资源描述
河南省许昌市长葛一中2026届高一上物理期末综合测试模拟试题
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、某旅游景区新开发了一个游乐项日,可简化为图示坡道模型,整个坡道由三段倾角不同倾斜直轨道组成,滑车从坡顶A点由静止滑下,AB段做匀加速直线运动,BC段做匀速直线运动,CD段做匀减速直线运动,滑到坡底D点时速度减为零,不计空气的阻力,则
A.坡道AB对滑车的作用力沿坡面向下
B.坡道BC对滑车的作用力为零
C.坡道BC对滑车作用力竖直向上
D.坡道CD对滑车的作用力可能垂直坡道斜面向上
2、下列单位中,均属于国际基本单位的是( )
A.m/s B.N s
C.kg m N D.kg m s
3、质点从光滑水平面上的P 点做初速度为零的匀加速直线运动.质点到达M 点时的速率为4v,到达N 点时的速率为5v.则P、M两点之间的距离与M、N两点间的距离之比为( )
A.4:1 B.2:1
C.4:3 D.16:9
4、作为第十三届全运会的东道主,双人10米台为天津跳水队的重点项目.跳台跳水可简化为如下的运动过程,运动员从跳台上斜向上跳起,一段时间后落入水中,如图所示.不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.运动员在空中上升过程中处于超重状态
B.运动员在空中运动到最高点时加速度为0
C.运动员在空中上升过程中处于失重状态
D.入水过程中,水对运动员的作用力大于运动员对水的作用力
5、有两个材质相同的木块,质量分别为,先将质量为的木块放于粗糙水平面上,若用大小为的水平恒力推木块,其加速度为;再将质量为的木块放于粗糙水平面上,若仍用大小为F的水平恒力推它,它的加速度为,则()
A. B.
C. D.
6、2010年10月1日19时整“嫦娥二号”成功发射。其环月飞行的高度为100km,所探测到的有关月球的数据将比环月飞行高度为200km的“嫦娥一号”更加翔实。若两颗卫星环月的运行均可视为匀速圆周运动,运行轨道如图所示。则()
A.“嫦娥二号”环月运行周期比“嫦娥一号”小
B.“嫦娥二号”环月运行的线速度比“嫦娥一号”小
C.“嫦娥二号”环月运行的向心加速度比“嫦娥一号”小
D.“嫦娥二号”环月运行的向心力与“嫦娥一号”相等
7、如图所示,质量为m的物体放在质量为M、倾角为θ的斜面体上,斜面体置于粗糙的水平地面上,用平行于斜面向下的力F拉物体m使其沿斜面向下匀速运动,M始终静止,则下列说法正确的是
A.地面对M的摩擦力大小为Fcosθ
B.地面对M的支持力为(M+m)g+Fsinθ
C.物体m对M的摩擦力的大小为F
D.M对物体m的作用力竖直向上
8、机车A拉着一节车厢B向右行驶用F1和F2分别代表机车A对车厢B和车厢B对机车A的作用力,已知车厢B行驶时受到的阻力为F阻,则( )
A.机车A拉车厢B匀速行驶时,F1=F阻,F1与F阻方向相反
B.机车A拉车厢B匀速行驶时,F1=F2,F1与F2方向相反
C.机车A拉车厢B加速行驶时,F1>F阻,F1与F阻方向相反
D.机车A拉车厢B加速行驶时F1>F2,F1与F2方向相反
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:3
C.小球落回到抛出点时的速度大小为8m/s
D.小球下落过程中,受到向上的空气阻力,处于失重状态
10、理想实验是科学研究中的一种重要方法,它把可靠的事实和合理的推论结合起来,可以深刻地揭示自然规律.关于伽利略的理想实验,下列说法正确的是
A.只要接触面相当光滑,物体在水平面上就能一直匀速运动下去
B.这个实验实际上是永远无法做到的
C.利用气垫导轨,就能使实验成功
D.虽然是想象中实验,但它是建立在可靠的实验基础上的
11、如图所示,物块A、木板B叠放在水平地面上,B的上表面水平,B与地面之间光滑,A、B的质量均为m=1kg,A、B之间的动摩擦因数为μ=0.1.用一根轻绳跨过光滑定滑轮与A、B相连,轻绳均水平,轻绳和木板B都足够长.当对物块A施加一水平向左的恒力F=5N时,物块A在木板B上向左做匀加速直线运动.在这个过程中,A相对地面的加速度大小用a表示,绳上拉力大小用T表示,g=10m/s2,则
A.a=1.5m/s2 B.a=2m/s2
C.T=2N D.T=2.5N
12、如图,一个内壁光滑圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,小球A紧贴内壁在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,下说法中正确的是
A.小球受到重力和弹力
B小球受到重力、弹力和向心力
C.小球受到合力等于零
D.小球受到的弹力大于小球的重力
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、(1)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中甲同学根据实验数据画出的小车加速度a和小车所受拉力F的图象如图乙中的直线Ⅰ所示,乙同学画出的a-F图象如图乙中的直线Ⅱ所示.直线Ⅰ、Ⅱ在两个坐标轴上的截距都比较大,明显超出了误差范围,下面关于形成这种状况原因的解释正确的是(填字母代号)( )
A.实验前甲同学没有平衡摩擦力
B.甲同学在平衡摩擦力时,把长木板不带滑轮一端垫得过高了
C.实验前乙同学没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
D.乙同学在平衡摩擦力时,把长木板不带滑轮的一端垫得过高了
(2)下图为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图下列说法中正确的是___________________
A.连接砂桶和小车的轻绳应和长木板保持平行
B.将打点计时器接在6V电压的蓄电池上,先接通电源,后放开
小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,并在纸带上标明小车质量…
C.在探究a与质量M的关系时,作出 a—图象能更直观地判断二者间的关系
D.细线对小车的拉力,一定等于砝码和沙桶的总重力
(3)图为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图.砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小
实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是( )
A.M=200 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
B.M=200 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
C.M=400 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
D.M=400 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
(4)如图是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,量出相邻的计数点之间的距离分别为:sAB=4.22 cm、sBC=4.65 cm、sCD=5.08 cm、sDE=5.49 cm,sEF=5.91 cm,sFG=6.34 cm.已知打点计时器的工作频率为50 Hz,则小车的加速度a=________m/s2.(结果保留两位有效数字)
14、同一平面内的三个共点力,大小分别为4N、6N、7N ,若这三个力同时作用于某一物体上,则该物体所受三力的合力的最大值为_______ N,最小值为___________ N
15、下图是“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图,以下列出了一些实验步骤:
A.用天平测出重物和夹子的质量
B.把打点计时器用铁夹固定放到桌边铁架台上,使两个限位孔在同一竖直面内
C.把打点计时器接在交流电源上,电源开关处于断开状态
D.将纸带穿过打点计时器限位孔,上端用手提着,下端夹上系住重物的夹子,让重物靠近打点计时器,处于静止状态
E.接通电源,待计时器打点稳定后释放纸带,之后再断开电源
F.用秒表测出重物下落的时间
G.更换纸带,重新进行两次实验
(1)对于本实验,以上不必要的两个步骤是_____和_____如图为实验中打出的一条纸带,O为打出的第一个点,ABC为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出),打点计时器每隔0.02s打一个点。若重物的质量为0.5kg,当地重力加速度取g=9.8m/s2,由图所给的数据可算出(结果保留两位有效数字):
①从O点下落到B点的过程中,重力势能的减少量为_____J;
②打B点时重物的动能为_____J;
(2)试指出造成第(1)问中①②计算结果不等的原因是_____。
三.计算题(22分)
16、(12分)2018年11月23日,北京国际雪联单板滑雪大跳台世界杯在国家体育场举办.如图1,运动员经过一段加速滑行后从A点以水平速度v0飞出,落到斜坡上的B点,已知AB两点距离s =75m,斜坡与水平面的夹角α=37°,不计空气阻力(sin37° =0.6,cos37° =0.8,g =10 m/s2).求:
⑴运动员在空中飞行的时间;
⑵运动员在A点水平速度v0的大小;
⑶若运动员从A点以不同的水平速度v0飞出落到斜坡上,请写出AB两点距离s和水平速度v0的关系式,并在图2 中定性画出s-v0的图像
17、(10分)一物体在水平推力F=15N的作用下沿水平面作直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v﹣t图象如图所示.g取10m/s2,求:
(1)0~4s和4~6s物体的加速度大小;
(2)物体与水平面间的动摩擦因数μ和物体的质量m;
(3)在0~6s内物体运动平均速度的大小
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】A.滑车从坡顶A点由静止滑下,AB段做匀加速直线运动,从受力分析角度,受到重力,支持力与滑动摩擦力,因此做匀加速直线运动,则车受到的支持力与滑动摩擦力的合力在竖直向上偏右方向,这样再与重力的合力,才能产生向下的加速度,故A错误;
BC.车在BC段做匀速直线运动,因此车受到的支持力与滑动摩擦力的合力与重力等值反向,则坡道BC对滑车作用力竖直向上,故B错误,C正确;
D.车在坡道CD做匀减速直线运动,那么车受到支持力与滑动摩擦力的合力,即对滑车的作用力,应该在竖直向上偏左方向,这样再与重力的合力才能产生向上的加速度,因此对滑车的作用力不可能垂直坡道斜面向上,故D错误;
2、D
【解析】在国际单位制中,力学基本单位有:m、kg、s;m/s和N是导出单位,故ABC错误,D正确。
故选D。
3、D
【解析】设质点的加速度为a,根据匀变速直线运动位移速度公式分别为PM和PN两个过程列式,联立方程即可求解;
【详解】设质点的加速度为a,根据匀变速直线运动位移速度关系公式,则有:
解得
故ABC错误,D正确。
故选D。
【点睛】本题主要考查了匀加速直线运动速度位移公式的直接应用,选取好研究过程中可以使计算过程更简单
4、C
【解析】超重或失重取决于加速度的方向,与速度方向无关;运动员在空中时只受重力作用,加速度总是g;根据牛顿第三定律分析作用力和反作用力的大小关系
【详解】起跳以后在空中的上升过程以及下降过程中她的加速度方向向下,所以处于失重状态,故A错误,C正确;运动员在空中运动到最高点时,只受重力作用,加速度为g,选项B错误;
水过程中,水对她的作用力和她对水的作用力,因是一对作用力与反作用力,二者大小相等.故D错误.故选C
【点睛】本题考查了超重失重以及牛顿第三定律,注意超重和失重现象可以运用牛顿运动定律进行分析理解,产生超重的条件是:物体的加速度方向向上;产生失重的条件:物体的加速度方向向下
5、C
【解析】设两个木块与地面的动摩擦因数均为,根据牛顿第二定律,对质量为m的木块,有:
解得:
对质量为,有:
解得:
由上综合得:
C正确,ABD错误。
故选C。
6、A
【解析】设月球的质量为M,嫦娥卫星的质量为m,轨道半径为r。根据万有引力提供向心力有:
解得:周期,线速度,向心加速度
A.周期,由题知“嫦娥二号”环月运行的半径比“嫦娥一号”小,所以“嫦娥二号”环月运行的周期比“嫦娥一号”更小,A正确;
B.线速度,由题知“嫦娥二号”环月运行的半径比“嫦娥一号”小,所以“嫦娥二号”环月运行时的线速度比“嫦娥一号”更大,B错误;
C.向心加速度,由题知“嫦娥二号”环月运行的半径比“嫦娥一号”小,所以“嫦娥二号”环月运行时的向心加速度比“嫦娥一号”更大,C错误;
D.向心力,由于无法知道两者质量关系,所以无法判断向心力的大小,D错误。
故选A。
7、AB
【解析】A.物体m沿斜面向下匀速运动,与斜面加速度相同均为零,故可以采用整体法,将物体m与斜面体M看做一个整体,受力分析:
根据平衡条件,水平方向
Fcosθ-f=0
解得
f=Fcosθ
故A正确;
B.竖直方向
FN-(M+m)g-Fsinθ=0
可得
FN=(M+m)g+Fsinθ
故B正确;
C.对物体受力分析如图
物体受到向下的重力mg、拉力F、斜面的作用力(支持力和沿斜面向上的滑动摩擦力),由于物体匀速下滑,根据平衡条件m受到的摩擦力
f′=mgsinθ+F
根据牛顿第三定律:物体m对M的摩擦力的大小为mgsinθ+F,故C错误;
D.由受力分析,根据平衡条件:M对物体m的作用力即N与f的合力应该与mg合F的合力等大反向,如图中,可见M对物体m的作用力斜向上,故D错误。
故选AB。
8、ABC
【解析】AB.A拉B匀速行驶,A、B都处于平衡状态,由平衡条件可知,F1=F阻,方向相反;F1和F2是作用力与反作用力,它们等大反向;故AB正确;
CD.A拉B加速行驶时,F1大于F阻,方向相反;F1和F2是作用力与反作用力,它们等大反向,故C正确D错误;
故选ABC。
9、ABD
【解析】A.由图可知小球向上做匀减速运动的加速度大小
根据牛顿第二定律得
解得阻力
则重力和阻力大小之比为5:1,A正确;
B.小球下降时的加速度大小
根据
得
所以上升的时间和下落的时间之比
B正确;
C.小球匀减速上升的位移
下降过程根据
得
C错误;
D.小球下落过程中,加速度向下,处于失重状态,D正确。
故选ABD
10、BD
【解析】ABD.伽利略的理想实验是在现实生活中永远无法做到的,所以属于理想实验,但它是建立在可靠的实验基础上的,通过逻辑推理,得出结论的,所以BD正确A错误
C.气垫导轨的摩擦力虽然小,但还是存在的,所以也无法达到实验目的,C错误
故选:BD。
11、AD
【解析】分别对A、B受力分析,抓住它们的加速度大小相等,绳对A和对B的拉力大小相等,由牛顿第二定律求出加速度与绳子的拉力
【详解】以A为研究对象受力如图所示,
由牛顿第二定律可得:F-f-T=maA…①
以B为研究对象,受力如图所示:
由牛顿第二定律得:T′-f′=maB…②
由牛顿第三定律知:T=T′,f=f′
滑动摩擦力:f=μNBA=μmg,由题意有加速度aA=aB
联立上式可解得:T=2.5N,aA=aB=1.5m/s2;故选AD
【点睛】采用整体法和隔离法对物体进行受力分析,抓住两物体之间的内在联系,绳中张力大小相等、加速度大小相等,根据牛顿第二定律列式求解即可.解决本题的关键还是抓住联系力和运动的桥梁加速度
12、AD
【解析】小球受重力和弹力的作用力,且两力的合力提供小球做匀速圆周运动的向心力
【详解】小球受重力、弹力两力的作用,受力如图所示:
两力的合力提供小球做匀速圆周运动的向心力,由图可知,小球受到的弹力大于小球的重力,故A、D正确;
故选AD
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 ①.BC ②.AC ③.C ④.0.42
【解析】(1)Ⅰ图象表明在小车的拉力为0时,合外力大于0,说明平衡摩擦力过度.Ⅱ图象说明在拉力大于0时,物体的加速度为0,说明绳子的拉力被摩擦力平衡了,即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.(2)根据实验原理判断各个选项;(3)当沙和沙桶总质量远远小于小车和砝码的总质量,即m<<M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于沙和沙桶的重力;(4)根据匀变速直线运动的推论可以求出加速度
【详解】(1)Ⅰ图象表明在小车的拉力为0时,小车的加速度大于0,说明合外力大于0,说明平衡摩擦力过渡,即把长木板的末端抬得过高了,故A错误,B正确;Ⅱ图象说明在拉力大于0时,物体的加速度为0,说明合外力为0,即绳子的拉力被摩擦力平衡了,即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,也就是没有将长木板的末端抬高或抬高不够.故C正确,而D错误;故选BC;
(2)连接砂桶和小车的轻绳应和长木板保持平行,从而保证小车所受的合力等于细线的拉力,选项A正确;将打点计时器接在6V电压的交流电源上,先接通电源,后放开小车,选项B错误;在探究a与质量M的关系时,作出 a-图象,因为是线性关系,能更直观地判断二者间的关系,选项C正确;只有当砝码和沙桶的总质量远小于小车的总质量时,才可认为细线对小车的拉力等于砝码和沙桶的总重力,选项D错误;故选AC.
(3)重物加速下滑,处于失重状态,其对细线的拉力小于重力,设拉力为T,根据牛顿第二定律,对重物有:mg-T=ma;对小车有:T=Ma,解得:T=g,故当M>>m时,有:T≈mg,故C符合要求,故选C
(4)相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,则相邻的两个计数点之间时间间隔为T=0.1s,
由匀变速直线运动推论可知,由作差法得:
【点睛】掌握实验原理是正确解决实验题
14、 ①.17 ②.0
【解析】三个共点力的方向都相同的时候合力最大,所以最大值为4N+6N+7N=17N;4N和6N和合力的范围是2N≤F≤10N,7N在这个范围内,当4N和6N和合力为7N,并且与第三个力7N方向相反的时候,所以合力最小就是0,所以合力的最小值为0N
15、 ①.A ②.F ③.0.86 ④.0.81 ⑤.由于空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力做功
【解析】(1)[1][2]实验中验证机械能守恒,即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等,质量可以约去,不需要测量重物和夹子的质量,故A不必要;重物下落的时间可以通过打点计时器打出的纸带得出,不需要秒表测出,故F不必要;
①[3]从O点下落到B点的过程中,重力势能的减少量
△Ep=mgh=0.5×9.8×0.1760J≈0.86J
②[4]B点的瞬时速度
从O点下落到B点的过程中,重力势能的减少量
△Ep=mgh=0.5×9.8×0.1760J≈0.86J
打B点的动能
EkB=mvB2=×0.5×1.82=0.81J
(2)[5] 由于空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力做功
三.计算题(22分)
16、⑴3s ⑵20m/s ⑶s ==s-v0关系是二次函数关系,是一条抛物线
【解析】(1)根据高度求出平抛运动的时间,结合水平位移和时间求出运动员水平飞出的初速度大小
(2)根据速度时间公式求出落在B点的竖直分速度,结合平行四边形定则求出落在B点的速度大小和方向;
(3)根据竖直位移和水平位移的关系得出运动的时间表达式,结合速度时间公式求出竖直分速度,结合平行四边形定则得出速度的表达式,从而作出v-v0的关系图象
【详解】(1)将运动员位移分解为水平位移x = s cos37°= 60m,
竖直位移y=ssin37°=45m
运动员在竖直方向做自由落体运动,,解得:t=3s;
(2) 运动员在水平方向做匀速直线运动 x=v0tv0=20m/s
(3) 运动员始末位置都在斜面上,位移方向沿斜面向下,因而运动员运动的位移偏向角为37°.将其运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动
运动员在空中飞行的时间为t=
动员的水平位移
运动员的位移
s-v0关系是二次函数关系,是一条抛物线,如图所示
【点睛】平抛运动的研究方法是运动的分解法,要掌握两个分运动的规律并能熟练运用,当运动员落在斜面上时,要抓住竖直位移与水平位移之比等于斜面倾角的正切这一点来求解
17、(1)a1=2.5m/s2a2=5m/s2(2)μ= 0.5 m=2kg (3)5m/s
【解析】(1)由图可得:,
(2)根据牛顿第二定律得:μmg=ma2
解得:
根据牛顿第二定律得:F﹣μmg=ma1
解得:
(3)平均速度
【点睛】本题是速度-时间图象的应用,要明确斜率的含义,知道在速度-时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义,能根据图象读取有用信息,并结合匀变速直线运动基本公式及牛顿第二定律求解.属于中档题
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