资源描述
2025年江西省安远县一中高一物理第一学期期末联考试题
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
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、去年10 月,云南省迪庆州发生一起“火流星”(陨石)空爆事件,空爆高度为37km.假设空爆后一块质量为m 的陨石竖直下落,在某时刻受到的空气阻力为,则此时陨石加速度的大小为( )
A. B.
C. D.g
2、物体在三个互成角度的共点恒力F1=6N、F2=8N、F3=10N的作用下,处于平衡状态.当撤去F2后,合力变为
A.4N B.6N
C.8N D.16N
3、在研究物体的运动时,下列物体中可以当作质点处理的是( )
A.研究乒乓球运动员打球过程中旋球
B.计算一列火车通过铁路大桥所用时间的问题中的火车
C.研究火星自转速度时的火星
D.用定位系统确定汽车位置时的汽车
4、如图给出了两个物体做直线运动的速度图线,其中甲图线与横轴平行,乙图线为通过坐标原点的直线.由图可知( )
A.甲做匀加速直线运动
B.甲处于静止
C.乙做匀速直线运动
D.乙做匀加速直线运动
5、两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球,细线上端固定在同一点,若两个小球以相同的角速度绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动,则两个小球在运动过程中,相对位置关系示意图正确的是图中的( )
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、如图所示,长为L的细线,一端固定在O点,另一端系一个质量为m的小球,在最低点A给小球一个水平方向的瞬时冲量I,使小球绕悬点O在竖直平面内运动。为使细线始终不松弛,I的大小可选择下列四项中的( )
A.大于 B.小于
C.大于 D.大于,小于
8、有一种游戏,游戏者手持乒乓球拍托球移动,距离大者获胜。若某人在游戏中沿水平面做匀加速直线运动,球拍与球保持相对静止且球拍平面和水平面之间的夹角为θ,如图所示.设球拍和球质量分别为M、m,不计球拍和球之间的摩擦,不计空气阻力,则( )
A.运动员的加速度大小为gtanθ B.球拍对球的作用力大小为mg
C.球拍对球的作用力大小为mgcosθ D.运动员对球拍的作用力大小为
9、质量不等的两物块A和B其质量为mA和mB置于粗糙水平面上,两物体与水平面的动摩擦因数相同.如图所示,当用水平恒力F作用于左端A上,两物块一起加速运动时,AB间的作用力大小为N1,当水平恒力F作用于右端B上,两物块一起加速运动时,AB间作用力大小为N2,则( )
A.两次物体运动的加速度大小不相等
B
C.
D若水平面光滑,则
10、 “磨刀不误砍柴工”,磨刀的过程可理想化为如图乙所示的情境。已知磨刀石上、下表面与水平地面间的夹角均为α,刀与磨刀石上表面间的动摩擦因数为μ,手对刀施加与磨刀石上表面成θ角的恒力F,使刀沿上表面向下匀速运动.刀的重力可忽略不计.则刀所受摩擦力的大小为
A.Fcosθ B.μF sinθ
C.Fsinα D.μFsinα
11、如图所示,在光滑的桌面上有M、m两个物块,现用力F推物块m,使M、m两物块在桌上一起向右加速,则M、m间的相互作用力为( )
A. B.
C.若桌面的摩擦因数为μ,M、m仍向右加速,则M、m间的相互作用力为+μMg D.若桌面的摩擦因数为μ,M、m仍向右加速,则M、m间的相互作用力仍为
12、小船在静水中的速度为3m/s,它在一条宽为150m,水流速度为5m/s的河中渡河,下列说法正确的是( )
A.小船能到达正对岸
B.渡河的最短时间为50s
C.以最短位移渡河,小船的渡河时间为62.5s
D.以最短时间渡河,小船的渡河位移为250m
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、某同学利用如图所示实验装置“探究加速度与力、质量的关系”
(1)实验中打点计时器应接______电源选填“交流”或“直流”;为了用沙和沙桶的重力表示绳上拉力,实验中小车质量应______沙和沙桶的总质量.选填“远大于”、“远小于”或“等于”
(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到图象如图所示,可能是图中的图线______.选填“甲”、“乙”、“丙”
14、在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中,某实验小组利用如图所示的实验装置,将一端带滑轮的长木板固定在水平桌面上,木块置于长木板上,并用细绳跨过定滑轮与砂桶相连,小车左端连一条纸带,通过打点计时器记录其运动情况。
(1)下列做法正确的是_____
A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B.在探究加速度与力的关系时,作a--F图象应该用折线将所描的点依次连
C.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源
D.通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度
(2)下图是实验时平衡阻力的情形,其中正确的是____(选填字母)
(3)某学生在平衡摩擦力时,把长木板的一端垫得过高,使得倾角偏大。他所得到的a–F关系可用图中的________表示(图中a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力)。
(4)右图是打出纸带的一段,相邻计数点间还有四个点未画出,已知打点计时器使用的交流电频率50 Hz。由图可知,打纸带上B点时小车的瞬时速度vB=________m/s,木块的加速度a=________m/s2。(结果保留两位有效数字)
15、某实验小组利用图所示的装置探究加速度与力、质量的关系:
(1)下列做法正确的是________(填字母代号)
A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B.在调节木板倾斜度,平衡木块所受到的摩擦阻力时,不应该将纸带拴在木块上
C.实验时,要先接通打点计时器的电源再放开木块
D.通过增减木块上的砝码改变研究对象的质量时,要重新调节木板倾斜度
(2)为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量________木块和木块上砝码的总质量.(填“远大于”“远小于”或“近似等于”)
(3)甲、乙两同学在同一实验室,各取一套图所示的装置放在水平桌面上,木块上均不放砝码,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度a与拉力F的关系,分别得到图中甲、乙两条直线.设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙,由图可知,m甲_____m乙.(填“>”“<”或“=”)
三.计算题(22分)
16、(12分)如图甲所示为倾斜的传送带始终以恒定的速度沿顺时针方向转动,主动轮、从动轮的大小可忽略不计,传送带与水平面夹角为一质量m=1kg的小物块以初速度从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动,物块到传送带顶端的速度恰好为零,物块运动的速度--时间图像如图乙所示,已知求:
(1)0~2s内物块的加速度及传送带底端到顶端的距离
(2)物块与传送带间的动摩擦因数;
(3)如果物块可以在传送带上留下划痕,求0~4s内传送带上的划痕长度
17、(10分)竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤,如图所示,弹簧秤的秤钩上悬挂一个质量m=4kg的物体,试分析下列情况下电梯各种具体的运动情况(g取10m/s2):
(1)当弹簧秤的示数T1=40N,且保持不变;
(2)当弹簧秤的示数T2=32N,且保持不变;
(3)当弹簧秤的示数T3=44N,且保持不变
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】对陨石由牛顿第二定律列方程求解
【详解】由牛顿第二定律得:
解得:
故选A
2、C
【解析】物体受到三个共点的恒力作用而处于平衡状态,当撤去某个恒力F2时,余下力的合力与F2大小相等、方向相反,从而即可求解
【详解】F1=6N、F2=8N、F3=10N,处于平衡状态;当撤去F2后,则F2的力与余下两个力的合力等值反向.所以合力大小8N.故选C
【点睛】本题中利用了平衡条件的推论,得到撤去F1后物体的合力是恒力,关键要抓住平衡条件来解题
3、D
【解析】A.研究乒乓球运动员打球过程中旋球时,乒乓球不能看做质点,否则就没有旋转了,选项A错误;
B.计算一列火车通过铁路大桥所用时间问题中,火车的大小不能忽略,火车不能看做质点,选项B错误;
C.研究火星自转速度时,不能把火星看做质点,否则就没有旋转了,选项C错误;
D.用定位系统确定汽车位置时,汽车的大小可忽略不计,可把汽车看做质点,选项D正确;
故选D.
4、D
【解析】匀速直线运动的速度时间图线是平行于时间轴的一条直线,匀变速直线运动是倾斜的直线
【详解】甲图线与时间轴平行,表示速度不变,甲做匀速直线运动;乙图线中速度随时间均匀增加,加速度不变,表示做匀加速直线运动.故D正确,ABC错误.故选D
【点睛】解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义,知道图线斜率的含义,能根据图象的形状判断出物体的运动情况
5、B
【解析】设细线与竖直方向的夹角为,根据牛顿第二定律有
解得
所以两个小球以相同的角速度绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动,则两个小球在运动过程中高度相同,在同一水平面上,所以B正确;ACD错误;
故选B。
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、BC
【解析】存在两种可能:
(1)小球在运动过程中,最高点与O点等高或比O低时,线不松弛。由得
即冲量I小于,细线不松,A错误,B正确;
(2)小球恰能过最高点时,在最高点速度设为v0,对应的最低点速度设为v2,则有
根据机械能守恒得
解得
所以为使细线始终不松弛,v0的大小范围为,即冲量I大于,选项C正确,D错误。
故选BC。
【点睛】本题是机械能守恒定律与向心力知识的综合应用。轻绳系的小球恰好到达圆周的最高点时,临界速度为,是常用的临界条件。
8、AD
【解析】A.球和运动员具有相同加速度,对小球分析如图所示
则小球所受的合力为mgtanθ,根据牛顿第二定律得
故A正确;
BC.根据平行四边形定则知,球拍对球的作用力
故BC错误;
D.对球拍和球整体分析,整体的合力为(M+m)a,根据平行四边形定则知,运动员对球拍的作用力为
故D正确。
故选AD。
9、BC
【解析】先对整体分析求出加速度的大小,再隔离分析求出A、B间的作用力大小,从而求出作用力之和和作用力的比值;
【详解】A、根据牛顿第二定律得对整体分析:,则两次物体运动的加速度大小相等,但是方向相反,故选项A错误;
B、分别隔离B和A得:,则:
同理可以得到:,则
则得到,,故BC正确;
D、由于和不相等,所以即使水平面光滑,与也不相等,故选项D错误
【点睛】本题考查了牛顿第二定律的运用,关键掌握整体法和隔离法的使用,先整体求加速度,再隔离求出相互的作用力
10、AB
【解析】对刀进行受力分析如图:
刀做匀速直线运动,正交分解:
滑动摩擦力:
AB正确,CD错误。
故选AB。
11、BD
【解析】根据牛顿第二定律,对整体有:a= ;对M:N=Ma=.故B正确,A错误;根据牛顿第二定律得:对整体有:;对M:N﹣μMg=Ma,得:N=μMg+Ma=.故D正确,C错误
【点睛】本题是连接类型的问题,关键是灵活选择研究对象.对于粗糙情况,不能想当然选择C,实际上两种情况下MN间作用力大小相等
12、BC
【解析】A.当合速度与河岸垂直,渡河位移才最短,水流速度为5m/s,而静水中的速度为3m/s,小于水流的速度,那么合速度不可能垂直河岸,故A错误;
B.当静水中的速度与河岸垂直时,渡河时间最短,为:
故B正确
D.渡河时间最短时,它沿水流方向的位移大小为:
x=v水tmin=5×50m=250m
则渡河位移
s=m
故D错误;
C.设船的速度与河岸成θ角时,渡河位移最小,根据运动的合成与分解可知,
,θ=53°
渡河时间
故C正确;
故选BC。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.交流 ②.远大于 ③.丙
【解析】(1)考查打点计时器的使用及探究加速度与质量和作用力的关系的原理,反过来用牛顿第二定律可以知道;
(2)同样从牛顿第二定律反向思维可以知道图象不过原点的原因;
【详解】(1)无论是何种打点计时器,均使用的是交流电源,当沙桶带着小车做匀加速直线运动时,由牛顿第二定律对小车有:,对沙桶有:,则可以得到:,显然当时;
(2)由于摩擦力的存在,当沙桶及沙质量较小进,可以拉不动小车加速,则此时小车的加速度为零,所以当未平衡摩擦力时,图象是图丙
【点睛】本题是考查打点计时器的操作以及探究过程中出现的细节问题,这是考虑次要因素形成的,所以要反过来进行思考
14、 ①.AD ②.B ③.C ④.0.15 ⑤.0.60
【解析】(1)[1] A.为了减小误差,调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行,故A正确。
B.连线时不能折线相连,要用平滑的曲线连接才符合实际情况,故B错误。
C.实验时,应先接通打点计时器电源再放开木块,故C错误。
D.因为平衡摩擦力后,满足
可以约掉质量,所以通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度,即只需平衡一次摩擦力,故D正确。
(2)[2] 平衡摩擦力时,是只让小车在倾斜的平板上做匀速直线运动,同时小车匀速运动需根据纸带判断,故B正确AC错误。
(3)[3] 平衡摩擦力时木板垫的过高,当小桶和砂子重力为0时,小车加速度并不为0,故C正确ABD错误。
(4)[4][5] 由运动学公式求速度和加速度分别:
15、 ①.AC ②.远小于 ③.<
【解析】(1)[1]A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行,否则拉力不会等于合力,A正确;
B.在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,应该将纸带拴在木块上,通过判断纸带上打出的点迹是否均已来判断木块是否做匀速运动,进而判断是否平衡了摩擦力,B选项错误;
C.打点计时器要“早来晚走”即实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块,而当实验结束时应先控制木块停下再停止打点计时器,C正确;
D.平衡摩擦力后,有
,
即
,
与质量无关,故通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度,D错误;
选择AC。
(2)[2]按照教材上的理论若以砝码桶及砝码作为小木块的外力,则有
,
而实际实验过程中砝码桶及砝码也与小木块一起做匀加速运动,即对砝码桶及砝码有
,
对小木块有
,
综上有:小物块的实际的加速度为
,
只有当时,才能有效的保证实验的准确性;
(3)[3]当没有平衡摩擦力时有:
,
故
,
即图线斜率为,观察图线可知。
三.计算题(22分)
16、(1)-10m/s2;32m(2)0.5(3)20m
【解析】(1)根据图示图象应用加速度定义式求出加速度,v-t图象与坐标轴形成图形的面积等于物体的位移
(2)应用牛顿第二定律求出动摩擦因数
(3)求出两段时间内物块相对于传送带的滑行距离,然后求出划痕长度
【详解】(1)由图示图象可知,0~2s内物块的加速度为:,负号表示加速度方向与速度方向相反;
由图示图象可知,传送带底端到顶端的距离为:x=×(24+4)×2+ ×2×4=32m;
(2)0~2s内,由牛顿第二定律得:mgsinθ+μmgcosθ=ma,
代入数据解得:μ=0.5;
(3)由v-t图象可知,物块在0~2s内向上做减速运动,当减速到与传送带速度相等时,
由于重力沿传送带的分力大于物块受到的最大静摩擦力,物块继续向上做减速运动,由此可知传送带的速度为4m/s,
0~2s内物块相对传送带向上的位移:d1=×(24+4)×2−4×2=20m,
2s-4s内,物块相对传送带向下的位移:d2=4×2- ×(4+0)×2=4m,
则划痕长度为d1=20m
【点睛】本题考查了牛顿第二定律的应用,解决本题的关键理清物体在整个过程中的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.动摩擦因数也可以根据动能定理求解
17、(1)电梯处于静止或匀速直线运动状态;(2)电梯加速下降或减速上升;(3)电梯加速上升或减速下降
【解析】解:(1)选取物体为研究对象,物体受重力、弹簧秤的拉力,取向上为正方向,当T1=40N,且保持不变时,根据牛顿第二定律有
T1-mg=ma1
解得这时电梯的加速度
由此可见电梯处于静止或匀速直线运动状态。
(2)当T2=32N,且保持不变时,根据牛顿第二定律有
T2-mg=ma2
解得这时电梯的加速度
即电梯的加速度方向竖直向下.电梯加速下降或减速上升。
(3)当T3=44N,且保持不变时,根据牛顿第二定律有
T3-mg=ma3
解得这时电梯的加速度
即电梯的加速度方向竖直向上.电梯加速上升或减速下降。
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