的拉力F=Ma=,
显然要有F=mg必有m+M=M,故有M>>m,即只有M>>m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力
(2) 图中没有拉力时就有加速度,是由于实验前平衡摩擦力多度造成的
(3) 根据牛顿第二定律F=Ma,,a与F成正比,斜率是质量的倒数,两同学做出的a-F图像斜率不同,说明两次试验时两车及车上砝码的总质量不同;
(4)每相邻两个计数点间还有4个点未画出,相邻两个计数点间时间间隔为0.1s,根据,利用逐差法:
14、 ①.C ②.2.0 ③.0.41 ④.小 ⑤.C ⑥.D
【解析】(1)[1]AD.小车受到的拉力,可以直接由力传感器测出,所以不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量,故不需要测出砝码和砝码盘的总质量,故AD错误;
B.对小车受力分析,可知小车受到的合力等于力传感器示数的两倍,故B错误;
C.小车向左加速,则砝码和砝码盘向下加速,即重力大于轻绳的拉力,故砝码等于失重状态,故C正确。
故选C
(2)①[2]由于两计数点间还有四个点没有画出,故相邻计数点的时间间隔为T=0.1s,根据:
代入数据得:
m/s2
[3] 依据中时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,则打计数点“2”时小车的速度大小为:
0.41m/s
②[4]若交流电的实际频率大于50Hz,打点计时器打点的时间间隔小于0.02s,计数点间的时间间隔小于0.1s,计算加速度时所用时间t偏大,加速度的测量值小于真实值,即计算结果与实际值相比偏小;
③[5]对a-F图来说,图象的斜率表示小车质量的倒数,对小车根据牛顿第二定律有:
变形得:
由题知该图象的斜率为k,则有:
解得:
故C正确,ABD错误。
故选C。
(3)[6]设小车的加速度为a,则砝码和砝码盘向下加速为2a,对小车,根据牛顿第二定律有:
对砝码和砝码盘,根据牛顿第二定律有:
联立解得:
由上可知,当砝码和砝码盘的质量远大于小车的质量时,即,小车的加速度大小约为:
故D正确,ABC错误。
故选D。
15、 ①. ②. ③.
【解析】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,可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小,根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小;
【详解】(1)打点计时器用的交流电频率为50Hz,每打一个点的时间间隔为,相邻计数点间还有四个点没有画出,表示每两个计数点时间间隔为:;
(2)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,则D点速度为:
;
(3)根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小,
得:,
为了更加准确的求解加速度,我们对两个加速度取平均值
得:
即小车运动的加速度计算表达式为:
代入数据解得:
【点睛】提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用
三.计算题(22分)
16、(1)80m;(2)35m;(3)20m/s
【解析】(1)由自由落体运动的位移公式:H=gt2=×10×42m=80m
(2)小球在前3s内的位移:h=gt32=×10×32m=45m
最后1s内的位移X:x=H-h=80-45=35m
(3)下落高度为总高度的1/4时:h′=H/4=20m
由位移-速度公式:2gh′=v2-0
所以:v=
【点睛】本题考查自由落体运动规律,明确自由落体为初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动,记住基本公式即可解答
17、(1);(2)
【解析】(1)对滑轮分析,有
对小物块分析,有
解得
(2)当静摩擦力等于滑动摩擦力时,绳子拉力最大为
此时重物B的质量最大
解得
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