资源描述
贵州省贵阳市四校2025-2026学年高一上物理期末综合测试试题
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
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、以下说法中正确的是:
A.地球吸引物体、物体吸引地球,这是一对作用力和反作用力
B.甲物体对乙物体施加作用力,乙物体受到作用后,才产生反作用力,所以先有作用力,再有反作用力
C.甲、乙两队拔河,甲队取胜,说明甲队的拉力大于乙队的拉力
D.重力和支持力组成一对作用力和反作用力
2、如图所示,重为12N的木块静止在倾角为θ=30°的斜面上,若用平行于斜面沿水平方向大小等于8N的力推木块,木块仍能保持静止,则此时木块所受的前摩擦力的大小等于
A.6N B.8N
C.12N D.10N
3、如图所示,质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上,用水平向左的力F拉着绳的中点O,使AO与竖直方向的夹角为θ,物体处于平衡状态,则拉力F的大小为( )
A.F=mgsinθ B.F=mgtanθ
C.F=mg/cosθ D.F=mg/tanθ
4、物理学的重大发现中科学家们总结出了许多物理学方法,如理想实验法.控制变量法等.以下关于物理学研究方法的叙述正确的是( )
①根据平均速度的定义式,当趋近于零时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思想法
②在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法运用了假设法
③在实验探究加速度与力、质量的关系时,运用了控制变量法
④推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分很多小段,然后将各小段位移相加,运用了微元法
A.②③④ B.①③④
C.①②③ D.①②④
5、下列物理量中,属于矢量的是( )
A.质量 B.时间
C.速度 D.速率
6、假设有一载人宇宙飞船在距地面高度为4200km的赤道上空绕地球做匀速圆周运动,地球半径约为6400km,地球同步卫星距地面高度为36000km,宇宙飞船和地球同步卫星绕地球同向运动,每当二者相距最近时,宇宙飞船就向同步卫星发射信号,然后再由同步卫星将信号发送到地面接收站,某时刻二者相距最远,从此刻开始,在一昼夜的时间内,接收站共接收到信号的次数为
A.4次 B.6次
C.7次 D.8次
7、如图所示,质量为m2的物体放在车厢底板上,用竖直细线通过定滑轮与质量为ml的小球相连,不计滑轮摩擦,车厢以水平加速度a向右匀加速运动,物体m2仍压在车厢底板上,则( )
A.细线与竖直方向夹角θ的正切值tanθ=a/g
B.物体m1所受细线拉力
C.物体m1所受细线拉力T=mlgcosθ
D.物体m2所受底板摩擦力f=m2a
8、如图所示,一物块在光滑的水平面上受一恒力F的作用而运动,其正前方固定一个足够长的轻质弹簧,当物块与弹簧接触后,则( )
A.物块立即做减速运动
B.物块在开始的一段时间内仍做加速运动
C.当弹簧的弹力等于恒力F时,物块静止
D.当弹簧处于最大压缩量时,物块的加速度最大
9、如图所示,人用手托着质量为m的苹果沿水平方向向左做加速度为a的匀加速直线运动,苹果与手掌间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.手对苹果作用力方向水平向左 B.手对苹果的作用力方向斜向左上方
C.手对苹果的摩擦力大小为ma D.手对苹果的摩擦力大小为μmg
10、屋檐上水滴下落过程可以看作自由落体运动,g取10m/s2,则水滴在空中下落过程中( )
A.水滴第1秒内下落的距离是5m
B.水滴第1秒内下落的距离是10m
C.水滴第1秒末的速度是5m/s
D.水滴第1秒内的平均速度是5m/s
11、如图所示,质量为m的木块A放在水平面上的质量为M的斜面体B上,现用大小相等方向相反的两个水平推力F分别作用在A、B上,A、B均保持静止不动.则( )
A.A与B之间不一定存在摩擦力
B.B与地面之间一定存在摩擦力
C.B对A的支持力一定等于mg
D.地面对B的支持力大小一定等于(m+M)g
12、一物体质量为m,该物体所受合力的大小为F,获得加速度为a,那么在下图中,正确表示了它们之间函数关系的是( )
A. B.
C. D.
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、用如图所示实验装置研究:小车质量一定的情况下,加速度与合力的关系。主要实验步骤如下:
A.如图所示,安装实验器材,调节轨道的倾角,轻推小车,使小车恰能做匀速直线运动;
B.用质量相等的若干槽码挂在细线的一端,细线的另一端与小车相连;
C.将小车放于靠近打点计时器处,接通电源,释放小车,得到一条打好点的纸带并记录槽码的个数n;
D.保持小车的质量不变,改变挂在细线上质量相等的槽码的个数,再做几次实验;
E.在每条纸带上选取一段比较理想的部分,算出每条纸带的加速度a;
F.将各次实验中的数据填入表中,做出a- n图像。
结合上述实验步骤,完成下列问题:
(1)实验步骤A的目的是让小车加速运动时,小车所受合力的大小________(选填“大于”“小于”或“等于”)细线拉力的大小。
(2)实验数据如下表所示:
序号
槽码的个数n
加速度a/(m· s-2)
1
1
0.12
2
2
0.24
3
3
0.37
4
4
0.47
5
5
0.60
以加速度a为纵轴、槽码的个数n为横轴建立直角坐标系,在坐标纸上描点,如图所示。
①请在该图中用“+”标出第5条纸带对应的坐标点,并画出a - n图像_____。
②观察a - n图像,可以判断小车的加速度a与合力F的关系是成________(选填“正比”或“反比”)。
③若换用一个质量更大的小车重新做这个实验,a -n图像的斜率应________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
14、“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB与OC为细绳,图乙是在白纸上根据结果画出的图
(1)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是___________
(2)实验中,橡皮筋一端固定在木板上,用两个弹簧测力计把橡皮筋的另一端拉到某一位置O点,以下操作正确的是_____________
A.实验中必须记录弹簧测力计拉力的方向
B.弹簧测力计必须保持与木板平行
C.把橡皮筋与细绳的结点拉到O点时,两弹簧测力计之间的夹角应取900不变,以便于计算合力的大小
D.用两弹簧测力计拉橡皮筋时,两弹簧测力计的示数必须相同
(3)在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,那么实验结果是否会发生变化?
答:______ (选填“变”或“不变”)
15、在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中,弹簧弹力的大小为F,弹簧的形变量(伸长量或压缩量)为x,下列说法正确的是
A.实验中k的具体数值只能用逐个计算的方法求出来,而没有其他的方法
B.如果没有测出弹簧原长,用弹簧长度L代替x,F-L图线也是过原点的一条直线
C.利用F-x直线可求出k值
D.实验时要把所有点连到线上,才能探索得到真实规律
三.计算题(22分)
16、(12分)足够长光滑斜面BC的倾角,小物块与水平面间的动摩擦因数为0.5,水平面与斜面之间B点有一小段弧形连接,一质量m=2kg的小物块静止于A点。现在AB段对小物块施加与水平方向成的恒力F作用,如图(a)所示,小物块在AB段运动的速度一时间图像如图(b)所示,到达B点迅速撤去恒力F。(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2)求:
(1)小物块所受到的恒力F;
(2)小物块从B点沿斜面向上运动,到返回B点所用的时间;
(3)小物块能否返回到A点?若能,计算小物块通过A点时的速度;若不能,计算小物块停止运动时离B点的距离。
17、(10分)如图甲所示,水平地面上有一静止平板车,车上放一质量为m=1kg的物块,物块与平板车的动摩擦因数为0.2(设最大静摩擦等于滑动摩擦),t=0时,车在外力作用下开始沿水平面做直线运动,其v-t图象如图乙所示,已知t=12s时,平板车停止运动,此后平板车始终静止.g取10m/s2,在运动过程中物块未从平板车上掉下
(1)求t=3s时物块的加速度;
(2)求t=8s时物块的速度
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】A.地球吸引物体、物体吸引地球,这是一对作用力和反作用力,A正确;
B.作用力与反作用力同时产生,同时消失,B错误;
C.甲队对绳子的拉力和绳子对甲队的拉力为相互作用力,等大反向,同理乙队对绳子的拉力和绳子对乙队的拉力等大反向,所以甲队的拉力等于乙队的拉力,C错误;
D.相互作用力是作用于不同物体的相同性质的力,重力和支持力不是相互作用力,D错误。
故选A。
2、D
【解析】对滑块受力分析,受推力F、重力G、支持力N和静摩擦力f,将重力按照作用效果分解为沿斜面向下的分力F′=Mgsinθ=6N和垂直斜面向下的分力;在与斜面平行的平面内,如图:
有:,故选D.
【点睛】本题的难点在于物体受到的力不在一个平面内,需要将重力按照作用效果进行分析,根据静摩擦力的产生特点和共点力平衡条件列式求解静摩擦力
3、B
【解析】分析小球的受力情况,运用合成法或正交分解法进行求解,得到F的表达式;
【详解】以结点O为研究对象受力分析如下图所示:
由题可知,竖直绳的张力等于mg,保持不变;
根据平衡条件可知:,
由此两式可得:,故B正确,ACD错误
【点睛】解决本题的关键能够正确地受力分析,运用合成方法求解即可,也可运用正交分解
4、B
【解析】根据平均速度的定义式,当趋近于零时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思想法,故①正确;在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法运用了理想模型法,故②错误;在实验探究加速度与力、质量的关系时,运用了控制变量法,故③正确;推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分很多小段,然后将各小段位移相加,运用了微元法,故④正确;故选B.
5、C
【解析】矢量是既有大小又有方向的物理量,标量是只有大小没有方向的物理量;
【详解】矢量是既有大小又有方向的物理量,速度是矢量,而标量是只有大小没有方向的物理量,质量、时间和速率都是标量,故C正确,ABD错误
【点睛】对于矢量和标量,要抓住矢量与标量有两大区别:一是矢量有方向,标量没有方向;二是运算法则不同,矢量运算遵守平行四边形定则,标量运算遵守代数加减法则
6、C
【解析】宇宙飞船轨道半径为r1=4200km+6400km=10600km,地球同步卫星轨道半径为r2=36000km+6400km=42400km,r2="4" r1.根据开普勒第三定律,地球同步卫星为宇宙飞船周期的8倍.从二者相距最远时刻开始,在一昼夜的时间内,接收站共接收到信号的次数为7次,选项C正确
7、ABD
【解析】以物体1为研究对象,分析受力如图
根据牛顿第二定律得:细线的拉力为:.m1gtanθ=m1a,得: tanθ=a/g.故AB正确,C错误
以物体2为研究对象,物体2所受的合力,就是底板对物体2的摩擦力,由牛顿第二定律得:底板对物体2的摩擦力f=m2a,故D正确
8、BD
【解析】物块与弹簧接触前,在推力的作用下做加速运动,与弹簧接触后,随着压缩量的增加,弹簧弹力不断变大,弹力小于推力时,物体继续加速,弹力等于推力时,物体的加速度减为零,速度达到最大,弹力大于推力后,物体减速
【详解】物块与弹簧接触后,物块水平方向上受到向左的推力F和向右的弹力kx作用,当F>kx时,物块向左做加速度减小的加速运动;当F=kx时,物块向左的速度达到最大;F<kx时,物块向左做加速度增大的减速运动,直到速度减为零,此时加速度最大,故选项B、D正确,A、C错误.故选BD.
【点睛】本题中物块接触弹簧后的运动分为加速度不断减小的加速运动和加速度不断变大的减速运动
9、BC
【解析】AB.苹果的加速度方向水平向左,苹果所受合力方向必定也水平向左,苹果受到重力和手的作用力,重力竖直向下,故手的作用力应为斜向左上方,A错误,B正确;
CD.根据牛顿第二定律可得手对苹果的摩擦力为
方向向左,该摩擦力为静摩擦力,C正确,D错误。
故选BC。
10、AD
【解析】AB.水滴做自由落体运动,由速度公式可知第1s末下落的位移为:
A正确,B错误;
C.由速度公式可得1s末的速度为:
C错误;
D.由平均速度的定义,1s内的平均速度为:
D正确。
故选AD。
11、AD
【解析】先对两个木块整体进行受力分析,根据平衡条件得到地面对整体的支持力和摩擦力;再对物体A受力分析,根据平衡条件求解物体A对物体B的支持力和摩擦力
【详解】对物体m受力分析,受重力mg、已知的推力F、斜面体M对m的支持力N′和摩擦力f当推力F沿斜面分量等于重力的下滑分量时,摩擦力f为零,如图:
根据共点力平衡的条件,运用正交分解法,可以得到:N′=mgcosθ+Fsinθ;故A正确,C错误;先对两个木块整体受力分析,受到重力(M+m)g、地面的支持力N和已知的两个推力,如图所示:
对于整体,由于两个推力的合力刚好为零,故整体与地面间没有摩擦力;根据共点力平衡条件,有:N=(M+m)g;故B错误,D正确;故选AD
【点睛】本题关键是对两个木块整体受力分析,根据平衡条件得到地面对整体的支持力和摩擦力,然后再对物体m受力分析,再次根据平衡条件列式求解出各个力的情况
12、AD
【解析】AB.根据牛顿第二定律
F=ma
可得a=,在物体质量一定的情况下,物体的加速度a跟物体所受的合外力F成正比,故A正确,B错误;
CD.由于物体的质量与物体所受合外力大小无关,与物体的加速度的大小无关,仅仅由物体所含物质的多少决定,故C错误,D正确。
故选AD。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 (1).等于 (2). (3).正比 (4).变小
【解析】(1)[1]实验步骤A是平衡摩擦力,目的是让小车加速运动时,小车所受合力的大小等于细线拉力的大小。
(2)①[2]画出a - n图像如图:
②[3]观察a - n图像,可以判断小车的加速度a与槽码的个数成正比,即加速度a与合力F成正比关系。
③[4]根据可知,a-F图像的斜率的倒数等于小车的质量,则若换用一个质量M更大的小车重新做这个实验,a -n图像的斜率应变小。
14、 ①.(1)F' ②.(2)AB ③.(3)不变
【解析】该实验采用了“等效法”,由于实验误差的存在,导致F1与F2合成的实际值与与理论值存在差别;根据实验的原来及过程判断各选项;将两个细绳套换成两根橡皮条,效果不变
【详解】(1)由于F是从F1和F2的图示中画出的这两个力的合力,F是两个分力的理论值,按照合力的定义那么用一个弹簧秤拉橡皮筋的力必是F′,则F′的方向一定沿AO方向
(2)记录数据时必须是力的大小和方向、结点的位置都要记录,所以选项A正确;B拉力方向与板平行才便于记录,减小误差,所以选项B正确;两个力的方向是任意的,没必要成90°,两个力的大小也没必要相等,选项CD错误.故选AB.
(3)由于O点的作用效果相同,将两个细绳换成两根橡皮条,不会影响实验结果
【点睛】在“验证力的平行四边形定则”实验中,我们要知道分力和合力的效果是等同的,这要求同学们对于基础知识要熟练掌握并能正确应用,加强对基础实验理解.在解决设计性实验时,一定先要通过分析题意找出实验的原理,通过原理即可分析实验中的方法及误差分析
15、C
【解析】本题考查的是探究弹力和弹簧伸长的关系的实验问题
【详解】AC.根据胡克定律:
可知,利用F-x直线可求出k值,A错误,C正确;
B.用弹簧长度L代替x,则关系式为:
不过原点,B错误;
D.实验时,要尽量让更多的点落在一条直线上,不能落在直线上的尽量均匀分布在直线两侧,偏差太大的点应舍去,D错误。
故选C
三.计算题(22分)
16、 (1)11N;(2)0.5s;(3)小物块不能返回到点;0.4m
【解析】(1)由图(b)可知,段加速度为
根据牛顿第二定律,有
解得小物块所受到的恒力
(2) 在段,由牛顿第二定律得
解得:
小物块从到所用时间与从到所用时间相等,总时间为
(3)小物块从向运动过程中通过的位移
小物块从向运动过程中停下来所通过的位移为,由动能定理得:
代入数据解得:
所以小物块不能返回到点,即小物块停止运动时离点的距离为0.4m
17、(1)(2)16m/s
【解析】(1)分析物块的受力情况以及平板车的加速度,从而明确物块的运动情景,求出其加加速度;
(2)由图象分析平板车的运动过程,再根据小车的运动进行分析,明确两物体的运动规律,从而根据运动学公式分析8s时小车的速度;
【详解】(1)平板车对物块的摩擦力最大值为fmax=μmg,故物块的加速度最大值为amax=μmg/m=μg=0.2×10=2m/s2,
但平板车的加速度由图象知为a=△v/△t=24/6=4m/s2>amax,
故物块不可能与平板车一起向右加速,其加速度只能取a1=amax=2m/s2;
(2)物块向右做加速度为2m/s2的匀加速运动,而平板车则做加速度为a0=4m/s2的加速运动;
当t=t1=6s时,物块速度v1=a1t1=12m/s,
此后,由图象可知平板车在外力作用下做初速度为v0=24m/s、加速大小为a0=4m/s2的匀减速运动,开始时物块的速度仍小于平板车的速度,故物块仍加速,直至两者共速;
设平板车减速持续时间t2,两者共速,则:v=v1+a1t2=v0-a0t2,
解得:t2=2s,v=16m/s,
故t=8s时物块的速度为v=16m/s;
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