资源描述
清华大学附中2026届高一上物理期末调研试题
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
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、来到许愿树下,练老师把许的心愿用绸带系在两个小球上并抛到树上,这一情景可以简化为如图所示,质量分别为M和m的物体A、B用细线连接,悬挂在定滑轮上,定滑轮固定在天花板上,已知M>m,滑轮质量及摩擦均不计,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.细线上的拉力一定等于 mg B.细线上的拉力一定小于Mg
C.细线上的拉力等于 D.天花板对定滑轮的拉力等于(M+ m)g
2、两个共点力的大小分别为F1=15 N,F2=8 N,它们的合力大小不可能等于( )
A.9 N B.25 N
C.8 N D.21 N
3、物体受到两个互相垂直的作用力而运动,已知力F1做功6 J,力F2做负功8 J,则力F1、F2的合力对物体做功( )
A.10J B.14 J
C.2J D.-2J
4、A、B、C、D 四个质量均为 2 kg 的物体在光滑的水平面上做直线运动,A 运动的 x-t、B 运动的 v-t、C运动的 a-t、D 运动的 F-t 图像如图所示,已知各物体在 t=0 时的速度均为零,则 0-4 s 内运动位移最大的物体是 ( )
A. B.
C. D.
5、现在很多教室都安装可以沿水平方向滑动的黑板,如图所示在黑板以某一速度向左匀速运动的同时,一位教师用粉笔在黑板上划线,粉笔相对于墙壁从静止开始先匀加速向下画,接着匀减速向下画直到停止,则粉笔在黑板画出的轨迹可能为( )
A.
B.
C.
D
6、2019年10月1日国庆大阅兵中,国产大飞机掠过天安门上空.飞机能够飞起来的条件是空气对飞机的升力大于飞机的重力,人们猜想,空气对飞机的升力F与飞机的翼展面积S、飞行速度v有关,关系式为F=μSv2,则其中系数μ的单位是
A.kg/m3 B.kg·m3
C.kg/m2 D.kg·m2
7、质量为50kg的某同学站在升降机中的磅秤上,某一时刻该同学发现磅秤的示数为40kg,则在该时刻升降机可能是以下列哪种方式运动?()
A.加速下降 B.加速上升
C.减速上升 D.减速下降
8、两质点甲和乙,同时由同一地点沿同一方向做直线运动,它们的v﹣t 图线如图所示,则( )
A.甲做匀速运动,乙做匀变速运动
B.2s前乙比甲速度大,2s后甲比乙速度大
C.在4s时刻,甲追上乙
D.前2s内,甲的平均速度大于乙的平均速度
9、质量分别为的两物体,紧靠在一起放在光滑水平桌面上,如图所示,现分别对两物体施加水平推力和,且,两物体沿着水平面匀加速运动,此时物体对的作用力大小为,则()
A.若撤掉,则力会变小
B 若撤掉,则力会变大
C.若撤掉,则力会变小
D.若撤掉,则力会变大
10、在某地将甲乙两小球从距离水平地面同一高度处先后释放,它们做自由落体运动的v─t图象如图所示.则
A.t=4s时,两球的高度相差为40m
B.该地区重力加速度g=10m/s2
C.两球在空中运动过程中,距离逐渐变大
D.乙球释放时距离甲球20m
11、如图所示,质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上,两轻杆等长,杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接,在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C,整个装置处于静止状态,设杆与水平面间的夹角为θ.下列说法正确的是()
A.当m一定时,θ越小,滑块对地面的压力越大
B.当m一定时,θ越大,轻杆受力越小
C.当θ一定时,M越大,滑块与地面间的摩擦力越大
D.当θ一定时,M越大,可悬挂重物C的质量m越大
12、如图所示,在水平面上运动的小车里用两根轻绳连着一质量为m的小球,绳子都处于拉直状态,BC绳水平,AC绳与竖直方向的夹角为θ,小车处于加速运动中,则下列说法正确的是( )
A.小车加速度一定为gtanθ
B.小车一定向左运动
C.AC绳对球的拉力一定是
D.BC绳的拉力一定小于AC绳的拉力
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、某同学用图甲所示装置做“探究求合力的方法”的实验。
(1)下列说法正确的是___(填选项前的字母)
A.在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条结点O的位置不能变化
B.弹簧测力计拉细线时,拉力方向必须竖直向下
C.F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程
D.为减小测量误差,F1、F2方向间夹角应为某个持定的角度
(2)某实验小组完成该实验后得到的图形如图乙所示,图乙的四个力中,由一个弹簧测力计拉橡皮条得到的力是___
14、图甲 O点为橡皮条与细绳的结点,OB 和OC 为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图
(1)此时图甲要记录下拉力F1、F2的大小,并在白纸上记录______________,以及O点的位置.
(2)如果没有操作失误,图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO 方向的是______________
(3)本实验采用的科学方法是______________
A.理想实验法
B.等效替代法
C.控制变量法
(4)下列方法中,有助于减小实验误差的是______________
A.尽可能使OB和OC 两细绳的夹角大些
B.尽可能使两弹簧秤的读数相差大些
C.尽可能使OB和OC 两细绳与纸面平行
15、某实验小组欲以如图所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”.图中A为小车,B为装有砝码的小盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电磁打点计时器(未画出)相连,小车的质量为m1,小盘(及砝码)的质量为m2.
(1)下列说法正确的是________
A.实验时先放开小车,再启动计时器
B.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
C.本实验中应满足m2远小于m1的条件
D.在用图象探究小车加速度与受力的关系时,应作a-m1图象
(2)实验中得到一条打点的纸带,如下图所示,已知实验所用电源的频率为50 Hz.根据纸带可求出电火花计时器打B点时的速度大小为_______m/s,小车的加速度大小为_______m/s2.(结果均保留两位有效数字)
(3)某同学平衡好摩擦阻力后,在保持小车质量不变的情况下,通过多次改变砝码重力,作出小车加速度a与砝码重力F的关系图象如图所示.若牛顿第二定律成立,重力加速度g=10 m/s2,则小车的质量约为________ kg,小盘的质量为________ kg.
三.计算题(22分)
16、(12分)如图所示,重为的木块放置于水平桌面上,在水平力F的作用下向右做匀速直线运动,重物与水平桌面间的动摩擦因数为,求:
(1)木块与桌面间的摩擦力;
(2)水平力F的大小。
17、(10分)如图所示,质量为2kg的物体A和质量为1kg的物体B放在水平地面上,A、B 与地面间的动摩擦因数均为1/3,在与水平方向成370角的20N斜向下推力F的作用下,A、B—起做匀加速直线运动()求:
(1)A、B—起做匀加速直线运动的加速度大小;
(2)运动过程中A对B的作用力大小;
(3)若3s后撤去推力,求撤去推力后1s内A在地面上滑行的距离
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、B
【解析】A.因为M>m,m具有向上的加速度,设绳子的拉力为T,根据牛顿第二定律有:,所以细线上的拉力一定大于 mg,选项A错误;
B.M具有向下的加速度,根据牛顿第二定律有:,所以细线上的拉力一定小于Mg,选项B正确;
C.对整体分析,根据牛顿定律有:。再对m有,所以细线上的拉力,选项C错误;
D.对定滑轮有:天花板对定滑轮的拉力,选项D错误。
故选B。
2、B
【解析】两个力同向时合力最大:
两个力反向时合力最小:
所以选项中不在上述最大值和最小值之间,ACD错误,B正确。
故选B。
3、D
【解析】力F1、F2的合力对物体做功
故选D。
4、A
【解析】A.在图象中,斜率表示速度,故时速度为零,由位移—时间图象可知,4s末到达负的位置最大,总位移为;
B.由速度—时间图象可知,2s内速度沿正方向运动,沿负方向运动,由对称性可知,4s内总位移为零;
C.由图象可知,物体在第1s内做匀加速直线运动,第做匀减速运动,末速度减为0,第3s内沿负方向运动,所以4s内总位移为零;
D.由图象可知,物体在第1s内做匀加速直线运动,第2s内做匀减速直线运动且2s末速度减到0,然后重复前面的过程,是单向直线运动,位移一直增大,加速度为,通过的位移
综上所述,位移最大的为2m,故A正确
5、D
【解析】根据运动合成与分解,结合曲线运动条件,及矢量合成法则,即可求解
【详解】粉笔以某一速度水平向左匀速运动,同时从静止开始先匀加速向下滑动,再匀减速向下滑动至停止,根据做曲线运动的物体所受合外力一定指向曲线凹侧,则粉笔在水平方向始终匀速,在竖直方向先向下加速时,曲线向下弯曲;后向下减速,则曲线向上弯曲,故D正确;A,B,C错误.故选D.
【点睛】考查运动的合成与分解,掌握矢量合成法则的内容,注意曲线运动条件的应用,是解题的关键
6、A
【解析】将各组数据分别代入,分析方程左右两边单位是否相同即可。
【详解】力的单位是,面积的单位是,速度的单位是,根据:
得:
对应的单位:
故选A。
【点睛】要掌握各个物理量单位,采用代入法研究这类问题。
7、AC
【解析】质量为50kg,这是人的真实的质量,发现磅秤的示数是40kg,说明人的重力小了,是处于失重状态,所以应该有向下的加速度,那么此时的运动可能是向下加速运动,也可能是向上减速运动,所以AC正确。
故选AC。
8、BC
【解析】v﹣t图象中倾斜的直线表示匀变速直线运动,平行于时间轴的直线表示匀速直线运动,图象上每点的坐标表示物体的速度;图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移.平均速度等于位移与时间之比.结合这些知识分析
【详解】解:A、由图可知,甲的速度均匀增大,做匀加速直线运动,乙的速度不变,做匀速直线运动,故A错误
B、由图看出,前2s乙比甲速度大,2s后甲比乙速度大,故B正确
C、速度图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移.由图可知,4s内两物体的位移相同,两物体又由同一地点沿同一方向做直线运动,所以在4s时刻,甲追上乙.故C正确
D、前2s内,甲的位移小于乙的位移,则前2s内,甲的平均速度小于乙的平均速度.故D错误
【点睛】本题考查对图象意义的理解,关键要掌握v﹣t图象中点、线、面的含义,来分析追及问题.对于匀变速直线运动的平均速度也可用公式分析
9、AC
【解析】以组成的系统为研究对象,由牛顿第二定律得:
以为研究对象,由牛顿第二定律得:
联立解得:
AB.若撤掉,以组成的系统为研究对象,由牛顿第二定律得:
以为研究对象,由牛顿第二定律得:
联立解得:,即F会变小,A正确,B错误;
CD.若撤掉,以组成的系统为研究对象,由牛顿第二定律得:
以为研究对象,由牛顿第二定律得:
联立解得:,即F会变小,C正确,D错误。
故选AC。
10、BCD
【解析】A、根据速度时间图象与时间轴所围的“面积”表示质点的位移,知t=4s时,甲球通过的位移为,乙的位移为,两球位移之差等于60m,故A错误
B、由图像斜率可知g=10m/s2,故B正确
C、释放乙球时甲已经运动了2s,此后他们做加速度均为10m/s2匀加速运动,速度差恒为20m/s,距离逐渐变大,故C正确
D、释放乙球时甲已经运动了2s,所以此时乙距离甲球 ,故D正确
11、BD
【解析】A.对整体分析可知,对地压力为
FN=(2M+m)g
与θ无关。故A错误;
B.将C的重力按照作用效果分解,如图所示
根据平行四边形定则,有
故m一定时,θ越大,轻杆受力越小,故B正确;
C.对A分析,受重力、杆的推力、支持力和向右的静摩擦力,根据平衡条件,有
与M无关,故C错误;
D.当θ一定时,M越大,M与地面间的最大静摩擦力越大,则可悬挂重物C的质量m越大。故D正确。
故选BD。
12、BC
【解析】对小球进行受力分析如图:
A.小球受重力和两绳子拉力作用,根据受力分析规律可知,只有当BC绳的拉力等于零时,小车的加速度才为gtanθ,故A错误;
B.根据受力分析可知,小球受到的合力向左,所以加速度方向向左,且小车处于加速运动中,所以小车只能向左做加速运动,故B正确;
C.由于AC绳上拉力的竖直分力等于重力,,解得,故C正确;
D.BC绳上的拉力会随着加速度的变化而变化,所以当加速度大到一定程度时,BC绳的拉力可以大于AC绳的拉力,故D错误。
故选BC。
【点睛】对小球进行受力分析,判断加速度方向,再根据加速运动判断小车的运动情况,根据牛顿第二定律求解加速度,根据竖直方向受力平衡求出AC绳的拉力,根据牛顿第二定律求解BC绳的拉力,从而判断BC绳和AC绳拉力的大小关系。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.AC ②.F
【解析】(1)[1]A.在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条结点O的位置不能变化,保证作用效果不变,故A正确;
B.弹簧测力计拉细线时,方向不一定向下,只有把O点拉到同一位置即可,故B错误;
C.F1、F2和合力F大小都不能超过弹簧测力计的量程,故C正确;
D.为减小测量误差,F1、F2方向间夹角适当,不一定为某个持定的角度,故D错误。
故选AC。
(2)[2]F′是通过作图方法得到合力的理论值,而F是通过一个弹簧测力计拉橡皮条,使橡皮条伸长到O点,使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同,测量出的合力。故由一个弹簧测力计拉橡皮条得到的力是F。
14、 ①.两个力的方向 ②.F′ ③.B ④.C
【解析】(1)[1] 该实验中,需要根据力F1、F2的大小和方向做出平行四边形,求出合力与一个弹簧拉橡皮筋时拉力F′进行比较,因此需要记录拉力F1、F2的大小和方向;
(2)[2] 实际测量的合力应与橡皮筋在同一条直线上,即F′与OA在同一条直线上。
(3)[3] 合力与分力是等效替代的关系,所以本实验采用的等效替代法。故B正确ACD错误。
(4)[4] 实验要方便、准确,两分力适当大点,读数时相对误差小,夹角不宜太大,也不宜太小,合力太小,读数的相对误差大,拉力应该平行与纸面,否则方向无法准确表示,故AB错误C正确。
15、 (1).C (2).3.2 (3).12 (4).2.0 (5).0.060
【解析】(1)[1]A、实验时应先接通电源后释放小车,选项A错误;
B.平衡摩擦力时,假设木板倾角为θ,则有:
,
m约掉了,故每次改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力,选项B错误;
C.实际上绳子的拉力,所以实验中应满足小盘和重物的质量m2远小于小车的质量m1,选项C正确;
D.因为,所以在用图象探究小车加速度与受力的关系时,应作图象,选项D错误。
故选C。
(2)[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B点时小车的瞬时速度大小
。
[3]根据逐差法得加速度的大小为
(3)[4]对a−F图来说,图线的斜率表示小车质量的倒数。图线的斜率,所以小车质量为:m1=2.0kg。
[5]F=0时,产生的加速度是由于托盘作用产生的,有:m2g=m1a0,所以小盘的质量
三.计算题(22分)
16、(1),方向水平向左;(2)
【解析】(1)木块与桌面间的摩擦力:
;
(2)物体做匀速运动时,拉力等于摩擦力,则水平力F的大小为50N。
17、(1)m/s2(2)4N(3)0.6m
【解析】(1)以A、B整体为研究对象进行受力分析,根据牛顿第二定律列式即可求解加速度;
(2)以B为研究对象:设A对B的作用力为FAB,根据牛顿第二定律列式即可求解作用力
(3)撤去推力后,A做减速运动,根据牛顿第二定律求解加速度,结合运动公式求解撤去推力后1s内A在地面上滑行的距离
【详解】(1)以A、B整体为研究对象进行受力分析,有:
Fcosα-μ[(mA+mB)g+Fsinα]=(mA+mB)a
代入数值得:a=m/s2 ;
(2)以B为研究对象:设A对B的作用力为FAB,则FAB-μmBg=mBa
代入数值得:FAB=4N;
(3)若3s后撤去推力,此时物体A的速度:v=at=2m/s
物体A的加速度为
滑行的时间为
则撤去推力后1s内A在地面上滑行的距离等于0.6s内A在地面上滑行的距离,则
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