资源描述
武汉外国语学校2025-2026学年高一上物理期末综合测试模拟试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,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、A、B两物体沿同一方向运动,它们的图像如图所示,下列判断正确的是
A.在时刻前,B物体始终在A物体的前面
B.在这段时间内,B物体的位移比A物体的位移大
C.在时刻前,B物体的速度始终比A物体增加得快
D.在时刻两物体不可能相遇
2、关于力,下列说法中正确的是( )
A.摩擦力一定与物体运动方向相反
B.有弹力一定有摩擦力
C.合力不可能等于其中一个分力
D.大小为4N、8N、15N的三个力合力大小可以为5N
3、如图所示,物体静止于光滑水平面M上,力F作用于物体O点,现要使物体沿着OO'方向做匀加速运动(F和OO'都在M平面内),那么必须同时再加一个力F1,这个力的最小值为( )
A.Ftanθ B.Fcosθ
C.Fsinθ D.
4、为了行车的方便与安全,上山的公路都是很长的“之”字形盘山公路,这样做的主要目的是()
A.减小上山车辆受到的摩擦力
B.减小上山车辆的重力
C.减小上山车辆对路面的压力
D.减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力
5、如图所示,倾角为的光滑斜面体始终静止在水平地面上,其上有一斜劈A,A的上表面水平且放有一斜劈B,B的上表面上有一物块C,A、B、C一起沿斜面匀加速下滑.已知A、B、C的质量均为m,重力加速度为g,下列说法正确的是
A.A、B间摩擦力为零
B.A加速度大小为
C.C可能只受两个力作用
D.斜面体受到地面的摩擦力为零
6、为了进一步提高学生的物理实践意识,练老师利用手机采用频闪拍摄法来代替打点计时器测小球的速度和加速度。让小球从靠近竖直砖墙的某位置由静止释放,用频闪方法拍摄的小球位置如图中1、2、3、4所示.已知连续两次闪光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d.由此可知小球( )
A.在位置“1”是小球的初始位置
B.下落过程中的加速度大小约为
C.从位置1到位置4的过程中平均速度大小约为
D.经过位置4时瞬时速度大小约为:
7、如图所示是做直线运动的甲、乙两物体的xt图像,下列说法中正确的是( )
A.甲启动的时刻比乙早t1
B.当t=t2时,两物体相遇
C.当t=t2时,两物体相距最远
D.当t=t3时,两物体相距x1
8、野外求生时必须具备一些基本常识,才能在享受野外探险刺激的同时,保证最基本的安全。如图所示,为一野外求生人员进入河中岛的情境。已知河宽80m,水流速度为3m/s,人在静水中游泳的速度为5m/s,P为河正中央的小岛,O为河边一位置,OP垂直河岸,人要从河边某处游到小岛P处,则该人员运动的( )
A.最短位移为40m
B.最短位移为50m
C.最短时间为10s,应从O点左侧30m处开始游动
D.最短时间为8s,应从O点左侧24m处开始游动
9、如图所示,水平传送带以不变的速度v=10m/s向右运动。将可视为质点的物体Q轻轻放在水平传送带的左端A处,经时间t,Q的速度也变为10m/s,再经相同的时间到达B端,则以下说法正确的是( )
A.前t秒物体作加速运动,后t秒物体作减速运动 B.后t秒内Q与传送带之间无摩擦力
C.前t秒Q的位移与后t秒Q的位移之比为1:2 D.Q由传送带左端到右端的平均速度为7.5m/s
10、如图所示,在光滑的水平面上放着紧靠在一起的A、B两物体,B的质量是A的2倍,B受到向右的恒力FB=2 N,A受到的水平力FA=(9-2t) N (t的单位是s).从t=0开始计时,则( )
A.A物体在3 s末时刻的加速度是初始时刻的倍
B.t>4 s后,B物体做匀加速直线运动
C.t=4.5 s时,A物体的速度为零
D.t>4.5 s后,A、B的加速度方向相反
11、如图所示,重物A用一根轻弹簧悬于天花板下.图中又画出了重物和弹簧的受力示意图,其中,F1是弹簧拉物体的力、G是物体受的重力、F2是物体拉弹簧的力、F3是天花板拉弹簧的力.下列关于
这四个力的说法正确的是
A.G的反作用力是F3
B.F1的反作用力是F2
C.F2的反作用力是F3
D.F1与G是一对平衡力
12、如图所示,自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径分别为R1、R2、R3,A、B、C是三个轮子边缘上的点.当三个轮子在大齿轮的带动下一起转动时,下列说法中正确的是( )
A.A、B两点的线速度大小一定相等
B.A、B两点的角速度一定相等
C.A、C两点的周期之比为R1∶R2
D.B、C两点的向心加速度之比为R3∶R2
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、如图所示,楔形物体倾角为30°,放在水平地面上,轻质硬杆下端带有轻滑轮。上端顶有重1000N的物体,硬杆只能沿滑槽上下滑动,不计一切擦,g=10m/s2,
(1)若楔形物体重2000N,系统静止时地面对斜面的支持力多大?
(2)求作用于楔形物体上的水平推力至少多大才能将重物顶起?
(3)当轻杆连同上端重物以2m/s2加速上升时,楔形物体对滑轮的作用力多大?
14、如图所示是研究物体做匀变速直线运动规律时得到的一条纸带(实验中打点计时器所接低压交流电源的频率为50Hz),从O点后开始每5个计时点取一个记数点,依照打点的先后顺序依次编号为0、1、2、3、4、5、6,测得S1=5.18cm,S2=4.40cm,S3=3.60cm,S4=2.78cm,S5=2.00cm,S6=1.20cm.(结果保留两位有效数字)
(1)物体的加速度大小a=_____m/s2;
(2)打点计时器打记数点3时,物体的速度大小为v3=_____m/s
15、在“探究加速度与合外力、质量的关系”实验中
(1)某同学的实验方案如图1所示,他想用砝码桶的重力表示滑块受到的合外力F,为了减小这种做法而带来的实验误差,他先做了两方面的调整措施:
①用小木块将长木板无滑轮的一端适当垫高,目的是____________;
②使砝码桶及桶内砝码的总质量________滑块和滑块上砝码的总质量(填“远大于”、“远小于”或“近似于”)
(2)另有甲、乙两同学在同一实验室,各取一套图1所示的装置放在水平桌面上,滑块上均不放砝码,在没有进行第①方面的措施、但满足第②方面的要求的情况下,研究加速度 a 与拉力F的关系,分别得到图2中甲、乙两条图线.设甲、乙用的滑块质量分别为 m甲、m乙,甲、乙用的滑块与长木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙,由图可知,m甲______m乙, μ甲______μ乙.(均填“>”、“<”或“=”)
三.计算题(22分)
16、(12分)某物体沿一条直线运动:
(1)若前一半时间内的平均速度为3 m/s,后一半时间内的平均速度为5m/s,求全程的平均速度?
(2)若前一半位移的平均速度为3m/s,后一半位移的平均速度为5 m/s,求全程的平均速度?
17、(10分)如图所示,质量为4kg的小球用细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上,绳与竖直方向夹角为37°.已知g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)汽车匀速运动时,细线对小球的拉力和车后壁对小球的压力
(2)当汽车以a1=2m/s2向右匀减速行驶时,细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力
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、B
【解析】A.在时刻前,B的速度大于A的速度,但AB出发的位置不确定,无法判断AB的位置关系,故A错误;
B.在图像中,与时间轴所围的面积为物体运动的位移,故在这段时间内,B物体的位移比A物体的位移大,故B正确;
C.在图像中,斜率代表加速度,所以B物体的速度有比A物体速度增加慢的时刻,故C错误;
D.由于不知道出发时的位置关系,故在时刻两物体有可能相遇,故D错误。
故选:B
2、D
【解析】A.摩擦力与相对运动的方向相反,不一定与运动的方向相反,A错误;
B.摩擦力的产生需要在粗糙的接触面之间有弹力,并且发生相对运动趋势或相对运动,B错误;
C.合力可能大于分力、等于分力、小于分力,例如两个分力大小相等且夹角为,则合力与分力大小相等,C错误;
D.三个力共线同向,合力最大值:
三个力不能够成首尾相接的三角形,所以合力不可能为零,最小值为:
因此合力的范围:,合力可以为,D正确。
故选D。
3、C
【解析】要使物体沿着方向做加速运动,合力必须沿着方向,根据三角形定则可知,合力的方向确定了,分力F的大小方向也确定了,当与方向垂直时,如图所示
有最小值,根据几何知识可得
故选C。
4、D
【解析】如图所示,重力G产生的效果是使物体下滑的分力F1和使物体压紧斜面的分力F2
则F1=Gsin θ,F2=Gcos θ,倾角θ减小,F1减小,F2增大,同一座山,高度一定,把公路修成盘山公路时,使长度增加,则路面的倾角减小,即减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力,可使行车安全,故D正确,ABC错误
故选D。
5、C
【解析】整体一起匀加速下滑,具有相同的加速度;先用整体法结合牛顿第二定律求出整体的加速度,再用隔离法分析个体的受力情况
【详解】对B、C整体受力分析,受重力、支持力,B、C沿斜面匀加速下滑,则A、B间摩擦力不为零,BC在水平方向有向左的加速度,则B受A对它的向左的摩擦力,故A错误;选A、B、C整体为研究对象,根据牛顿第二定律可知A加速度大小为gsin θ,故B错误;取C为研究对象,当斜劈B的倾角也为θ时,C只受重力和斜面的支持力,加速度才为ac=gsinθ,故C正确;斜面对A的作用力垂直斜面向上,则A对斜面的作用力垂直斜面向下,这个力可分解为水平和竖直的两个分力,故斜面具有向右相对运动的趋势,斜面受到地面的摩擦力水面向左,故D错误.故选C
【点睛】若一个系统中涉及两个或者两个以上物体的问题,在选取研究对象时,要灵活运用整体法和隔离法.对于多物体问题,如果不求物体间的相互作用力,我们优先采用整体法,这样涉及的研究对象少,未知量少,方程少,求解简便;很多情况下,通常采用整体法和隔离法相结合的方法
6、D
【解析】A.从图可知用频闪方法拍摄小球位置1、2、3、4之间的位移分别为2d、3d、4d,若位置1是小球的初始位置需满足位移之比为1:3:5的关系,选项A错误;
B.小球位置1、2、3、4之间的位移差为一块砖的厚度,即,根据匀变速直线运动连续相等时间内的位移差公式有:,所以下落过程中的加速度大小,选项B错误;
C.从位置1到位置4的过程中平均速度大小约为,选项C错误;
D.经过位置3时的瞬时速度等于位置2到位置4的平均速度,即,则小球经过位置4时瞬时速度大小约为: ,选项D正确。
故选D。
7、ABD
【解析】A.由图像可以看出,乙在t1时刻才开始运动,所以甲启动的时刻比乙早t1,故A正确;
BC.当t=t2时,两物体相遇,而不是相距最远,故B正确,C错误;
D.当t=t3时,两物体相距x1,D正确。
故选ABD
8、AD
【解析】AB.由题意可知,人在静水中的速度大于水流速度,则人可以垂直河岸沿OP运动到P点,即最短位移为40m,故A正确,B错误;
CD.当人在静水中的速度方向垂直河岸时,所用时间最短即为
应从O点左侧
处开始游动,故C错误,D正确。
故选AD。
9、BCD
【解析】A.对物体Q受力分析可知,前t秒物体作加速运动,后t秒物体做匀速直线运动,故A错误;
B.后t秒物体与传送带间无相对滑动,所以后t秒内Q与传送带之间无摩擦力,物体做匀速直线运动,故B正确;
C.前t秒物体作匀加速运动,位移为
后t秒物体做匀速直线运动,位移为
所以前t秒Q的位移与后t秒Q的位移之比为1:2,故C正确;
D.物体Q的总位移为
所以平均速度为
故D正确。
故选BCD。
10、ABD
【解析】设A的质量为m,则B的质量为2m,在两物体保持相对静止时,把AB看成一个整体,根据牛顿第二定律得:,对B隔离分析:设A对B的作用力大小为N,则有:N+FB=2ma,解得:,由此可知当t=4s时,N=0,此后A、B分离,B物体做匀加速直线运动,故B正确;当t=0时,可得:,当t=3s时,加速度为:,则A物体在2s末时刻的加速度是初始时刻的,故A正确;t=4.5s时,A的加速度为:,说明t=4.5s之前A在做加速运动,此时A的速度不为零,而且速度方向与B相同,故C错误;t>4.5s后,A的加速度aA<0,而B的加速度不变,则知t>4.5s后,AB的加速度方向相反,故D正确.所以ABD正确,C错误
11、BD
【解析】AB.F1是指弹簧对重物A的拉力,F2是指重物A对弹簧的拉力,F3是指天花板对弹簧的拉力,G的反作用力是物体对地球的吸引力,F1的反作用力是F2,故A错误,B正确;
C.F2的反作用力是F1,故C错误;
D.F1与G等大反向,共同作用在A上,是一对平衡力,故D正确。
故选BD
12、AC
【解析】A.B两点靠链条传动,线速度相等,根据v=rω知,A.B两点的半径不等,则角速度不等,故A正确,B错误.B.C两点共轴转动,角速度相等,周期相等,A.B两点的角速度之比为R2:R1,则A.B两点的周期之比为R1:R2,所以A.C两点的周期之比为R1:R2.故C正确.由向心加速度a=ω2R知,B.C向心加速度之比为R2:R3.故D错误.故选AC.
【点睛】此题考查了学生对线速度、角速度及向心加速度的理解;解决本题的关键知道共轴转动的点,角速度相等,靠传送带传动轮子边缘上的点,线速度大小相等,知道线速度、角速度、向心加速度之间的关系,并能灵活运用
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 (1) 3000N;(2) ;(3)
【解析】(1)视楔形物体、轻质硬杆和物体为整体,在竖直方向受重力和支持力,根据平衡条件则有:
即系统静止时地面对斜面的支持力3000N
(2)设斜面对滑轮的作用力大小为,对硬杆进行受力分析,由受力平衡可得:
解得斜面对滑轮的作用力的大小为:
故由作用力和反作用力等大反向可得:滑轮对楔形物体作用力垂直斜面向下,大小为;楔形物体受滑轮对楔形物体垂直斜面向下的作用力、重力、地面支持力和水平推力作用,故由受力平衡可得:
(3) 以轻质硬杆为对象,根据牛顿第二定律则有:
解得:
即楔形物体对滑轮的作用力
14、 ①.-0.80 ②.0.32
【解析】(1)从O点后开始每5个计时点取一个记数点,依据打点的先后顺序,依次编号0、1、2、3、4、5、6,,所以计数点间的时间间隔为T=0.1s,根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,得:s4﹣s1=3a1T2,s5﹣s2=3a2T2,s6﹣s3=3a3T2,为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值,得:,代入题目告诉的已知条件,即小车运动的加速度计算表达式为:;代入数据得:
(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,可以求出打纸带上3点时小车的瞬时速度大小,即为
15、 ①.平衡摩擦力 ②.远小于 ③.< ④.>
【解析】在实验中,为了减少这种做法而带来的实验误差,一要排除摩擦力的影响,二要砂桶的重力接近小车所受的合力.a-F图象的斜率表示加速度的倒数;求解出加速度与拉力F的表达式后结合图象分析得到动摩擦因素情况
(1)①用小木块将长木板无滑轮的一端垫高,使得重力沿斜面方向的分力等于摩擦力,目的是平衡摩擦力
②对整体运用牛顿第二定律得,,则小车的合力,当砝码桶及桶内砝码的总质量远小于滑块和滑块上砝码的总质量,滑块和滑块上砝码所受的拉力等于砝码桶及桶内砝码的总的重力
(2)当没有平衡摩擦力时有,故,即图线斜率为,纵轴截距的大小为μg.观察图线可知,
三.计算题(22分)
16、(1)4m/s.(2)3.75m/s.
【解析】(1)设全程所用的时间为t,则由平均速度的定义知,前一半时间内的位移为
x1=v1
后一半时间内的位移为
x2=v2·
全程时间t内的位移为
x=x1+x2=(v1+v2)
全程平均速度为
=(v1+v2)=4m/s
(2)设全程位移为x,由平均速度定义知,前一半位移所用时间为
t1=
后一半位移所用时间为
全程所用时间为
t=t1+t2=
全程的平均速度为
17、(1)T=50N,FN=30N.(2)T=50N,FN=22N
【解析】汽车匀速直线运动时,小球受重力、拉力和后壁的弹力平衡,根据共点力平衡求出拉力和墙壁的弹力大小;根据牛顿第二定律求出后壁对球弹力恰好为零时的加速度,判断小球是否飞起来,从而根据牛顿第二定律求出细线对小球的拉力大小和小球对车后壁的压力大小
【详解】(1)匀速运动时,小球受力分析,小球受到重力、拉力、后壁的弹力,由平衡条件得:
Tsinθ=FN,Tcosθ=mg
代入数据得:T=50N,FN=30N
(2)当汽车向右匀减速行驶时,设车后壁弹力为0时的加速度为a0(临界条件),受重力和拉力两个力,
由牛顿第二定律得:Tsinθ=ma0,Tcosθ=mg
代入数据得:a0 =7.5m/s2
a1=2m/s2<7.5m/s2,向右匀减速行驶时小球受车后壁的弹力,对小球受力分析,正交分解,
竖直方向:Tcos37°=mg
水平方向:Tsin37°﹣FN=ma1
解得:T=50N,FN=22N
【点睛】本题考查了共点力平衡以及牛顿第二定律,知道小球与小车具有相同的加速度,通过对小球受力分析,根据牛顿第二定律进行求解.第二问关键是要注意若向左的加速度很大,小球会飘起来,必要时要先求解小球飘起来的临界加速度
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