资源描述
湖北省华师一附中、黄冈中学等八校2025年高一上物理期末监测试题
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,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、两个同学通过自由落体运动测量一高层建筑的高度.在楼顶的同学将小球甲自楼顶自由下落5m时,距离楼顶15m处的同学将小球乙自由一下落,结果两小球同时落地,不计空气阻力,重力加速度取10m/s2,则楼高为( )
A.16m B.20m
C.25m D.36m
2、如图所示,质量为m的物体放在水平地面上,受到力F的作用后仍静止,则()
A.物体所受摩擦力大于F,所以物体没被拉动
B.物体对地面的压力大小等于mg
C.地面对物体的支持力等于Fsinθ
D.物体受的合力为零
3、甲、乙、丙、丁四辆小车从同一地点向同一方向运动的图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲车做直线运动,乙车做曲线运动
B.在0~t1时间内,甲车平均速度小于乙车平均速度
C.在0~t2时间内,丙、丁两车在t2时刻相距最远
D.在0~t2时间内,丙、丁两车加速度总是不相同的
4、如图所示,用细绳将重球悬挂在竖直光滑墙上,当增加细绳长度时()
A.绳的拉力变小,墙对球的弹力变大
B.绳的拉力变小,墙对球的弹力变小
C.绳的拉力变大,墙对球的弹力变小
D.绳的拉力变大,墙对球的弹力变大
5、下列物理量中,不属于矢量的是( )
A.位移 B.速率
C.速度 D.摩擦力
6、 “火龙线”是广州的一条比较成熟的徒步线路,2019年10月7日(重阳节)上午7:00,某徒步爱好者准时出发,路线为:以火炉山脚为起点,途经广汕二路、凤凰山顶、采石场,终点到达龙眼洞森林公园,全程27km,用时9h。若徒步爱好者沿广汕二路某一段的运动可视为匀速直线运动,其速度为4km/h。以下四幅图可以反映此匀速直线运动的是
A. B.
C. D.
7、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
8、中华文化是世界唯一连续传承五千年的文化,“龟兔赛跑”的寓言故事富含哲理,如图表示“龟兔赛跑”中乌龟和兔子的位移时间图像(s-t),则下列说法中正确的是()
A.兔子比乌龟早出发
B.乌龟一直在做匀加速运动
C.在0t3时间内乌龟运动的位移大
D.乌龟和兔子分别在t1和t2时刻相遇
9、某人以的速度竖直向上抛出一小球,取重力加速度大小,空气阻力可以忽略,则( )
A.经小球回到抛出点
B.小球上升的最大高度为
C.被抛出后,小球在上升过程中做变减速直线运动
D.小球从抛出点开始运动,经过时间通过的路程为
10、如图所示,两个质量分别为m1=1 kg、m2=4 kg的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧秤连接。两个大小分别为F1=30 N、F2=20 N的水平拉力分别作用在m1、m2上,则达到稳定状态后,下列说法正确的是( )
A.弹簧秤的示数是28 N
B.弹簧秤的示数是50 N
C.在突然撤去F2的瞬间,m2的加速度大小为7 m/s2
D.在突然撤去F1的瞬间,m1的加速度大小为13 m/s2
11、货物放置在升降机地板上,并随其在竖直方向做直线运动,速度v随时间t变化的图线如图所示,取竖直向上为正方向,在图中标出的时刻中,货物对地板的压力大于货物重力的时刻是( )
A.t1 B.t2
C.t3 D.t4
12、固定在水平面上的光滑半球的半径为R,球心O的正上方固定一个光滑的小定滑轮,细线的一端绕过定滑轮,今将小球从图示位置缓慢地拉至B点,在小球到达B点前的过程中,小球对半球的压力N,细线的T拉力大小变化情况正确的是
A.N不变 B.N变小
C.T变小 D.T变大
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、2kg的重物在竖直细绳的拉力作用下向上运动,其v-t图像如图所示。由图可知:在_______s内细绳拉力最大;在______s内细绳拉力小,是__________N。(g取10m/s2)
14、探究学习小组欲探究物体的加速度与力、质量的关系,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,图中小车的质量用M表示,钩码的质量用m表示.要顺利完成该实验:
(1)要使细线的拉力约等于钩码的总重力,应满足的条件是_________________
(2)如图是实验中得到的—条纸带,A 、B、C、D、E、F为6个相邻的计数点,相邻计数点间还有四个点未标出.打点计时器每隔0.02s打—个点,利用图中给出的数据可求出小车的加速度a=________m/s2 (结果保留2位有效数字)
(3)某同学经过测量,计算得到如下数据,请在a-F图中做出小车加速度与所受合外力的关系图像_________ .
(4)由图像可看出,该实验存在较大的误差,产生误差的主要原因是_____________________
15、如图所示是某同学设计的“验证加速度a与力F、质量m的关系”的实验装置图,如图甲,实验中认为细绳对小车的拉力F等于砂和砂桶的总重力,小车运动的加速度可由纸带求得
(1)关于该同学对该实验的认识,下列说法中不正确的是( )
A.处理实验数据时采用a–图象,是为了便于根据图线直观地作出判断
B.该实验采用了控制变量的思想方法
C.平衡摩擦力时应该把打点计时器一端垫高,不挂砂桶时,小车能在木板上匀速运动
D.在研究a-F关系时,实验中可以不测量砂和砂桶的总重力,绳中拉力F可以用测量的小车质量m和对应纸带测得的加速度a的乘积计算得到,即F=ma可得拉力F
(2)实验室中所使用的打点计时器所用交流电的频率为50 Hz,实验中打出的其中一条纸带如图乙所示,由该纸带可求得小车的加速度a=_________m/s2.(计算结果保留2位有效数字)
(3)某同学根据测得数据做出a-F图像,如图丙,此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是( )
A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态
C.所挂砂和砂桶的总质量太大
D.所用小车的质量太大
(4)有同学甲和同学乙分别把得到的a和F数据做到同一个a-F图像上,如图丁所示,图A、B分别是甲乙同学通过实验得到的数据,由图像可以看出,图像都不过原点,原因是:
_______________________________________________________________________________
(5)由图丁的图像可知,他们使用的小车的质量分别为mA、mB,则他们的质量mA_______mB.(填“大于”、“等于”、“小于”)
三.计算题(22分)
16、(12分)某校物理兴趣小组,为了了解高空坠物的危害,将一只鸡蛋从高楼上静止释放,让其自由下落,经过4s鸡蛋刚好着地.(忽略空气阻力的作用,g取10m/s2)求:
(1)鸡蛋释放时距离地面的高度;
(2)鸡蛋在下落过程中的平均速度大小;
(3)鸡蛋在下落过程中第4s内位移大小
17、(10分)如图所示,在一倾角的固定斜面上放一个质量的小物块A,一轻绳跨过两个轻滑轮一端固定在墙壁上,另一端连接在物块A上,且物块A上端轻绳与斜面平行,动滑轮下方悬挂质量的重物B,整个装置处于静止状态。已知跨过动滑轮的轻绳间的夹角为,物块A与斜面间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小。
(1)求斜面上物块A所受的静摩擦力大小f;
(2)要使物块A保持静止,求重物B质量的最大值。
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】设楼高为h,小球乙运动时间为t
小球甲下落5m所用时间为
整个过程对小球乙:
对小球甲有:
解得:t=1s ;h=20m 故B正确;
故选B
2、D
【解析】物体受到重力mg、拉力F、地面的支持力N和摩擦力f,如图所示:
由平衡条件得:,;
A、由得知,物体所受摩擦力小于F,故A错误;
B、由得知:支持力小于重力,由牛顿第三定律得知:物体对地面的压力与地面对物体的支持力大小相等,则物体对地面的压力小于mg,故BC错误;
D、由于物体处于静止状态,则根据平衡条件的推论可知:物体受的合力为零,故D正确
3、C
【解析】A.x—t图象中,位移方向用正负表示,图中甲、乙两个物体的位移一直为正,且不断增加,故甲与乙都是单向的直线运动,故A错误;
B.在0~t1时间内,甲乙的位移相等,则甲车平均速度等于乙车平均速度,选项B错误;
C.由图象与时间轴围成的面积表示位移可知:丙、丁两车在t2时刻面积差最大,所以相距最远,故C正确
D.v-t图像的斜率等于加速度,则在0~t2时间内,丙、丁两车加速度有相同的时刻,选项D错误。
故选C。
【点睛】要求同学们能根据图象读出有用信息,关键要研究图象斜率的物理意义,注意位移—时间图象和速度—时间图象的区别。
4、B
【解析】设绳子和墙面夹角为θ,对小球进行受析
把绳子的拉力T和墙对球的弹力为N合成F,由于物体是处于静止的,所以物体受力平衡,所以物体的重力等于合成F,即
根据几何关系得出
随着绳子加长,细线与墙壁的夹角θ减小,则cosθ增大,tanθ减小,所以:T减小,N减小。
故选B。
5、B
【解析】ACD:位移、速度、摩擦力都是有大小有方向且合成遵循平行四边形定则的物理量,是矢量.故ACD三项均错误
B:速率是速度的大小,是一个只有大小没有方向的物理量,是标量不是矢量.故B项正确
6、C
【解析】A.由图可知,该图描述的是匀加速直线运动,物体速度越来越大,与题意不符,故A错误;
B.由图可知,该图描述的是匀减速直线运动,物体速度越来越小,与题意不符,故B错误;
C.根据图像的特点,倾斜的直线的斜率表示匀速运动的速度,该图表示物体做匀速直线运动,故C正确;
D.根据图像的特点,物体在一段时间内位置没有发生变化,属于静止状态,与题意不符,故D错误。
故选C。
7、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。
8、CD
【解析】A.由图看出,乌龟在t=0时刻出发,而兔子在这时刻之后出发,则乌龟比兔子早出发, A错误;
B.位移时间图像的斜率表示速度,而乌龟的位移时间图象斜率不变,说明速度不变,乌龟做匀速直线运动,B错误;
C.根据物体通过的位移等于纵坐标的变化量,知在0t3时间内,乌龟运动的位移大,C正确;
D.两条图线在t1和t2时刻相交,说明乌龟和兔子分别在t1和t2时刻到达同一位置而相遇,D正确。
故选CD。
9、AD
【解析】A.由于小球做竖直上抛运动,根据公式可得,小球到达最高点需要的时间为
根据对称性可知,小球做自由落体的时间和竖直上跑的时间相等,故经小球回到抛出点,A正确;
B.根据公式可得,小球做竖直上抛最大高度为
C.由于空气阻力可以忽略,小球只受重力,故小球被抛出后,小球在上升过程中做匀减速直线运动,C错误;
D.根据公式可得,小球做竖直上抛的最大高度为
根据公式可得,小球到达最高点需要的时间为
故可得小球下落的时间为0.2s,由公式可得下落的距离为
则小球从抛出点开始运动,经过时间通过的路程为
D正确。
故选AD。
10、AC
【解析】AB.以m1、m2以及弹簧秤为研究对象,则整体向右的加速度;再以m1为研究对象,设弹簧的弹力为F,则,得,故A正确,B错误;
C.突然撤去F2的瞬间,弹簧的弹力不变,此时m2的加速度,故C正确;
D.突然撤去F1的瞬间,弹簧的弹力也不变,此时m1的加速度,故D错误;
故选AC。
11、AD
【解析】当货物对地板的压力大于货物重力时,此时物体超重,加速度向上,在v-t图线中,斜率为正值,故在t1和t4时刻。
故选AD。
【名师点睛】本题是对牛顿第二定律以及v-t图象的考查,掌握住速度时间图象的含义,斜率等于加速度,知道超重和失重的特点即可解答本题
12、AC
【解析】小球在绳A的拉力作用下A点缓慢运动的过程中可视为小球受力平衡,对小球进行受力分析,根据平衡可以求出小球拉力和支持力大小的变化
【详解】在小球被拉升过程中对小球进行受力分析,小球受重力、半球面对小球的弹力和绳对小球的拉力,小球在三个力作用下缓慢滑向半球顶点,可视为小球在运动过程中受力平衡,即小球受重力、支持力和绳拉力的合力为零.如图,作出小球的受力示意图,由图可知:
因为小球所受合力为零,故小球所受重力mg、半球对小球的弹力F和绳对小球A的拉力T可以构成一个闭合的三角形,如图可知,三个力构成的三角形与图中由绳AC、顶点高度CO及半球半径AO构成的三角形ACO始终相似,故有:,由于小球在上拉的过程中,CO和AO的长度不变,AC减小,在力中由于重力不变,所以根据相似比可以得出:小球的拉力T变小,半球对小球A的支持力N不变,绳对小球A的拉力T变小,故AC正确,BD错误
【点睛】根据相似比可以轻松得出小球的受力大小的变化情况
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 (1).0~2 (2).5~8 (3).16
【解析】[1][2][3]根据牛顿第二定律可知
图像斜率代表加速度,0~2s内加速度为正,故在0~2 s内细绳拉力最大;在5~8s内斜率为负,加速度为负,故在5~8s内细绳拉力最小;5~8s内加速度
联立解得,最小拉力
14、 ①M>>m; ②.0.50; ③. ; ④.未平衡摩擦力;
【解析】(1)根据FT=M≈mg可知必需平衡摩擦力且要满足M>>m;
(2)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小;
(3)根据描点作图法,将点平滑连线,即可求解;
(4)图线不通过坐标原点,当F为某一值时,加速度为零,知平衡摩擦力不足
【详解】(1)为使小车所受合外力等于细线的拉力,所以必需有小车的重力沿轨道的分力等于轨道对小车的摩擦力,所以做实验时必需平衡摩擦力.以砂桶作为研究对象有mg-FT=ma;以小车作为研究对象有FT=Ma;联立以上两式可得FT=M;要绳子的拉力等于砂桶的总的重力,即M=mg,故=1,则有M>>m;
(2)由于相邻两计数点间还有4个点未画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s.根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2得x5-x1=4aT2;解得:
(3)根据表格数据,作出a与F的坐标,进行一一描点,然后平滑连线,即如图所示;
(4)从图象可以看出当有了一定的拉力F时,小车的加速度仍然是零,小车没动说明小车的合力仍然是零,即小车还受到摩擦力的作用,说明摩擦力还没有平衡掉,或者是平衡摩擦力了但是平衡的还不够,没有完全平衡掉摩擦力,所以图线不通过坐标原点的原因是实验前该同学未平衡(或未完全平衡)摩擦力
【点睛】掌握实验原理是正确解决实验题
15、 ①.D ②.0.88 ③.C ④.没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足 ⑤.小于
【解析】(1)AB、本实验的方法是控制变量法,因拉力F不变时,a和小车m成反比,则和成正比,研究正比性比反比性更直观方便,AB正确;
C、平衡摩擦力时应该把打点计时器一端垫高,不挂砂桶时,小车能在木板上匀速运动,打出的纸带点迹均匀,这样就能保证,在将来挂砂桶后,小车收到的合力就是绳子的拉力,C正确;
D、本实验目的是为了验证加速度a与力F、质量m的关系,所以不能从结论出发计算拉力,D错误
故本题不正确的选D
(2)由逐差法可得:
(3)本实验要探索“加速度和力的关系”所以应保持小车的总质量不变,钩码所受的重力作为小车所受合外力;由于OA段a-F关系为一倾斜的直线,所以在质量不变的条件下,加速度与外力成正比;设小车的质量为M,钩码的质量为m,由实验原理得:,
而实际上
可见AB段明显偏离直线是由于没有满足M>>m造成的,即小盘和砝码的质量m太大,故C正确,ABD醋藕
故选C
(4)由图像可知,只有力F达到一定值时,小车才会有加速度,故造成图像不过原点的原因,是由于没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足;
(5)图像的斜率为质量的倒数,故
【点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项,注意只有当钩码的质量远小于小车的总质量时,钩码所受的重力才能作为小车所受外力
三.计算题(22分)
16、(1)80m, (2)20m/s, (3)35m
【解析】(1)由位移公式可求得鸡蛋开始时离地面的高度;
(2)根据平均速度公式可求得全过程的平均速度
(3)由位移公式可求解下落前3s内的位移,然后可求解第4s内的位移
【详解】(1)由h=gt2可得:h=×10×16=80m;
(2)下落过程的平均速度为:;
(3)鸡蛋在下落过程中第4s内的位移大小:
17、(1);(2)
【解析】(1)对滑轮分析,有
对小物块分析,有
解得
(2)当静摩擦力等于滑动摩擦力时,绳子拉力最大为
此时重物B的质量最大
解得
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