资源描述
广东省广州市铁一中学2025年高一上物理期末考试试题
注意事项
1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
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,两根相同的弹簧S1和S2,劲度系数均为k=400N/m,悬挂的重物质量分别为=2kg相=4kg;若不计弹簧质量,g取10 m/s2,则平衡时弹簧s1、s2的伸长量分别为
A.10cm、5cm B.15cm、10cm
C.15cm、5cm D.10cm、15cm
2、物体在三个互成角度的共点恒力F1=6N、F2=8N、F3=10N的作用下,处于平衡状态.当撤去F2后,合力变为
A.4N B.6N
C.8N D.16N
3、关于物理量的说法,下列正确的是( )
A.加速度是描述物体速度变化快慢的
B.速度是描述物体位置变化的
C.位移和路程都能描述运动物体位置的变化
D.平均速度可以用来精确描述变速运动的快慢
4、研究下列各种物体的运动情况时(如图所示),可以将物体视为质点的是()
A.甲图:高铁从张家界西站开到黔江站
B.乙图:地球的自转
C.丙图:跳水运动员的动作
D.丁图:乒乓球的旋转速度
5、如图所示,木块A、B放在斜面上静止不动, A的上表面水平,A与B之间、A与斜面之间均粗糙.则木块A受力的个数是( )
A.2个 B.3个
C.4个 D.5个
6、我国将于2022年前后完成空间站在轨组装工程,空间站由核心舱、实验舱等构成。其中核心舱轴向长度为16.6m有3个对接口用于载人飞船、货运飞船及其他飞行器访问空间站。关于本材料中的物理知识,下列说法正确的是( )
A.空间站在太空“漂浮”时没有惯性
B.货运飞船与核心舱对接时可看成质点
C.货运飞船与核心舱对接时,以地球为参考系它是静止的
D.“16.6m”中,“m”是国际单位制基本单位
7、关于弹力,下列叙述正确的是( )
A.两物体相互接触,就一定会产生相互作用的弹力
B.两物体不接触,就一定没有相互作用的弹力
C.两物体有弹力作用,物体一定发生了形变
D.只有弹簧才能产生弹力
8、如图所示,水平圆盘上有一个木块P,在木块P 随圆盘一起绕过O 点的竖直轴转动的情况下.下列说法中正确的是 ( )
A.圆盘匀速转动过程中,P 受到的静摩擦力的方向指向O 点
B.圆盘匀速转动的过程中,P 受到的静摩擦为零
C.在转速一定的条件下,不管P 到O 的距离如何,P 的运动周期不变
D.在转速一定的条件下,不管P 到O 的距离如何,P 受到的静摩擦力的大小不变
9、将一个质量为1kg的小球竖直向上抛出,最终回到抛出点,运动过程中所受的阻力大小恒定,方向与运动方向相反,该过程的v-t图像如图所示,g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A.小球所受重力和阻力大小之比为5:1
B.小球上升过程与下落过程所用时间之比为2:
C.小球落回到抛出点时的速度大小为2m/s
D.小球下落过程中,受到向上的空气阻力,处于超重状态
10、一个做匀变速直线运动的物体先后经过A、B两点的速度分别为v1和v2,AB位移中点速度为v3,AB时间中点速度为v4,全程平均速度为v5,则下列结论中正确的有( )
A.物体经过AB位移中点速度大小为v5
B.经过AB位移中点的速度大小为v3
C.若为匀减速直线运动,则v3<v2=v1
D.在匀变速直线运动中一定有v3>v4=v5
11、如图所示,轻弹簧的劲度系数为k,一端固定在内壁光滑、半径为R的半球形容器底部O′处(O为球心),弹簧另一端与质量为m的A小球相连,小球静止于P点,OP与水平方向的夹角为θ=30°,若换成质量为2m的小球B与弹簧相连,小球静止在之间的M点(图中没有标出),重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.容器对小球A的支持力为mg B.容器对小球B的支持力为2mg
C.的长度为 D.弹簧的原长为
12、假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶.甲车在前,乙车在后,速度均为v0=30 m/s,距离为s0=100 m.t=0时刻甲车遇紧急情况后,甲、乙两车的加速度随时间变化如图所示.取运动方向为正方向,下列说法正确的是( )
A.t=3 s时,甲车的速度为0 m/s B.t=6 s时,两车距离为10m
C.t=9 s时,甲在乙前方20m处 D.0~9 s内,两车会相撞
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、某实验小组做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验.实验时,先把弹簧平放在桌面上,用刻度尺测出弹簧的原长L0=4.6 cm,再把弹簧竖直悬挂起来,在下端挂钩码,每增加一个钩码均记下对应的弹簧的长度x,数据记录如下表所示.
(1)根据表中数据在坐标系中作出F-x图线________;
(2)由此图线可得,该弹簧劲度系数k=________N/m;(结果保留一位小数点)
(3)图线与x轴的交点坐标大于L0的原因是_________________.
14、在用打点计时器“测定匀变速直线运动的加速度”实验中。
(1)所用实验器材除电磁打点计时器(含纸带和复写纸)、小车、一端带有滑轮的长木板、绳、钩码、电源、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有________(填选项标号);
A.刻度尺 B.秒表 C.天平 D.弹簧测力计
(2)某同学将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,实验时得到一条纸带,纸带上O、A、B、C、D、E为计数点,每相邻两个计数点间还有一个点没有画出:
由纸带可知,打C点时小车的速度大小____m/s;小车的加速度大小_______m/s2(结果均保留三位有效数字);
(3)若实验时,电源频率略高于50Hz,但该同学仍按50Hz计算小车的加速度,则测量得到的小车加速度与真实加速度相比将_______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
15、在探究共点力合成的规律的实验中,某同学的实验情况如图所示,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,OB绳的拉力为,OC绳的拉力为,则下列说法中正确的是____________.
A.若每次都把结点O拉至同一位置,且保持的方向不变,增大,则一定减小
B.若每次都把结点O拉至同一位置,且保持的方向不变,增大,则一定增大
C.在实验中,应使拉力沿弹簧的轴线方向,橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内
D.实验中需要使用量角器测量两个分力之间的夹角
某同学做“测匀变速直线运动的加速度”的实验装置如图1所示一小车放在水平长木板上,左侧拴有一细软线,跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连,小车右侧与穿过电火花计时器的纸带相连,在重物牵引下,小车在木板上向左运动,下图给出了电火花计时器在纸带上打出的一些计数点,相邻的两个计数点间还有4个点没画出,电火花计时器所用的交流电频率为50Hz
该同学进行了以下实验操作步骤,其中错误步骤是____
A.将打点计时器固定在长木板有滑轮一端,并接好电路
B.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔
C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码
D.拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器的一端后,放开纸带,再接通电源
根据图3纸带可以计算打下各点时小车的瞬时速度及小车的加速度,现计算打下第2点时小车的瞬时速度:____,小车的加速度为____结果取三位有效数字
另一同学利用如图2所示的装置测定导轨上滑块运动的加速度,滑块上安装了宽度为d的挡光片,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门A、B,配套的数字毫秒计图中未画出记录了挡光片通过光电门A、B的时间分别为、,若两个光电门A、B间距离为L,则滑块通过第一个光电门的速度表达式为____滑块加速度的表达式a=____________(用题中字母表示)
三.计算题(22分)
16、(12分)如图所示的传送带,其水平部分ab的长度为2 m.倾斜部分bc的长度为4 m,bc与水平面的夹角为θ=37°,将一小物块A(可视为质点)轻轻放于传送带的a端,物块A与传送带间的动摩擦因数为μ=0.25.传送带沿图示方向以v=2 m/s的速度匀速运动,若物块A始终未脱离传送带,试求:
(1)小物块A从a端传送到b端所用的时间
(2)小物块到达c点的速度
17、(10分)如图所示,上表面光滑的斜面体A放置于水平地面,用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上,轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上,斜面体和小球均处于静止状态。已知斜面倾角,重力加速度为g。
(1)画出小球B的受力示意图;
(2)求小球B对斜面体A的压力大小;
(3)求地面对斜面体A的摩擦力大小和方向。
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】m2受重力、弹簧的拉力而处于平衡状态,由共点力的平衡条件可知,
ks2=m2g;
解得:
同理对整体有:
ks1=(m1+m2)g
解得:
故选B。
2、C
【解析】物体受到三个共点的恒力作用而处于平衡状态,当撤去某个恒力F2时,余下力的合力与F2大小相等、方向相反,从而即可求解
【详解】F1=6N、F2=8N、F3=10N,处于平衡状态;当撤去F2后,则F2的力与余下两个力的合力等值反向.所以合力大小8N.故选C
【点睛】本题中利用了平衡条件的推论,得到撤去F1后物体的合力是恒力,关键要抓住平衡条件来解题
3、A
【解析】A.加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,选项A正确;
B.速度是描述物体位置变化快慢的物理量,选项B错误;
C.位移能描述运动物体位置的变化,但是路程不能描述物体的位置变化,选项C错误;
D.平均速度可以用来粗略描述变速运动的快慢,选项D错误;
故选A.
4、A
【解析】A.研究高铁从张家界西站开到黔江站时,高铁的大小可忽略不计,可看做质点,选项A正确;
B.研究地球的自转时,地球的大小不能忽略,否则没有转动,故B错误;
C.讨论双人跳水的动作时,不能看成质点,否则就没有比赛的价值了,故C错误;
D.研究乒乓球的旋转速度时,乒乓球的大小不能忽略,否则没有转动,故D错误;
故选A.
5、C
【解析】隔离A进行分析、先分析重力、再分析B和A之间的作用力、斜面和A之间的作用力
【详解】对A受力分析,受重力、B对A的压力.斜面的支持力和沿斜面向上的静摩擦力,处于平衡状态,故ABD错误、C正确;
故选C
【点睛】对于物体的受力分析,解题方法是:确定研究对象,首先分析重力,再分析接触面的弹力和摩擦力,最后分析非接触力(电场力或磁场力),只分析物体受到的力,不分析物体对外施加的力
6、D
【解析】A.空间站在太空“漂浮”时仍然有惯性,与运动状态无关。故A错误;
B.飞船与核心舱对接时不可看成质点,否则就不能研究对接了。故B错误;
C.飞船与核心舱对接时,以地球为参考系它是运动的。故C错误;
D.米是国际单位制基本单位。故D正确;
故选D。
7、BC
【解析】A.相互接触的物体发生弹性形变时才会产生弹力,相互接触的物体没有发生弹性形变不能产生弹力。A错误;
B.不接触的物体之间不发生形变,一定没有相互作用的弹力。B正确;
C.相互接触的物体发生弹性形变就会产生弹力所以产生了弹力就一定有形变。C正确;
D.相互接触的任何物体只要发生弹性形变都能产生弹力,D错误。
故选BC。
8、AC
【解析】AB.木块P随圆盘匀速转动的过程中,静摩擦力提供向心力,每时每刻指向圆心,A正确,B错误;
C.在转速一定的条件下,不管P 到O 的距离如何,P都与圆盘同轴传动,周期和圆盘的周期相同,保持不变,C正确;
D.在转速一定的条件下,根据,P 到O 的距离越大,静摩擦力越大,D错误
9、AB
【解析】A.由速度—时间图线可知,小球上升的加速度大小为
a1=m/s2=12m/s2
根据牛顿第二定律得
mg+f=ma1
解得阻力为
f=ma1-mg=12-10N=2N
则重力和阻力大小之比为
mg:f=5:1
故A正确;
B.根据牛顿第二定律得,小球下降的加速度为
根据
x=at2
得
因为加速度之比为
则上升和下降的时间之比为
故B正确;
C.根据图像围成的面积表示位移,可求得小球上升的最大高度为
根据
得小球落回到抛出点时的速度大小为
故C错误;
D.下落过程中,加速度方向向下,则小球处于失重状态,故D错误。
故选AB。
【点睛】本题考查了牛顿第二定律和速度时间图线的综合运用,要知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,通过牛顿第二定律和运动学公式求出阻力是解决本题的关键。
10、BD
【解析】由题意可知,位移中点的速度为v3,故A错误,B正确;在匀变速直线运动中,位移中点速度为:,时间中点速度为:,全程的平均速度为:,不论匀加速直线还是匀减速直线运动都有,若物体做匀加速直线运动,则,若物体做匀减速直线,故D正确, C错.答案选BD
11、ABC
【解析】对质量为m的小球,受重力、支持力和弹簧的弹力而平衡,如图所示:
A.对A小球,弹簧弹力T、重力和支持力N围成的矢量三角形和△PO’O相似,则
即有:;故A正确;
B.同理对B小球,弹簧弹力、重力、支持力和△MO’O相似,则
则,故B正确
CD.由A分析可知,弹簧被压缩量为,则弹簧的原长为:
,
由B分析可知,
,
则,故C正确,D错误
12、AB
【解析】A.甲做匀减速直线运动,时,甲车的速度为:
故A正确;
B.由加速度图象可画出两车的速度图象,如图所示
由图象可知,时两车等速,此时距离最近,图中阴影部分面积为内两车位移之差:
两车距离为:
故B正确;
C.时两车间的位移差为:
时两车距离为:
故C错误;
D.由图象可知,时两车等速,此时距离最近,由于,乙车没有追上甲车,6 s后乙车的速度小于甲车的速度,所以0~9 s内两车不会相撞,故D错误;
故选AB。
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①. ②.50.0 ③.由于弹簧自身重力的影响
【解析】(1)[1]描点作图,如图所示
(2)[2]图象的斜率表示劲度系数,故有
(3)[3 ]图线与x轴的交点坐标表示弹簧不挂钩码时的长度,其数值大于弹簧原长,因为弹簧自身重力的影响
14、 ①.A ②.2.03 ③.6.73 ④.偏小
【解析】(1)[1]打点计时器使用的是交流电源,测量点与点间的距离需要刻度尺,由于打点计时器可以记录时间,不需要秒表,该实验不需要测量钩码的质量,所以不需要天平。也不需要弹簧测力计。
故选A。
(2)[2]打点的时间间隔为0.02s,由于相邻两计数点间还有一个打点未画出,则相邻两个计数点间所对应的时间
C点的瞬时速度为
[3]由逐差法可得小车加速度为
(3)[4]如果当时交变电流的频率略高于50Hz,打点的实际周期小于0.02s,但该同学仍按50Hz计算小车的加速度,根据
知,加速度测量值偏小。
15、 ①.C ②.AD ③. ④. ⑤. ⑥.
【解析】(1)若每次都把结点O拉至同一位置,则两个力合力不变.可用图解法讨论分力的变化;结合实验原理分析CD;(2)根据实验原理判断各个选项;根据中间时刻的速度等于这段时间的平均速度求解v2;根据∆x=aT2求解加速度;滑块通过第光电门的速度等于平均速度;根据v22-v12=2aL求解加速度的表达式.
【详解】(1)若每次都把结点O拉至同一位置,则两个力的合力不变,保持的方向不变,增大,则可能减小,也可能增大,也可能不变,选项AB错误; 在实验中,应使拉力沿弹簧的轴线方向,橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内,选项C正确;实验中不需要使用量角器测量两个分力之间的夹角,只需记录两个力的大小和方向,选项D错误;故选C.
(1)①应该将打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端,并接好电路,选项A错误;将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔,选项B正确;把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码,选项C正确;拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器的一端后,先接通电源,后放开纸带,选项D错误;此题选择不正确的操作,故选AD.
②由纸带可知:,加速度;
③滑块通过第一个光电门的速度表达式为;通过第二个光电门的速度表达式为;根据v22-v12=2aL解得;
三.计算题(22分)
16、 (1)14 s (2)6 m/s
【解析】(1)根据牛顿第二定律求出小物块的加速度,并求出当物块的速度达到2m/s时的位移,判断出物体的运动情况,从而求出小物块从a端被传送到b端所用的时间
(2)根据摩擦力与下滑力的关系,判断出物体的运动情况,根据牛顿第二定律求出加速度,再根据运动学公式求出小物块被传送到c端时的速度大小
【详解】(1)物块A放于传送带上后,物块受力图如图a所示
A先在传送带上滑行一段距离,此时A做匀加速运动(相对地面),直到A与传送带的运动速度相同为止,此过程A的加速度为a1,则有:μmg=ma1
a1=μg=2.5 m/s2
A做匀加速运动的时间:t1==0.8 s
这段时间内A对地的位移是x1=t1=0.8 m.
当A的速度达到2 m/s时,A随传送带一起匀速运动,所用时间为t2==0.6 s
由a端到b端所花时间为t=t1+t2=1.4 s
(2)物块在传送带的bc之间,受力如图b,由于μ=0.25<tan 37°=0.75
A在bc段将沿倾斜部分加速下滑,此时A受到的为滑动摩擦力,大小为μmgcos 37°,方向沿传送带向上,
有:mgsin 37°-μmgcos 37°=ma2
a2=4 m/s2
A在传送带的倾斜bc部分,以加速度a2向下匀加速运动,由运动学公式
vc2-v2=2a2xbc
其中xbc=4m,v=2m/s
到c端速度vc=6m/s
【点睛】本题是动力学问题,关键根据加速度方向与速度方向的关系,理清物体的运动情况,运用牛顿第二定律和运动学公式求解
17、(1)(2)mg(3)mg,水平向右
【解析】(1)球B的受力如图所示:
(2)由受力分析得:
FN=mgcosθ
解得:
FN=mg
根据牛顿第三定律、斜面A所受压力与A对B的支持力大小相等,斜面A所受压力为:
(3)斜面A所受摩擦力与B对A的压力水平分量等大反向
解得:
,
方向水平向右
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