资源描述
2025-2026学年天一大联盟高一上物理期末考试试题
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、一轻弹簧上端固定,下端挂一重物,平衡时弹簧伸长了5cm,再将重物向下拉3cm,然后放手,则在刚释放的瞬间重物的加速度大小是(g=10m/s2)
A.4m/s2 B.5m/s2
C.6m/s2 D.8m/s2
2、A、B、C三个物体如图所示,放置在水平面上,所有接触面均不光滑。有一个水平力作用在物体C上,使A、B、C一起向右做匀速直线运动,则( )
A.B对A的摩擦力方向水平向左
B.B对A的摩擦力方向水平向右
C.C对A的摩擦力方向水平向左
D.C对B的摩擦力方向水平向右
3、一物体受到三个共点力的作用,它们的大小分别为F1=3N、F2=5N、F3=10N,则它们的合力大小不可能是( )
A.1N B.3N
C.7N D.13N
4、甲、乙两车在平直的公路上同时同地沿同一方向做直线运动,它们的v—t图象如图所示,下列说法正确的是
A.在t=10s时两车相遇
B.在t=10s时两车相距最近
C.在t=20s时两车相遇
D.在t=20s时,乙车在甲车前面
5、某同学为感受向心力的大小与哪些因素有关,做了一个小实验:绳的一端拴一小球,手牵着在空中甩动,使小球在水平面内作圆周运动(如图所示),则下列说法中正确的是( )
A.保持绳长不变,增大角速度,绳对手的拉力将不变
B.保持绳长不变,增大角速度,绳对手的拉力将增大
C.保持角速度不变,增大绳长,绳对手的拉力将不变
D.保持角速度不变,增大绳长,绳对手的拉力将减小
6、如图所示,用一根长为的细绳一端固定在点,另一端悬挂质量为的小球,为使细绳与竖直方向夹角且绷紧,小球处于静止,则需对小球施加的最小力等于( )
A. B.
C. D.
7、如图所示,传送带的水平部分长为L,速率为v,在其左端无初速度释放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左端运动到右端的时间可能是
A. B.
C. D.
8、我国高铁技术处于世界领先水平.和谐号动车组是由动车和拖车编组而成,提供动力的车厢叫动车,不提供动力的车厢叫拖车.假设动车组各车厢质量均相等,动车的额定功率都相同,动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比.某列车组由8节车厢组成,其中第1、5节车厢为动车,其余为拖车,则该动车组( )
A.启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反
B.做匀加速运动时,第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3∶2
C.进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比
D.与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1∶2
9、小球从空中自由下落,与水平地面相碰后弹到空中某一高度,其速度随时间变化的关系如图所示 .取则
A.下落的最大速度为5m/s
B.自由落体高度为2.5m
C.能弹起的最大高度为1.25m
D.小球从下落到反弹到最高点所经过的路程为1.7m
10、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
11、如图,一飞行器从地面由静止起飞时,发动机提供的动力方向与水平方向夹角,使飞行器恰与水平方向成角的直线斜向右上方匀加速飞行,飞行器所受空气阻力不计,下列说法正确的是
A.动力大小等于
B.动力大小等于
C.加速度大小为g
D.加速度大小为
12、甲、乙两个物体从同一高度先后自由下落,不计空气阻力,则从乙释放后到甲落地前这段时间内( )
A.甲相对乙静止
B.甲相对乙做匀速直线运动
C.甲、乙之间的距离不断增大
D.甲、乙之间的速度差不断增大
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、某实验小组要做“探究小车的加速度与合外力的关系”的实验,采用的实验装置如图1所示
本实验首先要平衡摩擦力,其目的是______
A.为了实验时细线的拉力近似等于所挂钩码的重力
B.为了实验时小车所受的合外力等于细线的拉力
C.为了实验时小车所受的合外力等于所挂钩码的重力
本实验______填“需要”或“不需要”钩码的质量远小于小车的质量
该同学在研究小车运动时打出了一条纸带,在纸带上每连续5个间隔取一个计数点,相邻两个计数点之间的距离如图2所示,打点计时器的频率,则小车的平均加速度为______结果保留3位有效数字
实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的图象,可能是下图中的图线______
14、如图所示:
(1)关于图1所示装置以下说法正确的是_____
A.运用该装置可以完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验
B.运用该装置可以完成“探究加速度与力、质量的关系”实验
C.运用该装置可以完成“探究恒力做功与速度变化的关系”实验
D.该装置中的打点计时器需要用学生电源的低压交流档
E.该装置中的木板要尽可能光滑,否则做以上三个实验均需平衡摩擦力
(2)在探究“物体加速度与力、质量的关系”实验时得到如图2所示的一条记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为计数点,相邻计数点间的时间间隔T=0.1s,根据纸带的数据可以计算C点的瞬时速度是_____m/s,小车运动的加速度的大小是_____m/s2(计算结果保留3位有效数字)
(3)实验中要使小车的质量_____(填“远大于”或“远小于”)塑料桶和桶中砝码的质量,能认为细线对小车的拉力等于塑料桶和砝码的重力
(4)改变所挂钩码的数量,多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组数据画出如图3的a-F关系图线,图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是_____(填选项前字母)
A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大
D.所用小车的质量太大
15、某同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则。在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的质量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2、F3,回答下列问题。
(1)改变钩码个数,实验能完成的是( )
A.N1 = N2 = 2,N3 = 4
B.N1 = N3 = 3,N2 = 7
C.N1 = 3,N2 = 5,N3 = 6
D.N1 = 3,N2 = 5,N3 = 9
(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是( )
A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向
B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度
C.用量角器量出三段绳子之间的夹角
D.用天平测出钩码的质量
(3)在作图时,你认为图中___________(选填“甲”或“乙”)是正确的。
三.计算题(22分)
16、(12分)汽车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后经2s速度变为10m/s,(假设刹车过程是匀减速运动)求:
(1) 刹车过程中的加速度
(2) 刹车后运动的位移
17、(10分)如图所示,地面上有一固定的斜面体ABCD,其AB边的长度,斜面倾角为370.光滑水平地面上有一块质量的足够长的木板紧挨着斜面体静止放置.质量为物体由A点静止滑下,然后从B点滑上长木板(由斜面滑至长木板时速度大小不变),已知物体与斜面体的动摩擦因数为0.25,物体与长木板的动摩擦因数为0.3,,,.求:
(1)物体到达斜面底端B点时的速度大小;
(2)物体从B点滑上长木板时,物体和长木板的加速度大小;
(3)物体在长木板上滑行的最大距离
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、C
【解析】假设弹簧的劲度系数k,第一次弹簧伸长了
,
第二次弹簧伸长了:
,
第一次受力平衡:
①,
第二次由牛顿第二定律得:
,
整理得:
②,
把①式代入②式解得:
a=6m/s2,
A.综上分析可知a=6m/s2,A错误;
B.综上分析可知a=6m/s2,B错误;
C.综上分析可知a=6m/s2,C正确;
D.综上分析可知a=6m/s2,D错误;
故选C。
2、A
【解析】AB.A、B、C一起向右匀速运动,B在水平方向受地面向左的滑动摩擦力和A对B向右的静摩擦力而平衡,所以B对A的静摩擦力方向水平向左,故A正确,B错误;
C.对A来讲,B对A的静摩擦力方向水平向左,所以C对A的静摩擦力方向水平向右,故C错误;
D.C与B没有弹力,不存在摩擦力,故D错误。
故选A。
3、A
【解析】两个力的合力范围:大于等于两力之差小于等于两力之和,所以F1=3N、F2=5N合力范围:2N≤F≤8N,再与F3=10N求合范围,所以A不在范围内
4、C
【解析】根据v-t图象中图象与时间轴所包围的面积表示位移,分析两车位移关系,从而判断两车是否相遇,以及何时相距最近,并判断两车位置关系.
【详解】AB.0-10s内甲车的速度比乙车的大,甲车在乙车的前方,两者间距增大.t=10s后内乙的速度比甲的大,两者间距减小,所以t=10s时甲乙两车相距最远,故A、B错误;
CD.根据“面积”表示位移,可知t=20s时甲、乙的位移相等,两车相遇,故C正确,D错误;
故选C.
【点睛】本题考查了运动学中的追及问题,知要理解度时间图线的物理意义,知道图线与时间轴围成的面积表示位移,两车速度相等时相距最远.
5、B
【解析】AB、由可得,增大角速度,绳对手的拉力将增大;B正确
CD、由可得增大绳长,绳对手的拉力将增大;错误
故选B
【点睛】做匀速圆周运动的物体需要的向心力和半径、角速度、线速度、周期等都有关系,关系式为:
6、C
【解析】以小球为研究对象,分析受力,如图所示
拉力T的方向不变,根据平行边形定则可知,当小球施加的力F与细绳垂直时,所用的力最小,根据平衡条件得
ABD错误,C正确。
故选C。
7、ACD
【解析】A.木块在传送带上先做匀加速直线运动,速度达到传送带速度后一起做匀速直线运动。匀加速直线运动的加速度
a=μg,
匀加速运动的时间
,
匀加速直线运动的位移
,
匀速运动的时间
,
则木块从左端运动到右端的时间
,
故A正确;
BD.木块在传送带上可能一直做匀加速直线运动,到达右端的速度恰好为v,根据平均速度推论知,
,
则运动的时间
,
故B错误,D正确;
C、木块在传送带上可能一直做匀加速直线运动,根据
得,
,
故C正确。
故选:ACD。
8、BD
【解析】启动时乘客的加速度的方向与车厢运动的方向是相同的,所以启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相同,故A错误;设每一节车厢的质量是m,阻力为,做加速运动时,对6、7、8车厢进行受力分析得:,对7、8车厢进行受力分析得:,联立可得:,故B正确;设进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离为s,则:,又,可得:,可知进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度的平方成正比,故C错误;设每节动车的功率为P,当只有两节动力车时,最大速率为v,则:,改为4节动车带4节拖车的动车组时,最大速度为,则:,所以,故D正确
9、AD
【解析】解决本题的关键是正确理解速度时间图象的物理意义:速度图象的斜率代表物体的加速度,速度图象与时间轴围成的面积代表物体的位移,最后求出反弹的高度
【详解】由图可知,小球下落到0.5s时的速度最大,最大速度为5m/s;故A正确;由图象可知:前0.5s内物体自由下落,后0.3s物体反弹,根据v-t图象中速度图象与时间轴围成的面积表示位移可得自由落体高度为;小球弹起的高度为:h2=×3×0.3=0.45m,故BC错误;小球从下落到反弹到最高点所经过的路程为h1+h2=1.7m,选项D正确;故选AD
【点睛】解决本题要明确v-t图象的含义:在v-t图象中每时刻对应于速度的大小,速度的正负表示其运动方向,图象的斜率表示物体运动的加速度,图象与时间轴围成的面积为物体的位移,时间轴上方面积表示位移为正,下方表示为负
10、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
11、BC
【解析】由题意知飞行器所受力如下图所示,飞行器重力,发动机提供的动力F,飞行器所受空气阻力不计,飞行器所受合力,就是重力和发动机动力这两力的合力,设沿飞机飞行方向为x轴正方向,垂直x轴向上为y轴正方向,对飞机受力分析。y轴方向上合力为零,有:
沿飞机飞行方向,动力F及重力mg的合力产生加速度,垂直飞机飞行方向上合力为零,有:
故A错误,B正确。
沿飞机飞行方向合力不为零,有:
解得:
故C正确, D错误。
故选BC。
12、BC
【解析】设乙运动的时间为t,则甲运动时间为t+△t,时间间隔为,则两球的相对速度,所以甲相对乙的运动是匀速直线运动,二者之间的距离为:,则可知甲、乙之间距离随时间均匀增大,故BC正确,AD错误
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.B ②.不需要 ③.0.999 ④.C
【解析】(1)探究小车的加速度与合外力的关系,小车所受的合外力等于细线的拉力,需要平衡摩擦力;
(2)使用力传感器可以直接测量力的大小,不需要使钩码的质量远小于小车的质量;
(3)根据逐差法求解小车的加速度;
(4)如果没有平衡摩擦力的话,就会出现当有拉力时,物体不动的情况.
【详解】(1)为了实验时小车所受的合外力等于细线的拉力,需要用小车的重力分力与摩擦力相平衡,故B正确;故选B.
(2)使用传感器可以直接测量拉力的大小,不需要钩码的质量远小于小车的质量,故选不需要;
(3)频率为:f=50Hz,则周期为:T=0.02s,连续5个点为一个计数点,相邻两个计数点之间的时间间隔为:t=5T=0.1s;根据逐差法可知小车的加速度为:.
(4)若没有平衡摩擦力,则当F≠0时,a=0.也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0,所以可能是图中的图线C.
【点睛】解决本题的关键知道实验的原理以及实验需注意的事项,掌握平衡摩擦力的方法,注意不能将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上.研究三个物理量之间的关系,需采用控制变量法,先控制一个物理量不变,研究另外两个物理量之间的关系.注意研究a与m的关系时,若作a-m图线,图线是曲线,无法得出a与m的关系
14、 ①.ABCD ②.1.23 ③.3.50 ④.远大于 ⑤.C
【解析】(1)利用图示小车纸带装置可以完成很多实验,在研究匀变速直线运动时不需要平衡摩擦力,在探究“小车的加速度与质量的关系”和探究“功与速度变化的关系”实验时,需要平衡摩擦力,当小车与车中砝码的总质量远大于小桶及桶中砝码的总质量时,才可以认为绳对小车的拉力大小约等于小桶及桶中砝码的总重力,电磁打点计时器使用时低压交流电;
(3)根据牛顿第二定律求出绳子上拉力的表达式,即可明确满足什么条件时细线对小车的拉力等于塑料桶和砝码的重力;
(4)控制实验所控制的变量,分析图象,根据图象特点得出实验结论;根据实验注意事项分析图象偏离直线的原因.
【详解】(1)A、B、C、E、利用图示小车纸带装置可以完成很多实验,在研究匀变速直线运动时不需要平衡摩擦力,在探究“小车的加速度与质量的关系”和探究“功与速度变化的关系”实验时,需要平衡摩擦力,当小车与车中砝码的总质量远大于小桶及桶中砝码的总质量时,才可以认为绳对小车的拉力大小约等于小桶及桶中砝码的总重力,故A、B、C正确,E错误;
D、电磁打点计时器使用时低压交流电,故D正确.
故选ABCD.
(2)根据中间时刻速度等于一段过程中的平均速度可求出某点的瞬时速度得:.
根据运动学公式得:△x=at2,.
(3)设绳子上拉力为F,对小车根据牛顿第二定律有:F=Ma①
对塑料桶和桶中砝码有:mg-F=ma②
由①②解得:
由此可知当小车的质量远大于塑料桶和桶中砝码的质量时,塑料桶和桶中砝码的重力等于绳子的拉力,
(4)随着力F的增大,即钩码质量的增大,不再满足钩码的质量远小于小车的质量,因此曲线上部出现弯曲现象,故A、B、D错误,C正确;
故选C.
【点睛】本题实验考查了控制变量法的应用、实验数据处理、实验误差分析,实验误差分析是本题的难点,应知道当砝码质量远小于小车质量时,可以认为小车受到的拉力等于钩码重力.
15、 ①.C ②.A ③.甲
【解析】(1)[1]要使结点O处于平衡状态,三根绳子的拉力F1、F2、F3的合力应为零,在力之间有夹角的情况下,应使其中一个力的大小处在另外两个力之差与之和的范围内。
故选C。
(2)[2]A.在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向,A正确;
BC.OA、OB、OC三段绳子的长度和三段绳子之间的夹角不必测量,BC错误;
D.由于每个钩码质量相同,三个力的大小可以用钩码重力的倍数来表示,故不需要测出钩码的质量,D错误。
故选A。
(3)[3]由于绳子OC段的拉力一定竖直向下,故F3方向一定竖直向下,可知甲图正确。
故选甲。
三.计算题(22分)
16、(1)-5m/s2,方向与运动方向相反(2)40m,方向与运动方向相同.
【解析】(1)结合速度时间公式求出刹车过程中加速度;
(2)结合位移公式求出刹车后的位移
【详解】(1)根据v=v0+at可知:;
“-”说明加速度方向与运动方向相反
(2)刹车后运动的位移:,方向与运动方向相同.
17、(1)(2);(3)2m
【解析】该题是应用牛顿第二定律解决运动问题中的物体在粗糙斜面上滑行问题和板块模型的结合题.分别根据两种题型的解答思路和方法, 求解即可
【详解】(1)对沿斜面下滑的物体受力分析,据牛顿第二定律得:
解得:物体沿斜面下滑的加速度
对物块沿斜面下滑的过程,应用速度位移公式得:
解得:物体到达斜面底端B点时的速度
(2)物体刚滑上长木板,对物体受力分析,由牛顿第二定律可得:
解得:物体滑上长木板后物体的加速度,方向水平向左
物体刚滑上长木板,对长木板受力分析,由牛顿第二定律可得:
解得:物体滑上长木板后长木板的加速度,方向水平向右
(3)设经过时间,物体和长木板的速度相等,则:
解得:
这段时间内物体的位移
这段时间内长木板的位移
物体在长木板上滑行的最大距离
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