资源描述
山东省淄博第七中学2025-2026学年高一上物理期末检测试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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,物体静止在斜面上,斜面对物体作用力的方向是( )
A.沿斜面向上 B.竖直向上
C.垂直斜面向上 D.以上说法都不对
2、如图所示,倾角为θ的斜面体c置于水平地面上,小盒b置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体a连接,连接b的一段细绳与斜面平行.连接a的一段细绳竖直.a连接在竖直固定在地面的弹簧上,现在b盒内缓慢放入适量砂粒,abc始终处于静止状态,下列说法正确的是
A.b对c的摩擦力可能先减小后增大
B.地面对c的支持力可能不变
C.c对地面的摩擦力方向始终向左
D.弹簧的弹力可能增大
3、我们通过学习牛顿第三定律,对于一对相互作用力理解正确的是( )
A.它们可以平衡
B.一定等大,反向
C.可以是不同性质的力
D.大小可以不等
4、如图所示,物体A和B叠放在一起,开始静止在光滑的水平面上,mA=1kg,mB=2kg,A、B之间的动摩擦因数μ=0.2,现用大小为F=3N的拉力作用于物体B,若用a1和a2分别表示此时A、B获得的加速度大小,f表示此时A、B之间的摩擦力大小,则下列关系正确的是( )
A.a1=1m/s2,a2=1m/s2,f=1N
B.a1=1m/s2,a2=1m/s2,f=2N
C.a1=2m/s2,a2=0.5m/s2,f=1N
D.a1=2m/s2,a2=0.5m/s2,f=2N
5、如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2木块1和2,中间用一原长为λ、劲度系数为k的轻弹簧连接起来,木块与地面间的动摩擦因数为μ,现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是( )
A. B.
C. D.
6、一本书放在水平桌面上,下列说法正确的是( )
A.桌面受到的压力实际就是书的重力
B.桌面受到的压力是由桌面形变形成的
C.书对桌面的压力与书的重力是一对平衡力
D.桌面对书的支持力与书对桌面的压力一定大小相等,而且为同一性质的力
7、球沿足够长的斜面向上做匀变速运动,依次经过a、b、c、d到达最高点e.已知xab=xbd=6m,xbc=1m,小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s,设小球经b、c时的速度分别为vb、vc,则 ( )
A.vb=4m/s B.vc=3m/s
C.de=5m D.从d到e所用时间为4s
8、一辆汽车停在水平地面上,一个人用力水平推车,但车仍然静止,表明
A.推力越大,但汽车仍然静止是因为汽车太重
B.推力越大,静摩擦力越大,推力与静摩擦力平衡
C.推力大小变化时,静摩擦力大小也发生变化
D.推力小于静摩擦力,因此汽车仍然静止
9、物体沿一条东西方向的水平线做直线运动,取向东为运动的正方向,其速度-时间图象如图所示,下列说法中正确的是( )
A.0~2s内,物体做匀加速运动
B.0~2s内,加速度为6m/ s2
C.12s末,物体距出发点最远
D.6~7s内,物体做速度方向向西的匀加速运动
10、如图所示,现使小车向右做匀速直线运动时,物体A的受力及速度情况判断正确的是不计滑轮摩擦和绳子的质量( )
A.物体A的运动速度也保持不变
B.物体A的运动速度逐渐增大
C.绳子的拉力小于A的重力
D.绳子的拉力大于A的重力
11、如图所示,质量为m的小球用一根细线和一根轻弹簧悬挂起来,小球静止时,细线水平,而弹簧与竖直成θ角.现将细线剪断,则下列判断正确的是( )
A.剪断细线前,细线中张力为mgcotθ
B.剪断细线前,弹簧弹力大小为
C.剪断细线瞬间,小球的加速度大小为gsinθ
D.剪断细线瞬间,小球的加速度大小为gtanθ
12、甲、乙两物体同时同地沿同一方向做直线运动的速度—时间图像如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.两物体两次相遇时刻是末和末
B.末乙在甲前面
C.在内,两物体相距最远的时刻是末
D.乙先向前运动,随后向后运动
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、如图所示,三个质量均为的恒星系统,组成一个边长为的等边三角形。它们仅受彼此之间的万有引力作用,且正在绕系统的质心点为圆心、在三角形所在的平面做匀速率圆周运动。则此系统的角速度_________________。(提示:对于其中的任意一个恒星,另外两颗恒星对它的万有引力指向O点,且提供向心力)
14、某同学用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律
该同学在实验前准备了图中所示的实验装置及下列辅助器材,其中不必要的器材是______选填字母代号
A.交流电源、导线
B.天平含配套砝码
C.秒表
D.刻度尺
下列说法正确的是______选填字母代号
A.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
B实验时应先释放小车后接通电源
C.本实验应用的实验方法是控制变量法
D.只需要一条纸带即可确定加速度与力的关系
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.他所得到的关系是下列的哪根图线?图中a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力.答:______
消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后,可用钩码总重力代替小车所受的拉力,此时钩码质量m与小车总质量M之间应满足的关系为______;
某同学在实验中.打出的一条纸带如图所示,他选择了几个计时点作为计数点,相邻两计数点间还有4个计时点没有标出,其中、、、,那么打b点的瞬时速度大小是______;纸带加速度的大小是______计算结果保留两位有效数字
15、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)
三.计算题(22分)
16、(12分)质量为M、长为的杆水平放置,杆两端A、B系着长为的不可伸长且光滑的柔软轻绳,绳上套着一质量为m的小铁环.已知重力加速度为g,不计空气影响
(1)现让杆和环均静止悬挂在空中,如图甲,求绳中拉力的大小:
(2)若杆与环保持相对静止,在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动,此时环恰好悬于A端的正下方,如图乙所示.求此状态下杆的加速度大小a.
17、(10分)摩天大楼中一部客运电梯,行程超过百米,电梯的简化模型如图所示,考虑安全舒适、省时等因素,电梯的加速度a随时间t是变化的。已知电梯在t=0时由静止开始竖直下降,a-t图象如图所示,忽略一切阻力,重力加速度g=10m/s2。
(1)质量m=50kg的人竖直站立在电梯中,求t=2s时,人对电梯的压力大小。
(2)类比是一种常用的研究方法,对于直线运动,教科书中讲解了由v-t图象求位移的方法。求:
①电梯竖直下降的最大速度;
②电梯匀减速下降位移大小。
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、B
【解析】因为物体受重力、支持力和摩擦力处于平衡,则知支持力和摩擦力的合力与重力等值反向,即方向竖直向上,支持力和摩擦力的合力就是斜面对物体作用力,所以斜面对物体作用力的方向竖直向上,B正确,ACD错误。
故选B。
2、A
【解析】绳子拉力等于a的重力,保持不变.b对斜面的压力等于b及沙子的总重力沿垂直于斜面的分力.b所受的重力沿斜面向下的分力与拉力的合力等于静摩擦力.当向b中缓慢加入沙子时,根据平衡条件讨论b受到的摩擦力的变化.整体保持静止,合力为零,保持不变
【详解】由于不知道b的重力沿着斜面方向的分力与细线拉力的大小关系,故不能确定静摩擦力的方向,故随着沙子质量的增加,静摩擦力可能增加、可能减小,有可能先减小后增大,A正确;以b与c组成的整体为研究对象,整体受到重力、支持力以及绳子向左上方的拉力、地面的摩擦力,在b盒内缓慢加入适量砂粒后,竖直向下的重力增大,而其他的力不变,所以整体受到的支持力一定增大,B错误;以b与c组成的整体为研究对象,整体受到重力、支持力以及绳子向左上方的拉力、地面的摩擦力,水平方向除摩擦力外,只有绳子的拉力有一个向右的分力,所以可知摩擦力的方向一定向右,C错误;a、b、c始终处于静止状态,则弹簧的长度不变,由胡克定律可知弹簧的弹力大小不变,故D错误
3、B
【解析】一对相互作用力和一对平衡力的比较具有“三同四异”。
【详解】A.一对相互作用力作用在两个对象上,不能进行合成,也不能相互平衡,A错误;
BD.一对相互作用力和一对平衡力都具有等大、反向、共线的三同特点,B正确,D错误;
C.一对相互作用力一定是同一个原因产生的,它们是相互依存的关系,则一定同性,C错误。
故选B。
4、A
【解析】当AB间的静摩擦力达到最大值时,A与B将开始相对滑动,根据牛顿第二定律可知对A
μmAg=mAa0
解得
a0=μg=2m/s2
对整体
F0=(mA+mB)a0=(1+2)×2N=6N
所以当F=3N时,A、B两物体相对静止,此时整体的加速度
此时A、B之间的摩擦力
f=mAa=1N
故A正确,BCD错误。
故选A。
5、A
【解析】对木块1研究。木块1受到重力、弹簧的拉力、地面的支持力和摩擦力。根据平衡条件弹簧的弹力
F=μm1g
又由胡克定律得到弹簧伸长的长度
x
所以两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是
S=+x=m1g
故选A。
6、D
【解析】A.桌面受到的压力和书的重力大小相等,方向相同,但是性质不同,施力物体也不同,故A错误;
B.桌面受到的压力是由书形变形成的,故B错误;
C.书受到的重力竖直向下,书对桌面的压力也竖直向下,受力方向相同,不是一对平衡力,故C错误;
D.桌面对书的支持力与书对桌面的压力是相互作用力,一定大小相等,而且为同一性质的力,故D正确。
故选D。
7、BD
【解析】小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s,根据推论得知,c点的速度等于ad间的平均速度,则有.ac间中点时刻的瞬时速度为,cd间中间时刻的瞬时速度,故物体的加速度大小为,由vb2−vc2=2a•bc,代入数据解得vb=m/s.故A错误,B正确.c点到最高点的距离 ,则de=x-cd=9-5m=4m,则选项C错误;设d到e的时间为T,则de=aT2,解得.故D正确.故选BD
点睛:本题对运动学公式要求较高,要求学生对所有的运动学公式不仅要熟悉而且要熟练,要灵活,基本方法就是平时多练并且尽可能尝试一题多解
8、BC
【解析】汽车停在水平地面上,水平方向受推力和静摩擦力,车保持静止,推力与静摩擦力平衡,推力增大,静摩擦力增大
【详解】A:推力越大,但汽车仍然静止是因为推力小于最大静摩擦力,推力与静摩擦力平衡.故A项错误
BCD:汽车停在水平地面上,水平方向受推力和静摩擦力,车保持静止,推力与静摩擦力平衡,推力增大,静摩擦力增大.故BC两项正确,D项错误
9、AD
【解析】速度-图象中直线的斜率大小表示加速度的大小,斜率的正负表示加速度的方向;图象在时间轴的上方,表示速度为正,在时间轴的下方,表示速度为负,运动的方向与选取的正方向相反
【详解】A.在0-2s内,由图像可知,物体的加速度向东且不变,速度也向东,故物体做匀加速,A正确;
B.图像斜率表示加速度,故0-2s内的加速度为:,B错误;
C.由图像可知,物体在t=6s的时刻出现了折返,在前6s内一直向东运动,6s后开始向西.故该物体在6s末距离出发点最远,C错误;
D.6-7s内,物体的加速度向西且为定值,速度也向西,故物体做向西的匀加速直线运动,D正确
【点睛】本题考查对速度时间图象的掌握;要注意掌握住速度时间的含义,图象中直线的斜率表示加速度的大小和方向;而坐标的正负表示运动方向
10、BD
【解析】小车的运动是合运动,由运动效果可分解为:垂直绳子向上的运动和沿绳子方向的运动,结合矢量分解的平行四边形法则求出沿绳子的速度,可得知A物体的速度,得到物体A做何种运动,然后由牛顿第二定律做出判断;
【详解】设和小车连接的绳子与水平面的夹角为,小车的速度为v,则这个速度分解为沿绳方向向下和垂直绳方向向上的速度,根据平行四边形法则解三角形得沿绳方向的速度为,随着小车匀速向右运动,显然逐渐减小,则沿绳方向的速度越来越大,又知物体A的速度与绳子的速度大小一样,所以物体A向上做加速运动,则由牛顿第二定律得:,即,因此,绳的拉力大于物体A的重力,所以选项BD正确,AC错误
【点睛】在分析合运动与分运动时要明确物体实际运动为合运动,因此,判断小车的运动为合运动是关键,同时要根据运动的效果分解合运动
11、BD
【解析】AB.剪断细线前小球受力如图所示:
由平衡条件可以知道弹簧弹力:
细线中张力:
故A错误,B正确.
CD.剪断细线的瞬间细线拉力消失,弹簧的弹力不变,小球受重力mg与弹簧弹力F作用,根据牛顿第二定律小球所受合力:
解得小球的加速度大小为:
a=gtanθ
故C错误,D正确.
故选BD.
12、AB
【解析】A.t=2s时乙的位移为
甲的位移为
x′=2×2=4m
两者位移相同,又是从同一地面出发,故2s末时二者相遇,同理可判断6s末二者也是相遇,故A正确;
B.4s时甲的位移为
x=4×2=8m
乙的位移为
甲的位移小于乙的位移,故甲在乙后面,故B正确;
C.1s末两物体相距的距离等于一个小三角形的面积,而4s末两物体相距的距离等于2-4之间三角形的面积,明显4s末二者的距离最大,故C错误;
D.乙的速度一直为正,说明其运动方向始终未发生变化,故D错误。
故选AB。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、
【解析】[1]三个质量均为m的恒星系统,组成一个边长为a的等边三角形,等边三角形的角为60°;任意两个星星之间的万有引力为:
根据平行四边形定则,可得每一颗星星受到的合力:
由几何关系得:
解得:
根据某一星球所受的合外力提供向心力,有:
解得:
14、 ①.C ②.C ③.C ④.m远小于M ⑤.0.74 ⑥.0.62
【解析】(1)根据实验的原理确定测量的物理量,从而确定所需的器材.(2)根据实验的原理进行分析即可.(3)根据实验的原理,列出牛顿第二定律方程进行分析即可.(4)根据牛顿第二定律,求出小车实际的拉力大小,然后和mg进行比较,可以得出结论;(5)纸带法实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度
【详解】解:(1)在实验中,打点计时器可以测量时间,所以不需要秒表.上述器材中不必要的为C.(2)A、平衡摩擦力,假设木板倾角为,则有:,m约掉了,故不需要重新平衡摩擦力.故A错误.B、实验时应先接通电源后释放小车,故B错误.研究牛顿第二定律F=ma时,采用控制变量法保持小车质量不变,研究加速度与合外力的关系,故C正确;D、实验要重复三次,从打出的三条纸带中选择一条最清晰的纸带进行数据处理,故D错误.故选C;(3)把长木板的一端垫得过高,使得倾角偏大,会导致重力沿斜面向下的分力偏大,摩擦力偏小,而且重力沿斜面向下的分力大于摩擦力,这样在没有绳子的拉力作用下,小车就会产生加速度.故选C.(4)根据牛顿第二定律得:对m:,对M:,解得:,由此可知当m<<M时,即当钩码的总质量要远小于小车的质量,绳子的拉力近似等于钩码的总重力.(5)利用匀变速直线运动的推论,根据运动学公式△x=at2得:
【点睛】要知道验证牛顿第二定律实验的注意事项,要会处理实验数据,能根据打出的纸带求出物体的加速度、物体的瞬时速度.要掌握应用图象法处理实验数据的方法
15、 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:
三.计算题(22分)
16、 (1) (2)
【解析】(1)以环为研究对象,环处于静止状态,合力为零,根据平衡条件求解绳子的拉力大小;(2)以环为研究对象,由正交分解根据牛顿第二定律求解加速度
【详解】解:(1)如图1,设平衡时绳子拉力为T,有
由图可以知道,
联立解得
(2)对小铁环受力分析如图2,有
由图知,
联立解得
17、 (1) 450N;(2)①10m/s;②45m
【解析】(1)根据题意由图可知t=2s时,a=1m/s2,对于人由牛顿第二定律有
所以
由牛顿第三定律可知压力
(2)①因为a-t图像中图线与t轴围成的面积代表速度变化量,所以由图可知11s时面积最大,即
所以有
②根据图像可知电梯31~40s内匀减速下降,有
所以电梯匀减速下降的位移为
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